I

I. PENDAHULUAN

Biji merupakan alat untuk mempertahankan kelanjutan hidup jenis suatu tumbuhan yaitu dengan cara mempertahankan atau memperpanjang kehidupan embryonic axis. Kehidupan embryonik axis dalam biji kemudian berubah menjadi kehidupan bentuk baru sampai bertahun tahun sesudah tanaman induknya mati.

Selama periode waktu tertentu sesudah panen, pada umumnya biji dari kebanyakan tanaman menghendaki beberapa syarat khusus untuk dapat memulai perkecambahan. Biji biji ini pada umumnya akan berkecambah segera pada keadaan lingkungan yang hampir bersamaan, akan tetapi biji dari tanaman tertentu, terutama biji rerumputan, menghendaki lingkungan khusus untuk dapat berkecambah.

Persyaratan untuk berkecambah berbeda beda dari bermacam macam biji adalah penting untuk diketahui. Syarat luar utama yang dibutuhkan untuk dapat aktifnya kembali pertumbuhan embryonic axis adalah :

a. Adanya air yang cukup untuk melembabkan biji.

b. Suhu yang pantas.

c. Cukup oksigen.

d. Adanya cahaya.

Air memegang peranan yang terpenting dalam proses perkecambahan biji. Air adalah faktor yang menentukan dalam kehidupan. Masuknya air ke dalam tumbuhan melalui proses imbibisi. Air yang masuk dalam proses imbibisi disebut air imbibisi, sedangkan zat yang kemasukan air disebut imbiban. Proses imbibisi meliputi dua proses yang berjalan bersama sama, yaitu proses difusi dan osmosis.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Imbibisi merupakan peristiwa migrasi molekul molekul air ke suatu zat lain yang mempunyai pori pori cukup besar sehingga mampu melewatkan molekul molekul air, kemudian molekul air tersebut menetap di dalam zat tersebut. Dikatakan proses difusi karena air bergerak dari larutan yang lebih tinggi konsentrasinya di luar biji, masuk ke dalam biji yang konsentrasinya lebih rendah. Sedangkan proses osmosis terjadi karena kulit biji bersifat permeabel terhadap molekul molekul air, sehingga air dapat masuk ke dalam biji melalui pori pori yang ada dalam kulit biji.

Imbibisi adalah absorpsi air oleh bahan bahan koloid dan zat padat dalam bagian tumbuhan. Masuknya air sering disertai dengan membengkaknya bahan koloid dan peningkatan berat tumbuhan. Misalnya, biji akan menjadi lebih besar jika diletakkan dalam air atau tanah yang lembab, dan hal ini dikatakan sebagai proses imbibisi. Pada imbibisi tidak ada keterlibatan membran, seperti pada osmosis. Imbibisi terjadi karena permukaan struktur struktur mikroskopis dalam sel tumbuhan seperti selulosa, butir pati, protein, dan bahan lainnya menarik dan memegang molekul air dengan gaya tarik antar molekul ( S. S. Tjitrosomo, 1985 ).

Menurut Jurnalis Kamil ( 1979 ), difusi dapat didefinisikan sebagai pemindahan spontan cairan atau gas dari yang berkonsentrasi lebih tinggi kepada yang berkonsentrasi lebih rendah.

Cara yang terbaik untuk menyatakan gejala difusi suatu zat yaitu dengan menggunakan perbedaan nilai potensial kimia ( satuan energi per gram molekul ) zat tersebut antara dua daerah. Jika terdapat perbedaan nilai potensial kimia air di antara dua daerah, air akan bergerak secara spontan ; asalkan tidak ada yang menghalangi aliran air tersebut. Arah gerakan neto air tersebut dari daerah dengan potensial kimia yang tinggi ke daerah yang potensial kimianya lebih rendah. Gerakan neto air ini akan berlangsung terus sampai potensial kimia air pada kedua daerah itu menjadi sama. Pada titik keseimbangan, gerakan neto air akan terhenti. Istilah potensial kimia air ini biasanya dikenal dengan istilah potensial air ( S. S. Tjitrocomo,1985 ).

Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengenal dan mempelajari proses imbibisi yang terjadi dalam biji tumbuhan.

III. MATERI PRAKTIKUM

a. Bahan

1. Larutan garam dapur ( NaCl ) 0 ppm, 2500 ppm, 5000 ppm, 7500 ppm.

2. Biji kedelai, biji jagung, dan biji kacang tunggak.

b. Alat

1. Gelas ukur

2. Timbangan analitik

3. Plastik

4. Kertas label

IV. PROSEDUR KERJA

1. Membuat larutan NaCl dengan kadar 0 ppm, 2500 ppm, 5000 ppm, dan 7500 ppm.

2. Memilih masing masing 20 biji jagung dan biji kedelai serta 10 biji kacang tunggak lalu menimbangnya dengan timbangan analitik ( a gram ).

3. Merendam biji tersebut dalam larutan yang telah dibuat dan membiarkan selama 48 jam ( 2 hari ).

4. Mengambil biji tersebut setelah 2 hari, mengeringkan dan menghilangkan air yang masih menempel lalu menimbangnya ( b gram ).

5. Menghitung prosentase air yang masuk ke dalam biji pada setiap kadar larutan.

V. HASIL PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA

TanamanBobot mula - mula ( a gram )Bobot setelah 48 jam ( b gram )Bobot air imbibisi ( b - a ) gram( b - a ) / a x 100 %

0 ppm2500 ppm5000 ppm7500 ppm0 ppm2500 ppm5000 ppm7500 ppm0 ppm2500 ppm5000 ppm7500 ppm0 ppm2500 ppm5000 ppm7500 ppm

I. Jagung

C I5,45,15,15,27,56,876,82,11,71,91,638,933,337,2530,77

C II5,125,314,735,526,987,166,017,252,632,391,281,7351,3745,0127,0631,34

C III4,86,76,16,36,68,67,98,11,81,91,81,837,528,3629,0528,6

II. Kacang Tunggak

C I1,61,61,51,53,63,54,13,621,92,22,1125118,75115,8140

C II2,071,871,821,784,74,264,183,952,632,392,362,17127127,8129,7121,9

C III21,71,61,94,34,144,32,32,42,42,4115141,2150126,3

III. Kedelai

C I1,11,21,31,23,12,732,621,51,71,4181,8125130,8116,7

C II1,111,041,121,142,652,572,312,271,541,531,191,13138,7147,12106,2599,12

C III1,21,21,31,23,23,22,92,5221,61,3166,7166,7123108,3

Diket : m1 = 0 ppm = 0 grMr NaCl = 58,5

m2 = 2500 ppm = 2,5 grVolume= 1 pt

m3 = 5000 ppm = 5 grsuhu = 250C = 2980K

m4 = 7500 ppm = 7,5 gr

TO larutan = M x R x T = n / V x R x T V = 1

= m / Mr NaCl x R x T

1

TO larutan 1 = 0/58,5 x 0,082 x 298 = 0

TO larutan 2 = 2,5/58,5 x 0,082 x 298 = 1,04

TO larutan 3 = 5/58,5 x 0,082 x 298 = 2,09

TO larutan 4 = 7,5/58,5 x 0,082 x 298 = 3,13

VI. PEMBAHASAN

Proses imbibisi dipengaruhi antara lain oleh susunan kimiawi kulit dan cadangan makanan benih, umur benih, tekanan osmosis air, permeabilitas kulit benih dan suhu. Laju imbibisi pada awal proses imbibisi berlangsung relatif cepat hingga sampai pada titik tertentu laju ini akan menurun.

Pada proses ini yang perlu mendapat perhatian adalah kadar air akhir setelah imbibisi. Karena benih hanya akan berkecambah jika kadar air mencapai 50 60 %. Untuk merangsang laju imbibisi seringkali dilakukan heat treatment, yaitu dengan menjemur benih sebelum diimbibisikan ( Hendarto Kuswanto, 1996 ).

