Pertumbuhan Methylobacterium spp. Pada Media Cair
Isolat Methylobacterium spp. yang digunakan berupa kultur cair dapat dilihat pada Gambar 1. Menurut Riupassa (2003) walaupun secara morfologi isolat-isolat bakteri berwarna pink namun faktor genetiknya sangat beragam sehingga walaupun tergabung dalam satu kelompok metilotrof namun kemungkinan memiliki kemampuan beradaptasi dengan lingkungan yang beragam. Kombinasi hormon sitokinin, auksin dan giberelin yang dihasilkan masing-masing isolat bakteri Methylobacterium spp. berpengaruh pada kemampuannya untuk meningkatkan vigor benih padi pada tiga tingkat viabilitas benih yaitu 70%, 82% dan 87%.
Gambar 1. Isolat Methylobacterium spp. untuk invigorasi
Hasil analisis ragam pengaruh perlakuan invigorasi terhadap tolok ukur daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, kecepatan tumbuh benih, indeks vigor, berat kering kecambah dapat dilihat pada Tabel lampiran 3-7. Hasil rekapitulasi sidik ragam pengaruh perlakuan invigorasi terhadap beberapa tolok ukur yang diamati dapat dilihat pada Tabel 1.
16
Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Perlakuan Invigorasi terhadap Beberapa Tolok Ukur yang Diamati pada Benih Padi ( Oryza sativa L.)
Tolok Ukur P V P*V
Daya berkecambah tn ** tn
Kecepatan Tumbuh * ** *
Indeks Vigor * ** tn
Berat Kering Kecambah Total * ** * Potensi Tumbuh Maksimum tn ** tn Keterangan : * = berpengaruh nyata α = 5%
** = berpengaruh sangat nyata pada α = 1% tn = tidak berpengaruh nyata
P = perlakuan V = viabilitas
P*V = interaksi perlakuan dan viabilitas
Perlakuan invigorasi pada benih padi dengan beberapa tingkat viabilitas menunjukkan berpengaruh nyata untuk tolok ukur kecepatan tumbuh, indeks vigor dan berat kering kecambah total. Viabilitas benih berpengaruh sangat nyata terhadap semua tolok ukur yang diamati. Pengaruh interaksi perlakuan dan viabilitas benih menunjukan hasil yang berpengaruh nyata untuk tolok ukur kecepatan tumbuh dan berat kering kecambah total.
Pengaruh Tingkat Viabilitas terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah Benih Padi
Pada benih tingkat viabilitas 82% perlakuan invigorasi dapat meningkatkan daya berkecambah secara nyata, hal ini karena pada benih dengan viabilitas sedang organel sel dan cadangan makanan relatif masih baik (Widajati et al.,1990), sehingga dengan invigorasi viabilitas dapat diperbaiki. Tolok ukur daya berkecambah mengindikasikan viabilitas potensial benih yaitu kemampuan benih untuk menghasilkan tanaman normal pada kondisi yang optimum.
17
Perlakuan invigorasi tidak meningkatkan daya berkecambah benih dengan tingkat viabilitas 70% dan 87% secara nyata. Nilai rata-rata pengaruh tingkat viabilitas terhadap tolok ukur daya berkecambah dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengaruh Tingkat Viabilitas terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah Benih Padi (Oryza sativa L.)
Tingkat Viabilitas Daya Berkecambah
…….%...
70% 80.22a
82% 95.89b
87% 82.44a
Keterangan : Nilai yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan
yang nyata menurut uji DMRT pada taraf α = 5%
Pengaruh Tingkat Viabilitas terhadap Tolok Ukur Potensi Tumbuh Maksimum Benih Padi
Potensi tumbuh maksimum benih meningkat secara nyata karena invigorasi pada benih dengan tingkat viabilitas 82%, namun invigorasi tidak meningkatkan potensi tumbuh maksimum pada benih dengan tingkat viabilitas 70% dan 87%. Nilai rata-rata pengaruh perlakuan invigorasi terhadap potensi tumbuh maksimum benih dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengaruh Tingkat Viabilitas terhadap Tolok Ukur Potensi Tumbuh Maksimum Benih Padi (Oryza sativa L.)
Tingkat Viabilitas Potensi Tumbuh Maksimum
….%...
