DAYA SIMPAN BENIH MENTIMUN (
Cucumis sativus
L.)
YANG TELAH DIUSANGKAN DENGAN
PERLAKUAN ETANOL
ASTRYANI ROSYAD
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 Daya Simpan Benih Mentimun (Cucumis sativus L.) yang Telah Diusangkan dengan Perlakuan Etanol adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum 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, Agustus 2013
Astryani Rosyad
ABSTRAK
ASTRYANI ROSYAD. Daya Simpan Benih Mentimun (Cucumis sativus L.) yang Telah Diusangkan dengan Perlakuan Etanol. Dibimbing oleh FAIZA C SUWARNO.
Lot benih dengan berbagai tingkat viabilitas diperlukan sebagai bahan penelitian invigorasi. Tujuan penelitian ini adalah menentukan metode pengusangan cepat kimiawi untuk mendapatkan lot benih dengan persentase daya berkecambah 80% dan 60% serta mengetahui berapa lama benih tersebut mampu mempertahankan viabilitasnya. Tiga varietas benih mentimun (Misano, Monza dan Penus) diberikan perlakuan lama perendaman dalam larutan etanol 96% kemudian dilakukan penyimpanan pada kondisi simpan kamar (25-30 ºC dan RH 57-75%) dan kondisi simpan AC (20-28 ºC dan RH 45-74%). Lot benih varietas Monza, Misano dan Penus dengan tingkat viabilitas 80% (TV1) didapatkan dengan perendaman selama 80 menit, 10 jam 48 menit, dan 4 jam sedangkan tingkat viabilitas 60% (TV2) dilakukan perendaman selama 170 menit, 14 jam 44 menit, dan 7 jam. Penyimpanan benih pada kondisi simpan kamar menunjukkan kedua tingkat viabilitas pada benih varietas Misano dapat dipertahankan hingga periode simpan 4 minggu, varietas Monza 2 minggu, dan varietas Penus 8 minggu. Kondisi simpan AC menunjukkan kedua tingkat viabiliats benih varietas Misano dan Penus dapat dipertahankan hingga periode simpan 8 minggu, sedangkan pada varietas Monza viabilitas benih dapat dipertahankan hingga periode simpan 6 minggu.
Kata Kunci : benih mentimun, etanol 96%, pengusangan cepat, penyimpanan benih
ABSTRACT
ASTRYANI ROSYAD. Storability of Cucumber (Cucumis sativus L.) Seed After Accelerated Aging Treatment with Ethanol. Supervised by FAIZA C SUWARNO.
Seed lots with different viability levels were needed in seed invigoration. The objectives of this research were to find out the method of Chemical Accelerated aging that could produce the desirable cucumber seed lot with 80% and 60% germination percentage, and the storability of the treated seeds. Seeds of three cucumber varieties (Misano, Monza, and Penus) were treated by different soaking duration in liquid ethanol 96% to produce 80% and 60% viabilitiy levels and then storedin ambient room (25-30 ºC and RH 57-75%) and AC room (20-28 ºC and RH 45-74%). Cucumber seed of varieties Monza, Misano, dan Penus with viability level of 80% (VL1) could be obtain by soaking the seed into ethanol liquid 96% for 80 minutes, 10 hours 48 minutes, and 4 hours, whereas those with viability level of 60% (VL2) were obtained by soaking duration of 170 minutes, 14 hours 44 minutes and 7 hours. Storage experiment showed that in ambient condition both viability level of Monza seed could maintained the viability for 4 weeks, Misano seed 2 weeks, whereas Penus seed 8 weeks. In AC condition Misano and Penus seed could maintained the viability for 8 weeks, whereas Monza seed 6 weeks.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DAYA SIMPAN BENIH MENTIMUN (
Cucumis sativus
L.)
