Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor pada bulan April sampai dengan Mei 2012.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan adalah benih kedelai Varietas Anjasmoro. Bahan lain yang digunakan adalah etanol 95%, fungisida (Dithane M-45), kertas merang, plastik strimin, kawat, plastik, dan label.
Alat yang digunakan yaitu Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM, Alat Pengecambah Benih (APB) IPB 72-1 (Gambar 7), alat pengepres kertas IPB 75-1, wadah tertutup, kawat, seperangkat alat pengukur kadar air (oven kadar air, desikator, timbangan, cawan), boks plastik, kranjang.
Gambar 7. Alat pengusangan cepat (APC) IPB 77-1 MM
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam dua percobaan. Percobaan I adalah pengusangan cepat benih secara fisik dengan menggunakan penderaan uap panas pada Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM. Percobaan II adalah pengusangan cepat secara kimia dengan menggunakan penderaan uap etanol 95% pada Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM.
Pengusangan fisik dan kimia dilakukan pada tiga tingkat vigor benih kedelai yang dibuat dengan perlakuan penyimpanan pada ruang AC (V1), metode deteriorasi terkontrol pada RH 97% dan suhu kamar 28.1°C selama 10 hari (V2) dan metode deteriorasi terkontrol pada RH 97% dan suhu kamar 28.1°C selama 20 hari (V3) yang kemudian diusangkan dengan Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM selama 0, 1×15, 2×15, 3×15 dan 4×15 menit untuk pengusangan fisik dan selama 0, 1×20, 2×20, 3×20 dan 4×20 menit untuk pengusangan kimia. Waktu pengusangan tersebut diperoleh dari hasil pra-eksperimen sebelumnya. Setiap percobaan terdiri dari 15 satuan perlakuan dengan masing-masing perlakuan akan diulang sebanyak tiga kali, sehingga jumlah satuan tiap percobaan diperoleh 45 satuan percobaan. Kebutuhan benih dari setiap satuan percobaan terdiri dari 100 butir benih untuk pengujian kadar air, indeks vigor dan daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum dan kecepatan tumbuh yang masing-masing pengamatan sebanyak 25 butir. Diagram alir pelaksanaan penelitian dapat dilihat pada Gambar 8.
Penelitian ini menggunakan dua pendekatan, yaitu analisis regresi linier sederhana dan analisis korelasi regresi. Pendekatan pertama dengan analisis regresi linier sederhana bertujuan untuk mengetahui dan membandingkan hubungan antaraberbagai peubah viabilitas dan vigor benih dengan peubah waktu pengusangan benih. Persamaan regresi yang diperoleh dari analisis tersebut yaitu:
Y = a + bX dengan :
Y = parameter viabilitas dan vigor benih a = titik potong garis dengan sumbu y b = kemiringan atau koefisien regresi X = waktu pengusangan benih
Pendekatan kedua adalah analisis korelasi regresi antara parameter viabilitas dan vigor dengan waktu pengusangan benih. Parameter viabilitas dan vigor benih dinyatakan sebagai sumbu Y dan waktu pengusangan dinyatakan sebagai sumbu X. Nilai koefisien korelasi (r) digunakan untuk melihat keeratan hubungan antara peubah viabilitas dan vigor benih dengan peubah waktu pengusangan benih.
Gambar 8. Diagram alir pelaksanaan penelitian Satu Lot Benih Kedelai
Varietas Anjasmoro
Pembuatan Tiga Lot Benih: V1 = Benih disimpan di ruang AC
V2 = Benih dengan perlakuan metode deteriorasi terkontrol pada RH 97% dan suhu 28.1°C selama 10 hari
V3 = Benih dengan perlakuan metode deteriorasi terkontrol pada RH 97% dan suhu 28.1°C selama 20 hari
Penyamaan Kadar Air Benih
(Benih dipaparkan pada suhu ruang selama 5-10 hari)
Pengusangan Cepat Fisik
pada 0, 1×15, 2×15, 3×15 dan 4×15menit
Pengusangan Cepat Kimia
pada 0, 1×20, 2×20, 3×20 dan 4×20 menit
Uji Kadar Air dan
Analisis Viabilitas dan Vigor Benih: 1. Daya Berkecambah
2. Potensi Tumbuh Maksimum 3. Indeks Vigor
4. Kecepatan Tumbuh Pelembaban Benih
Nilai koefisien korelasi yang mendekati 1 (r ≈ 1) menggambarkan adanya keeratan hubungan atau korelasi antara parameter viabilitas dan vigor benih dengan waktu pengusangan. Viabilitas dan vigor benih dapat dideteksi berdasarkan waktu pengusangan benih melalui persamaan regresi apabila koefisien korelasinya nyata.
