Pengaruh Suhu Air dan Perendaman pada Dua Tingkat Kematangan Buah terhadap Perkecambahan Benih Sirsak (Annona muricata Linn)
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Sirsak
Sirsak (AnnonamuricataLinn) berasal dari wilayah Amerika tropis,
meliputi Amerika Tengah dan Amerika Selatan, terutama di sekitar Peru,
Argentina, hutan Amazon dan Kepulauan Karibia. Setelah bangsa Eropa datang
ke benua Amerika, tanaman sirsak mulai diperkenalkan di berbagai negara di
dunia. Sirsak berasal dari keluarga Annonaceae dan sekaligus merupakan spesies
yang paling tropis dan memiliki ukuran yang paling besar diantara spesies yang
lain (Love dan Paull, 2011).
Sirsak umumnya digunakan sebagai obat tradisional karena memiliki efek
farmakologi diantaranya seperti anti inflamasi, obat cacing, anti bakteri dan
sebagai antioksidan. Selain dimanfaatkan sebagai obat, tanaman ini juga memiliki
nilai ekonomi yang tinggi karena buah sirsak yang dikonsumsi memiliki
kandungan gizi yang cukup besar serta bagian tanaman yang lain seperti batang
pohon sirsak dapat dimanfaatkan sebagai kayu untuk bahan bangunan (Kedari dan
Khan, 2014).
Tanaman sirsak mempunyai akar tunggang dan akar cabang serta bulu
akar yang tersebar ke semua arah, dari pusat pangkal batang ke ujung rambut
akar. Akar tanaman sirsak tumbuh subur pada lapisan tanah atas (top soil) yang
gembur (Love dan Paull, 2011).
Tanaman sirsak memiliki percabangan rendah yang lebat dan dapat
mencapai ketinggian hingga 7-9,5 m. Batang tanaman sirsak berkayu, tumbuh
tegak ke atas dan dapat hidup menahun. Batang sirsak berbentuk bulat
Universitas Sumatera Utara
danpermukaannya cukup kasar.Kulit pada batang sirsak tipis hingga agak tebal,
berwarna hijau hingga kecokelatan (Pinto, 2005).
Daun sirsak biasanya berwarna hijau, halus, mengkilap, permukaan
daunnyaberwarna hijau gelap,berbentuk elips atau bulat telur dan meruncing di
kedua ujungnya.Daun berukuran antara (8-16) cm x (3-7) cm, dan helaian daun
melekat pada tangkai daun yang berukuran 3-7 mm, dengan tepi lurus dan
permukaannya agak licin (Love dan Paull, 2011).
Tanaman sirsak berbunga sempurna (hermaphrodite) artinya dalam satu
bunga terdapat sekaligus bunga jantan dan betina. Bunga sirsak tumbuh pada
ranting yang sudah cukup tua, cabang atau juga batang. Bunga sirsak tumbuh
secara teratur, sebanyak 1-2 kuntum pada setiap tangkai bunga. Bunga berbentuk
mangkuk, letak daun-daun bunga dan benang sari lebih tinggi daripada letak
putik, sehingga disebut bunga perigynis. Bunga tersebut melekat pada gagang
bunga yang panjangnya sampai 2,5 cm. Struktur bunga sirsak terdiri atas 3 helai
daun kelopak (calyx), 6 helai daun mahkota (corolla) yang lengkap dengan
benang sari (alat kelamin jantan), putik (alat kelamin betina), dan bakal buah.
Daun kelopak berbentuk segitiga atau mirip bentuk jantung, tidak mudah rontok,
berwarna kuning atau hijau kekuning-kuningan, panjangnya ± 4 mm. Sementara
daun mahkota tersusun dalam dua baris, yaitu 3 lembar daun mahkota terluar
berbentuk bundar telur melebar, berukuran (3-5) cm x (2-4) cm dan 3 lembar daun
mahkota yang lain ukuran (2-4) cm x (1,5-3,5) cm, pangkalnya bertaji pendek.
Benang sari berjumlah banyak, tersusun atas barisan-barisan, panjangnya antara
4-5 mm, sedangkan tangkai sarinya berbulu lebat, bakal buahnya banyak, berbulu
lebat sekali, kemudian gundul. Secara alamiah, penyerbukan bunga sirsak
Universitas Sumatera Utara
dilakukan oleh semut hitam yang hidup pada pohon sirsak. Penyerbukan oleh
semut tidak selalu menghasilkan buah dengan bentuk sempurna. Diperlukan
penyerbukan buatan (bantuan manusia), agar buah sirsak berbentuk sempurna.
Tanpa penyerbukan buatan, buah sirsak akan tumbuh bengkok dan tidak
sempurna (Kedari dan Khan, 2014).
Sirsak menghasilkan buah yang berbentuk bulat telur, kerucut ataupun
berbentuk hati. Buah sirsak berwarna hijau gelap saat mentah dan hijau muda saat
matang. Kulit buah cukup tebal dan terdapat tonjolan di sekeliling permukaan
kulit yang biasanya dikenal sebagai duri. Sirsak adalah buah terbesar dari keluarga
Annona, beratnya dapat mencapai hingga 9 sampai 10 kg dengan rata-rata 4 kg
per buahnya. Daging buah berwarna putih, berserat dan sangat segar hampir
menyerupai buah srikaya. Rasanya lebih asam dan kurang manis seperti
kombinasi antara rasa nanas dan mangga (Pinto, 2005).