Air dalam proses imbibisi digunakan untuk melunakkan kulit biji dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperm yang mengakibatkan pecahnya kulit biji. Dinding sel yang kering hampir tidak permeabel untuk gas, tetapi apabila dinding sel diimbibisi oleh air, maka gas akan masuk ke dalam sel secara difusi. Apabila dinding sel kulit biji dan embrio menyerap air, maka suplai oksigen meningkat kepada sel sel hidup sehingga memungkinkan lebih aktifnya pernafasan. Sebaliknya CO2 yang dihasilkan oleh pernafasan tersebut lebih mudah untuk berdifusi keluar.Hasil pengamatan praktikum menunjukkan telah terjadi imbibisi pada biji jagung, kacang tunggak, dan kedelai. Air yang telah diserap oleh biji tersebut mengaktifkan enzim enzim yang mulai melarutkan pati menjadi gula. Air juga mengakibatkan pengaktifan kembali membran protoplasma, sehingga air dengan osmosis dan imbibisi bekerja bersama sama pada saat biji berkecambah ( S. S. Tjitrosomo, 1985 ).Biji jagung memiliki prosentase tertinggi pada larutan NaCl 0 ppm dan terendah pada kadar 7500 ppm. Biji kacang tunggak memiliki prosentase tertinggi pada kadar 5000 ppm dan terendah pada kadar 0 ppm. Biji kedelai prosentase tertinggi pada kadar 0 ppm dan terendah pada kadar 7500 ppm.

Biji yang telah direndam selama 48 jam itu tampak menggembung seolah olah akan pecah. Selama di dalam air biji tersebut kemasukan molekul molekul air sekian banyak sampai tercapai suatu keadaan kenyang , tidak menaruh kekurangan atau defisit akan air lagi. Peristiwa imbibisi pada hakekatnya bukan hanya proses difusi saja, karena sel sel biji kering tersebut juga mempunyai nilai osmosis yang tinggi, dan oleh karena itu mempunyai defisit tekanan osmosis yang besar pula. Peristiwa imbibisi merupakan peristiwa difusi juga. Karena dinding sel- sel kulit maupun protoplas biji kacang, jagung dan kedelai tersebut permeabel untuk dilalui air. Hasil praktikum tersebut menunjukkan adanya pengembangan ( bertambahnya volume ) dari imbiban sebagai akibat dari imbibisi. Karena molekul molekul air yang masuk dan kemudian menetap di dalam imbiban itu tersusun secara berjejal jejal mengelilingi misel imbiban ( akibat adsorpsi ), maka air yang berada dalam imbiban lebih padat daripada susunan air yang ada di luar imbiban, yang disebut juga air bebas. Dengan demikian maka volume air ditambah volume biji lebih besar daripada volume biji yang sudah kemasukan air ( Dwidjoseputro,1986 ).

Bila molekul molekul protein yang baru mulai dibentuk dalam sel sel meristematik, setiap molekul protein mengadsorpsi sejumlah ratusan molekul air, dan membantu pertumbuhan sel. Imbibisi seperti ini sering disebut hidrasi, dan teramat penting pada sel sel muda.

Menurut Jurnalis Kamil ( 1979 ), ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan penyerapan air oleh biji, yaitu :

a. Permeabilitas kulit biji atau membran biji

Biji yang kulitnya keras tidak akan berkecambah dalam periode waktu perkecambahan walaupun biji tersebut ditempatkan pada medium perkecambahan dengan kelembaban yang cukup. Hal ini terjadi karena air tidak bisa masuk ke dalam biji.

b. Konsentrasi air

Bertambah besar perbedaan tekanan difusi antara cairan luar dan dalam biji, bertambah cepat penyerapan air oleh biji.

c. Suhu

Apabila air dipanaskan maka energi dipakai. Sebagian energi ini dipakai untuk meningkatkan difusi air. Oleh sebab itu, apabila suhu ditingkatkan maka kecepatan penyerapan juga naik sampai batas tertentu, di mana tiap 100C suhu dinaikkan kecepatan penyerapan kira kira dua kali lipat pada waktu permulaan.

d. Tekanan hidrostatik

Masuknya air ke dalam biji menimbulkan tekanan hidrostatik karena meningkatnya volume air pada membran biji. Tekanan hidrostatik menyebabkan meningkatnya tekanan difusi air. Hal ini menyebabkan naiknya kecepatan difusi ke luar dan menurunnya kecepatan penyerapan air oleh biji.

