makalah kemunduran benih

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  LATAR BELAKANG

Kemunduran benih dapat didefinisikan sebagai jatuhnya mutu benih yang menimbulkan perubahan secara menyeluruh di dalam benih dan berakibat pada berkurangnya viabilitas benih. Faktor-faktor yang mempengaruhi benih itu sendiri antara lain adalah faktor internal benih mencakup kondisi fisik dan keadaan fisiologinya, kelembaban nisbi dan temperature, kadar air benih, suhu, genetic, mikroflora, kerusakan mekanik (akibat panen dan pengolahan), dan tingkat kemasakan benih.

Kemunduran benih yang menyebabkan menurunnya vigor dan viabilitas benih merupakan awal kegagalan dalam kegiatan pertanian sehingga harus dicegah agar tidak mempengaruhi produktivitas tanaman. vigor benih adalah kemampuan benih menumbuhkan tanaman normal pada kondisi suboptimum di lapang, atau sesudah disimpan dalam kondisi simpan yang suboptimum dan ditanam dalam kondisi lapang yang optimum. Viabilitas benih merupakan daya hidup benih yang dapat ditunjukkan dalam fenomena pertumbubannya, gejala metabolisme, kinerja kromosom atau garis viabilitas sedangkan viabilitas potensial adalah parameter viabilitas dari suatu lot benih yang menunjukkan kemampuan benih menumbuhkan tanaman normal yang berproduksi normal pada kondisi lapang yang optitum.

1.2  TUJUAN

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Untuk mengetahui pengertian dari kemunduran benih (deteriorasi)

2.      Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kemunduran benih.

3.      Untuk memahami tentang kemunduran benih

1.3  RUMUSAN MASALAH

1.      Apa pengertian dari kemunduran benih?

2.      Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi kehidupan benih?

3.      Bagaimana proses kemunduran benih?

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1  DEFINISI KEMUNDURAN BENIH (DETERIORASI)

Kemunduran benih merupakan proses penurunan mutu secara berangsur-anngsur dan kumulatif serta tidak dapat balik (irreversible) akibat perubahan fisisologis yang disebabkan oleh faktor dalam. Kemunduran benih beragam, baik antarjenis, antarvarietas, antarlot, bahkan antarindividu dalam suatu lot benih. Kemunduran benih dapat menimbulkan perubahan secara menyeluruh di dalam benih dan berakibat pada berkurangnya viabilitas benih (kemampuan benih berkecambah pada keadaan yang optimum) atau penurunan daya kecambah. Proses penuaan atau mundurnya vigor secara fisiologis ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, penurunan pemunculan kecambah di lapangan (field emergence), terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatnya kepekaan terhadap lingkungan yang ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman (Copeland dan Donald, 1985). Kemunduran benih adalah mundurnya mutu fisiologis benih yang dapat menimbulkan perubahan menyeluruh di dalam benih, baik fisik, fisiologi maupun kimiawi yang mengakibatkan menurunnya viabilitas benih (Sadjad, 1994).

Laju kemunduran benih adalah berapa besarnya penyimpangan terhadap keadaan optimum untuk mencapai maksimum. Laju kemunduran benih dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu:

1.      Faktor Genetis Benih

Kemunduran benih karena sifat genetis biasa disebut proses deteriorasi yang kronologis. Artinya, meskipun benih ditangani dengan baik dan faktor lingkungannya pun mendukung namun proses ini akan tetap berlangsung.

2.      Karena Faktor Lingkungan

Proses ini biasa disebut proses deteriorasi fisiologis. Proses ini terjadi karena adanya faktor lingkungan yang tidak sesuai dengan persyaratan penyimpanan benih, atau terjadi proses penyimpangan selama pembentukan dan prosesing benih.

2.2  FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEMUNDURAN BENIH DITEMPAT PENYIMPANAN

2.2.1        Kadar Air Benih Sebelum Disimpan

Kadar air benih yang tinggi dapat meningkatkan laju kemunduran benih dalam tempat penyimpanan Laju kemunduran benih dapat diperlambat, dengan cara kadar air benih harus dikurangi sampai kadar air benih optimum. Kadar air benih optimal, yaitu kadar air tertentu dimana benih tersebut disimpan lama tanpa mengalami penurunan mutu benih. Kadar air optimum dalam penyimpanan bagi sebagian besar benih adalah antara 6-9% (untuk benih kangkung, kubis bunga, caisin, ketimun, cabai, tomat, bayam), 10%-12% untuk benih kacang-kacangan (kadar air untuk benih kedelai, harus dibawah 11% , kadar air untuk kacang panjang 12%), kadar air untuk benih serealia (padi, gandum, jagung dll), sebaiknya dibawah 14%.