YANG TELAH DIUSANGKAN DENGAN
PERLAKUAN ETANOL
ASTRYANI ROSYAD
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Daya Simpan Benih Mentimun (Cucumis sativus L.) yang Telah Diusangkan dengan Perlakuan Etanol
Nama : Astryani Rosyad NIM : A24090039
Disetujui oleh
Dr Ir Faiza C Suwarno, MS Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Purwito, MScAgr Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah dengan judul Daya Simpan Benih Mentimun (Cucumis sativus L.) yang telah Diusangkan dengan Perlakuan Etanol berhasil diselesaikan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Faiza C Suwarno, MS selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberi bimbingan dan saran. Penulis ucapkan terima kasih kepada Ibu Dr Tatiek Kartika Suharsi, MS dan Bapak Dr Ir Abdul Qadir, MSi selaku dosen penguji serta kepada Bapak Prof Dr Ir Roedhy Poerwanto, MSc selaku dosen pembimbing akademik. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada PT East West Seed Indonesia yang telah membantu dalam penyediaan bahan penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, Socrates 46, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan 2
Hipotesis 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Botani Mentimun 2
Metode Pengusangan Cepat Kimia 2
Viabilitas dan Vigor Benih 3
Daya Simpan Benih 4
METODE 5
Tempat dan Waktu 5
Bahan dan Alat 5
Metode Percobaan 6
Pengamatan 8
HASIL DAN PEMBAHASAN 10
KESIMPULAN DAN SARAN 21
Kesimpulan 21
Saran 22
DAFTAR PUSTAKA 22
LAMPIRAN 24
DAFTAR TABEL
1 Kondisi awal benih yang digunakan dalam penelitian 5 2 Pengaruh waktu perendaman terhadap persentase daya berkecambah 10 3 Rekapitulasi hasil analisis regresi penentuan waktu perendaman 10 4 Nilai tengah daya hantar listrik benih mentimun pada berbagai tingkat
viabilitas 11
5 Koefisien korelasi antara daya berkecambah (DB) dan kecepatan tumbuh (KCT) dengan Daya Hantar Listrik pada Benih Mentimun 12
6 Kondisi awal benih sebelum penyimpanan 13
7 Rekapitulasi hasil sidik ragam tingkat viabilitas dan periode simpan serta interaksinya terhadap tolok ukur DB, KCT dan KA pada kondisi
simpan kamar 13
8 Rekapitulasi hasil sidik ragam tingkat viabilitas dan periode simpan serta interaksinya terhadap tolok ukur DB, KCT dan KA pada kondisi
simpan AC 14
9 Pengaruh interaksi tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap tolok ukur daya berkecambah dan kecepatan tumbuh benih mentimun
varietas Penus 15
10 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap daya
berkecambah pada kondisi simpan kamar 16
11 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap daya
berkecambah pada kondisi simpan AC 17
12 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap kecepatan
tumbuh pada kondisi simpan kamar 18
13 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap kecepatan
tumbuh pada kondisi smpan AC 19
14 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap kadar air pada
kondisi simpan kamar 20
DAFTAR GAMBAR
1 Konsepsi Steinbauer-Sadjad 4
2 Ukuran benih (a) Varietas Misano, (b) Varietas Monza, (c) Varietas Penus
6
3 Perendaman benih dalam etanol 96% 11
4 Keragaan kecambah varietas Penus dengan tingkat viabilitas 60% pada periode simpan (a) 0 minggu, (b) 2 minggu, dan (c) 4 minggu
16
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Penyediaan benih yang baik mutlak bagi keberhasilan sistem produksi tanaman, khususnya sayuran yang kualitas hasilnya sangat penting dalam pemasaran kepada konsumen. Produksi benih sejak tanam hingga penyimpanan, benih telah melalui serangkaian proses yang dapat mempengaruhi viabilitasnya (Justice dan Bass 2002). Saat ini banyak perusahaan benih maupun peneliti melakukan berbagai macam perlakuan untuk memperbaiki kondisi benih yang telah mundur (deteriorated) sebagai upaya peningkatan vigor benih di lapangan dan hasil.Lot benih dengan tingkat viabilitas yang bervariasi sangat diperlukan didalam penelitian yang berkaitan dengan reversibilitas atau recovery seperti pada penelitian invigorasi (Belo 2012). Benih dengan berbagai tingkat viabilitas dapat diperoleh dengan metode pengusangan cepat (MPC). Metode pengusangan cepat dapat berupa perlakuan fisik menggunakan suhu dan kelembaban nisbi yang tinggi dan perlakuan kimiawi dengan menggunakan etanol. Etanol adalah senyawa organik yang bersifat nonpolar yang dapat mendenaturasi protein pada konsentrasi tertentu. Etanol juga dapat menghilangkan integritas membran, meningkatkan permeabilitasnya kemudian meningkatkan kebocoran hasil metabolisme (Saenong 1986).
