e-Modul Fspertum : Perkecambahan anyflip

e-MODUL FISIOLOGI PERTUMBUHAN
DAN PRKEMBANGAN TANAMAN

MATERI: Perkecambahan

PENULIS : Dra AMINAH ASNGAD, MSi

DAFTAR ISI

Judul Hal

HALAMAN JUDUL…………………………………………………………… 1

DAFTAR ISI .................................................................................................... ... 2
PENDAHULUAN ……………………………………………………………. 3

A. RUMUSAN CPMK…………………………………………………… 3
B. SUB CPMK…………………………………………………………… . 4
C. DESKRIPSI MATERI………………………………………………… 4
D. PEMBELAJARAN……………………………………………………. 4
1. TUJUAN PEMBELAJARAN…………………………………………. 4
2. URAIAN MATERI……………………………………………………. 4
3. RANGKUMAN……………………………………………………… 10
4. PENDALAMAN MATERI…………………………………………… 11
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………. 11

2

PENDAHULUAN
Program Studi Pendidikan Biologi FKIP UMS merupakan salah satu

institusi penghasil calon guru Biologi. Salah satu mata kuliah yang diajarkan adalah
Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tanaman. Matakuliah Fisiologi
Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tanaman merupakan matakuliah yang
memberikan pengalaman dan pembekalan dalam memahami proses-proses yang
terjadi dalam kehidupan tumbuhan.

Salah satu faktor penting untuk meningkatkan mutu lulusan pendidikan
biologi adalah ketersediaan buku ajar dan modul Materi bahan ajar. Modul Materi
ini disusun dalam rangka memenuhi kebutuhan di atas, khususnya untuk mata
kuliah Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tanaman yang dirasa sangat
diperlukan. Materinya disusun sesuai kurikulum pendidikan tinggi, dan isi materi
ini diadaptasi dari berbagai sumber.

Modul materi ini disusun mencakup pokok bahasan sesuai dengan capaian
pembelajaran yakni mampu menjelaskan Perkecambahan, proses dan fungsinya
serta tahap-tahap perkecambahan pada tumbuhan tingkat tinggi untuk diterapkan
dalam pembelajaran Biologi sekolah menengah secara berkelompok maupun
madiri menggunakan teknologi informasi. Adapun tujuan setelah mempelajari
materi Perkecambahan, maka dapat menjelaskan perkecambahan pada tumbuhan
tingkat tinggi, proses dan fungsinya pada tumbuhan, serta tahap-tahap
perkecambahan pada tumbuhan tingkat tinggi

A. Rumusan CPMK
Adapun rumusan CPMK yakni mahasiswa mampu menjelaskan Perkecambahan,
proses dan fungsinya serta tahap-tahap perkecambahan pada tumbuhan tingkat
tinggi untuk diterapkan dalam pembelajaran Biologi sekolah menengah secara
berkelompok maupun madiri menggunakan teknologi informasi

3

Sub CPMK
Adapun Sub CPMK nya yakni mahasiswa 1). mampu menjelaskan

Perkecambahan pada tumbuhan tingkat tinggi, 2). mampu menjelaskan proses dan
fungsi perkecambahn pada tumbuhan, dan 3). mampu menjelaskan tahap-tahap
perkecambahan pada tumbuhan tingkat tinggi sifat-sifatnya

B. Diskripsi Materi
Adapun Deskripsi dari materi Perkecambahan pada tumbuhan adalah mahasiswa
mampu menjelaskan Perkecambahan, proses dan fungsinya serta tahap-tahap
perkecambahan pada tumbuhan tingkat tinggi untuk diterapkan dalam
pembelajaran Biologi sekolah menengah secara berkelompok maupun madiri
menggunakan teknologi informasi

C. Pembelajaran
1. Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari materi Perkecambahan, mahasiswa diharapkan dapat:
a. Mampu menjelaskan perkecambahan pada tumbuhan tingkat tinggi
b. Mampu menjelaskan proses dan fungsi perkecambahan pada tumbuhan
c. Mampu menjelaskan tahap-tahap perkecambahan pada tumbuhan tingkat

tinggi

2. Uraian Materi
Pendahuluan

Biji (bahasa Latin:semen) adalah bakal biji (ovulum) dari tumbuhan
berbunga yang telah masak. Biji dapat terlindung oleh organ lain (buah, pada
Angiospermae atau Magnoliophyta) atau tidak (pada Gymnospermae). Dari sudut
pandang evolusi, biji merupakan embrio atau tumbuhan kecil yang termodifikasi
sehingga dapat bertahan lebih lama pada kondisi kurang sesuai untuk pertumbuhan.