Biji sirsak tersusun dalam agregat buah berjumlah banyak, dalam masingmasing segmen buah terdapat biji berwana hitam atau kecokelat-cokelatan
mengkilap, berbentuk pipih dengan ujung tumpul, berkulit keras, dengan ukuran
panjang ± 1,5 cm, lebar ± 1 cm dan tebal ± 0,5 cm. Biji sirsak beracun dan dapat
digunakan sebagi insektisida alami. Jumlah biji dalam satu buah sirsak bervariasi,
berkisar antara 20-70 butir biji normal, sedangkan biji yang tidak normal
berwarna putih kecokelatan dan tidak berisi (Ramkhelawan, 2008).
Tanaman sirsak dapat beradaptasi dengan baik pada semua zona
agroekologi, secara spesifik lingkungan tumbuh yang ideal untuk tanaman sirsak
adalah daerah-daerah yang mempunyai karakteristik kondisi iklim seperti daerah
dataran rendah, dataran menengah hingga dataran tinggi pada ketinggian 1.000 m
Universitas Sumatera Utara
dari permukaan laut (dpl) dengan curah hujan 1.500 mm per tahun. Suhu udara
yang dikehendaki tanaman sirsak berkisar antara 22-280C dan kelembaban udara
(rH) sebesar 60-80%. Tanaman sirsak dapat beradaptasi luas terhadap berbagai
jenis tanah pertanian, mulai dari tanah liat sampai berkerikil. Tanaman sirsak
dapat tumbuh secara optimal pada tanah yang dalam dengan aerasi yang baik dan
dapat tumbuh di berbagai jenis tanah menyatakan bahwa pH tanah yang terbaik
untuk tanaman sirsak adalah 6 sampai 6,5 (Pinto, 2005).
Perkecambahan Benih
Perkecambahan adalah tahap awal atau tahap transisi perkembangan
tanaman sebelum akhirnya berkembang menjadi bibit. Tetapi dalam ekosistem
alami, perkecambahan biji mungkin dibatasi oleh faktor intrinsik seperti dormansi
biji atau faktor ekstrinsik seperti perubahan iklim ataupun organisme pengganggu
tanaman. Kasus dormansi pada benih telah tersebar luas umumnya di daerah
tropis kering. Benih dapat berkecambah saat direndam air namun keberadaan sel
kedap dapat mencegah proses penyerapan air. Biji kedap air dikarenakan kulit biji
yang tebal dan keras. Namun ada beberapa cara untuk mengatasi permasalahan
tersebut. Di lingkungan, umumnya organisme seperti kutu dan mikroorganisme
tanah dapat meningkatkan permeabilitas penyerapan air pada benih tanpa harus
merusak embrio dengan cara mengikis kulit biji yang keras dengan dimakan
ataupun kulit menjadi lunak (Mame et al., 2012)
Perkecambahan benih merupakan proses perkembangan struktur penting
embrio benih yang menunjukkan kemampuannya untuk menghasilkan tanaman
normal pada keadaan yang menguntungkan. Perkecambahan adalah pengaktifan
kembali aktivitas pertumbuhan embryonic axis di dalam benih. Jadi secara
Universitas Sumatera Utara
fisiologis perkecambahan sudah dimulai sebelum penampakan akar (radikula)
atau daun (plumula) keluar dari benih (Baskin dan Baskin, 2004).
Proses perkecambahan benih adalah suatu rangkaian kompleks dari
perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Tahap pertama suatu
perkecambahan benih dimulai dengan proses penyerapan air oleh benih,
melunaknya kulit benih dan hidrasi dari protoplasma. Tahap kedua dimulai
dengan kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi
benih, tahap ketiga merupakan tahap di mana terjadi penguraian bahan-bahan
seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan
ditranslokasikan ke titik-titik tumbuh. Tahap keempat adalah asimilasi dari bahanbahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik untuk menghasilkan energi
bagi kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru. Tahap
kelima adalah pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan,
pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik-titik tumbuh (Sutopo, 1993).
Terdapat dua tipe pertumbuhan awal dari suatu kecambah tanaman, yaitu
tipe epigeal (epigeous) di mana munculnya radikuladiikuti dengan memanjangnya
hipokotil secara keseluruhan dan membawa serta kotiledon dan plumula ke atas
permukaan tanah. Tipe perkecambahan hipogeal (hypogeus) adalah munculnya
radikula diikuti dengan pemanjangan plumula, hipokotil tidak memanjang ke atas
permukaan tanah sedangkan kotiledon tetap berada di dalam kulit biji di bawah
permukaan tanah (Sutopo, 1993).
Perkecambahan benih dipengaruhi oleh faktor dalam (fisiologik) dan
faktor luar. Faktor dalam yang mempengaruhi perkecambahan antara lain tingkat
kemasakan benih, ukuran benih dan dormansi. Sedangkan faktor luar yang
Universitas Sumatera Utara
mempengaruhi perkecambahan adalah media, suhu, air, oksigen dan cahaya
(Sadjad, 1980 ; Haryati, 2002).