70 % 85.11b
82 % 96.67a
87% 87.33b
Keterangan: Nilai yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang nyata menurut uji DMRT pada taraf α = 5%
18
Pengaruh Perlakuan Invigorasi terhadap Kecepatan Tumbuh Benih Padi
Perlakuan invigorasi menggunakan aquades, hormon IAA, sitokinin, GA3
dan isolat bakteri TD-G3 dapat meningkatkan kecepatan tumbuh benih padi dengan tingkat viabilitas 70% secara nyata. Isolat TD-G3 diduga menghasilkan kombinasi auksin, sitokinin dan giberelin yang sesuai untuk meningkatkan vigor benih dengan tingkat viabilitas 70%, hal ini terlihat dari kesamaan pengaruh yang diberikan isolat TD-G3 dengan hormon IAA, sitokinin dan GA3 (Tabel 4).
Tabel 4. Pengaruh Interaksi Perlakuan Invigorasi dengan Tingkat viabilitas
terhadap Nilai Rata-Rata Kecepatan Tumbuh Benih Padi (Oryza sativa L.)
Perlakuan Tingkat Viabilitas
Invigorasi 70% 82 % 87 % Kontrol 14.24 k 17.48 jk 20.2 ijk Aquades 22.21 d-j 23.90 a-j 19.56 ijk
IAA 28.58 a-h 24.38 a-j 21.63 f-k Sitokinin 25.62 a-i 29.66 a-d 16.98 jk
GA3 23.17 b-j 31.43 a 18.47 ijk Media 20.85 h-k 29.38 a-e 21.92 e-k TD-L2 21.69 f-k 30.61 ab 21.45 g-k TD-TPB3 20.08 ijk 29.93 abc 18.86 ijk
TD-J7 21.18 g-k 28.62 a-g 20.65 ijk TD-J10 19.86 ijk 29.23 a-f 20.07 ijk TD-G3 24.22 a-j 28.79 a-g 18.99 ijk PPU-K10 21.45 g-k 22.64 c-j 21.42 g-k
Keterangan : Nilai yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang nyata menurut uji DMRT pada taraf α = 5%
Pengaruh invigorasi terlihat meningkatkan kecepatan tumbuh secara nyata pada tingkat viabilitas 82% yaitu pada perlakuan menggunakan hormon sitokinin, GA3, media dan isolat bakteri TD-L2, TD-TPB3, TD-J7, TD-J10, TD-G3. Menurut Sadjad et al.(1999) benih yang vigor memiliki proses reaktifasi yang cepat apabila berada pada kondisi lingkungan optimal dan proses metabolisme
19
tidak terhambat sehingga proses katabolisme maupun anabolisme berjalan normal dan benih menunjukkan kecepatan tinggi dalam proses pertumbuhannya. Katabolisme adalah perombakan bahan cadangan makanan menjadi senyawa kimia yang sederhana dan anabolisme adalah proses pembentukan struktur tumbuh benih dari bahan kimia sederhana menjadi bentuk yang lebih kompleks (Sadjad, 1994).
Kombinasi giberelin dan sitokinin yang diproduksi isolat bakteri TD-L2, TD-TPB3, TD-J7, TD-J10 dan TD-G3 mampu meningkatkan kecepatan tumbuh benih pada tingkat viabilitas 82%. Menurut Copeland and McDonald (2001) giberelin mempunyai peranan besar dalam perkecambahan dan perkembangan benih dengan cara memicu sintesis enzim-enzim hidrolisis seperti α amilase, ribonuklease, endo-β-glukanase dan fosfatase. Sitokinin berperan dalam aktifitas fisiologi giberelin dengan cara mengatur permeabilitas membran sel sehingga pada konsentrasi rendah giberelin tetap efektif karena peran sitokinin (Thomas, 1975 ; Jann dan Amen, 1977).
Pada tingkat viabilitas 87%, perlakuan invigorasi tidak meningkatkan kecepatan tumbuh secara nyata, hal ini karena organel sel dan cadangan makanan benih masih baik sehingga perlakuan invigorasi tidak meningkatkan kecepatan tumbuh.
Pengaruh Perlakuan Invigorasi terhadap Indeks Vigor Benih Padi
Peningkatan indeks vigor pada benih dengan tingkat viabilitas 82% karena perlakuan invigorasi nyata lebih tinggi dibandingkan benih dengan tingkat viabilitas 70% dan 87%. Tabel 5 menunjukkan bahwa perlakuan dengan aquades, IAA, sitokinin, giberelin, media, TD-TPB3, TD-J7, TD-G3 dan PPU-K10 dapat meningkatkan indeks vigor benih padi pada benih dengan tingkat viabilitas 70%, 82% dan 87%.
Menurut Bryd (1983) benih yang berkecambah lebih lambat dan mempunyai perbedaan yang besar antara hitungan pertama dan terakhir mempunyai vigor yang rendah.
