METODE PENGUSANGAN CEPAT DENGAN LARUTAN
ETANOL UNTUK PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH CAISIN (
Brassica rapa
L. cv. grup Caisin)
AISA AMANAH
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin) adalah benar karya saya dengan arahan komisi pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2014 Aisa Amanah
ABSTRAK
AISA AMANAH. Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin). Dibimbing oleh MARYATI SARI dan ABDUL QADIR.
Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan waktu perendaman ke dalam etanol 20% yang tepat pada metode pengusangan cepat kimia yang dapat menduga vigor daya simpan benih caisin setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan. Benih yang digunakan berasal dari lima lot benih komersial dengan vigor awal yang berbeda. Penelitian terdiri atas 2 percobaan terpisah. Percobaan pertama adalah penyimpanan benih caisin dalam kemasan aluminium foil selama 3 dan 6 bulan pada ruangan dengan suhu 23.3−29.9 °C dan RH 61−85%. Percobaan kedua yaitu pengusangan cepat kimia dengan merendam benih caisin yang telah dilembabkan selama 12 jam ke dalam larutan etanol 20% selama 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit. Kedua percobaan menggunakan rancangan acak lengkap tersarang. Daya berkecambah benih setelah pengusangan melalui perendaman etanol 20% selama 90 menit berkorelasi positif dengan daya berkecambah benih setelah penyimpanan selama 3 dan 6 bulan. Nilai koefisien korelasi pada 3 dan 6 bulan setelah simpan adalah 0.87 dan 0.88. Kedua koefisien korelasi tersebut mendekati 1 yang menunjukkan bahwa daya berkecambah benih setelah pengusangan dapat menduga vigor daya simpan. Vigor daya simpan benih caisin setelah 3 bulan simpan dapat diduga dengan persamaan y = 62.72 + 0.38x dengan nilai koefisien determinasi sebesar 77.00%. Vigor daya simpan benih caisin setelah 6 bulan dapat diduga dengan persamaan y = 56.04 + 0.36x dengan nilai koefisien determinasi sebesar 74.90%. Peubah y menunjukkan daya berkecambah setelah penyimpanan sedangkan peubah x menunjukkan daya berkecambah setelah pengusangan melalui perendaman etanol 20% selama 90 menit.
ABSTRACT
Accelerated Aging Methods with Liquid Ethanol for Vigor Related to Storability Testing of Caisin Seed (Brassica rapa L. cv. grup Caisin). Supervised by MARYATI SARI and ABDUL QADIR.
The objective of this study was to obtain effective duration in accelerated aging method with soaking the seed in 20% liquid ethanol that can estimate vigor related to storability caisin seed during 3 and 6 months storage. There were five caisin seed lot used in this study. The seed were taken from five commercial seed with different initial vigor. This research was conducted in two separate experiments. The first experiment was conducted to study caisin seed that stored in aluminium foil pouches during 3 and 6 months period at storage room with temperature 23.3−29.9 °C and 61−85% relative humidity. The second experiment was conducted to study the effect from different duration soaking of the seed that has been moistened for 12 hours in liquid ethanol 20% for 30, 60, 90, 120, 150, and 180 minutes. Both of experiments were arranged in completely nested design. Germination of seed after soaking in 20% liquid ethanol for 90 minutes positively correlated with germination of seed after storage for 3 and 6 months with a coefficient of corellation 0.87 and 0.88. Both the coefficient of corellation close to 1 which shows that the germination of seed after soaking in 20% liquid ethanol can estimate vigor related to storability seed. Vigor related to storability caisin seed after 3 month can be predicted by the equation y = 56.04 + 0.36x with the coefficient of determination 77.00%. Vigor related to storability caisin seed after 6 month can be predicted by the equation y = 62.72 + 0.38x with the coefficient of determination 74.90%. Variable y indicates germination of caisin seed after storage while the variable x indicates germination of caisin seed after soaking in 20% liquid ethanol for 90 minutes.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
METODE PENGUSANGAN CEPAT DENGAN LARUTAN
ETANOL UNTUK PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH CAISIN (
Brassica rapa
L. cv. grup Caisin)
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2014
Judul Skripsi: Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk
Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin)
Nama : Aisa Amanah NIM : A24100096
Disetujui oleh
Maryati Sari, SP MSi
Pembimbing I
Dr Ir Abdul Qadir, MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Purwito, MSc Agr Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga penulisan skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari−Juli 2014 dengan judul Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin). Penulis menyampaikan terima kasih kepada Maryati Sari, SP MSi dan Dr Ir Abdul Qadir, MSi selaku pembimbing skripsi yang telah memberikan saran dan bimbingan selama penelitian hingga penulisan skripsi ini dapat terselesaikan, serta Dr Ir M. Rahmad Suhartanto, MSi selaku pembimbing akademik yang telah memberikan nasihat, motivasi, dan pengarahan. Kepada kedua orang tua yang telah memberikan dorongan yang tulus baik moril maupun materil, penulis mengucapkan terima kasih dan rasa hormat. Kepada seluruh kerabat dan keluarga Edelweiss AGH 47 yang telah membantu kelancaran penelitian ini. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viix
DAFTAR GAMBAR viix
DAFTAR LAMPIRAN viix
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Tinjauan Umum Caisin 2
Viabilitas dan Vigor Benih 3
Metode Pengujian Vigor 3
METODE PENELITIAN 4
Lokasi dan Waktu Penelitian 4
Bahan Penelitian 5
Prosedur Percobaan 5
Analisis Data 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 9
Kondisi Umum 9
Percobaan I. Deteriorasi Benih Caisin Selama Periode Simpan 10 Percobaan II. Devigorasi Benih dengan Perendaman dalam Etanol 20% 13 Hubungan Vigor Daya Simpan Benih Setelah Deteriorasi dengan
Devigorasi 15
Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Caisin 16
Verifikasi Model Persamaan Pendugaan Vigor Daya Simpan 17
SIMPULAN 21
SARAN 21
DAFTAR PUSTAKA 22
LAMPIRAN 24
DAFTAR TABEL
1 Kadar air benih caisin selama periode simpan 9
2 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah
benih setelah penyimpanan 10
3 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur Indeks vigor setelah
penyimpanan 11
4 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur kecepatan tumbuh
setelah penyimpanan 12
5 Kemunduran mutu benih caisin setelah pengusangan dengan
perendaman ke dalam etanol 20% 14
6 Rekapitulasi hasil analisis korelasi antara tolok ukur setelah deteriorasi
dengan devigorasi 16
7 Rekapitulasi hasil analisis regresi antara tolok ukur
dengan tolok ukur dan
17 8 Hasil uji-t antara aktual dengan simulasi 19 9 Hasil uji-t antara aktual dengan simulasi 19 10 Nilai minimum (%) untuk mendapatkan DB ≥ 85%
setelah penyimpanan benih caisin selama 3 dan 6 bulan. 21
DAFTAR GAMBAR
1 Vigor daya simpan benih caisin pada periode simpan 3 bulan hasil
simulasi dan aktual 18
2 Vigor daya simpan benih caisin pada periode simpan 6 bulan hasil
simulasi dan aktual 20
DAFTAR LAMPIRAN
1 Keterangan mutu benih pada kemasan 24
2 Suhu dan RH di ruang penyimpanan 24
3 Keragaan kecambah normal (a) dan kecambah abnormal (b) 25 4 Kemasan aluminium foil untuk penyimpanan benih 25 5 Lot benih caisin varietas STJ (a), TSK (b), GLR (c), DRA (d) dan
KML (e) 26
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin) merupakan salah satu komoditas hortikultura yang memiliki nilai komersial dan cukup digemari oleh masyarakat Indonesia. Rasa caisin yang segar dengan sedikit rasa pahit sering dimanfaatkan sebagai bahan pokok ataupun pelengkap masakan khususnya bakso, mi ayam, dan aneka masakan cina (Haryanto et al. 2003). Manfaat lain yang dimiliki oleh caisin yaitu mampu menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk, memperbaiki fungsi ginjal, dan memperlancar pencernaan (Hodijah 2014).