Spesies Annona memiliki tipe perkecambahan epigeal (epigeous), yaitu
munculnya radikula diikuti dengan memanjangnya hipokotil secara keseluruhan
dan membawa serta kotiledon dan plumula ke atas permukaan tanah (Gambar 1).
Kulit benih Annona harus dibiarkan lepas dengan sendirinya secara alami untuk
menghindari resiko kerusakaan daun.
Sumber : Scheldeman (2002)
Gambar 1. Tipe dan fase perkecambahan pada benih spesies Annona
Setelah benih berkecambah, proses perkembangan hingga menjadi bibit
akan membutuhkan waktu hingga dua sampai tiga bulan. Pada tahap ini
pertumbuhan bibit pada spesies Annona khususnya sirsak akan semakin cepat
terutama pada saat musim panas. Sedangkan bibit srikaya dan cherimoya akan
tumbuh lebih lambat dibandingkan dengan sirsak (Scheldeman, 2002).
Dormansi
Suatu benih dikatakan dorman apabila benih tersebut sebenarnya viable
(hidup) tetapi tidak mau berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan
Universitas Sumatera Utara
lingkungan yang memenuhi syarat bagi perkecambahannya. Periode dormansi ini
dapat berlangsung musiman atau dapat juga selama beberapa tahun, tergantung
pada jenis benih dan tipe dormansi (Sutopo, 1993).
Dormansi pada benih didefinisikan sebagai penyumbatan pada benih
secara utuh dan benih akan berkecambah pada kondisi yang menguntungkan
Dalam hal ini, dormansi tidak hanya berkaitan dengan tidak terjadinya proses
perkecambahan tetapi juga terhadap bagian-bagian benih yang menentukan
kondisi embrio agar dapat tumbuh. Dormansi dan perkecambahan ditentukan oleh
interaksi antara potensi pertumbuhan embrio dan faktor pembatas yang terdapat
pada jaringan sekitarnya (Lobo et al., 2007).
Perkecambahan tidak teratur disebabkan karena tingkat dan jenis dormansi
yang berbeda. Namun demikian, masih ada perbedaan pendapat tentang
keberadaan dormansi pada biji Annona serta perlakuan yang tepat untuk
mengatasinya. Sebuah hipotesis yang mungkin menjelaskan bahwa tingkat
kematangan biji saat diuji dan fakta bahwa dormansi dapat disebabkan oleh faktor
lingkungan bukan faktor bawaan. Banyak dari perbandingan ini yang tidak
memberikan penjelasan data tentang bagaimana benih ditangani dan kondisi
penyimpanan benih sebelum dilakukan pengujian, maka langkah-langkah untuk
mendukung kelangsungan hidup benih dan hasil dari perkecambahan mungkin
tidaklah benar-benar sebanding (Pinto, 2005).
Dalam berbagai genus dan spesies dari Annonaceae, terdapat dormansi
morfologi dan morfofisiologis. Hal yang terjadi pada benih dan embrio yang
belum sempurna dimana benih hanya ditempati oleh endosperm dan embrio
sekitar 1% dari keseluruhan bagian benih. Terdapat perbedaan dimana benih
Universitas Sumatera Utara
hanya perlu waktu untuk dapat tumbuh dan berkecambah. Selain embrio yang
belum sempurna, mekanisme fisiologis juga menghambat perkecambahan biji
(Baskin dan Baskin, 2004).
Biji yang memiliki dormansi morfologi, memiliki ukuran embrio yang
kecil dan dapat dibedakan strukturnya serta kotiledon dan radikula. Embrio dalam
biji yang memiliki dormansi morfologi secara fisiologis tidak aktif dan tidak
memerlukan perlakuan pematahan dormansi untuk dapat berkecambah dengan
demikian, benih hanya perlu waktu untuk dapat tumbuh pada ukuran penuh dan
kemudian berkecambah (keluarnya radikula). Periode dormansi adalah waktu
yang telah berlalu diantara benih yang segar dan munculnya radikula. Dalam
kondisi yang tepat, embrio dalam biji baru matang dan mulai tumbuh
(memanjang) dalam jangka waktu beberapa hari untuk 1-2 minggu dan biji-bijian
berkecambah dalam waktu sekitar 30 hari.Benih dengan jenis dormansi
morfofisiologis memiliki embrio yang berkembang dengan komponen dormansi
fisiologis. Dengan demikian, dalam rangka agar benih dapat berkecambah benih
tersebut memerlukan pretreatment untuk mematahkan dormansi pada benih.
Dalam biji yang terdapat dormansi morfofisiologis, pertumbuhan embrio atau
radikula memerlukan waktu yang jauh lebih lama dibandingkan dengan biji yang
terdapat dormansi morfologi(Baskin dan Baskin, 2004).
Kematangan Benih
Benih yang dipanen sebelum tingkat kematangan fisiologisnya tercapai
tidak mempunyai viabilitas tinggi. Bahkan pada beberapa jenis tanaman, benih
yang demikian tidak akan berkecambah. Diduga pada tingkatan tersebut benih
Universitas Sumatera Utara
belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan juga pembentukan embrio
belum sempurna (Sutopo, 1993).
