Fenologi Benih Andaliman
2. Waktu perkecambahan lebih singkat
3.2. Bahan dan Metode Tempat dan WaktuTempat dan Waktu
Penelitian dilakukan pada tanaman di Desa Linggaraja II, Kecamatan Pegagan Hilir Kabupaten Dairi; Laboratorium Unit Pelaksana Teknis Benih Induk Hortikultura Gedung Johor Dinas Tanaman Pangan dan Hortikultura Propinsi Sumatera Utara; Laboratorium Unit Pelaksana Teknis Sertifikasi Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura, Dinas Tanaman Pangan dan Hortikultura Propinsi Sumatera Utara; Laboratorium Morfologi, Anatomi dan Sitologi, Pusat Penelitian Biologi, LIPI, di Cibinong; Laboratorium Biologi Fakultas Pertanian dan Fakultas Kedokteran, Universitas HKBP Nommensen; Laboratorium Biologi dan Mikrobiologi Fakultas Pertanian, Universitas Katolik St. Thomas;
Laboratorium Benih Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara;
Laboratorium Pangan Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara; dan Kelurahan Simpang Selayang, Kecamatan Medan Tuntungan Kotamadya Medan.
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Oktober 2016 hingga Juli 2018.
aksesi Simanuk, bunga, buah, dan benih andaliman, bahan kimia untuk pembuatan preparat (larutan FAA, Ethanol, Xylol, Parafin, Entellan, pewarnaan: Safranin dan Fast Green), aquadest, gelas preparat, gelas penutup, kantongan plastik, botol plastik, plastik meteran, kertas label, kertas milimeter ukuran 1 mm, kantongan kertas, benang, kawat tembaga, kertas aluminium foil, plastic wrap, jaring atau kain kasa, gula, telur, larutan tetrazolium 1%, gelas preparat, gelas penutup, media dan wadah pengecambahan, kertas tissue, kayu stik, lem, dan alat-alat tulis.
Alat yang diperlukan meliputi GPS, mikroskop cahaya binokuler, mikroskop cahaya Nikon tipe Eclipse 80i, kamera XLR, kamera HP, hardness tester, lup, rotary microtome, lampu, hot plate, timbangan analitik, oven, desikator, alat pengepres plastik, termos, pinset, pisau, gunting, handsprayer, alat-alat gelas, sungkup pengecambahan, dan alat-alat-alat-alat tanam.
Rancangan Penelitian dan Analisa Data
Pada penelitian 1b, pengujian pengaruh umur panen benih terhadap perkecambahan benih andaliman menggunakan Rancangan Acak Lengkap Non Faktorial, dengan perlakuan umur panen benih terdiri atas empat taraf, yakni:
U1= umur panen benih 26 Minggu Setelah Antesis (MSA) U2= umur panen benih 27 MSA
U3= umur panen benih 28 MSA U4= umur panen benih 29 MSA
Perlakuan U1diulang enam kali, perlakuan U2dan U3diulang delapan kali, dan U4
diulang empat kali. Pada satu unit percobaan digunakan sebanyak 10 benih. Data
1991; Sastrosupadi, 2004).
Pada penelitian 1c, untuk mempelajari daya kecambah benih andaliman akibat sortasi benih, rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Non Faktorial dengan 4 ulangan. Faktor perlakuan adalah perlakuan sortasi terdiri atas tiga taraf, yakni:
S0 = tanpa sortasi S1 = sortasi dengan air
S2 = sortasi dengan larutan gula 15%
Pada satu unit percobaan digunakan sebanyak 10 benih. Data dianalisis dengan sidik ragam, dan bila menunjukkan pengaruh nyata dilanjutkan dengan uji beda nyata terkecil pada taraf uji 5% (Steel dan Torrie, 1991; Sastrosupadi, 2004).
Pelaksanaan Penelitian
Penelitian menggunakan tanaman andaliman di Desa Linggaraja II, Kecamatan Pegagan Hilir Kecamatan Tiga Baru Kabupaten Dairi. Tempat tersebut berada pada 2o50'32,5” Lintang Utara, 98o24'45,4” Bujur Timur, pada ketinggian 1300 m di atas permukaan laut. Penelitian ini diawali dengan pemilihan tanaman yang dijadikan sebagai sumber bunga, buah, dan benih.