Konsumsi caisin masyarakat Indonesia mengalami peningkatan pada tahun 2012−2013. Tahun 2012 konsumsi caisin sebesar 1.251 kg kapita-1 tahun-1 dan meningkat menjadi 1.304 kg kapita-1 tahun-1 pada tahun 2013 (Pusdatin 2014). Konsumsi caisin yang meningkat dipengaruhi oleh kemampuan daya beli dan pengetahuan masyarakat terhadap nilai gizi yang terkandung dalam caisin. Peningkatan konsumsi caisin juga terjadi seiring dengan pertambahan jumlah penduduk. Penggunaan benih yang bermutu dengan vigor tinggi dapat menjadi salah satu solusi untuk meningkatkan produktivitas sehingga permintaan caisin dapat terpenuhi.
Benih bermutu dengan vigor tinggi dapat diperoleh dari produsen yang telah melalui proses sertifikasi benih. Salah satu informasi yang tercantum pada label kemasan benih bersertifikat yaitu adanya nilai daya berkecambah benih. Ketidaksesuaian nilai viabilitas benih dengan informasi yang tercantum dalam label dapat terjadi misalnya akibat merosotnya viabilitas benih yang tidak tersimpan baik di tempat pendistribusian benih. Keadaan ini dapat menyebabkan viabilitas benih telah menurun sehingga mendahului batas minimum sebelum habis masa edarnya (masa kadaluarsa).
Vigor daya simpan (VDS) adalah ‘parameter’ vigor benih yang ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk dapat disimpan dalam keadaan suboptimum. Keadaan suboptimum merupakan kondisi lingkungan (suhu dan kelembaban) tidak diatur atau kondisi alam terbuka (Sadjad et al. 1999). Metode pengusangan cepat kimia merupakan salah satu metode pengujian vigor daya simpan dengan menggunakan uap atau rendaman larutan tertentu untuk mempercepat proses kerusakan benih, misalnya dengan menggunakan etanol dan metanol. Proses kerusakan benih yang dihasilkan dengan metode pengusangan cepat kimia dapat menggambarkan keadaan benih yang mengalami kemunduran (penurunan nilai viabilitas dan vigor) selama penyimpanan pada kondisi suboptimum misalnya penyimpanan alami menggunakan suhu dan RH kamar.
2
Penelitian ini menggunakan metode pengusangan cepat dengan perendaman benih ke dalam etanol 20%. Hasil perendaman tersebut dikorelasikan dengan hasil penyimpanan alami benih caisin dalam kemasan aluminium foil yang disimpan pada suhu dan RH kamar. Korelasi antara metode pengusangan cepat kimia dengan penyimpanan alami diharapkan mampu menghasilkan waktu deraan yang efektif untuk menduga vigor daya simpan benih caisin.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan waktu perendaman dan tolok ukur yang efektif pada metode pengusangan cepat dengan perendaman ke dalam etanol 20% yang dapat menduga vigor daya simpan 5 lot benih caisin setelah dataran rendah maupun dataran tinggi. Pada dasarnya tanaman caisin dapat tumbuh dan beradaptasi pada hampir semua jenis tanah, baik pada tanah mineral yang bertekstur ringan maupun pada tanah bertekstur liat berat dan juga pada tanah organik seperti tanah gambut. Kemasaman (pH) tanah yang optimal bagi pertanaman caisin adalah 6−6.5 sedangkan temperatur yang optimum bagi pertumbuhan caisin antara 15−20 °C (Puslitbanghorti 2014).
Caisin termasuk tanaman herba annual (semusim), artinya tumbuh vegetatif dan generatif (berbunga) pada tahun (musim) yang sama. Tinggi tanaman sekitar 20−60 cm. Tanaman caisin bertangkai daun panjang dengan diameter kurang dari 1 cm dan berwarna putih kehijauan. Daunnya tipis berbentuk lebar memanjang berwarna hijau dengan tulang daun berbentuk menyirip (Opena dan Tay 1994)
Bunga caisin tersusun dalam tandan, berwarna kuning terang, memiliki petal berjumlah 4 yang tersusun bersilangan dengan benangsari berjumlah 6. Kepala putik tunggal berada di ujung putik. Tanaman caisin bersifat hermaprodit, namun tanaman ini memerlukan pernyerbukan silang karena bersifat self-incompatibility yang memerlukan penyerbukan silang untuk pembentukan biji (Takayama dan Isogi dalam Atmowidi 2005).
3 benih yang memerlukan kadar air rendah agar viabilitas benih dapat dipertahankan selama di penyimpanan (Rahayu dan Widajati 2007).
Viabilitas dan Vigor Benih
Tujuan utama penyimpanan benih adalah mempertahankan viabilitas benih dalam periode simpan hingga saatnya benih ditanam kembali. Menurut Kuswanto (2003) penyimpanan sangat erat hubungannya dengan viabilitas dan vigor benih. Penyimpanan benih di daerah tropis yang memiliki suhu tinggi (30−35 °C), dan kelembaban tinggi (80−90%) sepanjang tahun, akan memperpendek masa simpan benih. Kondisi demikian akan memacu laju respirasi dan laju deteriorasi benih sehingga persentase viabilitas benih akan cepat mengalami penurunan.
Menurut Sadjad et al. (1999) viabilitas benih merupakan daya hidup benih yang ditunjukkan melalui pertumbuhan benih atau gejala metabolismenya. Menurut Sadjad (1993) daya berkecambah merupakan viabilitas absolut yang mensimulasikan viabilitas potensial.
Vigor benih merupakan sejumlah sifat yang menggambarkan beberapa karakteristik yang berhubungan dengan penampilan suatu lot benih:
a. Kecepatan dan keserempakan benih berkecambah dan pertumbuhan kecambah
b. Kemampuan munculnya titik tumbuh kecambah pada kondisi lingkungan yang tidak sesuai untuk pertumbuhan
c. Kemampuan benih untuk berkecambah setelah mengalami penyimpanan (BPMBTPH 2006)
Menurut Sadjad et al. (1999) vigor daya simpan (VDS) adalah ‘parameter’ vigor benih yang ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk dapat disimpan dalam keadaan suboptimum. Keadaan suboptimum merupakan keadaan dimana kondisi lingkungan (suhu dan kelembaban) tidak diatur atau kondisi alam terbuka. Benih yang memiliki VDS tinggi mampu disimpan untuk periode simpan yang normal dalam keadaan suboptimum dan akan lebih panjang daya simpannya jika dalam keadaan ruang simpan yang optimum.
Metode Pengujian Vigor
Menurut Dina et al. (2006) pengujian vigor yang sudah diterima sebagai metode resmi dalam peraturan ISTA adalah konduktivitas listrik untuk kacang kapri (Pisum sativum) dan accelerated aging (pengusangan cepat) untuk kedelai (Glycine max L.). Menurut Copeland dan McDonald (2001) metode tersebut telah digunakan untuk mengevaluasi daya simpan benih. Karakteristik pengusangan cepat benih adalah cepat, murah, mudah, dan dapat digunakan untuk berbagai spesies.
4
kandungan etanol dalam benih yang mengakibatkan perubahan sifat molekul makro yang berpengaruh terhadap enzim, membran sel, mitokondria dan organel lainnya yang berperan dalam perkecambahan benih. Benih jagung yang dimundurkan secara cepat dengan deraan uap etanol menunjukkan peningkatan kadar alkohol dalam benih tersebut, dan hubungannnya sangat nyata dengan mundurnya viabilitas benih.
Pengusangan cepat secara kimia dapat dilakukan juga dengan merendam benih dalam larutan metanol atau etanol. Addai dan Kantanka (2006) melakukan perendaman benih kedelai dalam 20% larutan etanol dan 20% larutan metanol selama 2 jam, dalam penelitiannya mereka menyimpulkan bahwa perendaman benih kedelai dalam larutan etanol memberikan indikasi yang lebih baik pada vigor daya simpan beberapa varietas kedelai dibandingkan dengan larutan metanol.