Secara biologis benih adalah bahan generatif dalam proses regenerasi
tumbuhan, keberhasilan perkecambahan benih selain ditentukan oleh faktor
internal yaitu kematangan pohon induk yang erat hubungannya dengan umur, juga
ditentukan oleh aspek kemasakan fisiologis benih yang ditentukan oleh kondisi
struktur, bentuk, dan ukuran benih. Embrio sebagai struktur utama di dalam benih
memiliki bahan organik kompleks berupa karbohidrat, protein, lemak, mineral,
dan hormon tumbuh yang akan tersimpan dalam keping lembaga (cotyledone)
dan pada kondisi optimal benih-benih akan tumbuh setelah embrio benih
terinduksi oleh kadar air dari lingkungan sehingga dapat menghasilkan kecambah
yang normal (Sumarna, 2008).
Proses masak fisiologis pada buah dan biji biasanya terjadi secara
bersamaan, sehingga waktu masaknya buah biasanya bersamaan dengan waktu
masaknya biji. Tahap masak fisiologis pada buah terdiri dari proses fisiologis,
biokimia dan dehidrasi (penurunan kadar air benih). Pada proses fisiologis dan
biokimia terjadi peningkatan pembentukan cadangan makanan terutama
karbohidrat, protein dan lemak serta hormon pengatur tumbuh (Suita dan
Nurhasybi, 2008).
Pada saat buah masak fisiologis, terjadi peningkatan produksi gula dan
kadar air pada daging buah sehingga terjadi perubahan warna, rasa dan aroma
pada kulit dan daging buah, sehingga buah berubah menjadi lunak. Biasanya kulit
buah yang berwarna hijau menjadi mengkilap dan secara perlahan-lahan klorofil
Universitas Sumatera Utara
akan hancur sehingga berubah menjadi warna merah, kuning atau jingga
(Darmawan et al., 2014)
Benih dapat berkecambah pada semua tingkat kemasakan, hanya saja
terjadi perbedaan daya berkecambah antara tingkat kemasakan benih tersebut.
Perbedaan itu antara lain disebabkan karena cadangan makanan yang terdapat
pada benih yang belum masak masih belum cukup tersedia bagi pertumbuhan
embrio, lain halnya pada benih yang telah masak. Benih yang telah masak
fisiologis mempunyai cadangan makanan sempurna sehingga dapat menunjang
pertumbuhan kecambah (Ningsih, 2012).
Pengaruh Suhu Air dan Lama Perendaman
Air merupakan salah satu syarat penting bagi berlangsungnya proses
perkecambahan benih. Dua faktor penting yang mempengaruhi penyerapan air
oleh benih adalah sifat dari benih itu sendiri terutama kulit pelindungnya dan
jumlah air yang tersedia pada medium sekitarnya. Banyaknya air diperlukan
bervariasi tergantung kepada jenis benih. Tetapi umumnya tidak melampaui dua
atau tiga kali dari berat keringnya. Tingkat pengambilan air juga dipengaruhi oleh
temperatur (Sutopo, 1993).
Penyerapan air merupakan proses yang pertama sekali terjadi pada
perkecambahan benih, diikuti dengan pelunakan kulit benih, dan pengembangan
benih. Penyerapan air ini dilakukan oleh kulit benih melalui peristiwa imbibisi
dan osmosis yang prosesnya tidak memerlukan energi. Penyerapan air oleh
embrio dan endosperma menyebabkan pembengkakkan dari kedua struktur benih,
mendesak kulit benih yang sudah lunak sampai pecah dan memberikan ruang
untuk keluarnya akar (Suita dan Nurhasybi, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Untuk mengatasi dormansi pada benih, berbagai cara dapat dilakukan baik
secara fisik maupun kimia. Secara fisik dapat dilakukan dengan cara mekanik atau
non mekanik. Secara fisik mekanik antara lain dengan usaha menipiskan kulit
benih dengan memakai ampelas dan gurinda, secara non mekanik antara lain
dapat dilakukan dengan cara menyiram pada air mendidih, merendam dalam air
dingin atau pemberian suhu yang rendah. Sedangkan dengan cara kimiawi dapat
dilakukan dengan merendamnya dalam larutan KNO 3 0,2%, GA3 atau H 2 SO 4
pekat (Sutopo, 1993).
Umumnya perlakuan yang dilakukan oleh petani untuk mengurangi
dormansi pada benih khususnya dormansi fisiologis adalah dengan perlakuan
perendaman air dingin. Kulit benih dapat menjadi lebih tipis akibat perlakuan
perendaman air dingin. Pendinginan telah terbukti dapat meningkatkan
perkecambahan benih di beberapa spesies. Perkecambahan yang meningkat
dikaitkan dengan peningkatan sitokinin dan giberelin selama benih berada dalam
kondisi dingin. Giberelin dikenal dapat mengaktifkan sintesis protein dan proses
metabolisme lainnya yang diperlukan oleh embrio untuk berkecambah (Rusdy,
2015).
Persentase perkecambahan benih, proses perkecambahan dan vigoritas
benih seluruhnya dipengaruhi oleh perendaman benih dengan air. Perlakuan
dengan merendam benih pada air dengan suhu ruang (280 C) menghasilkan efek
yang signifikan terhadap perkecambahan benih sirsak. Perendaman yang
dilakukan selama 96 jam menghasilkan persentase perkecambahan sebesar 100%
pada benih sirsak (Adekunle, 2014).
