Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret hingga Juni 2009 di Laboratorium dan Rumah Kaca Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB BIOGEN), Cimanggu Bogor dan Laboratorium Bagian Ilmu dan Teknologi Benih, Institut Pertanian Bogor, Darmaga Bogor.
Bahan dan alat
Benih kacang panjang yang digunakan dalam penelitian ini adalah varietas 777 dengan viabilitas awal 82%. Bahan yang digunakan untuk formulasi coating adalah arabic gum, alginat, tokoferol, isolat Methylobacterium spp. (TD-L2 dan TD-J10), dan aquades. Isolat bakteri Methylobacterium TD-L2 dan TD-J10 yang digunakan adalah koleksi Laboratorium Mikrobiologi, Balai Besar Pengembangan Sumberdaya Genetik Pertanian, Cimanggu. Bahan lain yang digunakan adalah media kultur Methylobacterium spp., alkohol, kertas stensil sebagai media perkecambahan , pasir dan kompos sebagai media persemaian.
Alat yang digunakan antara lain cawan petri, pinset, bunsen, hand sprayer, tabung erlenmeyer, tabung reaksi, rak tabung, autoclaf, mikropipet, gunting, isolatip, laminar air flow, rotary shaker, jarum ose, rotary coater, timbangan analitik, oven, desikator, alat pengepres kertas, Alat Pengecambah Benih (APB) IPB 72-1, gelas ukur, beaker glass, spatula, plastik kemasan, kertas label, aluminium foil, kertas tissue, polybag, gembor, dan alat tulis.
Metode Penelitian
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) petak terbagi (split plot) dengan dua faktor yaitu, periode simpan sebagai petak utama dan formulasi coating sebagai anak petak. Periode simpan terdiri atas empat taraf lama penyimpanan, yaitu (0, 4, 8, dan 12 minggu). Formulasi coating terdiri atas sembilan taraf yaitu tanpa coating sebagai kontrol, Arabic gum 0.25 g/ml + TD-L2, Arabic gum 0.25 g/ml + TD-J10,
Arabic gum 0.25 g/ml + TD-L2 + TD-J10, Arabic gum 0.25 g/ml + Tokoferol 200 ppm, Alginat 0.083 g/ml + TD-L2, Alginat 0.083 g/ml + TD-J10, Alginat 0.083 g/ml + TD-L2 + TD-J10, dan Alginat 0.083 g/ml + Tokoferol 200 ppm.
Kombinasi dua faktor perlakuan menghasilkan 36 perlakuan. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali sehingga terdapat 108 satuan percobaan.
Model linier dari rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut:
Yijk = μ + αi + (αγ)ik + βj + (αβ)ij + εijk Keterangan:
Yijk = Nilai pengamatan pada ulangan ke-k, periode simpan ke-i dan formulasi coating ke-j.
μ = Nilai rataan umum
αi = Pengaruh periode simpan ke-i; dimana i = 0, 1, 2, 3
(αγ)ik = Galat I (interaksi antara ulangan ke-k dengan periode simpan ke-i) βj = Pengaruh formulasi coating ke-j; dimana j = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (αβ)ij = Pengaruh interaksi periode simpan ke-i dan formulasi coating ke-j εijk = Galat II (galat percobaan)
Jika dalam analisis ragam menunjukkan pengaruh nyata maka analisis dilanjutkan dengan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%.
Pelaksanaan Perbanyakan Isolat Methylobacterium
Kegiatan rejuvenasi isolat Methylobacterium spp. Dan pembuatan inokulan dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi. Rejuvenasi dilakukan pada media agar Mineral Amonium Salts (AMS) yang telah dimodifikasi untuk pertumbuhan Methylobacterium spp. Isolat Methylobacterium TD-L2 dan TD-J10 hasil rejuvenasi, masing-masing sebanyak satu ose diinokulasikan pada 250 ml media cair AMS dengan pH 7 yang telah dimodifikasi melalui penambahan metanol dan tryptofan secara aseptik. Inkubasi dilakukan pada rotary shaker dengan kecepatan 120 rpm pada suhu ±300C selama tujuh hari.
Proses Coating (Pelapisan Benih)
Bahan coating berupa arabic gum dan alginat masing-masing dilarutkan pada larutan isolat dengan komposisi 0.25g/ml isolat dan 0.083g/ml isolat hingga membentuk larutan yang homogen. Selanjutnya benih dan bahan coating yang telah homogen dimasukkan ke dalam mesin coating yang dikalibrasi pada 45ml/325g benih per ulangan. Benih yang telah di-coating dikeringkan dalam airdryer selama 2 jam.
Penyimpanan Benih
Benih yang telah di-coating di masukkan dalam kemasan plastik poliethylen dan di-seal. Selanjutnya benih disimpan di ruang simpan dengan kondisi kamar (RH=50-90%, T=27-31oC) di laboratorium penyimpanan benih selama 0, 4, 8, dan 12 minggu.
Pengujian Viabilitas Benih
Pengujian viabilitas benih meliputi uji di laboratorium dan rumah kaca.