Menurut Belo dan Suwarno (2012) metode pengusangan cepat kimia dengan perendaman dalam etanol 96% adalah metode mudah dan cepat untuk mendapatkan berbagai tingkat viabilitas benih padi dibandingkan dengan metode pengusangan cepat fisik dan kimia menggunakan deraan uap etanol. Selain itu benih yang telah didera tampak bersih dan menarik, tidak lembab, dan bebas dari serangan cendawan.
Anggraeni (2013) menyebutkan etanol merupakan senyawa organik yang bersifat nonpolar. Etanol yang diserap benih dapat mendenaturasi protein secara makromolekul. Protein yang terdapat dalam benih terdiri atas protein struktural dan protein fungsional. Jika protein fungsional rusak sistem metabolisme sel dan transpor energi akan terganggu dan mengakibatkan rusaknya protein struktural. Hal tersebut memicu terjadinya kebocoran membran yang berakibat pada rendahnya energi yang diterima oleh embrio untuk tumbuh. Saenong (1986) dalam penelitiannya menyebutkan bahwa deraan etanol dapat mendenaturasi protein yang menyebabkan enzim menjadi tidak aktif.
Priestley dan Leopold (1980) mengemukakan mekanisme masuknya etanol ke dalam benih apabila benih direndam dalam larutan etanol adalah:
a. Etanol diduga dapat berpenetrasi ke dalam komponen lipida dari membran. Setelah membran sel rusak, memutuskan ikatan lipida, bahkan dapat membuang fosfolipida dari membran.
b. Etanol setelah masuk ke dalam benih dapat menyebabkan teracaknya konfigurasi protein yang berasosiasi dengan membran.
METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
5
Bahan Penelitian
Bahan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah lima lot benih caisin yang diperoleh dari kios pertanian yaitu DRA, GLR, STJ, KML, dan TSK (Lampiran 5). Bahan lain yang digunakan yaitu larutan etanol 20%, kertas CD, gelas plastik, kemasan aluminium foil (Lampiran 4), kertas label, dan aquades.
Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah refrigerator, timbangan analitik, alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A, oven, desikator, sealer, pinset, termohigrometer, box penyimpanan, dan cawan petri.
Prosedur Percobaan
Penelitian ini terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama yaitu deteriorasi benih caisin selama periode simpan (VDSdet). Percobaan kedua yaitu devigorasi
benih caisin menggunakan larutan etanol 20 % (VDSdev).
Percobaan I. Deteriorasi benih caisin selama periode simpan
Percobaan ini bertujuan untuk melihat laju kemunduran alami (deteriorasi) terhadap kelima lot benih caisin setelah disimpan selama 0, 3, dan 6 bulan. Tahap pelaksanaan percobaan ini diawali dengan penyimpanan kelima lot benih caisin ke dalam aluminium foil sebanyak 2.5 g untuk setiap ulangan. Penyimpanan dilakukan pada ruang simpan selama 0, 3, dan 6 bulan. Suhu ruang simpan berkisar 23.3−29.9 °C dan RH berkisar 61−85%. Pada 0, 3, dan 6 bulan simpan, kelima lot benih dikecambahkan menggunakan metode uji di atas kertas (UDK) pada kertas CD ke dalam alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Sebanyak 2 g benih caisin pada setiap ulangan digunakan untuk pengujian kadar air. Pada setiap ulangan 50 butir benih caisin dikecambahkan untuk pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan ( ), indeks vigor setelah penyimpanan ( , dan kecepatan tumbuh setelah penyimpanan ( ). Pengecambahan dilakukan selama 7 hari.
Percobaan II. Devigorasi benih caisin menggunakan larutan etanol 20%
6
berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( ), indeks vigor setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( ), dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ). Pengecambahan dilakukan selama 7 hari.
Analisis Data
Percobaan I menggunakan rancangan acak lengkap tersarang. Lot benih tersarang dalam periode simpan. Faktor pertama adalah lot benih caisin yang terdiri atas 5 taraf yaitu DRA, KML, TSK, GLR, dan STJ. Faktor kedua adalah periode simpan dengan tiga taraf yaitu 0, 3, dan 6 bulan. Percobaan ini terdiri atas 15 perlakuan. Setiap perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali dan menghasilkan 60 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri atas 50 butir benih yang digunakan sebagai pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur
pada faktor periode simpan ke-i (0, 3, dan 6 bulan)
: pengaruh acak dari faktor periode simpan i, faktor lot benih
ke-j, dan ulangan ke-k (1, 2, 3, dan 4)
Percobaan II menggunakan rancangan acak lengkap tersarang. Lot benih tersarang dalam waktu perendaman. Faktor pertama adalah lot benih caisin yang terdiri atas 5 taraf yaitu DRA, KML, TSK, GLR, dan STJ. Faktor kedua adalah waktu perendaman ke dalam etanol 20% dengan enam taraf yaitu 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit. Percobaan ini terdiri atas 30 perlakuan. Setiap perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali dan menghasilkan 120 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri atas 50 butir benih yang digunakan sebagai pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( ), indeks vigor setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( ), dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ). Model aditif yang digunakan adalah:
dengan : rataan umum
: faktor lama deraan ke-i (30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit) : faktor lot benih ke-j (DRA, KML, TSK, STJ, GLR) yang tersarang
pada faktor waktu perendaman ke-i (30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit)
: pengaruh acak dari waktu perendaman ke-i, faktor lot benih ke-j,
7 Data hasil kedua percobaan yang diperoleh diuji dengan analisis ragam. Apabila terdapat pengaruh yang nyata, maka akan diuji lanjut dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf α = 5%.
Hubungan antara Vigor Daya Simpan Setelah Deteriorasi dengan Devigorasi
Penelitian ini menggunakan analisis korelasi dan analisis regresi linier sederhana. Analisis korelasi digunakan untuk melihat keeratan antara vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah benih setelah penyimpanan ( ), dengan vigor daya simpan pada tolok ukur setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( , , ). Nilai koefisien korelasi (r) yang mendekati 1 atau −1 menunjukkan semakin erat hubungan antara vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan ( ) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( , , ). Analisis regresi linier sederhana bertujuan
Verifikasi model dimaksudkan sebagai tahapan kegiatan pemodelan yang bertujuan untuk menilai kesesuaian hasil simulasi dengan hasil aktual (Qadir 2012). Hasil simulasi diperoleh dengan mensubstitusikan input hasil pengujian pada percobaan kedua berdasarkan tolok ukur dan waktu perendaman terpilih pada analisis korelasi ke dalam model persamaan hasil analisis regresi. Hasil aktual diperoleh dari hasil pengujian percobaan pertama pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan. Verifikasi model secara kualitatif di antaranya dengan menggunakan grafik yang dapat memvisualisasikan output model. Berdasarkan hasil verifikasi kualitatif, nilai dugaan dinyatakan berkesesuaian jika nilai hasil dugaan (simulasi) berada dalam nilai selang standar deviasi dari hasil aktual. Verifikasi model secara kuantitatif menggunakan uji statistik dilakukan dengan membandingkan secara berpasangan (uji-t) hasil simulasi dengan hasil aktual pada periode simpan yang sama. Berdasarkan dengan y : vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah
penyimpanan (3 dan 6 bulan) a : intersep
b : koefisien regresi
8
verifikasi kuantitatif, hasil simulasi dinyatakan sesuai atau tidak berbeda dengan hasil aktual jika p-value lebih besar dari α (0.05).
Pengamatan
Pengamatan pada kedua percobaan dilakukan terhadap beberapa tolok ukur yaitu: 1. Daya berkecambah (DB)
Daya berkecambah adalah kemampuan benih untuk tumbuh menjadi tanaman normal yang berproduksi normal dalam keadaan yang optimum (Sadjad 1993). Pengamatan dilakukan terhadap kecambah normal (KN) yang mampu tumbuh pada kondisi optimum pada hari ke-5 dan ke-7 hari setelah tanam (HST). Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3. Satuan yang digunakan pada tolok ukur daya berkecambah adalah persen (%).
DB (%) =
dengan
KN I : jumlah kecambah normal pada pengamatan pertama (hari ke-5) KN II : jumlah kecambah normal pada pengamatan kedua (hari ke-7) 2. Indeks vigor (IV)
Indeks vigor adalah nilai dari perkecambahan benih yang berkecambah normal pada hitungan pertama (hari ke-5). Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3. Satuan pengamatan indeks vigor adalah persen (%).