Universitas Sumatera Utara
Tanaman Sirsak
Sirsak (AnnonamuricataLinn) berasal dari wilayah Amerika tropis,
meliputi Amerika Tengah dan Amerika Selatan, terutama di sekitar Peru,
Argentina, hutan Amazon dan Kepulauan Karibia. Setelah bangsa Eropa datang
ke benua Amerika, tanaman sirsak mulai diperkenalkan di berbagai negara di
dunia. Sirsak berasal dari keluarga Annonaceae dan sekaligus merupakan spesies
yang paling tropis dan memiliki ukuran yang paling besar diantara spesies yang
lain (Love dan Paull, 2011).
Sirsak umumnya digunakan sebagai obat tradisional karena memiliki efek
farmakologi diantaranya seperti anti inflamasi, obat cacing, anti bakteri dan
sebagai antioksidan. Selain dimanfaatkan sebagai obat, tanaman ini juga memiliki
nilai ekonomi yang tinggi karena buah sirsak yang dikonsumsi memiliki
kandungan gizi yang cukup besar serta bagian tanaman yang lain seperti batang
pohon sirsak dapat dimanfaatkan sebagai kayu untuk bahan bangunan (Kedari dan
Khan, 2014).
Tanaman sirsak mempunyai akar tunggang dan akar cabang serta bulu
akar yang tersebar ke semua arah, dari pusat pangkal batang ke ujung rambut
akar. Akar tanaman sirsak tumbuh subur pada lapisan tanah atas (top soil) yang
gembur (Love dan Paull, 2011).
Tanaman sirsak memiliki percabangan rendah yang lebat dan dapat
mencapai ketinggian hingga 7-9,5 m. Batang tanaman sirsak berkayu, tumbuh
tegak ke atas dan dapat hidup menahun. Batang sirsak berbentuk bulat
Universitas Sumatera Utara
danpermukaannya cukup kasar.Kulit pada batang sirsak tipis hingga agak tebal,
berwarna hijau hingga kecokelatan (Pinto, 2005).
Daun sirsak biasanya berwarna hijau, halus, mengkilap, permukaan
daunnyaberwarna hijau gelap,berbentuk elips atau bulat telur dan meruncing di
kedua ujungnya.Daun berukuran antara (8-16) cm x (3-7) cm, dan helaian daun
melekat pada tangkai daun yang berukuran 3-7 mm, dengan tepi lurus dan
permukaannya agak licin (Love dan Paull, 2011).
Tanaman sirsak berbunga sempurna (hermaphrodite) artinya dalam satu
bunga terdapat sekaligus bunga jantan dan betina. Bunga sirsak tumbuh pada
ranting yang sudah cukup tua, cabang atau juga batang. Bunga sirsak tumbuh
secara teratur, sebanyak 1-2 kuntum pada setiap tangkai bunga. Bunga berbentuk
mangkuk, letak daun-daun bunga dan benang sari lebih tinggi daripada letak
putik, sehingga disebut bunga perigynis. Bunga tersebut melekat pada gagang
bunga yang panjangnya sampai 2,5 cm. Struktur bunga sirsak terdiri atas 3 helai
daun kelopak (calyx), 6 helai daun mahkota (corolla) yang lengkap dengan
benang sari (alat kelamin jantan), putik (alat kelamin betina), dan bakal buah.
Daun kelopak berbentuk segitiga atau mirip bentuk jantung, tidak mudah rontok,
berwarna kuning atau hijau kekuning-kuningan, panjangnya ± 4 mm. Sementara
daun mahkota tersusun dalam dua baris, yaitu 3 lembar daun mahkota terluar
berbentuk bundar telur melebar, berukuran (3-5) cm x (2-4) cm dan 3 lembar daun
mahkota yang lain ukuran (2-4) cm x (1,5-3,5) cm, pangkalnya bertaji pendek.
Benang sari berjumlah banyak, tersusun atas barisan-barisan, panjangnya antara
4-5 mm, sedangkan tangkai sarinya berbulu lebat, bakal buahnya banyak, berbulu
lebat sekali, kemudian gundul. Secara alamiah, penyerbukan bunga sirsak
Universitas Sumatera Utara
dilakukan oleh semut hitam yang hidup pada pohon sirsak. Penyerbukan oleh
semut tidak selalu menghasilkan buah dengan bentuk sempurna. Diperlukan
penyerbukan buatan (bantuan manusia), agar buah sirsak berbentuk sempurna.
Tanpa penyerbukan buatan, buah sirsak akan tumbuh bengkok dan tidak
sempurna (Kedari dan Khan, 2014).
Sirsak menghasilkan buah yang berbentuk bulat telur, kerucut ataupun
berbentuk hati. Buah sirsak berwarna hijau gelap saat mentah dan hijau muda saat
matang. Kulit buah cukup tebal dan terdapat tonjolan di sekeliling permukaan
kulit yang biasanya dikenal sebagai duri. Sirsak adalah buah terbesar dari keluarga
Annona, beratnya dapat mencapai hingga 9 sampai 10 kg dengan rata-rata 4 kg
per buahnya. Daging buah berwarna putih, berserat dan sangat segar hampir
menyerupai buah srikaya. Rasanya lebih asam dan kurang manis seperti
kombinasi antara rasa nanas dan mangga (Pinto, 2005).