Menurut Belo dan Suwarno (2012) metode pengusangan cepat menggunakan etanol 96% merupakan metode tercepat dan paling mudah untuk menurunkan viabilitas benih padi. Hasil penelitian menujukan bahwa tingkat viabilitas benih padi 60% dan 50% dapat diperoleh dengan perlakuan uap etanol selama 4.9 jam dan 5.3 jam, sedangkan perendaman dengan etanol 96% hanya membutuhkan waktu 4.0 menit dan 4.4 menit. Penelitian yang sama dilakukan oleh Permatasari (2013) pada benih mentimun varietas Harmoni dimana viabilitas 60% didapatkan dengan perendaman dalam etanol 96% selama 85 jam 11 menit.
2
Tujuan
1. Menentukan waktu perendaman yang tepat untuk mendapatkan dua lot benih mentimun yang memiliki viabilitas 80% dan 60%.
2. Mengetahui berapa lama benih tersebut dapat mempertahankan viabilitasnya pada kondisi simpan Kamar dan AC.
Hipotesis
1. Terdapat waktu perendaman yang terbaik untuk mendapatkan dua lot benih mentimun yang memiliki viabilitas 80% dan 60%.
2. Ruang simpan dapat mempengaruhi kurun waktu benih untuk mempertahankan viabilitasnya.
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Mentimun
Mentimun (Cucumis sativus L.) dapat tumbuh dengan baik dan mampu beradaptasi pada kondisi lingkungan yang memiliki curah hujan 200-400 mm/bulan, suhu 18-30 ºC, RH 50-85% serta kemasaman tanah antara 5.5-6.5 (Sumpena 2007). Mentimun merupakan tanaman setahun. Tanaman ini memiliki tipe pertumbuhan memanjat. Sistem perakaran tanaman luas, tetapi biasanya dangkal. Batang memiliki panjang antara 1 m hingga 3 m, dan bersudut empat. Daun bulat telur segitiga, agak berbentuk jantung, lebar 7-25 cm. Bunga berwarna kuning berbentuk mangkuk. Mentimun merupakan tanaman monoecious dengan tipe penyerbukan menyerbuk silang (George 2009).
Buah mentimun yang matang dapat dilihat dari warna kulit buah. Warna kulit buah beragam dari hijau pucat hingga hijau sangat gelap tergantung setiap varietas, selain itu dapat dilihat dari layunya tangkai yang berdekatan dengan buah. Biji matang berbentuk pipih berwarna putih. Rata-rata produksi benih di lapangan sebesar 400 kg-1ha dengan jumlah biji 500 butir-1buah (George 2009).
Metode Pengusangan Cepat Kimia
3 Pengusangan cepat mengakibatkan rusaknya membran sel benih yang menjadikan banyak elektrolit yang keluar sehingga daya hantar listrik (DHL) meningkat dan terjadinya aberasi kromosom oleh reduksi bebas. Menurut Saenong (1986) selama pengusangan cepat terjadi penurunan fosfolipid pada benih kedelai yang berdampak pada rusaknya integritas membran, sehingga semakin lama perlakuan penderaan semakin tinggi DHL-nya. Tilebani dan Golpayegani (2011) menyatakan bahwa proses pengusangan cepat berkorelasi dengan penurunan aktivitas peroksidase. Semakin lama pengusangan akan menyebabkan aktivitas enzim semakin menurun. Pengaruh pengusangan cepat pada benih wortel (Daucus carota L.) menyebabkan nilai DHL benih meningkat dengan meningkatnya waktu pengusangan.