IV (%) =
3. Kecepatan tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh dihitung melalui jumlah pertambahan kecambah setiap hari selama periode perkecambahan pada kondisi yang optimum (Sadjad et al. 1999). Pengamatan kecepatan tumbuh untuk setiap kecambah normal dilakukan setiap hari hingga 7 HST. Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3. Kecepatan tumbuh dihitung dalam satuan persen per etmal (% etmal-1).
∑
dengan
9 4. Kadar air (KA)
Pengujian kadar air benih dilakukan dengan metode oven suhu rendah yaitu 105 °C selama 17 ± 1 jam. Satuan yang digunakan pada tolok ukur kadar air adalah persen (%). STJ, dan TSK. Nilai daya berkecambah yang tertera pada kemasan benih berkisar 80−85% dan persentase kemurnian fisik ≥ 98% (Lampiran 1). Suhu harian pada ruang penyimpanan benih caisin berkisar 23.3−29.9 °C dengan RH berkisar 61−85% (Lampiran 2). Persentase kadar air pada kemasan tidak tercantum. Berdasarkan pengujian selama penyimpanan kelima lot benih caisin memiliki kadar air berkisar 4.27−6.81% (Tabel 1). Kadar air kelima lot benih caisin selama penyimpanan < 8% yang memenuhi persyaratan kadar air maksimum benih caisin untuk layak edar (Dirbenhorti 2012). Hal ini menunjukkan bahwa kemasan aluminium foil dan kondisi ruang simpan yang digunakan untuk penyimpanan benih caisin relatif aman.
Tabel 1 Kadar air benih caisin selama periode simpan Lot benih Periode simpan (bulan)
10
Rahayu dan Widajati (2007) dalam penelitiannya menyebutkan benih caisin yang disimpan dalam kemasan aluminium foil mengalami peningkatan kadar air yang nyata setelah penyimpanan 9 minggu. Meskipun mengalami kenaikan kadar air, benih yang disimpan dalam kemasan aluminium foil menujukkan kadar air yang cenderung konstan dan mengalami perubahan kandungan air yang relatif kecil.
Percobaan I. Deteriorasi Benih Caisin Selama Periode Simpan
Deteriorasi adalah laju kemunduran benih yang berlangsung secara alami. Benih yang mengalami proses deteriorasi akan menyebabkan turunnya kualitas benih yaitu viabilitas dan vigor benih menjadi rendah (Kuswanto 1996). Laju
Tabel 2 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah benih setelah penyimpanan
Lot benih Periode simpan (bulan) Pr > F KK
0 3 6
Angka-angka sebaris yang diikuti huruf besar yang sama dan angka-angka sekolom yang diikuti huruf kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata uji 5% (uji selang berganda Duncan); KK: koefisien keragaman hasil uji-f; periode 0: Januari; periode 3 : April; periode 6: Juli .
Berdasarkan hasil pengamatan yang disajikan pada Tabel 2, secara umum kondisi awal pada penyimpanan 0 bulan kelima lot benih memiliki nilai ≥ 85%. Lot DRA dan TSK adalah lot benih yang memiliki nilai daya berkecambah (DB) tinggi meskipun telah melewati periode penyimpanan selama 6 bulan. Nilai pada periode simpan 6 bulan yang dimiliki oleh lot DRA dan TSK
11 Persyaratan teknis minimal untuk nilai DB benih caisin layak edar adalah ≥ 85% (Dirbenhorti 2012). Apabila nilai benih saat penyimpanan awal (0 bulan) dihitung sebagai saat mulai berlakunya label, maka lot benih DRA dan TSK masih layak diedarkan hingga minimal 6 bulan setelah pengujian karena nilai 6 bulan > 85%. Lot STJ dan GLR sudah mendekati masa kadaluarsa yang tercantum pada kemasan hanya berlaku saat dilakukan pengujian pertama saja sehingga terjadi penyimpangan pada penetapan batas kadaluarsa benih. Kondisi tersebut menyebabkan benih masih beredar padahal nilai DB kurang dari standar layak edar.
Tabel 2 menunjukkan lot KML, GLR, dan STJ memiliki nilai awal simpan yang sama, namun setelah melalui penyimpanan selama 3 dan 6 bulan lot GLR dan STJ telah lebih dulu mengalami penurunan nilai . Perbedaan laju penurunan tersebut dapat disebabkan oleh vigor awal yang dimiliki oleh masing-masing benih. Vigor benih dapat ditunjukkan oleh nilai indeks vigor (IV) dan kecepatan tumbuh (KCT).
Angka-angka sebaris yang diikuti huruf besar yang sama dan angka-angka sekolom yang diikuti huruf kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata uji 5% (uji selang berganda Duncan); KK: koefisien keragaman hasil uji-f; periode 0: Januari; periode 3 : April; periode 6: Juli .
12
Budiman (2012) yang menunjukkan bahwa benih cabai yang memiliki nilai indeks vigor yang rendah saat sebelum simpan (Celena, Pueddes, Tegar) dengan nilai indeks vigor masing-masing 8%, 7%, 0% memiliki viabilitas potensial (daya berkecambah) yang rendah setelah penyimpanan 4 bulan masing-masing 0%, 9%, dan 19% pada kemasan aluminium foil.
Tabel 3 menunjukkan lot DRA, TSK, dan KML memiliki nilai yaitu ≥ 75% sampai dengan periode simpan 6 bulan. Sementara itu, lot STJ dan GLR telah mengalami penurunan indeks vigor pada periode simpan 6 bulan dengan masing-masing nilai sebesar 73.33% dan 68.67%.
Hasil pengamatan pada Tabel 4 menunjukkan dari kelima lot benih, empat di antaranya yaitu KML, TSK, STJ, dan GLR telah mengalami penurunan nilai pada periode simpan 3 bulan. Nilai
lot DRA dan TSK memiliki
nilai tertinggi yaitu ≥ 25% pada awal penyimpanan, akan tetapi hanya lot DRA yang mulai mengalami penurunan nilai pada periode simpan 6 bulan. Pada awal simpan lot benih KML, STJ, dan GLR memiliki nilai yang tidak berbeda nyata. Saat melewati penyimpanan 3 bulan, lot KML memiliki nilai yang lebih tinggi dengan nilai
sebesar 21.69% dibandingkan
dengan lot GLR dan STJ masing-masing sebesar 19.98% dan 19.78%.
Tabel 4 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur kecepatan tumbuh
Angka-angka sebaris yang diikuti huruf besar yang sama dan angka-angka sekolom yang diikuti huruf kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata uji 5% (uji selang berganda Duncan); KK: koefisien keragaman hasil uji-f; periode 0: Januari; periode 3 : April; periode 6: Juli .
13 kulit serta kadar air benih awal sedangkan faktor eksternal mencakup kemasan benih, komposisi gas, suhu, dan kelembaban ruang simpan.
Sifat genetik yang dimiliki oleh benih salah satunya berhubungan dengan komposisi kimia benih. Keragaman komposisi kimia yang terdapat pada varietas yang berbeda diduga menjadi salah satu alasan perbedaan vigor selama penyimpanan pada kelima lot benih caisin. Menurut Mugnisjah (2007), keragaman komposisi kimia benih berkurang antarvarietas. Pada benih kacang tanah varietas Anoa memiliki komposisi lemak sebesar 48 % dengan protein 23% sedangkan pada varietas Kelinci memiliki kandungan lemak sebesar 31% dan protein sebesar 28%.
Menurut Wirawan dan Wahyuni (2002) komposisi kimia benih berkaitan dengan mutu daya simpannya. Di tempat penyimpanan yang terbuka, benih berpati dan berprotein mempunyai daya simpan yang lebih lama dibandingkan dengan benih berlemak. Berdasarkan komposisi kimia, benih dikatakan berlemak jika memiliki kandungan lemak antara 18−50%. Benih dengan kandungan lemak yang tinggi apabila disimpan dalam jangka waktu yang panjang akan mengalami penguraian lemak tak jenuh di dalam benih dan menghasilkan asam lemak bebas, lalu terurai menjadi radikal bebas yang akan merusak fungsi enzim di dalam proses metabolisme benih. Pada akhirnya benih cepat mengalami kemunduran. Menurut Mayer dan Mayber (1989) Brassica rapa memiliki kandungan lemak sebesar 34%, protein sebesar 20%, dan karbohidrat sebesar 25%.