2.2.2        Suhu Tempat Penyimpanan

Suhu optimum  untuk penyimpanan benih jangka panjang terletak antara -18 – 20^oC.

2.2.3        Kelembaban Tempat Penyimpanan

Kelembaban lingkungan selama penyimpanan juga sangat mempengaruhi viabilitas benih, hal ini disebabkan karena sifat benih yang higroskopis yaitu selalu menyesuaikan diri dengan kelembaban udara disekitarnya. Kelembaban ruang simpan harus diatur sehingga sedemikian rupa sehingga kadar air benih pada keadaan yang menguntungkan untuk jangka waktu simpan yang panjang. Pada kebanyakan jenis benih, kelembaban nisbih ruang penyimpanan antara 50-60%, dan suhu 0-10oC adalah cukup baik untuk mempertahankan viabilitas benih, paling tidak untuk jangka waktu penyimpanan selama 1 tahun.

2.2.4        Tempat Pengemasan

Tujuan pengemasan adalah untuk mempertahankan kualitas benih selama dalam penyimpanan dan atau pemasaran, sehingga benih tetap terjamin daya tumbuh dan daya kecambahnya secara normal.

2.3  CIRI-CIRI PROSES KEMUNDURAN BENIH

Benih yang mengalami proses deteriorasi akan menyebabkan turunnya kualitas dan sifat  benih jika dibandingkan pada saat benih tersebut mencapai masa fisiologinya. Turunnya kualitas benih dapat mengakibatkan viabilitas dan vigor benih menjadi rendah yang pada akhirnya akan mengakibatkan tanaman menjadi buruk. Ciri-ciri ini dapat dilihat pada tanaman di lahan yang memiliki viabilitas yang tinggi dan hasil panen yang menjadi jelek. Selain itu, kemunduran benih ini dapat dilihat dari berkurangnya laju respirasi dan peningkatan kandungan asam lemak dalam benih.

2.3.1        Tanda-tanda kemunduran benih

Tanda-tanda kemunduran benih terdiri dari 3 gejala, yaitu gejala fisiologis, gejala kinerja benih dan pemudaran warna sebagai berikut :

A.    Gejala fisiologis

1.      Aktivitas enzim menurun: dehidrogenesis, glutamate, dekarboksilase, katalase, peroksidase, fenolase, amylase, sitokromoksidase.

2.       Respirasi menurun: konsumsi O2 rendah produksi CO2 rendah.

3.      Bocoran metabolit meningkat (nilai daya hantar listrik meningkat dan gula terlarut meningkat).

4.      Kandungan asam lemak bebas meningkat (Lipid = asam lemak + gliserol). Contoh pada benih kapas kandungan asam lemak bebas ≥1% sudah tidak dapat berkecambah.

B.     Gejala kinerja benih

1.      Kinerja perkecambahan rendah

2.      Daya suai terhadap lingkungan rendah

3.      Daya tumbuh di lapang rendah

4.      Tidak tahan terhadap ancaman lingkungan

3. Pemudaran warna

Pemudaran waran benih ini, biasanya akibat penuaan atau umur benih yang sudah lama, cirinya mencoklat pada embrio atau pada kulit benih.

2.4              KEMUNGKINAN PENYEBAB KEMUNDURAN BENIH

Berikut merupakan kemungkinan penyebab kemunduran benih :

1.      Autoxidasi Lipid dapat terjadi pada benih:

a.    KA < 6%

b.    Konsentrasi O₂ tinggi

c.    Suhu tinggi

Proses:

Lemak tak jenuh + ion2 logam                       radikal bebas (H₃⁺) +  cahaya/irradiasi

Radikal bebas + O₂                  Hidroperoksida (H₂O₂)

Hidroperoksida                       Karbonil

Karbonil + protein                   -inaktivasi enzim

                                                 - kerusakan membran

                                                 - denaturasi protein

Karbonil + asam nukleat           mutasi kromosom

2.      Degradasi Struktur Fungsional

a.    Hilangnya permeabilitas membran sel (terhidrolisis oleh fosfolipase dan oksidase).

b.    Rusaknya membran mitokondria (ATP-ase tinggi, fosforilasi oksidatif rendah, produksi ATP tinggi).