Bagi tumbuhan biji (spermathophyta) biji ini merupakan alat
perkembangbiakan yang utama, karena biji mengandung calon tumbuhan baru
(lembaga). Dengan dihasilkan biji, tumbuhan dapat mempertahankan jenisnya, dan

4

dapat pula terpencar ke6tempat lain. Semula biji itu duduk pada suatu tangkai pada
papan biji atau tembuni (placenta).

Perkecambahan Benih/Biji
Perkecambahan adalah proses perumbuhan embrio dan komponen

komponen benih yang mempunyai kemampuan untuk tumbuh secara normal
menjadi tanaman baru. Tipe perkecmbahan ada dua jenis dan yang membedakanya
adalah letak posisi keeping benuh pada permukaan tanah. Tipe pertama adalah
epigeal dan kedua adalah hypogeal. Apabila keeping benih terangkat diatas
permukaan tanah dinamkan tipe epigeal. Namun bila keeping benih tersebut tetap
tinggal didalam tanah disebut hypogeal.

Tumbuhan yang masih kecil, belum lama muncul dari biji, dan masih hidup
dari persediaan makanan yang terdapat didalam biji, dinamakan kecambah
(plantula). Kecambah memperlihatkan bagian-bagian seperti telah diuraikan
mengenai lembaga, karena memang kecambah itu berasal daril lembaga. Hanya
pada kecambah bagian-bagian tadi sudah lebih jelas mempunyai ukuran yang lebih
besar.
Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan
a. Faktor dalam Antara lain :
1. Tingkat kemasakan benih

Benih yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai tidak
mempunyai viabilitas yang tinggi karena belum memiliki cadangan makanan yang
cukup serta pembentukan embrio belum sempurna (Sutopo, 2002). Pada umumnya
sewaktu kadar air biji menurun dengan cepat sekitar 20 persen, maka benih tersebut
juga telah mencapai masak fisiologos atau masak fungsional dan pada saat itu benih
mencapat berat kering maksimum, daya tumbuh maksimum (vigor) dan daya
kecambah maksimum (viabilitas) atau dengan kata lain benih mempunyai mutu
tertinggi (Kamil, 1979).
2. Ukuran benih

Benih yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan
yang lebih banyak dibandingkan dengan yang kecil pada jenis yang sama.

5

Cadangan makanan yang terkandung dalam jaringan penyimpan digunakan sebagai
sumber energi bagi embrio pada saat perkecambahan (Sutopo, 2002). Berat benih
berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan dan produksi karena berat benih
menentukan besarnya kecambah pada saat permulaan dan berat tanaman pada saat
dipanen (Blackman, dalam Sutopo, 2002).
3. Dormansi

Benih dikatakan dormansi apabila benih tersebut sebenarnya hidup tetapi
tidak berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan yang secara umum dianggap
telah memenuhi persyaratan bagi suatu perkecambahan atau juga dapat dikatakan
dormansi benih menunjukkan suatu keadaan dimana benih-benih sehat (viabel)
namun gagal berkecambah ketika berada dalam kondisi yang secara normal baik
untuk berkecambah, seperti kelembaban yang cukup, suhu dan cahaya yang sesuai
(Lambers 1992, Schmidt 2002).
4. Penghambat perkecambahan

Menurut Kuswanto (1996), penghambat perkecambahan benih dapat berupa
kehadiran inhibitor baik dalam benih maupun di permukaan benih, adanya larutan
dengan nilai osmotik yang tinggi serta bahan yang menghambat lintasan metabolik
atau menghambat laju respirasi.
b. Faktor Luar
1.Air

Penyerapan air oleh benih dipengaruhi oleh sifat benih itu sendiri terutama
kulit pelindungnya dan jumlah air yang tersedia pada media di sekitarnya,
sedangkan jumlah air yang diperlukan bervariasi tergantung kepada jenis benihnya,
dan tingkat pengambilan air turut dipengaruhi oleh suhu (Sutopo, 2002).
Perkembangan benih tidak akan dimulai bila air belum terserap masuk ke dalam
benih hingga 80 sampai 90 persen (Darjadi,1972) dan umumnya dibutuhkan kadar
air benih sekitar 30 sampai 55 persen (Kamil, 1979). Benih mempunyai
kemampuan kecambah pada kisaran air tersedia. Pada kondisi media yang terlalu
basah akan dapat menghambat aerasi dan merangsang timbulnya penyakit serta
busuknya benih karena cendawan atau bakteri (Sutopo, 2002).