Pada lot GLR yang memiliki masa kadaluarsa lebih lama (Desember 2014) menunjukkan viabilitas yang lebih rendah setelah penyimpanan dibandingkan lot KML dan lot TSK yang memiliki masa kadaluarsa lebih singkat (April 2014). Benih GLR diduga merupakan benih carry over stock atau benih yang telah diproduksi sebagai cadangan dan telah mengalami penyimpanan. Menurut Mugnisjah (2007), benih yang diperoleh dengan membeli, kemungkinan besar benih telah melampaui periode simpan yang lama sejak dari produsen benih sampai ke tangan petani. Benih itu mungkin saja berasal dari pertanaman beberapa bulan atau beberapa tahun berselang, dan telah mengalami perlakuan tertentu untuk mempertahankan viabilitasnya.
Percobaan II. Devigorasi Benih dengan Perendaman ke dalam Etanol 20%
Devigorasi adalah laju kemunduran benih akibat perlakuan buatan seperti pengusangan cepat. Percobaan ini devigorasi dilakukan menggunakan metode pengusangan secara kimia dengan perendaman benih ke dalam etanol 20% selama 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit. Laju kemunduran secara buatan (devigorasi) dapat dilihat dengan mengamati nilai vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( ), vigor daya simpan pada tolok ukur indeks vigor setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( ), dan vigor daya simpan pada tolok ukur kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( ).
14
29.78−92.00 sedangkan untuk nilai berkisar 24.59%−88.67%. Sementara itu, kelima lot benih caisin memiliki nilai berkisar 5.03%−22.25%. Tabel 5 Kemunduran mutu benih caisin setelah pengusangan dengan perendaman
ke dalam etanol 20%
Angka pada kolom yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%
(uji selang berganda Duncan); bHasil transformasi arcsin pada tolok ukur selama
perendaman 180 menit; KK: koefisien keragaman hasil uji-f.
15 Semakin lama waktu perendaman benih caisin ke dalam etanol 20% maka viabilitas dan vigor benih caisin semakin menurun yang ditunjukkan pada tolok ukur , , dan . Penurunan pada semua tolok ukur diduga karena benih caisin yang telah direndam ke dalam etanol mengalami kerusakan pada protein yang merupakan salah satu komponen penting pada benih. Anggraeni dan Suwarno (2013) menyebutkan etanol merupakan senyawa organik yang bersifat nonpolar. Etanol yang diserap benih dapat mendenaturasi protein secara makromolekul. Protein yang terdapat dalam benih terdiri atas protein struktural dan protein fungsional. Jika protein fungsional rusak sistem metabolisme sel dan transpor energi akan terganggu sehingga mengakibatkan rusaknya protein struktural. Hal tersebut memicu terjadinya kebocoran membran dan mengakibatkan rendahnya energi yang diterima oleh embrio untuk tumbuh. Selain itu, Saenong (1986) menambahkan deraan etanol dapat mendenaturasi protein yang menyebabkan enzim menjadi tidak aktif.
Menurut Widajati (1999) proses deteriorasi dan devigorasi yang semakin meningkat akan menurunkan aktivitas enzim peroksidase, daya berkecambah, dan keserempakan tumbuh. Semakin lama tingkat devigorasi maka semakin tinggi kandungan etanol dalam benih sehingga menurunkan vigor benih.
Priestley dan Leopold (1980) mengemukakan mekanisme masuknya etanol ke dalam benih apabila benih direndam dalam larutan etanol yaitu etanol diduga dapat berpenetrasi ke dalam komponen lipida dari membran setelah membran sel rusak, memutuskan ikatan lipida, bahkan dapat membuang fosfolipida dari membran. Setelah etanol masuk ke dalam benih dapat menyebabkan teracaknya konfigurasi protein yang berasosiasi dengan membran.
Menurut Belo dan Suwarno (2012) perbedaan respon penurunan viabilitas setelah pengusangan (devigorasi) pada setiap lot benih diduga karena pengaruh faktor genetik terhadap ketahanan deraan yaitu ketebalan kulit benih dan struktur dari kulit benih. Benih yang memiliki kulit lebih tebal dan keras diduga lebih tahan terhadap kondisi suboptimum seperti kondisi setelah melalui periode simpan yang mampu menyebabkan terjadinya kemunduran benih secara alami (deteriorasi).
Hubungan Vigor Daya Simpan Benih Setelah Deteriorasi dengan Devigorasi
Analisis korelasi dan analisis regresi linier sederhana digunakan untuk menunjukkan hubungan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpana ) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur setelah pengusangan menggunakan perendaman ke dalam etanol 20% ( , ,
). Analisis regresi linier sederhana akan menghasilkan persamaan yang menyatakan hubungan antara peubah y ( ) dengan peubah x ( ). Persamaan yang digunakan sebagai pendugaan vigor daya simpan benih setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan dipilih berdasarkan nilai koefisien determinasi dan koefisien korelasi tertinggi.
Hasil analisis korelasi pada Tabel 6 menunjukkan terdapat korelasi positif antara vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%
16
berkecambah setelah penyimpanan ( ) selama 3 dan 6 bulan. Semua waktu perendaman menunjukkan korelasi yang nyata kecuali pada waktu deraan 180 menit pada tolok ukur
Tabel 6 Rekapitulasi hasil analisis korelasi antara tolok ukur setelah deteriorasi dengan devigorasi
daya simpan pada tolok ukur kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%;
Berdasarkan Tabel 8, nilai koefisien korelasi tertinggi terdapat pada waktu perendaman 90 menit pada tolok ukur dengan koefisien korelasi sebesar 0.88 dan 0.87 masing-masing untuk 3 dan 6 bulan setelah penyimpanan. Koefisien korelasi (r) tersebut menunjukkan nilai yang mendekati 1 sehingga terdapat korelasi yang erat antara dengan baik setelah 3 bulan maupun setelah 6 bulan penyimpanan. Koefisien korelasi yang positif menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai maka semakin tinggi pula nilai
Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Caisin
17 simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% selama 90 menit ( ) serta vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah 6 bulan simpan ( ) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% selama 90 menit ( ).
Koefisien korelasi pada waktu perendaman etanol 90 menit dengan tolok ukur daya berkecambah memiliki nilai tertinggi sehingga dapat ditetapkan sebagai model persamaan pendugaan vigor daya simpan benih caisin yang disajikan pada Tabel 7. Berdasarkan hasil analisis regresi linier sederhana pada Tabel 7, vigor sebesar 77.00%. Nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 77.00% menunjukkan bahwa 77.00% keragaman dapat diterangkan oleh sedangkan 23.00% sisanya diterangkan oleh faktor lain di luar percobaan.
Tabel 7 Rekapitulasi hasil analisis regresi antara tolok ukur
setelah pengusangan melalui perendaman etanol 20% selama 90 menit; R2 : koefisien determinasi;
r: koefisien korelasi
Sementara itu, vigor daya simpan benih caisin setelah 6 bulan penyimpanan dapat diduga melalui persamaan y = 56.04 + 0.36x, dengan x sebagai dan y sebagai Persamaan tersebut menunjukkan setiap
kenaikan satu satuan akan meningkatkan sebesar 0.36x satuan. Nilai koefisien korelasi (r) sebesar 0.87 dengan nilai koefisien determinasi (R²) sebesar 74.90%. Nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 74.90% menunjukkan bahwa 74.90% keragaman dari dapat diterangkan oleh sedangkan 25.10% sisanya diterangkan oleh faktor lain di luar percobaan.
Verifikasi Model Persamaan Pendugaan Vigor Daya Simpan
18
mensubstitusikan hasil pengujian pada percobaan kedua yaitu nilai (peubah x) ke dalam model persamaan hasil analisis regresi (Tabel 9) sehingga diperoleh nilai dan (peubah y) untuk dijadikan sebagai simulasi dan simulasi. Verifikasi pada model dapat
dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif.