Biji sirsak tersusun dalam agregat buah berjumlah banyak, dalam masingmasing segmen buah terdapat biji berwana hitam atau kecokelat-cokelatan
mengkilap, berbentuk pipih dengan ujung tumpul, berkulit keras, dengan ukuran
panjang ± 1,5 cm, lebar ± 1 cm dan tebal ± 0,5 cm. Biji sirsak beracun dan dapat
digunakan sebagi insektisida alami. Jumlah biji dalam satu buah sirsak bervariasi,
berkisar antara 20-70 butir biji normal, sedangkan biji yang tidak normal
berwarna putih kecokelatan dan tidak berisi (Ramkhelawan, 2008).
Tanaman sirsak dapat beradaptasi dengan baik pada semua zona
agroekologi, secara spesifik lingkungan tumbuh yang ideal untuk tanaman sirsak
adalah daerah-daerah yang mempunyai karakteristik kondisi iklim seperti daerah
dataran rendah, dataran menengah hingga dataran tinggi pada ketinggian 1.000 m
Universitas Sumatera Utara
dari permukaan laut (dpl) dengan curah hujan 1.500 mm per tahun. Suhu udara
yang dikehendaki tanaman sirsak berkisar antara 22-280C dan kelembaban udara
(rH) sebesar 60-80%. Tanaman sirsak dapat beradaptasi luas terhadap berbagai
jenis tanah pertanian, mulai dari tanah liat sampai berkerikil. Tanaman sirsak
dapat tumbuh secara optimal pada tanah yang dalam dengan aerasi yang baik dan
dapat tumbuh di berbagai jenis tanah menyatakan bahwa pH tanah yang terbaik
untuk tanaman sirsak adalah 6 sampai 6,5 (Pinto, 2005).
Perkecambahan Benih
Perkecambahan adalah tahap awal atau tahap transisi perkembangan
tanaman sebelum akhirnya berkembang menjadi bibit. Tetapi dalam ekosistem
alami, perkecambahan biji mungkin dibatasi oleh faktor intrinsik seperti dormansi
biji atau faktor ekstrinsik seperti perubahan iklim ataupun organisme pengganggu
tanaman. Kasus dormansi pada benih telah tersebar luas umumnya di daerah
tropis kering. Benih dapat berkecambah saat direndam air namun keberadaan sel
kedap dapat mencegah proses penyerapan air. Biji kedap air dikarenakan kulit biji
yang tebal dan keras. Namun ada beberapa cara untuk mengatasi permasalahan
tersebut. Di lingkungan, umumnya organisme seperti kutu dan mikroorganisme
tanah dapat meningkatkan permeabilitas penyerapan air pada benih tanpa harus
merusak embrio dengan cara mengikis kulit biji yang keras dengan dimakan
ataupun kulit menjadi lunak (Mame et al., 2012)
Perkecambahan benih merupakan proses perkembangan struktur penting
embrio benih yang menunjukkan kemampuannya untuk menghasilkan tanaman
normal pada keadaan yang menguntungkan. Perkecambahan adalah pengaktifan
kembali aktivitas pertumbuhan embryonic axis di dalam benih. Jadi secara
Universitas Sumatera Utara
fisiologis perkecambahan sudah dimulai sebelum penampakan akar (radikula)
atau daun (plumula) keluar dari benih (Baskin dan Baskin, 2004).
Proses perkecambahan benih adalah suatu rangkaian kompleks dari
perubahan-perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Tahap pertama suatu
perkecambahan benih dimulai dengan proses penyerapan air oleh benih,
melunaknya kulit benih dan hidrasi dari protoplasma. Tahap kedua dimulai
dengan kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi
benih, tahap ketiga merupakan tahap di mana terjadi penguraian bahan-bahan
seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan
ditranslokasikan ke titik-titik tumbuh. Tahap keempat adalah asimilasi dari bahanbahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik untuk menghasilkan energi
bagi kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru. Tahap
kelima adalah pertumbuhan dari kecambah melalui proses pembelahan,
pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik-titik tumbuh (Sutopo, 1993).
Terdapat dua tipe pertumbuhan awal dari suatu kecambah tanaman, yaitu
tipe epigeal (epigeous) di mana munculnya radikuladiikuti dengan memanjangnya
hipokotil secara keseluruhan dan membawa serta kotiledon dan plumula ke atas
permukaan tanah. Tipe perkecambahan hipogeal (hypogeus) adalah munculnya
radikula diikuti dengan pemanjangan plumula, hipokotil tidak memanjang ke atas
permukaan tanah sedangkan kotiledon tetap berada di dalam kulit biji di bawah
permukaan tanah (Sutopo, 1993).
Perkecambahan benih dipengaruhi oleh faktor dalam (fisiologik) dan
faktor luar. Faktor dalam yang mempengaruhi perkecambahan antara lain tingkat
kemasakan benih, ukuran benih dan dormansi. Sedangkan faktor luar yang
Universitas Sumatera Utara
mempengaruhi perkecambahan adalah media, suhu, air, oksigen dan cahaya
(Sadjad, 1980 ; Haryati, 2002).