Tanaman yang digunakan sebagai sampel adalah tanaman andaliman yang diidentifikasi sebagai aksesi Simanuk berdasarkan wawancara dengan petani lokal dan publikasi yang ada (Siregar, 2001; Siregar, 2003).
Untuk mengamati perkembangan jumlah bunga mekar, bunga diamati pada 2 tanaman, dengan total sampel 10 kumpulan ibu tangkai bunga (kumpulan
mekar tidak bertambah lagi. Data jumlah bunga mekar dalam 10 infloresens ditampilkan dalam bentuk gambar. Banyak ibu tangkai bunga majemuk lainnya juga ditandai untuk pengamatan morfologi dan difoto pada fase bunga dan fase perkembangan buah, juga untuk pengamatan perkembangan benih. Setiap sampel diberi label untuk memudahkan pengamatan dan menghindari sampel diganggu atau dipanen. Beberapa infloresens dipilih untuk diamati di bawah mikroskop cahaya. Cabang-cabang dipotong dan segera dimasukkan ke dalam wadah berisi air untuk menjaga kesegarannya hingga ke laboratorium.
Untuk memastikan umur matang fisiologis, perkembangan bunga dan buah diamati mulai dari antesis hingga buah masak fisiologis, pada dua tanaman.
Pada penelitian 1.b, benih diamati dari stadia buah kecil, umur 18 MSA, hingga buah masak fisiologis yang dicirikan bobot kering benih maksimum. Buah dimasukkan dalam wadah termos yang berisi es, untuk menjaga kesegaran buah dan benih hingga ke laboratorium. Benih dikeluarkan dari buah dan segera ditimbang untuk memperoleh data bobot segar. Lalu benih dikeringkan dalam oven pada suhu 103oC selama 17 jam. Pengukuran bobot kering dan kadar air benih dilakukan dengan menggunakan dua ulangan (dari dua tanaman), masing-masing sejumlah 50 benih. Setelah bobot kering maksimum dicapai, dilakukan pengecambahan pada kisaran umur panen benih 26-29 MSA.
Ibu tangkai bunga majemuk ditandai untuk persiapan benih, yang dipanen pada berbagai umur, dan dikecambahkan pada penelitian 1b. Pada penelitian 1b, sebelum pengecambahan, pada semua perlakuan umur panen, biji andaliman yang
dasar wadah.
Ibu tangkai bunga majemuk ditandai untuk persiapan benih, yang digunakan sebagai bahan preparat pengamatan struktur anatomi benih. Pada penelitian 1c, struktur anatomi benih diamati untuk melihat bagian-bagian benih, dengan sayatan membujur. Metode yang digunakan dalam pembuatan preparat adalah metode parafin berdasarkan pada Sass (1951) dan Johansen (1940) yang dimodifikasi. Pada perlakuan awal, benih direndam dalam HNO3 (dengan perbandingan 1:3) selama 2 jam. Metode parafin, terdiri atas tahap: fiksasi, dehidrasi dan clearing, infiltrasi parafin cair, pengeblokan, pengirisan, pewarnaan, dan penutupan dengan media entellan. Selanjutnya preparat diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya Nikon tipe Eclipse 80i pada perbesaran 10x10.
Preparat difoto, dan foto-foto bagian-bagian dari satu preparat digabungkan.