Nilai koefisien determinasi (R2) digunakan untuk melihat seberapa besar keragaman parameter viabilitas dan vigor benih (Y) dapat digambarkan oleh keragaman waktu pengusangan benih (X). Nilai koefisien determinasi yang tinggi menunjukkan hubungan yang erat secara kuantitatif antara waktu pengusangan benih dengan berbagai parameter viabilitas dan vigor benih yang diamati.
Pelaksanaan Penelitian
Pembuatan Lot Benih dengan Metode Deteriorasi Terkontrol
Satu lot benih kedelai dibuat menjadi tiga lot dengan tingkat vigor yang berbeda. Lot benih diperoleh dari penyimpanan di ruang AC (V1) dan metode deteriorasi terkontrol (V2 dan V3). Metode deteriorasi terkontrol dilakukan untuk memperoleh beragam status viabilitas dan vigor benih. Metode deteriorasi tekontrol ini dilakukan dengan menyimpan benih kedelai di dalam lingkungan simpan yang memiliki kelembaban udara terkontrol mencapai 97% pada suhu kamar 28.1°C selama 10 hari (V2) dan 20 hari (V3). Benih kedelai diberi fungisida (Dithane M-45) terlebih dahulu sebelum disimpan untuk menghindari serangan cendawan. Benih kedelai yang akan disimpan lalu dipaparkan secara merata di dalam plastik strimin dan disimpan di dalam wadah tertutup yang berisi air sehingga kondisi RH tinggi mencapai 97% dan suhu 28.1°C selama 10 dan 20 hari (Gambar 9).
Benih kedelai yang telah disimpan, sebagian langsung dikecambahkan dengan metode Uji Kertas Digulung dalam Plastik (UKDdp) pada Alat Pengecambah Benih IPB 72-1 untuk mengamati viabilitas dan vigor benih setelah penyimpanan. Pengecambahan dilakukan sebanyak tiga ulangan untuk masing-masing tingkat vigor. Setiap ulangan menggunakan 25 butir benih untuk daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, indeks vigor dan kecepatan tumbuh.
Setelah disimpan, benih dipaparkan pada suhu ruang selama 5-10 hari agar kadar air benih mencapai kesetimbangan sebesar 12%, sehingga kadar air pada semua perlakuan penderaan seragam dan tidak menjadi faktor yang mempengaruhi dalam pengujian viabilitas dan vigor benih (Gambar 10).
Gambar 10. Pemaparan benih di ruang suhu kamar untuk penyamaan kadar air Sebelum diusangkan dengan APC IPB 77-1 MM, tiga lot benih yang memiliki tingkat vigor yang berbeda dilembabkan terlebih dahulu dengan menumpukkan benih secara merata dengan kertas merang basah selama 11 jam hingga kadar air mencapai ±26%. Pelembaban tersebut bertujuan agar benih mengalami imbibisi yang dapat memudahkan uap panas dan uap etanol masuk ke dalam benih selama proses pengusangan (Gambar 11). Setelah dilembabkan, benih dibagi menjadi dua bagian yang akan digunakan untuk pengusangan cepat fisik dan pengusangan cepat kimia.
Pengusangan Cepat Fisik dengan APC IPB 77-1 MM
Pengusangan cepat fisik dengan APC IPB 77-1 MM ini dilakukan dengan menggunakan uap panas. Uap panas tersebut dihasilkan dari proses pemanasan 900 ml air yang kemudian uap panas tersebut ditampung dan disalurkan masuk ke dalam ruang deraan benih. Suhu dan kelembaban udara di dalam ruang deraan akan mencapai konstan yaitu ±52°C dan 89% selama ±1.5 jam. Selama proses pemanasan sampai uap panas masuk ke dalam ruang deraan, kran keluaran uap panas perlu dibuka untuk mengatur suhu di dalam ruang deraan dengan membuang sebagian uap panas keluar. Setelah suhu dan kelembaban di dalam ruang deraan mencapai konstan, benih didera dengan uap panas selama 0, 1×15, 2×15, 3×15 dan 4×15 menit.
Benih hasil pengusangan fisik tersebut kemudian diukur kadar airnya untuk mengetahui perubahan kadar air setelah pengusangan dan dikecambahkan dengan metode Uji Kertas Digulung dalam Plastik (UKDdp) dalam Alat Pengecambah Benih IPB 72-1 untuk diamati viabilitas dan vigor benih dengan tolok ukur daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, indeks vigor dan kecepatan tumbuh.