Pengujian di laboratorium meliputi daya berkecambah, indeks vigor, potensi tumbuh maksimum, kecepatan tumbuh, dan bobot kering kecambah. Pengujian dilakukan pada media kertas stensil, menggunakan metode Uji Kertas Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp). Setiap perlakuan terdiri atas 3 ulangan dan setiap ulangan terdiri dari 25 butir benih.
Pengujian di rumah kaca meliputi keserempakan tumbuh, daya tumbuh, tinggi tajuk, dan bobot kering bibit. Pengujian dilakukan dengan menanam benih pada media campuran pasir dan kompos (1:1) yang telah disterilisasi dengan cara dikukus selama 2 jam. Setiap perlakuan terdiri dari 3 ulangan dimana setiap ulangan terdiri atas 3 polybag. Setiap polybag ditanam 5 butir benih.
Pemeliharaan dilakukan dengan penyiraman setiap hari untuk menjaga kelembaban media.
Pengamatan Parameter yang Diamati Di Laboratorium : 1. Kadar Air (KA)
Metode yang digunakan adalah metode langsung yaitu menggunakan oven suhu 105 0C selama ±17 jam. Benih masing-masing perlakuan diambil 10 butir, ditimbang bobot basah, ditaruh dalam aluminium foil dan dimasukkan ke dalam oven. Setelah ±17 jam benih diangkat, dimasukkan ke dalam desikator selama ±30 menit kemudian ditimbang bobot keringnya.
BB-BK
KA = x 100%
BB
BB : bobot basah (bobot benih sebelum dioven) BK : bobot kering (bobot benih setelah dioven)
2. Uji Daya Berkecambah (DB) dengan metode UKDdp
Penghitungan Daya Berkecambah (DB) berdasarkan persentase Kecambah Normal (KN) pada pengamatan pertama dan kedua. Pengamatan pertama pada hari ke-3 setelah tanam (KN hitungan I) dan pengamatan kedua pada hari ke-5 setelah tanam (KN hitungan II). Bentuk kecambah normal dan abnormal dapat dilihat pada Gambar 2.
∑ KN hitungan I + ∑ KN hitungan II
DB = x 100 %
∑ benih yang dikecambahkan
(a) (b)
Gambar 2. Struktur Kecambah Normal (a) dan Kecambah Abnormal (b) 3. Bobot Kering Kecambah (BKK)
Bobot kering kecambah diperoleh dengan mengeringkan kecambah yang tumbuh normal dan abnormal hingga hari ke-4, yang telah dibuang kotiledonnya pada oven dengan suhu 600 C selama 3 x 24 jam, kemudian ditimbang berat keringnya.
4. Viabilitas Total (VT) dengan tolok ukur Potensial Tumbuh Maksimum (PTM) Pengamatan dilakukan terhadap jumlah benih yang berkecambah, baik kecambah normal maupun abnormal pada pengamatan terakhir (hari ke-5).
∑ benih yang tumbuh sampai akhir pengamatan
PTM = x 100 %
∑ benih yang dikecambahkan
5. Vigor Kekuatan Tumbuh dengan tolok ukur Kecepatan Tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh dihitung berdasarkan nilai pertambahan perkecambahan (persentase kecambah normal) setiap hari pada kurun waktu perkecambahan dalam kondisi optimum.
Keterangan : i = kurun waktu perkecambahan (selama 5 hari) d = tambahan persentase kecambah normal per etmal
6. Indeks Vigor (IV)
Penghitungan Indeks Vigor (IV) dilakukan berdasarkan persentase kecambah normal pada pengamatan pertama (KN hitungan I) yaitu hari ke-3.
∑ KN hitungan I
IV = x 100 %
∑ benih yang dikecambahkan
Parameter yang Diamati Di Rumah Kaca : 1. Tinggi Tajuk
Tinggi tajuk diukur mulai dari pangkal batang sampai titik tumbuh.
Pengukuran tinggi tajuk dilakukan setelah tanaman berumur 2 MST.
2. Keserempakan Tumbuh (KST)
Pengamatan dilakukan terhadap bibit yang tumbuh normal kuat (KK) pada saat bibit berumur 1 MST. Bentuk bibit normal kuat 1 MST dapat dilihat pada Gambar 3.
∑ KK
KST = x 100%
∑ benih yang ditanam
Gambar 3. Bibit Normal Kuat 1 MST
3. Daya Tumbuh (DT)
Pengamatan terhadap daya tumbuh benih dilakukan pada saat bibit berumur 2 MST. Penghitungan dilakukan terhadap bibit yang telah tumbuh normal (KN). Bentuk bibit normal 2 MST dapat dilihat pada Gambar 4.
∑ KN
DT= x 100%
∑ benih yang ditanam
Gambar 4. Bibit Normal 2 MST
4. Bobot Kering Tajuk
Bobot kering tajuk ditetapkan dengan memisahkan bagian tajuk dan akar, kemudian tajuk dioven pada suhu 60 0C selama 3 x 24 jam. Setelah dioven tajuk ditimbang bobot keringnya. Bobot kering tajuk dihitung setelah tanaman berumur 2 MST.