Dormansi benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda perkecambahannya, hingga waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses tersebut.
Dormansi diklasifikasikan menjadi bermacam-macam kategori berdasarkan faktor penyebab, mekanisme dan bentuknya.
a. Berdasarkan faktor penyebab dormansi
b. Berdasarkan mekanisme dormansi di dalam biji
Mekanisme fisik
Mekanisme fisiologis
Berdasarkan bentuk dormansi
Kulit biji impermeabel terhadap air/O2
Biji membutuhkan suhu rendah
Biji bersifat light sensitive
Kuantitas cahaya
Kualitas cahaya
Photoperiodisitas
Dormansi karena zat penghambat
- Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embryo.
- Biji yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses perkecambahannya.
- Pre treatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi embryo.
Dormansi diklasifikasikan menjadi bermacam-macam kategori berdasarkan faktor penyebab, mekanisme dan bentuknya.
a. Berdasarkan faktor penyebab dormansi
- Imposed dormancy (quiscence): terhalangnya pertumbuhan aktif karena keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan
- Imnate dormancy (rest): dormancy yang disebabkan oleh keadaan atau kondisi di dalam organ-organ biji itu sendiri
b. Berdasarkan mekanisme dormansi di dalam biji
Mekanisme fisik
- Merupakan dormansi yang mekanisme penghambatannya disebabkan oleh organ biji itu sendiri;
- Mekanisme dormancy fisik ini terbagi menjadi:
- mekanis : embrio tidak berkembang karena dibatasi secara fisik
- fisik: penyerapan air terganggu karena kulit biji yang impermeabel
- kimia: bagian biji/buah mengandung zat kimia penghambat
Mekanisme fisiologis
- Merupakan dormansi yang disebabkan oleh terjadinya hambatan dalam proses fisiologis;
- Mekanisme fisiologis ini terbagi menjadi:
- photodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh keberadaan cahaya
- immature embryo: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh kondisi embrio yang tidak/belum matang
- thermodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh suhu
Berdasarkan bentuk dormansi
Kulit biji impermeabel terhadap air/O2
- Bagian biji yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nucellus, pericarp, endocarp
- Impermeabilitas dapat disebabkan oleh deposisi bermacam-macam substansi (misalnya cutin, suberin, lignin) pada membran.
- Kulit biji yang keras dapat disebabkan oleh pengaruh genetik maupun lingkungan. Pematahan dormansi kulit biji ini dapat dilakukan dengan skarifikasi mekanik.
- Bagian biji yang mengatur masuknya air ke dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum, strophiole; adapun mekanisme higroskopiknya diatur oleh hilum.
- Keluar masuknya O2 pada biji disebabkan oleh mekanisme dalam kulit biji. Dormansi karena hambatan keluar masuknya O2 melalui kulit biji ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur tinggi dan pemberian larutan kuat.
Embrio belum masak (immature embryo)
- Ketika terjadi abscission (gugurnya buah dari tangkainya), embrio masih belum menyelesaikan tahap perkembangannya. Misal: Gnetum gnemon (melinjo)
- Embrio belum terdiferensiasi
- Embrio secara morfologis sudah berkembang, namun masih butuh waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna.
- Dormansi karena immature embryo ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur rendah dan zat kimia.
Biji membutuhkan pemasakan pasca panen (after ripening) dalam penyimpanan kering
- Dormansi karena kebutuhan akan after ripening ini dapat dipatahkan dengan perlakuan
- temperatur tinggi
- pengupasan kulit.
Biji membutuhkan suhu rendah
- Biasa terjadi pada spesies daerah temperate, seperti apel dan Familia Rosaceae.
- Dormansi ini secara alami terjadi dengan cara: biji dorman selama musim gugur, melampaui satu musim dingin, dan baru berkecambah pada musim semi berikutnya.
- Dormansi karena kebutuhan biji akan suhu rendah ini dapat dipatahkan dengan perlakuan pemberian suhu rendah, dengan pemberian aerasi dan imbibisi.
Ciri-ciri biji yang mempunyai dormansi ini adalah:
- jika kulit dikupas, embrio tumbuh
- embrio mengalami dormansi yang hanya dapat dipatahkan dengan suhu rendah
- embrio tidak dorman pada suhu rendah, namun proses perkecambahan biji masih membutuhkan suhu yang lebih rendah lagi
- perkecambahan terjadi tanpa pemberian suhu rendah, namun semai tumbuh kerdil
- akar keluar pada musim semi, namun epicotyl baru keluar pada musim semi berikutnya (setelah melampaui satu musim dingin)
Biji bersifat light sensitive
- Cahaya mempengaruhi perkecambahan dengan tiga cara, yaitu
- dengan intensitas (kuantitas) cahaya,
- kualitas cahaya (panjang gelombang)
- fotoperiodisitas (panjang hari).
Kuantitas cahaya
- Cahaya dengan intensitas tinggi dapat meningkatkan perkecambahan pada biji-biji yang positively photoblastic (perkecambahannya dipercepat oleh cahaya);
- jika penyinaran intensitas tinggi ini diberikan dalam durasi waktu yang pendek.
- Hal ini tidak berlaku pada biji yang bersifat negatively photoblastic (perkecambahannya dihambat oleh cahaya).
- Biji positively photoblastic yang disimpan dalam kondisi imbibisi dalam gelap untuk jangka waktu lama akan berubah menjadi tidak responsif terhadap cahaya, dan hal ini disebut skotodormant.