Gambar 1 Vigor daya simpan benih caisin pada periode simpan 3 bulan hasil simulasi dan aktual. Garis vertikal di atas tiap titik data aktual menunjukkan selang nilai standar deviasi, menunjukkan vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan 3 bulan, menunjukkan vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% selama 90 menit.
Gambar 1 menunjukkan terdapat kesesuaian antara hasil aktual dengan hasil simulasi untuk lot GLR, STJ, KML, dan TSK yang didasarkan pada data hasil simulasi yang berada dalam selang standar deviasi dari hasil aktual. Model tidak dapat menduga secara tepat pada lot DRA karena data hasil simulasi keluar dari selang standar deviasi.
Hasil verifikasi nilai aktual dan nilai simulasi menggunakan uji-t pada Tabel 8 menunjukkan nilai p-value sebesar 0.76 yang lebih besar dari α (0.05), berarti hasil simulasi tidak berbeda nyata dengan hasil aktual. Pada lot benih DRA untuk verifikasi secara kualitatif menunjukkan hasil simulasi yang keluar dari selang standar deviasi (Gambar 1),
namun secara verifikasi kuantitatif (Tabel 8) menggunakan uji-t menunjukkan adanya kesesuaian antara hasil simulasi dengan hasil aktual.
y = 62.72 + 0.38x R2 = 77.00%
(%)
19 Kesesuaian antara aktual dengan simulasi pada verifikasi secara kuantitatif menunjukkan bahwa model persamaan pendugaan vigor daya simpan pada Tabel 7 dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan setelah penyimpanan selama 3 bulan untuk kelima lot benih caisin.
Tabel 8 Hasil uji-t antara aktual dengan simulasi
menggunakan daya berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman etanol 20% selama 90 menit
Hasil verifikasi nilai dengan menggunakan uji-t pada Tabel 9 menunjukkan nilai p-value sebesar 0.95 yang lebih besar dari α (0.05), berarti hasil simulasi tidak berbeda nyata dengan hasil aktual
sehingga terdapat kesesuaian hasil aktual dengan simulasi pada . Hasil verifikasi secara kualitatif pada model persamaan pendugaan vigor daya simpan setelah 6 bulan penyimpanan untuk kelima lot benih caisin tertera pada
menggunakan daya berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman etanol 20% selama 90 menit
20
7 dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan setelah 6 bulan simpan untuk kelima lot benih caisin.
Gambar 2 Vigor daya simpan benih caisin pada periode simpan 6 bulan hasil simulasi dan aktual. Garis vertikal di atas tiap titik data aktual menunjukkan nilai selang standar deviasi menunjukkan vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan 6 bulan, menunjukkan vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% selama 90 menit.
Model persamaan regresi yang dihasilkan pada Tabel 7 dapat digunakan sebagai pendugaan vigor daya simpan benih setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan. Pendugaan vigor daya simpan benih setelah penyimpanan selama 3 dan 6 bulan mengacu pada nilai DB minimum benih caisin layak edar yaitu 85%. Nilai DB 85% disubstitusikan ke dalam peubah y pada model persamaan Tabel 9 sehingga diperoleh nilai minimum (peubah x) yang dapat dijadikan sebagai pendugaan lot benih caisin masih layak edar (DB > 85%) dalam jangka waktu 3 dan 6 bulan setelah pengujian yang tertera pada Tabel 10.
Berdasarkan Tabel 10 kelima lot benih caisin masih layak edar apabila memiliki nilai > (58.63 ± 3.72)% untuk 3 bulan setelah pengujian. Berdasarkan Tabel 5, lot GLR dan STJ memiliki nilai sebesar 50.00%, apabila mengacu pada nilai minimum sebesar (58.63 ± 3.72)% untuk layar edar setelah 3 bulan pengujian maka lot GLR dan STJ sudah tidak layak edar. Sementara itu, lot benih caisin akan layak edar 6 bulan setelah pengujian apabila memiliki nilai > (80.44 ± 3.58)%.
y = 56.04 + 0.36x R2 = 74.90%
(%)
21
Tabel 10 Nilai minimum (%) untuk mendapatkan DB ≥ 85% setelah penyimpanan benih caisin selama 3 dan 6 bulan.
Tolok ukur Periode simpan (bulan)
3 6
(%) 58.63 80.44
R2 (%) 77.00 74.90
Sd 3.72 3.58
(daya berkecambah setelah pengusangan melalui perendaman etanol 20%
selama 90 menit; R2 : koefisien determinasi; Sd: standar deviasi.
Berdasarkan Tabel 5, lot GLR dan STJ memiliki nilai sebesar 50.00%, apabila mengacu pada nilai minimum sebesar (80.44 ± 3.58)% maka lot GLR dan STJ sudah tidak layak edar. Lot KML yang memiliki nilai sebesar 74.67% (Tabel 5) menyebabkan lot KML hanya layak edar sampai 3 bulan setelah pengujian karena pada 6 bulan setelah pengujian nilai (Tabel 5) <
minimum (Tabel 10). Sementara itu,
Lot DRA dan TSK masih layak edar pada 3 dan 6 bulan setelah pengujian karena memiliki nilai (Tabel 5) > minimum (Tabel 10).
SIMPULAN
Metode pengusangan cepat kimia dengan perendaman benih ke dalam etanol 20% merupakan metode yang dapat digunakan dalam pendugaan vigor daya simpan benih caisin. Vigor daya simpan benih setelah 3 dan 6 bulan simpan dapat diduga berdasarkan tolok ukur dengan waktu perendaman ke dalam etanol 20% yaitu 90 menit. Model persamaan yang dapat digunakan sebagai pendugaan vigor daya simpan benih caisin setelah 3 bulan simpan adalah
y = 62.72 + 0.38x. Nilai koefisien korelasi adalah 0.87 dengan nilai koefisien determinasi sebesar 77.00%. Model persamaan yang dapat digunakan sebagai
pendugaan vigor daya simpan benih caisin setelah 6 bulan simpan adalah
y = 56.04 + 0.36x. Nilai koefisien korelasi adalah 0.88 dengan nilai koefisien determinasi sebesar 74.90%.
SARAN
22
6 bulan penyimpanan dapat diperoleh melalui nilai vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan cepat dengan perendaman benih ke dalam etanol 20% selama 90 menit masing-masing dengan nilai minimum ≥ (58.63 ± 3.72)% dan ≥ (80.44% ± 3.58)%.
Penyempurnaan model pendugaan vigor daya simpan benih caisin setelah 3 dan 6 bulan simpan masih diperlukan untuk mendapatkan koefisien determinasi yang lebih baik. Percobaan lebih lanjut dapat dilakukan dengan menambah jumlah dan variasi lot benih yang digunakan sebagai bahan percobaan sehingga menghasilkan model koefisien determinasi > 80%.
DAFTAR PUSTAKA
Addai LK, Kantanka OS. 2006. Evaluation of screening methods for improved storability of soybean seed international. J Botany. 2(2):152-155.
Anggraeni ND, Suwarno FC. 2013. Kemampuan benih kedelai (Glycine max L.) untuk mempertahankan viabilitasnya setelah didera dengan etanol. Bul Agrohorti. 1(4):34-44.
Atmowidi T. 2008. Keanekaragaman dan perilaku kunjungan serangga penyerbuk serta pengaruhnya dalam pembentukan biji tanaman caisin [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Belo SM, Suwarno FC. 2012. Penurunan viabilitas padi (Oryza sativa L.) melalui beberapa metode pengusangan cepat. J Agron Indonesia. 40(1): 29-35. [BPMBTPH]. Badan Pengawas Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura.
2006. Pedoman Laboratorium Pengujian Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikutura. Jakarta (ID): Direktorat Jenderal Tanaman Pangan. Departemen Pertanian.
Budiman DF. 2012. Uji pengusangan cepat terkontrol (PCT) untuk menduga viabilitas benih cabai merah (Capsicum annum L.) setelah penyimpanan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Copeland LO, McDonald MB. 2001. Principles of Seed Science and Technology. Ed ke-4. New York (US): Kluwer Academic Publisher.