Pengusangan Cepat Kimia dengan APC IPB 77-1 MM
Pengusangan cepat kimia dengan APC IPB 77-1 MM ini dilakukan dengan menggunakan uap etanol 95%. Uap etanol tersebut dihasilkan dari proses pemanasan ±50 ml etanol 95% yang kemudian masuk ke dalam ruang deraan benih. Setiap melakukan pengusangan kimia, etanol yang akan digunakan harus yang baru agar konsentrasi etanol tetap terjaga. Sisa etanol pada APC IPB 77-1 MM dari percobaan sebelumnya harus selalu diganti dengan etanol yang baru sebelum memulai pengusangan. Pengusangan cepat kimia pada APC IPB 77-1 MM ini tidak memerlukan waktu untuk pemanasan terlebih dahulu sehingga dapat langsung dilakukan penderaan benih dengan uap etanol selama 0, 1×20, 2×20, 3×20 dan 4×20 menit. Suhu dan kelembaban udara di dalam ruang deraan selama pengusangan yaitu 32°C dan 82%.
Benih hasil pengusangan kimia tersebut kemudian diukur kadar airnya untuk mengetahui perubahan kadar air setelah pengusangan dan dikecambahkan dengan metode Uji Kertas Digulung dalam Plastik (UKDdp) dalam Alat
Pengecambah Benih IPB 72-1 untuk diamati viabilitas dan vigor benih dengan tolok ukur daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, indeks vigor dan kecepatan tumbuh.
Pengamatan
Pengamatan dilakukan untuk menganalisis viabilitas dan vigor benih meliputi analisis berbagai peubah. Pengamatan yang dilakukan dalam penelitian pengujian VDS ini, meliputi peubah sebagai berikut :
1. Kadar Air Benih
Kadar air benih diiuji sebelum dan sesudah pengusangan baik pada pengusangan fisik maupun pengusangan kimia. Benih yang akan diusangkan harus diuji kadar airnya terlebih dahulu sebelum dilakukan percobaan untuk menyamakan kadar air benih. Setelah benih diusangkan secara fisik dan kimia, kemudian benih diuji kadar airnya untuk mengetahui perubahan kadar air benih sebelum dan sesudah pengusangan. Pengujian kadar air benih dilakukan dengan menggunakan metode langsung yaitu dengan oven suhu rendah konstan (103±2°C) selama ±17 jam. Kadar air benih dapat dihitung dengan rumus:
KA = M M
M M × 100%
Keterangan:
KA = Kadar air benih (%) M1 = Berat cawan + tutup
M2 = Berat cawan + tutup + benih sebelum dipanaskan M3 = Berat cawan + tutup + benih setelah dipanaskan 2. Daya Berkecambah (DB)
Daya Berkecambah adalah persentase total kecambah normal selama pengamatan. Pengamatan dilakukan dua kali yaitu pada hari ke-3 dan hari ke-5 setelah dikecambahkan. Daya berkecambah dapat dihitung dengan rumus:
DB = ∑ KN I ∑ KN II
∑ × 100 %
Keterangan:
DB = Daya berkecambah (%)
∑ KN I = jumlah kecambah normal pada hari ke-3 ∑ KN II = jumlah kecambah normal pada hari ke-5 3. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM)
Potensi tumbuh maksimum merupakan dihitung berdasarkan jumlah kecambah normal dan abnormal yang tumbuh sampai akhir pengamatan. PTM dapat dihitung dengan rumus:
PTM = ∑ KN ∑ KAN
∑ ×100%
Keterangan:
PTM = Potensi tumbuh maksimum (%) ∑ KN = jumlah kecambah normal ∑ KAN = jumlah kecambah abnormal 4. Indeks Vigor (IV)
Indeks vigor adalah persentase kecambah normal pada hitungan pertama yaitu pada hari ke-3 saja. Indeks vigor dapat dihitung dengan rumus:
IV = ∑ KN I
∑ × 100%
Keterangan:
IV = Indeks vigor (%)
∑ KN I = jumlah kecambah normal pada hari ke-3 5. Kecepatan Tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh diukur berdasarkan jumlah tambahan perkecambahan setiap hari atau etmal selama kurun waktu perkecambahan. Pengamatan dilakukan dengan mengambil dan menghitung kecambah normal setiap
etmal (24 jam) mulai dari hari pertama pengamatan hingga akhir pengamatan. Kecepatan tumbuh dapat dihitung dengan rumus:
KCT =
∑
Keterangan :
t = waktu pengamatan
N = persentasen kecambah normal setiap pengamatan tn = waktu akhir pengamatan