6

Saat berlangsungnya perkecambahan, proses respirasi akan meningkat
disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan CO2, air dan
energi panas. Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan menghambat proses
perkecambahan benih (Sutopo, 2002). Kebutuhan oksigen sebanding dengan laju
Menurut Kamil (1979), kira-kira 70 persen berat protoplasma sel hidup terdiri dari
air dan fungsi air antara lain:
a) Untuk melembabkan kulit biji sehingga menjadi pecah atau robek agar terjadi

pengembangan embrio dan endosperm.
b) Untuk memberikan fasilitas masuknya oksigen kedalam biji.
c) Untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan berbagai

fungsinya.
d) Sebagai alat transport larutan makanan dari endosperm atau kotiledon ke titik

tumbuh, dimana akan terbentuk protoplasma baru.
2. Suhu

Suhu optimal adalah yang paling menguntungkan berlangsungnya
perkecambahan benih dimana presentase perkembangan tertinggi dapat dicapai
yaitu pada kisaran suhu antara 26.5 sd 35°C (Sutopo, 2002). Suhu juga
mempengaruhi kecepatan proses permulaan perkecambahan dan ditentukan oleh
berbagai sifat lain yaitu sifat dormansi benih, cahaya dan zat tumbuh gibberallin.
3. Oksigen

Respirasi dan dipengaruhi oleh suhu, mikro-organisme yang terdapat dalam
benih (Kuswanto. 1996). Menurut Kamil (1979) umumnya benih akan
berkecambah dalam udara yang mengandung 29 persen oksigen dan 0.03 persen
CO2. Namun untuk benih yang dorman, perkecambahannya akan terjadi jika
oksigen yang masuk ke dalam benih ditingkatkan sampai 80 persen, karena
biasanya oksigen yang masuk ke embrio kurang dari 3 persen.
4. Cahaya

Kebutuhan benih akan cahaya untuk perkecambahannya berfariasi
tergantung pada jenis tanaman (Sutopo, 2002). Adapun besar pengaruh cahanya
terhadap perkecambahan tergantung pada intensitas cahaya, kualitas cahaya,
lamanya penyinaran (Kamil, 1979). Menurut Adriance and Brison dalam Sutopo

7

(2002) pengaruh cahaya terhadap perkecambahan benih dapat dibagi atas 4
golongan yaitu golongan yang memerlukan cahaya mutlak, golongan yang
memerlukan cahaya untuk mempercepat perkecambahan, golongan dimana cahaya
dapat menghambat perkecambahan, serta golongan dimana benih dapat
berkecambah baik pada tempat gelap maupun ada cahaya.
5. Medium

Medium yang baik untuk perkecambahan haruslah memiliki sifat fisik yang
baik, gembur, mempunyai kemampuan menyerap air dan bebas dari organisme
penyebab penyakit terutama cendawan (Sutopo, 2002). Pengujian viabilitas benih
dapat digunakan media antara lain substrat kertas, pasir dan tanah.
6. Proses Perkecambahan Benih

Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari
perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Tahap-tahap yang terjadi
pada proses perkecambahan benih adalah:

a. penyerapan air oleh benih, melunaknya kulit benih dan hidrasi dari
protoplasma

b. terjadi kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi
benih

c. terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak dan protein
menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan ditranslokasikan ke titik-titk
tumbuh

d. asimilasi dari bahan-bahan tersebut di atas pada daerah meristematik untuk
menghasilkanenergi bagi pertumbuhan sel-sel baru

e. pertumbuhan kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran dan
pembagian sel-sel pada titik tumbuh.
Sementara daun belum dapat berfungsi sebagai organ untuk fotosintesa

maka pertumbuhan kecambah sangat tergantung pada persediaan makanan yang
ada dalam biji.

8

Kriteria Kecambah Normal dan Abnormal
Daya kecambah benih memberikan informasi kepada pemakai benih akan

kemampuan benih tumbuh normal menjadi tanaman yang berproduksi wajar dalam
lingkungan yang optimum. Berikut ini adalah uraian kriteria kecambah normal dan
abnormal.
a) Kecambah normal

Perkembangan hipokotil baik dan sempurnatan pada kerusakan pada
jaringan.Pertumbuhan plumula sempurna dengan daun hijau tumbuh
baik. Epikotiltumbuhsempurnadengankuncup normal. Memiliki satu kotiledon
untuk kecambah dari monokotil dan dua bagi dikotil.
b.) Kecambah abnormal

Kecambah rusak tanpa kotiledon, embrio pecah, dan akar primer pendek.
Bentuk kecambah cacat, perkembangan bagian-bagian penting lemah dan kurang
seimbang. Plumula terputar, hipokotil, epikotil, kotiledon membengkok, akar
pendek, kecambah kerdil. Kecambah tidak membentuk klorofil. Kecambah lunak.