Dina ME, Hartati, Ismiatun, Ismanto. 2006. Pengujian vigor benih: telaah prospek penerapannya di Indonesia. Vigor. J Informasi Pengembangan Mutu Benih 4(4):13-20.
[Dirbenhorti]. Direktorat Perbenihan Hortikultura. 2013. Pedoman Teknis Sertifikasi Benih Tanaman Hortikultura. Jakarta (ID): Direktorat Jenderal Hortikultura, Kementerian Pertanian.
Haryanto E, Suhartini T, dan Rahayu E. 2001. Sawi dan Selada. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.
23 Justice OL, Bass LN. 2002. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. Roesli R, penerjemah. Jakarta (ID): PT Raja Grafindo Persada. Terjemahan dari : Principles and Practices of Seed Storage. Ed ke-1.
Kuswanto H. 1996. Dasar-Dasar Teknologi, Produksi, dan Sertifikasi Benih. Yogyakarta(ID): ANDI.
Kuswanto H. 2003. Teknologi Pemrosesan, Pengemasan & Penyimpanan. Yogyakarta (ID): Kanisius.
Mayer AM, Mayber AP. 1989. The Germination of Seed. Ed ke-4. London (GB): BPCC Wheatson Ltd.Exeter.
Mugnisjah WQ. 2007. Teknologi Benih. Jakarta (ID): Universitas Terbuka.
Opena RT, Tay DCS. 1994. Plant Resources of South East Asia Vegetables.
[Pusdatin] Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian. 2014. Survei Sosial Ekonomi Nasional. Jakarta (ID): Kementerian Pertanian
[Puslitbanghorti] Pusat Penelitian dan Pengembanga Hortikultura. 2014. Budidaya Caisin [internet]. Jakarta (ID): [diunduh 2014 Agu 5]. Tersedia pada: http://hortikultura.litbang.pertanian.go.id/index.php?bawaan=teknologi/isi_t eknologi&id_menu=4&id_submenu=19&id=49.
Qadir A. 2012. Pemodelan pertumbuhan tanaman kedelai (Glycine max L. Merrill) di bawah cekaman naungan [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor
Rahayu E, Widajati E. 2007. Pengaruh kemasan, kondisi ruang simpan, dan periode simpan terhadap viabilitas benih caisin (Brassica chinensis L.) Bul Agron. 35(30):191-196.
Sadjad S. 1993. Dari Benih kepada Benih. Jakarta (ID): PT. Gramedia Widiasarana Indonesia.
Sadjad S, Murniati E, Ilyas S. 1999. Parameter Pengujian Vigor Benih dari Komparatif ke Simulatif. Jakarta (ID): Grasindo Persada.
Saenong S, Sadjad S. 1986. Alat IPB 77-1 untuk pendeteksian vigor benih jagung (Zea Mays L.) oleh keragaman faktor indus. Bul Agron.14(4):29-39.
Salehi MR, Ashiri F, Salehi H. 2008. Effect of different ethanol concentrations on seed germination of three turfgrass genera. Nat Appl Sci 2(1):6-9.
Widajati E. 1999. Deteksi vigor biokimiawi dan vigor fisiologi untuk fenomena pemulihan vigor pada tingkat awal deteriorasi dan devigorasi benih kedelai (Glycine max L.) melalui proses invigorasi [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
24
LAMPIRAN
Lampiran 1 Keterangan mutu benih pada kemasan Lot benih Daya berkecambah
Lampiran 2 Suhu dan RH di ruang penyimpanan
25
Lampiran 3 Keragaan kecambah normal (a) dan kecambah abnormal (b)
Lampiran 4 Kemasan aluminium foil untuk penyimpanan benih
a
26
(a) (b) (c)
(d) (e)
Lampiran 5 Lot benih caisin varietas STJ (a), TSK (b), GLR (c), DRA (d) dan KML (e)
27
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jombang, Jawa Timur pada tanggal 15 Agustus 1992 sebagai anak kedua dari pasangan Bapak Hariadi dan Ibu Enik Rahmah Hidayati. Penulis memiliki tiga saudara bernama Ahmad Asad, Anjab Azhar, dan Rifdah Khusnul Khotimah.
Pendidikan sekolah dasar diselesaikan pada tahun 2004 di SD Negeri Kebon Pedes I, kemudian melanjutkan pendidikan ke SMP Negeri 2 Bogor dan lulus pada tahun 2007. Pendidikan selanjutnya ditempuh di SMA Negeri 5 Bogor dan diselesaikan pada tahun 2010. Tahun 2010 penulis diterima di Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI.
ABSTRAK
AISA AMANAH. Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin). Dibimbing oleh
MARYATI SARI dan ABDUL QADIR.
Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan waktu perendaman ke dalam etanol 20% yang tepat pada metode pengusangan cepat kimia yang dapat menduga vigor daya simpan benih caisin setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan. Benih yang digunakan berasal dari lima lot benih komersial dengan vigor awal yang berbeda. Penelitian terdiri atas 2 percobaan terpisah. Percobaan pertama adalah penyimpanan benih caisin dalam kemasan aluminium foil selama 3 dan 6 bulan pada ruangan dengan suhu 23.3−29.9 °C dan RH 61−85%. Percobaan kedua yaitu pengusangan cepat kimia dengan merendam benih caisin yang telah dilembabkan selama 12 jam ke dalam larutan etanol 20% selama 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit. Kedua percobaan menggunakan rancangan acak lengkap tersarang. Daya berkecambah benih setelah pengusangan melalui perendaman etanol 20% selama 90 menit berkorelasi positif dengan daya berkecambah benih setelah penyimpanan selama 3 dan 6 bulan. Nilai koefisien korelasi pada 3 dan 6 bulan setelah simpan adalah 0.87 dan 0.88. Kedua koefisien korelasi tersebut mendekati 1 yang menunjukkan bahwa daya berkecambah benih setelah pengusangan dapat menduga vigor daya simpan. Vigor daya simpan benih caisin setelah 3 bulan simpan dapat diduga dengan persamaan y = 62.72 + 0.38x dengan nilai koefisien determinasi sebesar 77.00%. Vigor daya simpan benih caisin setelah 6 bulan dapat diduga dengan persamaan y = 56.04 + 0.36x dengan nilai koefisien determinasi sebesar 74.90%. Peubah y menunjukkan daya berkecambah setelah penyimpanan sedangkan peubah x menunjukkan daya berkecambah setelah pengusangan melalui perendaman etanol 20% selama 90 menit.
ABSTRACT
Accelerated Aging Methods with Liquid Ethanol for Vigor Related to Storability
Testing of Caisin Seed (Brassica rapa L. cv. grup Caisin). Supervised by MARYATI
SARI and ABDUL QADIR.
The objective of this study was to obtain effective duration in accelerated aging method with soaking the seed in 20% liquid ethanol that can estimate vigor related to storability caisin seed during 3 and 6 months storage. There were five caisin seed lot used in this study. The seed were taken from five commercial seed with different initial vigor. This research was conducted in two separate experiments. The first experiment was conducted to study caisin seed that stored in aluminium foil pouches during 3 and 6 months period at storage room with temperature 23.3−29.9 °C and 61−85% relative humidity. The second experiment was conducted to study the effect from different duration soaking of the seed that has been moistened for 12 hours in liquid ethanol 20% for 30, 60, 90, 120, 150, and 180 minutes. Both of experiments were arranged in completely nested design. Germination of seed after soaking in 20% liquid ethanol for 90 minutes positively correlated with germination of seed after storage for 3 and 6 months with a coefficient of corellation 0.87 and 0.88. Both the coefficient of corellation close to 1 which shows that the germination of seed after soaking in 20% liquid ethanol can estimate vigor related to storability seed. Vigor related to storability caisin seed after 3 month can be predicted by the equation y = 56.04 + 0.36x with the coefficient of determination 77.00%. Vigor related to storability caisin seed after 6 month can be predicted by the equation y = 62.72 + 0.38x with the coefficient of determination 74.90%. Variable y indicates germination of caisin seed after storage while the variable x indicates germination of caisin seed after soaking in 20% liquid ethanol for 90 minutes.
METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor. Pelaksanaan penelitian dimulai pada bulan Januari−Juli 2014.
Bahan Penelitian
Bahan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah lima lot benih caisin yang diperoleh dari kios pertanian yaitu DRA, GLR, STJ, KML, dan TSK (Lampiran 5). Bahan lain yang digunakan yaitu larutan etanol 20%, kertas CD, gelas plastik, kemasan aluminium foil (Lampiran 4), kertas label, dan aquades.
Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah refrigerator, timbangan analitik, alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A, oven, desikator, sealer, pinset, termohigrometer, box penyimpanan, dan cawan petri.
Prosedur Percobaan
Penelitian ini terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama yaitu deteriorasi benih caisin selama periode simpan (VDSdet). Percobaan kedua yaitu devigorasi benih
caisin menggunakan larutan etanol 20 % (VDSdev).
Percobaan I. Deteriorasi benih caisin selama periode simpan
Percobaan ini bertujuan untuk melihat laju kemunduran alami (deteriorasi) terhadap kelima lot benih caisin setelah disimpan selama 0, 3, dan 6 bulan. Tahap pelaksanaan percobaan ini diawali dengan penyimpanan kelima lot benih caisin ke dalam aluminium foil sebanyak 2.5 g untuk setiap ulangan. Penyimpanan dilakukan pada ruang simpan selama 0, 3, dan 6 bulan. Suhu ruang simpan berkisar 23.3−29.9 °C dan RH berkisar 61−85%. Pada 0, 3, dan 6 bulan simpan, kelima lot benih dikecambahkan menggunakan metode uji di atas kertas (UDK) pada kertas CD ke dalam alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Sebanyak 2 g benih caisin pada setiap ulangan digunakan untuk pengujian kadar air. Pada setiap ulangan 50 butir benih caisin dikecambahkan untuk pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan ( ), indeks vigor setelah penyimpanan ( , dan kecepatan tumbuh setelah penyimpanan ( ). Pengecambahan dilakukan selama 7 hari.
Percobaan II. Devigorasi benih caisin menggunakan larutan etanol 20%
selama 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit terhadap kelima lot benih caisin. Tahap awal dari pelaksanaan percobaan yaitu meningkatkan kadar air setiap lot benih. Peningkatan kadar air dilakukan dengan melembabkan benih pada kertas CD lembab selama 12 jam dalam refrigerator suhu 5 °C sehingga kadar air meningkat menjadi ± 30%. Benih yang telah mengalami peningkatan kadar air secara merata selanjutnnya direndam ke dalam larutan etanol 20% sebanyak 25 ml untuk setiap 2 g benih (Lampiran 6). Benih yang telah direndam kemudian dikecambahkan menggunakan metode uji di atas kertas (UDK) di dalam alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Pada setiap ulangan 50 butir benih caisin dikecambahkan untuk pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( ), indeks vigor setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( ), dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ). Pengecambahan dilakukan selama 7 hari.
Analisis Data
Percobaan I menggunakan rancangan acak lengkap tersarang. Lot benih tersarang dalam periode simpan. Faktor pertama adalah lot benih caisin yang terdiri atas 5 taraf yaitu DRA, KML, TSK, GLR, dan STJ. Faktor kedua adalah periode simpan dengan tiga taraf yaitu 0, 3, dan 6 bulan. Percobaan ini terdiri atas 15 perlakuan. Setiap perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali dan menghasilkan 60 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri atas 50 butir benih yang digunakan sebagai pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan ), indeks vigor setelah penyimpanan ( , dan kecepatan
faktor periode simpan ke-i (0, 3, dan 6 bulan)
: pengaruh acak dari faktor periode simpan ke-i, faktor lot benih ke-j, dan
ulangan ke-k (1, 2, 3, dan 4)
Model aditif yang digunakan adalah:
dengan : rataan umum
: faktor lama deraan ke-i (30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit)
: faktor lot benih ke-j (DRA, KML, TSK, STJ, GLR) yang tersarang pada
faktor waktu perendaman ke-i (30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit) : pengaruh acak dari waktu perendaman ke-i, faktor lot benih ke-j, dan
ulangan ke-k (1, 2, 3, 4)
Data hasil kedua percobaan yang diperoleh diuji dengan analisis ragam. Apabila terdapat pengaruh yang nyata, maka akan diuji lanjut dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf α = 5%.
Hubungan antara Vigor Daya Simpan Setelah Deteriorasi dengan Devigorasi
Penelitian ini menggunakan analisis korelasi dan analisis regresi linier sederhana. Analisis korelasi digunakan untuk melihat keeratan antara vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah benih setelah penyimpanan ( ), dengan vigor daya simpan pada tolok ukur setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( , , ). Nilai koefisien korelasi (r) yang mendekati 1 atau −1 menunjukkan semakin erat hubungan antara vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan ( ) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% ( , , ). Analisis regresi linier sederhana bertujuan untuk mengetahui dan menduga hubungan antara vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah benih setelah penyimpanan dengan
Verifikasi model dimaksudkan sebagai tahapan kegiatan pemodelan yang bertujuan untuk menilai kesesuaian hasil simulasi dengan hasil aktual (Qadir 2012). Hasil simulasi diperoleh dengan mensubstitusikan input hasil pengujian pada percobaan kedua berdasarkan tolok ukur dan waktu perendaman terpilih pada analisis korelasi ke dalam model persamaan hasil analisis regresi. Hasil aktual diperoleh dari hasil
dengan y : vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan (3 dan 6 bulan)
a : intersep
b : koefisien regresi
pengujian percobaan pertama pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan. Verifikasi model secara kualitatif di antaranya dengan menggunakan grafik yang dapat memvisualisasikan output model. Berdasarkan hasil verifikasi kualitatif, nilai dugaan dinyatakan berkesesuaian jika nilai hasil dugaan (simulasi) berada dalam nilai selang standar deviasi dari hasil aktual. Verifikasi model secara kuantitatif menggunakan uji statistik dilakukan dengan membandingkan secara berpasangan (uji-t) hasil simulasi dengan hasil aktual pada periode simpan yang sama. Berdasarkan verifikasi kuantitatif, hasil simulasi dinyatakan sesuai atau tidak berbeda dengan hasil aktual jika p-value lebih besar dari α (0.05).
Pengamatan
Pengamatan pada kedua percobaan dilakukan terhadap beberapa tolok ukur yaitu: 1. Daya berkecambah (DB)
Daya berkecambah adalah kemampuan benih untuk tumbuh menjadi tanaman normal yang berproduksi normal dalam keadaan yang optimum (Sadjad 1993). Pengamatan dilakukan terhadap kecambah normal (KN) yang mampu tumbuh pada kondisi optimum pada hari ke-5 dan ke-7 hari setelah tanam (HST). Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3. Satuan yang digunakan pada tolok ukur daya berkecambah adalah persen (%).
DB (%) =
dengan
KN I : jumlah kecambah normal pada pengamatan pertama (hari ke-5) KN II : jumlah kecambah normal pada pengamatan kedua (hari ke-7) 2. Indeks vigor (IV)
Indeks vigor adalah nilai dari perkecambahan benih yang berkecambah normal pada hitungan pertama (hari ke-5). Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3. Satuan pengamatan indeks vigor adalah persen (%).
IV (%) =
3. Kecepatan tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh dihitung melalui jumlah pertambahan kecambah setiap hari selama periode perkecambahan pada kondisi yang optimum (Sadjad et al. 1999). Pengamatan kecepatan tumbuh untuk setiap kecambah normal dilakukan setiap hari hingga 7 HST. Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3. Kecepatan tumbuh dihitung dalam satuan persen per etmal (% etmal-1).
∑
dengan
4. Kadar air (KA)
Pengujian kadar air benih dilakukan dengan metode oven suhu rendah yaitu 105 °C selama 17 ± 1 jam. Satuan yang digunakan pada tolok ukur kadar air adalah persen (%).
KA (%) =
dengan
M1 : bobot cawan + tutup (g)