Spesies Annona memiliki tipe perkecambahan epigeal (epigeous), yaitu
munculnya radikula diikuti dengan memanjangnya hipokotil secara keseluruhan
dan membawa serta kotiledon dan plumula ke atas permukaan tanah (Gambar 1).
Kulit benih Annona harus dibiarkan lepas dengan sendirinya secara alami untuk
menghindari resiko kerusakaan daun.
Sumber : Scheldeman (2002)
Gambar 1. Tipe dan fase perkecambahan pada benih spesies Annona
Setelah benih berkecambah, proses perkembangan hingga menjadi bibit
akan membutuhkan waktu hingga dua sampai tiga bulan. Pada tahap ini
pertumbuhan bibit pada spesies Annona khususnya sirsak akan semakin cepat
terutama pada saat musim panas. Sedangkan bibit srikaya dan cherimoya akan
tumbuh lebih lambat dibandingkan dengan sirsak (Scheldeman, 2002).
Dormansi
Suatu benih dikatakan dorman apabila benih tersebut sebenarnya viable
(hidup) tetapi tidak mau berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan
Universitas Sumatera Utara
lingkungan yang memenuhi syarat bagi perkecambahannya. Periode dormansi ini
dapat berlangsung musiman atau dapat juga selama beberapa tahun, tergantung
pada jenis benih dan tipe dormansi (Sutopo, 1993).
Dormansi pada benih didefinisikan sebagai penyumbatan pada benih
secara utuh dan benih akan berkecambah pada kondisi yang menguntungkan
Dalam hal ini, dormansi tidak hanya berkaitan dengan tidak terjadinya proses
perkecambahan tetapi juga terhadap bagian-bagian benih yang menentukan
kondisi embrio agar dapat tumbuh. Dormansi dan perkecambahan ditentukan oleh
interaksi antara potensi pertumbuhan embrio dan faktor pembatas yang terdapat
pada jaringan sekitarnya (Lobo et al., 2007).
Perkecambahan tidak teratur disebabkan karena tingkat dan jenis dormansi
yang berbeda. Namun demikian, masih ada perbedaan pendapat tentang
keberadaan dormansi pada biji Annona serta perlakuan yang tepat untuk
mengatasinya. Sebuah hipotesis yang mungkin menjelaskan bahwa tingkat
kematangan biji saat diuji dan fakta bahwa dormansi dapat disebabkan oleh faktor
lingkungan bukan faktor bawaan. Banyak dari perbandingan ini yang tidak
memberikan penjelasan data tentang bagaimana benih ditangani dan kondisi
penyimpanan benih sebelum dilakukan pengujian, maka langkah-langkah untuk
mendukung kelangsungan hidup benih dan hasil dari perkecambahan mungkin
tidaklah benar-benar sebanding (Pinto, 2005).
Dalam berbagai genus dan spesies dari Annonaceae, terdapat dormansi
morfologi dan morfofisiologis. Hal yang terjadi pada benih dan embrio yang
belum sempurna dimana benih hanya ditempati oleh endosperm dan embrio
sekitar 1% dari keseluruhan bagian benih. Terdapat perbedaan dimana benih
Universitas Sumatera Utara
hanya perlu waktu untuk dapat tumbuh dan berkecambah. Selain embrio yang
belum sempurna, mekanisme fisiologis juga menghambat perkecambahan biji
(Baskin dan Baskin, 2004).
Biji yang memiliki dormansi morfologi, memiliki ukuran embrio yang
kecil dan dapat dibedakan strukturnya serta kotiledon dan radikula. Embrio dalam
biji yang memiliki dormansi morfologi secara fisiologis tidak aktif dan tidak
memerlukan perlakuan pematahan dormansi untuk dapat berkecambah dengan
demikian, benih hanya perlu waktu untuk dapat tumbuh pada ukuran penuh dan
kemudian berkecambah (keluarnya radikula). Periode dormansi adalah waktu
yang telah berlalu diantara benih yang segar dan munculnya radikula. Dalam
kondisi yang tepat, embrio dalam biji baru matang dan mulai tumbuh
(memanjang) dalam jangka waktu beberapa hari untuk 1-2 minggu dan biji-bijian
berkecambah dalam waktu sekitar 30 hari.Benih dengan jenis dormansi
morfofisiologis memiliki embrio yang berkembang dengan komponen dormansi
fisiologis. Dengan demikian, dalam rangka agar benih dapat berkecambah benih
tersebut memerlukan pretreatment untuk mematahkan dormansi pada benih.
Dalam biji yang terdapat dormansi morfofisiologis, pertumbuhan embrio atau
radikula memerlukan waktu yang jauh lebih lama dibandingkan dengan biji yang
terdapat dormansi morfologi(Baskin dan Baskin, 2004).
Kematangan Benih
Benih yang dipanen sebelum tingkat kematangan fisiologisnya tercapai
tidak mempunyai viabilitas tinggi. Bahkan pada beberapa jenis tanaman, benih
yang demikian tidak akan berkecambah. Diduga pada tingkatan tersebut benih
Universitas Sumatera Utara
belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan juga pembentukan embrio
belum sempurna (Sutopo, 1993).