Viabilitas dan Vigor Benih
Viabilitas merupakan kemampuan benih untuk hidup, tumbuh, dan berkembang. Viabilitas merupakan ciri utama yang membedakan antara benih dan biji. Viabilitas benih adalah daya hidup benih yang dapat diindikasikan oleh pertumbuhannya ataupun gejala metabolismenya yang mencakup viabilitas total, viabilitas potensial dan vigor. Viabilitas benih di lapang ditunjukkan dengan banyaknya benih yang berkecambah dari seluruh lot benih yang ditanam, tumbuh menjadi tanaman dan berproduksi secara normal pada kondisi lapang yang optimum (Sadjad 1994). Pengujian viabilitas bertujuan untuk mengetahui semua benih yang hidup baik dorman maupun tidak dorman sehingga dapat menggambarkan daya hidup benih, karena benih merupakan individu yang hidup.
Vigor benih merupakan kemampuan benih untuk tumbuh menjadi tanaman normal pada kondisi suboptimum di lapangan atau sesudah disimpan dalam kondisi simpan yang suboptimum (Sadjad 1994). Vigor benih dibagi menjadi dua kualifikasi, yaitu Vigor Kekuatan Tumbuh (VKT) dan Vigor Daya Simpan (VDS).
Kedua macam vigor dikaitkan pada analisis suatu lot benih, merupakan parameter viabilitas absolut yang tolok ukurnya dapat bermacam-macam (Sadjad 1994). Sutopo (2004) menyatakan bahwa vigor benih yang tinggi dicirikan antara lain oleh: (1) tahan disimpan lama, (2) tahan terhadap hamadan penyakit, (3) pertumbuhan yang cepat dan merata, (4) mampu menghasilkan tanaman dewasa yang normal dan berproduksi baik dalam keadaan sub-optimum.
4
pada kondisi optimum viabilitas benih masih tinggi, tetapi viabilitas benih menurun secara tajam pada kondisi suboptimum.
Periode I : Periode Pembangunan Benih Periode II : Periode Simpan
Periode II : Periode Kritikal Vp : Viabilitas Potensial Vg : Vigor
Vss : Viabilitas Sesungguhnya
PKs : Periode Konservasi sebelum simpan PKT : Periode Konservasi sebelum tanam D : Nilai Delta
Gambar 1 Konsepsi Steinbauer-Sadjad (Sadjad 1994)
Copeland dan McDonald (2001) mengemukakan bahwa proses penuaan atau mundurnya vigor secara fisiologi ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, penurunan pemunculan kecambah di lapangan, terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatkan kepekaan terhadap lingkungan yang ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman. Osborne dalam Tatipata (2008) menyatakan bahwa hilangnya kemampuan benih untuk berkecambah ditandai oleh penurunan integritas membran, kerusakan makromolekul, dan hilangnya kompartmensasi seluler.
Daya Simpan Benih
Tujuan utama penyimpanan benih adalah untuk mempertahankan viabilitas benih dalam periode simpan yang panjang. Faktor-faktor yang mempengaruhi viabilitas benih selama penyimpanan dibagi menjadi faktor internal dan eksternal. Faktor internal mencakup sifat genetik, daya tumbuh, vigor, kondisi kulit, dan kadar air benih awal. Faktor eksternal antara lain kemasan benih, komposisi gas, suhu, dan kelembaban ruang simpan (Copeland dan McDonald 2001). Justice dan Bass (2002) menyatakan bahwa benih yang berviabilitas awal tinggi lebih tahan terhadap kondisi simpan yang kurang menguntungkan dibandingkan dengan benih yang berviabilitas awal rendah.