20
Tabel 5. Nilai Rata-Rata Indeks Vigor Kecambah Benih Padi (Oryza sativa L.)
Tingkat Viabilitas Perlakuan Invigorasi 70% 87% 82% Rata-rata Kontrol 49.33 65.33 69.33 61.33b Aquades 77.33 78.67 96.00 84.00a IAA 86.67 77.33 93.33 85.78a Sitokinin 78.67 58.67 96.00 77.78a GA3 73.33 80.00 92.00 81.78a Media 61.33 72.00 94.67 76.00a TD-L2 49.33 65.33 98.67 71.11ab TD-TPB3 69.33 80.00 100.00 83.11a TD-J7 68.00 72.00 93.33 77.78a TD-J10 61.33 68.00 93.33 74.22ab TD-G3 70.67 66.67 94.67 77.34a PPU-K10 69.33 81.33 90.67 80.44a Rata-rata 67.89b 72.11b 92.67a
Keterangan: Nilai rata-rata yang diikuti huruf yang berbeda pada baris dan kolom menunjukkan perbedaan yang nyata menurut uji DMRT pada taraf α = 5%
Pengaruh Perlakuan Invigorasi terhadap Berat Kering Kecambah Total Benih Padi
Tabel 6 menunjukkan bahwa perlakuan menggunakan IAA dan isolat TD-G3 dapat meningkatkan berat kering kecambah total benih padi secara nyata pada benih dengan tingkat viabilitas 70%. Pada tingkat viabilitas benih 82% perlakuan isolat bakteri TD-G3 dapat secara nyata meningkatkan berat kering kecambah total sama dengan bobot kering yang dihasilkan benih dengan tingkat viabilitas 87%. Hormon auksin yang dihasilkan isolat bakteri TD-G3 mampu meningkatkan berat kering kecambah total dengan tingkat viabilitas 70% dan 82%. Menurut Lidstrom (2002) beberapa strain bakteri Methylobacterium menghasilkan IAA.
21
Tabel 6. Pengaruh Interaksi Perlakuan Invigorasi dan Tingkat Viabilitas Benih terhadap Nilai Rata-Rata Berat Kering Kecambah Total Benih Padi (Oryza sativa L.)
Perlakuan Tingkat Viabilitas
Invigorasi 70% 82% 87% Kontrol 0.732 gh (0.027) 0.746 c-h (0.053) 0.736 e-h (0.093) Aquades 0.75 b-h (0.060) 0.773 a-e (0.097) 0.740 d-h (0.043) IAA 0.786 ab (0.130) 0.766 a-f (0.087) 0.736 e-h (0.043) Sitokinin 0.743 c-h (0.053) 0.776 a-d (0.107) 0.763 a-g (0.087) GA3 0.740 d-h (0.050) 0.770 a-f (0.093) 0.733 e-h (0.033) Media 0.736 e-h (0.043) 0.750 b-h (0.067) 0.733 e-h (0.037) TD-L2 0.746 c-h (0.060) 0.743 c-h(0.057) 0.753 a-h(0.067) TD-TPB3 0.730 fgh (0.033) 0.746 c-h (0.053) 0.780 abc (0.110) TD-J7 0.736 e-h (0.040) 0.766 a-f (0.060) 0.740 d-h (0.047) TD-J10 0.733 e-h (0.037) 0.750 b-h (0.067) 0.733 e-h (0.037) TD-G3 0.766 a-f (0.090) 0.790 a (0.127) 0.730 fgh (0.037) PPU-K10 0.716 h (0.012) 0.756 a-h (0.073) 0.730 fgh (0.033)
Keterangan : Data merupakan hasil transformasi √(x+0.5). Nilai yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang nyata menurut uji DMRT pada taraf α = 5%. Data dalam kurung merupakan data asli sebelum transformasi
22
Perlakuan isolat bakteri TD-TPB3 dapat secara nyata meningkatkan berat kering kecambah benih padi dengan tingkat viabilitas 87%, hal ini karena isolat bakteri TD-TPB3 diduga menghasilkan kombinasi hormon yang sesuai untuk meningkatkan berat kering kecambah benih padi dengan tingkat viabilitas 87%.
Menurut Sadjad (1994) berat kering kecambah menjadi tolok ukur viabilitas potensial benih yang mengindikasikan kemampuan lot benih untuk tumbuh normal pada kondisi optimum. Apabila lot benih menghadapi kondisi sub optimum, kemampuan potensial belum tentu dapat mengatasi. Lot benih yang mempunyai kemampuan lebih dari kemampuan potensial mampu menghasilkan pertanaman normal pada kondisi yang sub optimum.