Ibu tangkai bunga majemuk ditandai untuk persiapan benih, yang dipanen pada umur matang fisiologis (sesuai hasil penelitian 1b), dan dikecambahkan pada penelitian 1c. Sebelum pengecambahan, pada perlakuan S1, biji andaliman yang digunakan sebagai benih dipilih terlebih dahulu dengan memasukkan biji ke dalam wadah berisi air. Biji yang digunakan sebagai benih adalah biji yang tenggelam ke dasar wadah. Pada perlakuan S2, biji andaliman yang digunakan sebagai benih dipilih terlebih dahulu dengan memasukkan biji ke dalam wadah berisi larutan gula 15%. Telur yang dimasukkan ke larutan pada konsentrasi tersebut melayang. Metode ini merupakan modifikasi yang dilakukan pada sortasi
Ibu tangkai bunga majemuk juga ditandai untuk persiapan benih, yang digunakan dalam uji tetrazolium dan pengamatan persentase benih terapung dan tenggelam pada penelitian 1c. Untuk menduga viabilitas biji yang tenggelam dan terapung pada perlakuan S1dan S2, dalam percobaan 1c, dilakukan uji tetrazolium dengan menggunakan larutan tetrazolium 1%. Uji tetrazolium dilakukan terhadap biji yang tenggelam dan mengapung. Tahapan yang dilakukan berdasarkan Budiarti et al. (2011) yang dimodifikasi, sebagai berikut: pelembaban (perlakuan pendahuluan), persiapan sebelum pewarnaan dengan menyayat kulit benih, dan pewarnaan. Pewarnaan dilakukan dengan merendam benih pada larutan 2,3,5 triphenyltetrazolium chloride 1.0% di dalam oven dengan suhu 40oC selama 1 jam, dilanjutkan dengan suhu 60oC selama 1 jam. Setelah disayat, irisan biji kemudian diamati di bawah mikroskop cahaya dengan perbesaran 10x4.
Pada penelitian 1b dan penelitian 1c, benih dikecambahkan dengan media top soil tanah Alluvial. Wadah pengecambahan ditempatkan di bawah sungkup yang diberi tutup plastik transparan yang dapat dibuka dan ditutup, disesuaikan dengan kondisi penyinaran dan hujan. Pemeliharaan yang dilakukan berupa penyiraman dan pengendalian gulma. Penyiraman dilakukan setiap hari hingga kadar air tanah mencapai kapasitas lapang. Pengendalian gulma dilakukan dengan menjaga kondisi kotak pengecambahan bersih dari gulma.
Salah satu dari dua tanaman sampel (tanaman sampel 1), yang dipersiapkan sebagai sumber bunga, buah, dan benih, mati pada saat penelitian 1 masih berjalan. Untuk menggantikannya, sebelum tanaman sampel 1 mati total,
digunakan pada setiap satuan percobaan hanya berjumlah 10 benih.
Pengamatan
1. Penelitian 1a. Bunga dan Perkembangan Buah Andaliman Pengamatan dilakukan pada:
(a) jumlah bunga mekar pada infloresens
Kuntum bunga mekar pertama adalah saat bunga atau bunga-bunga pertama mekar di setiap tangkai bunga. Pengamatan dihentikan ketika jumlah bunga yang mekar tidak bertambah lagi. Data jumlah bunga mekar dalam 10 perbungaan ditampilkan dalam bentuk kurva.
(b) morfologi bunga
(c) perkembangan buah (termasuk warna kulit buah) (d) perkembangan biji (termasuk warna kulit biji)
Perkembangan bunga dan buah diamati setiap minggu, mulai dari antesis hingga buah masak fisiologis. Bunga dan buah difoto langsung pada tanaman dan di bawah mikroskop cahaya dengan latar kertas grafik ukuran 1 mm dengan perbesaran 10x4. Terminologi untuk menentukan morfologi bunga, bunga majemuk, buah, dan biji menurut Radford (1986) dan Stearn (1996).
2. Penelitian 1b. Perkembangan Benih Andaliman Hingga Matang Fisiologi dan Daya Kecambah Benih Andaliman Saat Matang Fisiologis Untuk mengetahui perkembangan bobot benih, pengamatan yang dilakukan, meliputi:
1. Bobot kering benih
2. Kadar air benih (metode oven) (Budiarti et al., 2011)
Untuk mengetahui daya kecambah pada umur benih berbeda, pengamatan perkecambahan benih andaliman dilakukan setiap hari hingga 117 hari setelah pengecambahan (HSP). Benih disebut berkecambah bila plumula telah terangkat dan kotiledon membuka.
Peubah yang diamati adalah sebagai berikut:
1. Potensi tumbuh maksimum (%)
Potensi tumbuh maksimum (PTM), menggambarkan viabilitas total benih, diamati dengan cara menghitung semua benih yang berkecambah pada saat akhir pengamatan
PTM = Jumlah benih berkecambah x 100%
Jumlah benih dikecambahkan 2. Daya berkecambah (%)
Daya berkecambah (DB), menggambarkan viabilitas potensial benih, dihitung berdasarkan persentase kecambah normal (KN) pada umur 4 MSP, 6 MSP, 8 MSP, 10 MSP, 12 MSP, 14 MSP dan hari terakhir pengamatan.