Secara biologis benih adalah bahan generatif dalam proses regenerasi
tumbuhan, keberhasilan perkecambahan benih selain ditentukan oleh faktor
internal yaitu kematangan pohon induk yang erat hubungannya dengan umur, juga
ditentukan oleh aspek kemasakan fisiologis benih yang ditentukan oleh kondisi
struktur, bentuk, dan ukuran benih. Embrio sebagai struktur utama di dalam benih
memiliki bahan organik kompleks berupa karbohidrat, protein, lemak, mineral,
dan hormon tumbuh yang akan tersimpan dalam keping lembaga (cotyledone)
dan pada kondisi optimal benih-benih akan tumbuh setelah embrio benih
terinduksi oleh kadar air dari lingkungan sehingga dapat menghasilkan kecambah
yang normal (Sumarna, 2008).
Proses masak fisiologis pada buah dan biji biasanya terjadi secara
bersamaan, sehingga waktu masaknya buah biasanya bersamaan dengan waktu
masaknya biji. Tahap masak fisiologis pada buah terdiri dari proses fisiologis,
biokimia dan dehidrasi (penurunan kadar air benih). Pada proses fisiologis dan
biokimia terjadi peningkatan pembentukan cadangan makanan terutama
karbohidrat, protein dan lemak serta hormon pengatur tumbuh (Suita dan
Nurhasybi, 2008).
Pada saat buah masak fisiologis, terjadi peningkatan produksi gula dan
kadar air pada daging buah sehingga terjadi perubahan warna, rasa dan aroma
pada kulit dan daging buah, sehingga buah berubah menjadi lunak. Biasanya kulit
buah yang berwarna hijau menjadi mengkilap dan secara perlahan-lahan klorofil
Universitas Sumatera Utara
akan hancur sehingga berubah menjadi warna merah, kuning atau jingga
(Darmawan et al., 2014)
Benih dapat berkecambah pada semua tingkat kemasakan, hanya saja
terjadi perbedaan daya berkecambah antara tingkat kemasakan benih tersebut.
Perbedaan itu antara lain disebabkan karena cadangan makanan yang terdapat
pada benih yang belum masak masih belum cukup tersedia bagi pertumbuhan
embrio, lain halnya pada benih yang telah masak. Benih yang telah masak
fisiologis mempunyai cadangan makanan sempurna sehingga dapat menunjang
pertumbuhan kecambah (Ningsih, 2012).
Pengaruh Suhu Air dan Lama Perendaman
Air merupakan salah satu syarat penting bagi berlangsungnya proses
perkecambahan benih. Dua faktor penting yang mempengaruhi penyerapan air
oleh benih adalah sifat dari benih itu sendiri terutama kulit pelindungnya dan
jumlah air yang tersedia pada medium sekitarnya. Banyaknya air diperlukan
bervariasi tergantung kepada jenis benih. Tetapi umumnya tidak melampaui dua
atau tiga kali dari berat keringnya. Tingkat pengambilan air juga dipengaruhi oleh
temperatur (Sutopo, 1993).
Penyerapan air merupakan proses yang pertama sekali terjadi pada
perkecambahan benih, diikuti dengan pelunakan kulit benih, dan pengembangan
benih. Penyerapan air ini dilakukan oleh kulit benih melalui peristiwa imbibisi
dan osmosis yang prosesnya tidak memerlukan energi. Penyerapan air oleh
embrio dan endosperma menyebabkan pembengkakkan dari kedua struktur benih,
mendesak kulit benih yang sudah lunak sampai pecah dan memberikan ruang
untuk keluarnya akar (Suita dan Nurhasybi, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Untuk mengatasi dormansi pada benih, berbagai cara dapat dilakukan baik
secara fisik maupun kimia. Secara fisik dapat dilakukan dengan cara mekanik atau
non mekanik. Secara fisik mekanik antara lain dengan usaha menipiskan kulit
benih dengan memakai ampelas dan gurinda, secara non mekanik antara lain
dapat dilakukan dengan cara menyiram pada air mendidih, merendam dalam air
dingin atau pemberian suhu yang rendah. Sedangkan dengan cara kimiawi dapat
dilakukan dengan merendamnya dalam larutan KNO 3 0,2%, GA3 atau H 2 SO 4
pekat (Sutopo, 1993).
Umumnya perlakuan yang dilakukan oleh petani untuk mengurangi
dormansi pada benih khususnya dormansi fisiologis adalah dengan perlakuan
perendaman air dingin. Kulit benih dapat menjadi lebih tipis akibat perlakuan
perendaman air dingin. Pendinginan telah terbukti dapat meningkatkan
perkecambahan benih di beberapa spesies. Perkecambahan yang meningkat
dikaitkan dengan peningkatan sitokinin dan giberelin selama benih berada dalam
kondisi dingin. Giberelin dikenal dapat mengaktifkan sintesis protein dan proses
metabolisme lainnya yang diperlukan oleh embrio untuk berkecambah (Rusdy,
2015).
Persentase perkecambahan benih, proses perkecambahan dan vigoritas
benih seluruhnya dipengaruhi oleh perendaman benih dengan air. Perlakuan
dengan merendam benih pada air dengan suhu ruang (280 C) menghasilkan efek
yang signifikan terhadap perkecambahan benih sirsak. Perendaman yang
dilakukan selama 96 jam menghasilkan persentase perkecambahan sebesar 100%
pada benih sirsak (Adekunle, 2014).
Universitas Sumatera Utara