- Sebaliknya, biji yang bersifat negatively photoblastic menjadi photodormant jika dikenai cahaya.
- Kedua dormansi ini dapat dipatahkan dengan temperatur rendah.
Kualitas cahaya
- Yang menyebabkan terjadinya perkecambahan adalah daerah merah dari spektrum (red; 650 nm),
- sedangkan sinar infra merah (far red; 730 nm) menghambat perkecambahan.
- Efek dari kedua daerah di spektrum ini adalah mutually antagonistic (sama sekali bertentangan):
- jika diberikan bergantian, maka efek yang terjadi kemudian dipengaruhi oleh spektrum yang terakhir kali diberikan.
- Dalam hal ini, biji mempunyai 2 pigmen yang photoreversible (dapat berada dalam 2 kondisi alternatif):
- P650 : mengabsorbir di daerah merah
- P730 : mengabsorbir di daerah infra merah
- Jika biji dikenai sinar merah (red; 650 nm), maka pigmen P650 diubah menjadi P730.
- P730 inilah yang menghasilkan sederetan aksi-aksi yang menyebabkan terjadinya perkecambahan.
- Sebaliknya jika P730 dikenai sinar infra merah (far-red; 730 nm), maka pigmen berubah kembali menjadi P650
- terhambatlah proses perkecambahan.
Photoperiodisitas
Respon dari biji photoblastic dipengaruhi oleh temperatur:
- Pemberian temperatur 10-200C : biji berkecambah dalam gelap
- Pemberian temperatur 20-300C : biji menghendaki cahaya untuk berkecambah
- Pemberian temperatur >350C : perkecambahan biji dihambat dalam gelap atau terang
- Kebutuhan akan cahaya untuk perkecambahan dapat diganti oleh temperatur yang diubah-ubah.
- Kebutuhan akan cahaya untuk pematahan dormansi juga dapat digantikan oleh zat kimia seperti KNO3, thiourea dan asam giberelin.
Dormansi karena zat penghambat
- Perkecambahan biji adalah kulminasi dari serangkaian kompleks proses-proses metabolik, yang masing-masing harus berlangsung tanpa gangguan.
- Tiap substansi yang menghambat salah satu proses akan berakibat pada terhambatnya seluruh rangkaian proses perkecambahan.
- Beberapa zat penghambat dalam biji yang telah berhasil diisolir adalah soumarin dan lacton tidak jenuh;
- namun lokasi penghambatannya sukar ditentukan karena daerah kerjanya berbeda dengan tempat di mana zat tersebut diisolir.
- Zat penghambat dapat berada dalam embrio, endosperm, kulit biji maupun daging buah.
Teknik mengakhiri Dormansi Biji
- Biji yang telah masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses perkecambahannya.
- Pretreatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi embryo.
- Skarifikasi merupakan salah satu upaya pretreatment atau perawatan awal pada benih, yang ditujukan untuk mematahkan dormansi, serta mempercepat terjadinya perkecambahan biji yang seragam
- Upaya ini dapat berupa pemberian perlakuan secara fisis, mekanis, maupun chemis.
- mengklasifikasikan dormansi atas dasar penyebab dan metode yang dibutuhkan untuk mematahkannya.
Tipe dor
mansi
|
Karak
teristik
|
Contoh spesies
|
Metode pematahan dormansi
| |
Alami
|
Buatan
| |||
Immature em bryo
|
Benih secara fisiologis belum mampu berke cambah, karena embryo belum masak walaupun biji sudah masak
|
Fraxinus excelcior, Ginkgo biloba, Gnetum gnemon
|
Pematangan secara alami setelah biji disebarkan
|
Melanjutkan proses fisiologis pemasakan embryo setelah biji mencapai masa lewat-masak
(after-ripening)
|
Dormansi mekanis
|
Perkembangan embryo secara fisis terhambat karena adanya kulit biji/buah yang keras
|
Pterocarpus, Termi nalia spp, Melia volkensii
|
Dekomposisi bertahap pada struktur yang keras
|
Peretakan mekanis
|
Dormansi fisis
|
Imbibisi/penyerapan air terhalang oleh lapisan kulit biji/buah yang impermeabel
|
Fluktuasi suhu
|
Skarifikasi mekanis, pemberian air panas atau bahan kimia
| |
Dormansi chemis
|
Buah atau biji mengandung zat penghambat (chemical inhibitory compound) yang menghambat perkecambahan
|
Buah fleshy (berda
ging)
|
Pencucian (leaching) oleh air, dekomposisi bertahap pada jaringan buah
|
Menghilangkan jaringan buah dan mencuci bijinya dengan air
|
Foto
dormansi
|
Biji gagal berkecambah tanpa adanya pencahayaan yang cukup. Dipengaruhi oleh mekanisme biokimia fitokrom
|
Sebagian besar spesies
tus dan Spa
thodea
|
Pencaha
yaan
|
Pencahayaan
|
Ther
mo
dormansi
|
Perkecambahan rendah tanpa adanya perlakuan dengan suhu tertentu
|
Sebagian besar spesies tem
perate, tumbu
han pioneer daerah tropis-subtropis kering, tumbu
han pioneer tropika humida
|
Penem
patan pada suhu rendah di musim dingin
Pemba
karan
Pemberian suhu yang berfluktuasi
|
Stratifikasi atau pemberian perlakuan suhu rendah
Pemberian suhu tinggi
Pemberian suhu berflukt
|