5 kondisi simpan yang paling berpengaruh dalam penyimpanan benih adalah suhu dan kadar air. Suhu penyimpanan dan kadar air benih merupakan faktor penting yang mempengaruhi masa hidup benih. Menurut Copeland dan McDonald (2001) berdasarkan kaidah Harrington setiap penurunan suhu 5.6 ºC (pada kisaran 0-50 ºC) maka daya simpan benih meningkat dua kali lipat sedangkan peningkatan kadar air sebesar 1% (pada kisaran 5-14%) maka daya simpan benih turun setengahnya.
Kuswanto (2003) menyatakan bahwa berdasarkan kaidah Harrington semakin rendah suhu ruang penyimpanan, semakin lambat laju deteriorasi sehingga benih dapat lebih lama disimpan. Sebaliknya semakin tinggi suhu penyimpanan, semakin cepat laju deteriorasi, sehinggaa penyimpanan benih lebih singkat.
METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, IPB. Pelaksanaan penelitian dimulai pada bulan Februari hingga Mei 2013.
Bahan dan Alat
Bahan percobaan yang digunakan adalah tiga varietas benih mentimun yaitu Misano, Monza, dan Penus (Gambar 2) dengan viabilitas awal > 95% (Tabel 1), larutan etanol 96%, kertas merang, kain kassa, plastik, plastik polypropylene
dengan ketebalan 0.08 mm, kertas label, dan selotip. Alat-alat yang digunakan adalah alat pengepres kertas tipe IPB 75-1, alat pengecambah benih (APB) tipe IPB 72-1, oven, desikator, cawan, timbangan analitik, glass jar 100 mL, sealer,
conductivitymeter tipe sensIon5, bak rendam, wadah penyimpanan, hand spayer, dan pinset.
Tabel 1 Kondisi awal benih yang digunakan dalam penelitian
Parameter Varietas
Misano Monza Penus Daya Berkecambah (%) 97.33 97.33 98.67 Kecepatan Tumbuh (%etmal-1) 30.84 31.38 32.18 Kadar Air (%) 6.60 6.59 6.00 Bobot 1000 butir (g) 23.89 19.96 26.17 Panjang (mm) 9.12 8.77 10.03
6
Gambar 2 Ukuran benih (a) Varietas Misano, (b) Varietas Monza, (c) Varietas Penus
Metode Percobaan
Percobaan 1 : Pengusangan Cepat dengan Perendaman dalam Larutan Etanol 96%
Pecobaan penentuan waktu perendaman yang tepat digunakan untuk mendapatkan dua lot benih mentimun yang memiliki viabilitas 80% dan 60%. Setiap varietas memiliki lama waktu perendaman yang berbeda-beda. Waktu perendaman benih mentimun varietas Monza adalah 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, dan 180 menit , varietas Penus adalah 0, 1, 3, 15, 20, dan 25 jam, dan varietas Misano adalah 0, 8, 9, 10, 13, 15, 17, 20, dan 23 jam. Setiap perlakuan perendaman diulang sebanyak tiga kali. Satu satuan percobaan terdiri dari 25 butir benih. Peubah yang diamati adalah daya berkecambah.
Gambar 3 Perendaman benih dalam etanol 96%
Data dianalisis dengan analisis regresi linear. Analisis data bertujuan untuk mengetahui dan membandingkan antara pengaruh waktu pengusangan terhadap persentase daya berkecambah benih. Persamaan regresi yang digunakan adalah :
Y = a + bX. Keterangan :
Y = daya berkecambah benih
a = titik potong garis dengan sumbu Y b = kemiringan antara koefisien regresi X = waktu perendaman
7 Pelaksanaan percobaan dimulai dengan memasukan sebanyak 25 butir benih ke dalam kantong yang terbuat dari kain kassa dengan ukuran 4 cm x 6 cm. Kantong dimasukan kedalam glass jar yang telah berisi etanol 96% dimana kondisi benih terendam dengan baik. Lama dan interval waktu perendaman untuk setiap varietas menggunakan waktu yang telah ditentukan. Setelah direndam benih dikering anginkan selama tiga jam. Pengujian dilakukan dengan metoda Uji Kertas Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp). Peubah yang diamati pada pengujian viabilitas adalah daya berkecambah (DB).