DB = Jumlah kecambah normal x 100%
Jumlah benih dikecambahkan
Kriteria kecambah normal menurut Sutopo (1993) dan Budiarti et al.
(2011)
3. Umur berkecambah (hari)
Waktu rata-rata perkecambahan dihitung menggunakan rumus:
benih yang berkecambah hingga 117 HSP.
4. Kecepatan Tumbuh (%/etmal)
Kecepatan Tumbuh (KT) menggambarkan pertambahan kecambah normal setiap hari (24 jam), dihitung dengan menggunakan rumus :
∑ ni/hi, dengan pengertian bahwa ni yaitu persentase kecambah normal
hari ke-i (%), hi adalah hari ke-i (jumlah hari dihitung sejak pengecambahan) (etmal)
5. Kekerasan kulit benih pada stadia buah umur mulai berubah warna hingga buah saat matang fisiologis, dengan menggunakan hardness tester.
Pengukuran dilakukan pada 10 benih untuk setiap ulangan (4 ulangan) Penghitungan tingkat kekerasan menurut Nasution et al. (2012)
T = P A
dengan pengertian : T = tingkat kekerasan, P = gaya tekan dari hasil
pembacaan alat (kg), A=luas bidang penekan (cm²)
Pengamatan dilengkapi dengan gambar atau foto tahapan proses perkecambahan di media tanah dan awal perkecambahan pada perkecambahan secara in vitro.
3. Penelitian 1c. Sortasi Benih Andaliman dan Struktur Benih Andaliman
Preparat penampang membujur benih andaliman dipersiapkan dengan metode parafin berdasarkan pada Sass (1951) dan Johansen (1940) yang telah dimodifikasi. Preparat diamati dengan mikroskop cahaya Nikon tipe Eclipse 80i.
Perbesaran yang digunakan adalah 10 x 10.
pengecambahan (HSP). Benih disebut berkecambah bila plumula telah terangkat dan kotiledon membuka.
Peubah yang diamati adalah sebagai berikut:
1. Potensi tumbuh maksimum (PTM)
Potensi tumbuh maksimum (PTM), menggambarkan viabilitas total benih, diamati dengan cara menghitung semua benih yang berkecambah pada umur hari terakhir pengamatan.
PTM = Jumlah benih berkecambah x 100%
Jumlah benih dikecambahkan 2. Daya berkecambah (DB)
Daya berkecambah (DB), menggambarkan viabilitas potensial benih, dihitung berdasarkan persentase kecambah normal (KN) pada umur 6 MSP, 8 MSP, 10 MSP, 12 MSP, dan hari terakhir pengamatan.
DB = Jumlah kecambah normal x 100%
Jumlah benih dikecambahkan
Kriteria kecambah normal menurut Sutopo (1993) dan Budiarti et al.
(2011)
3. Umur berkecambah
Waktu rata-rata perkecambahan dihitung menggunakan rumus:
(∑ ni hi)/N, dengan pengertian bahwa ni yaitu jumlah benih yang berkecambah pada hari ke-i, hi adalah hari ke-i, dan N yaitu total jumlah benih yang berkecambah hingga 90 HSP.
4. Kecepatan Tumbuh (%/etmal)
∑ ni/hi, dengan pengertian bahwa ni yaitu persentase kecambah normal
hari ke-i (%), hi adalah hari ke-i (jumlah hari dihitung sejak pengecambahan) (etmal)
Uji tetrazolium dilakukan terhadap biji yang tenggelam dan mengapung, dengan prosedur standar uji tetrazolium Budiarti et al. (2011) yang dimodifikasi. Setelah disayat, irisan biji kemudian diamati di bawah mikroskop cahaya dengan perbesaran 10x4. Struktur benih setelah pewarnaan difoto, dicatat, dan dievaluasi.
Untuk data tambahan, persentase biji yang tenggelam dan mengapung dihitung pada masing-masing metode sortasi dengan air dan metode sortasi dengan larutan gula. Persentase biji yang tenggelam dan mengapung pada sortasi bertahap, metode sortasi dengan air dan dilanjutkan metode sortasi dengan larutan gula, juga dihitung.