3.      Ribosom tidak mampu berdisosiasi

Ribosom tidak mampu berisolasi menyebabkan sintesis protein terhambat.

4.      Degradasi dan Inaktivasi Enzim

Perubahan struktur makromolekul enzim menurunkan aktivitasnya. Berikut merupakan macam perubahan yang dimaksud :

a.    Perubahan komposisi meliputi :

·         Grup fungsional (hilang/mengikat)

·         Oksidasi gugus sulfhidril

·         Perubahan asam amino dalam protein

b.    Perubahan konfigurasi, meliputi :

·         Penglipatan atau pelurusan

·         Penggumpalan atau polimerisasi

·         Pemutusan menjadi sub2 unit

5.      Pengaktifan/Pembentukan Enzim-enzim Hidrolitik

Bila KA benih > 20%, cukup untuk mengaktifkan enzim2 hidrolotik (lipase, fosfolipase, fosfatase, amilase)

6.      Degradasi Genetik sebagai penyebab utama ketuaan

7.      perubahan sifat kromosom (selaras dengan penuaan)

Mutasi genetik; berkorelasi dengan ketuaan dan hilangnya viabilitas

8.      Habisnya cadangan makanan (sudah tidak diterima)

9.      Kelaparan sel meristematik: jauhnya jarak antara cadangan makanan dengan sel-sel meritematik

10.  Akumulasi senyawa beracun (toxic)

a.    embrio baik pada endosperm tua

b.    embrio tua pada endosperm baik

2.5  PENGENDALIAN KEMUNDURAN BENIH

Dalam kegiatan pertanian, terjadinya kemunduran benih merupakan salah satu faktor penyebab menurunnya produktivitas tanaman sehingga hal ini hanrus dihindari. Hasil-hasil penelitian menunjukkan dengan memberikan perlakuan pada benih yang memperlihatkan gejala kemunduran, dapat memperbaiki kondisi benih.

Murray dan Wilson (1987) melaporkan kemunduran benih dapat dikendalikan dengan cara "invigorasi" melalui proses hidrasi-dehidrasi. Sadjad (1994) mendefinisikan invigorasi sebagai proses bertambahnya vigor benih. Dengan demikian perlakuan invigorasi adalah peningkatan vigor benih dengan memberikan perlakuan pada benih. Menurut Khan (1992) perlakuan pada benih adalah untuk memobilisasi sumber-sumber energi yang ada dalam benih untuk bekerja sama dengan sumber-sumber energi yang ada di luar atau di lingkungan tumbuh untuk menghasilkan pertanaman dan hasil yang maksimal.

Perlakuan benih yang telah dikenal antara lain presoaking dan conditioning. Menurut Khan (1992) presoaking adalah perendaman benih dalam sejumlah air pada suhu rendah sampai sedang, sedangkan conditioning adalah peningkatan mutu fisiologi dan biokimia (berhubungan dengan kecepatan dan perkecambahan, perbaikan serta peningkatan potensial perkecambahan) dalam benih oleh media imbibisi potensial air yang rendah (larutan atau media padatan lembab) dengan mengatur hidrasi dan penghentian perkecambahan. Benih menyerap air sampai potensial air dalam benih dan media pengimbibisi sama (dicapai keseimbangan potensial air). Presoaking dalam periode singkat menghasilkan efek yang cukup baik terhadap peningkatan perkecambahan dan pertumbuhan kecambah. Pengeringan tidak mengurangi pengaruh positif dari presoaking (Kidd and West dalam Khan, 1992). Perlakuan presoaking berpengaruh baik pada benih yang bervigor sedang.

Hadiana (1996) melaporkan perlakuan presoaking atau conditioning secara nyata efektif meningkatkan viabilitas dan vigor benih sebelum penyimpanan, dapat meningkatkan daya berkecambah potensi tumbuh, keserempakan tumbuh, dan bobot kering kecambah normal.

Untuk mengatasi permasalahan terjadinya kemunduran mutu benih baik yang diakibatkan oleh faktor penyimpanan maupun diakibatkan oleh faktor kesalahan dalam penanganan be-nih, dapat dilakukan dengan melakukan teknik “invigorasi”. Invigorasi adalah suatu perlakuan fisik atau kimia untuk meningkatkan atau memperbaiki vigor benih yang telah mengalami kemun-duran mutu (Basu dan Rudrapal, 1982).