Pengujian Kebocoran Membran dengan Uji Daya Hantar Listrik (DHL) Percobaan ini dilakukan untuk mengukur jumlah larutan elektrolit atau ion yang keluar dari benih sebagai akibat kebocoran membran sel. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok (RAK) dengan satu faktor, yaitu tingkat viabilitas dengan tiga taraf yaitu TV0 (viabilitas > 95%), TV1 (viabilitas 80%), dan TV2 (viabilitas 60%). Setiap perlakuan diulang sebanyak tiga kali sehingga diperoleh sembilan satuan percobaan untuk setiap varietas. Satu satuan terdiri dari 25 butir benih. Model linier yang digunakan adalah sebagai
αi = pengaruh tingkat viabilitas ke-i (i= TV0,TV1,TV2)
βj = pengaruh kelompok ke-j (j= 1,2,3)
εij = pengaruh galat percobaan
Data dianalisis menggunakan analiasi ragam (Uji F). Uji nilai tengah yang digunakan adalah Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 5% (Gomez dan Gomez 1995).
Pengujian diawali dengan mengukur nilai DHL aquades yang akan digunakan. Sebanyak 50 mL aquades diletakan dalam glass jar 100 mL, kemudian diukur nilai DHL-nya. Aquades memenuhi syarat untuk digunakan apabila nilai DHL kurang dari 5 µS cm-1 (ISTA 2008). Sebanyak 25 butir benih yang sudah ditimbang dimasukan ke dalam glass jar yang telah berisi 50 mL aquades, kemudian ditutup menggunakan aluminium foil dan diinkubasi selama 24 jam. Air rendaman benih diukur dengan conductivitymeter untuk mengukur jumlah elektrolit yang keluar dari benih pada setiap tingkat viabilitas yang diuji. Percobaan 2 : Penyimpanan Benih Mentimun pada Kondisi Simpan Kamar
dan Kondisi Simpan AC
8
tingkat viabilitas 80% (TV1) dan tingkat viabilitas 60% (TV2). Faktor periode simpan terdiri dari 5 taraf yaitu 0, 2, 4, 6, dan 8 minggu. Kombinasi menghasilkan 10 perlakuan yang diulang sebanyak tiga kali sehingga diperoleh 30 satuan percobaan untuk setiap varietas pada setiap ruang simpan. Setiap satuan terdiri atas 50 butir benih untuk pengujian DB dan KCT. Pengujian kadar air pada kedua
tingkat viabilitas (TV1 dan TV2) dilakukan pada periode simpan 0, 4, dan 8 minggu. Setiap perlakuan diulang sebanyak tiga kali sehingga menghasilkan 18 satuan percobaan. Setiap satuan terdiri dari 2-2.5 gram. Model linier yang digunakan adalah sebagai berikut :
Yijk= μ + αi+βj + ɣk+ (αɣ)ik+ εijk
Keterangan :
Yijk = nilai peubah yang diamati pada perlakuan tingkat viabilitas ke-i, ulangan
ke-j dan periode simpan ke-k.
μ = nilai tengah umum
αi = pengaruh tingkat viabilitas ke-i (i = TV1,TV2)
βj = pengaruh ulangan ke-j (j = 1, 2, 3)
ɣk = pengaruh periode simpan benih ke-k (k = 0,2,4,6,8)
(αɣ)ik = pengaruh interaksi tingkat viabilitas ke-i dan periode simpan ke-k
εijk = pengaruh galat jenis tingkat viabilitas ke-i, periode simpan ke-j dan
ulangan ke-k
Data dianalisis menggunakan analiasi ragam (Uji F). Uji nilai tengah yang digunakan adalah Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 5% (Gomez dan Gomez 1995).