Kecepatan penyerapan air adalah berbanding terbalik dengan jumlah air yang diserap terlebih dahulu oleh biji. Jadi kecepatan penyerapan pada permulaan tinggi dan kemudian kian lambat sejalan dengan naiknya tekanan hidrostatik sampai tercapai keseimbangan.

e. Luas permukaan biji yang kontak dengan air

Kecepatan penyerapan air oleh biji berbanding lurus dengan luas permukaan. Pada keadaan tertentu, bagian khusus pada biji dapat menyerap air lebih cepat.

f. Daya intermolekular

Daya ini merupakan tenaga listrik. Apabila tenaga ini meningkat akan menyebabkan menurunnya tekanan difusi air dan juga berarti turunnya kecepatan penyerapan air.

g. Species

Masing masing species mempunyai kecepatan penyerapan air yang berbeda beda.

h. Varietas

Masing masing varietas juga mempunyai kecepatan menyerap air yang berbeda beda.

i. Tingkat kemasakan

Jagung yang dipanen masak susu menyerap air lebih cepat sampai tingkat tertentu daripada biji jagung yang dipanen masak dent stage .

j. Komposisi kimia

Umumnya, biji yang mengandung protein tinggi menyerap air lebih cepat sampai tingkat tertentu daripada biji dengan kadar karbohidrat tinggi. Biji dengan kadar minyak tinggi tetapi kadar proteinnya rendah, kecepatan serapnya sama dengan biji berkadar karbsohidrat tinggi.

k. Umur

Biji tua menyerap air lebih cepat dan membutuhkan air lebih banyak.

VI. SIMPULAN

Simpulan yang dapat diambil dari praktikum ini yaitu :

1. Imbibisi adalah absorpsi air oleh bahan bahan koloid dan zat padat dalam bagian tumbuhan. Masuknya air sering disertai dengan membengkaknya bahan koloid dan peningkatan berat tumbuhan.

2. Proses imbibisi dipengaruhi antara lain oleh susunan kimiawi kulit dan cadangan makanan benih, umur benih, tekanan osmosis air, permeabilitas kulit benih dan suhu.3. Peristiwa imbibisi pada hakekatnya bukan hanya proses difusi saja, karena sel sel biji kering tersebut juga mempunyai nilai osmosis yang tinggi, dan oleh karena itu mempunyai defisit tekanan osmosis yang besar pula. 4. Peristiwa imbibisi merupakan peristiwa difusi juga. Karena dinding sel- sel kulit maupun protoplas biji kacang, jagung dan kedelai tersebut permeabel untuk dilalui air. Hasil praktikum tersebut menunjukkan adanya pengembangan ( bertambahnya volume ) dari imbiban sebagai akibat dari imbibisi.DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro, D. 1986. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia, Jakarta.

Kamil, Jurnalis. 1979. Teknologi Benih Jilid I. Angkasa Raya, Padang.

Kuswanto, Hendarto. 1996. Dasar Dasar Teknologi, Produksi, dan Sertivikasi Benih. Penerbit Andi, Yogyakarta.

Loveless, A. R. 1991. Prinsip Prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Tjitrosomo, S. S. 1985. Botani Umum 2. Angkasa, Bandung.

LAPORAN PRAKTIKUM

DASAR DASAR FISIOLOGI TUMBUHAN

IMBIBISI

OLEH

HENI WIDIASTUTI

A1A002043

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

2004