Macam – macam perkecambahan
a. Perkecambahan diatas tanah (epigaeis)

Jika perkecambahan,karena pembentangan luas batang dibawah daun
lembaga, daun lembaganya lalu terangkat keatas,muncul diatas tanah. Misalnya
pada kacang hijau (phaseolus aureus), daun lembaganya lalu berubah warnanya
menjadi hijau,dapat digunakan sebagai asimilasi,tetapi umurnya tidak panjang.
Daun lembaga kemudian gugur,dan sementara itu pada kecambah sudah terbentuk
daun-daun normal.
b. Perkecambahan dibawah tanah (hypogaeis)

Daun lembaga tetap tinggal didalam kulit biji , dan tetap didalam tanah,
seperti terdapat misalnya pada biji kacang kapri ( pisum sativum).

9

3. Rangkuman

Perkecambahan adalah proses pertumbuhan dan perkembangan embrio dan
komponen-komponen biji yang mempunyai kemampuan untuk menjadi tumbuhan
baru. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi
dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia
berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai
kecambah. Hasil perkecambahan ini adalah munculnya tumbuhan kecil dari dalam
biji.
Tipe perkecambahan:

a) Perkecambahan epigeal: perkecambahan yang ditandai dengan terangkatnya
kotiledon ke atas permukaan tanah, sehingga bagian hipokotil dapat terlihat
di atas permukaan tanah. Contoh: perkecambahan kacang hijau.

b) Perkecambahan hipogeal: perkecambahan di mana kotiledon tidak dapat
terangkat ke atas permukaan tanah, sehingga hipokotil tidak terlihat di atas
permukaan tanah. Contoh: perkecambahan kacang kapri dan jagung.

Faktor yang Mempengaruhi Perkecambahan
a) Faktor Internal: tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormansi.
b) Faktor Eksternal: air, suhu, oksigen, cahaya, medium.

Proses Perkecambahan
a) Hidrasi atau Imbibisi: Imbibisi disini adalah masuknya air ke dalam embrio

dan membasahi protein dan koloid cair. Proses penyerapan air tersebut terjadi
melalui mikropil pada kotiledon. Air yang masuk ke dalam kotiledon
menyebabkan volumenya bertambah, akibatnya kotiledon membengkak.
Pembengkakan tersebut menyebabkan testa (kulit biji) menjadi pecah atau
robek.
b) Pengaktifan Enzim: Pengaktivan enzim dapat memicu perombakan
cadangan makanan, yaitu katabolisme karbohidrat dan metabolisme lemak.

10

c) Inisiasi Pertumbuhan Embrio: Setelah semua proses imbibisi, aktivitas enzim
dan katabolisme cadangan makanan berlangsung, maka proses inisiasi
pertumbuhan embrio dapat terjadi. Proses ini ditandai dengan meningkatnya
bobot kering embryonic axis dan menurunnya bobot kering endosperma.
Setelah itu, terjadi pemanjangan sel radikel dan diikuti munculnya radikula
dari kulit biji. Perubahan pengendalian enzim ini merangsang pembelahan sel
di bagian yang aktif melakukan mitosis, seperti di bagian ujung radikula.
Akibatnya ukuran radikula makin besar dan kulit atau cangkang biji terdesak
dari dalam, yang pada akhirnya pecah. Pada tahap ini diperlukan prasyarat
bahwa cangkang biji cukup lunak bagi embrio untuk dipecah. Selanjutnya
pada radikel ini keluar akar-akar cabang (lateral roots), bersama-sama
dengan akar primer membentuk sistem akar primer.

4. Pendalaman Materi
a. Jelaskan tahap-tahap perkecambahan pada tumbuhan
b. Jelaskan syarat perkecambahan biji:air,suhu,O2,dan cahaya
c. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh

biji
d. Jelaskan proses perkecambahan ada proses perkecambahan fisiologis dan

proses perkecambahanmorfologis

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N. A. and J. B. Reece. 2012. Biology. Sixth Edition, Pearson Education.
Inc. San Francisco.

Isbandi, J. 2013. Pertumbuhan dan perkembangan Tanaman. Fakulas Pertanian
UGM. Yogyakarta.

Meyer, B.S; and Anderson, D.B. 1952. Plant Physiology. New York: D Van Nostrad
Company Inc.

Taiz, L; and Zeiger E. 2012. Plant Physiology (3rd Edition). Massachusetts: Sinauer
Associates, Inc. Publisher.

Salisbury, F.,B., C.W. Ross. 2012. Plant Physiology 4th Edition.

11

Terjemahan Lukman DR, Sumaryono. Fisiologi tumbuhan. Jidid III.
Perkembangan tumbuhan dan fisiologi lingkungan. Bandung:
Penerbit ITB Bandung.

12