Tiga varietas benih mentimun dengan tingkat viabilitas 80% (TV1) dan 60% (TV2) dikemas sebanyak 50 butir untuk pengujian vigor dan viabilitas benih, serta sebanyak 2-2.5 gram untuk pengujian kadar air. Pengemasan menggunakan plastik polypropylene dengan ketebalan 0.08 mm dan direkatkan. Selanjutnya benih disimpan dalam wadah penyimpanan. Setiap wadah dinyatakan sebagai satu ulangan sehingga dalam satu ruangan terdapat tiga wadah simpan. Benih disimpan pada dua ruangan yaitu kondisi simpan kamar dan AC selama delapan minggu. Pengujian dilaksanakan pada setiap periode simpan (0, 2, 4, 6, 8 minggu). Uji viabilitas menggunakan metode UKDdp dengan peubah yang diamati adalah daya berkecambah (DB) dan kecepatan tumbuh (KCT). Pengujian kadar air (KA)
dilakukan pada periode simpan 0,4, dan 8 minggu. Pengamatan
1. Daya Berkecambah (DB)
Pengamatan DB dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan pertama (hari ke-3) dan hitungan kedua (hari ke-5). DB dihitung berdasarkan rumus :
DB (%) =
9
2. Kecepatan Tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh diukur berdasarkan persentase kecambah normal harian yang tumbuh per etmal (24 jam) pada kurun waktu perkecambahan dalam kondisi optimum. Kecambah normal dihitung sejak hari pertama hingga hari kelima setelah tanam. Rumus kecepatan tumbuh adalah sebagai berikut :
Keterangan :
= waktu pengamatan ke-i (etmal)
= persentase kecambah normal setiap waktu pengamatan ke-i
3. Kadar Air (KA)
Kadar air benih diukur dengan menggunakan metode langsung menggunakan oven saat periode simpan 0, 4, dan 8 minggu. Benih dan dioven pada suhu 103 ± 2 ºC selama 17 ± 1 jam.
Kadar Air (%) =
x 100 % Keterangan :
M1 = berat wadah + tutup
M2 = berat wadah + tutup + contoh benih mula-mula
M3 = berat wadah + tutup + contoh benih setelah dikeringkan 4. Daya Hantar Listrik (DHL)
DHL (µMhos cm-1g-1) =
X adalah nilai daya hantar listrik air rendaman benih yang terbaca pada
10
HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan 1 : Pengusangan Cepat dengan Perendaman dalam Larutan Etanol 96 %
Viabilitas awal benih varietas Monza dan Penus yang digunakan memiliki persentase daya berkecambah sebesar 95%, sedangkan varietas Misano sebesar 100%. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pengaruh lama waktu perendaman terhadap daya berkecambah benih bervariasi antar varietas (Tabel 2).
Benih mentimun varietas Monza relatif lebih cepat mengalami penurunan dibandingakan dengan varietas lainnya. Perendaman selama 180 menit mampu menurunkan daya berkecambah (DB) varietas Monza dari 95% menjadi 44%. Varietas Misano dengan DB awal 100% turun menjadi 31% dengan perendaman selama 23 jam sedangkan varietas Penus dengan DB awal 95% turun menjadi 25% dengan perendaman selama 25 jam. Hasil percobaan menunjukkan bahwa waktu penderaan menunjukkan penurunan daya berkecambah dan pengaruhnya berbeda antar varietas. Hal ini juga terjadi pada penelitian pengusangan padi (Oryza sativa L.) (Belo dan suwarno 2012) dan pengusangan beberapa kultivar kanola (Brassica napus L.) (Janmohammadi et al 2008). Penurunan viabilitas yang berbeda antar varietas diduga akibat perbedaan sifat genetik serta kebocoran membran benih pada awal sebelum dilakukan pengusangan.
Tabel 2 Pengaruh waktu perendaman terhadap persentase daya berkecambah Varietas Waktu perendaman (menit)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Monza 95 92 89 81 76 79 80 76 71 44
Waktu perendaman (jam)
0 8 9 10 13 15 17 20 23 Misano 100 95 89 95 60 60 41 24 31
Waktu perendaman (jam) 0 1 3 15 20 25
Penus 95 99 99 45 35 25
Waktu perendaman yang tepat untuk mendapatkan lot benih dengan tingkat viabilitas 80% dan 60% didapatkan dengan melakukan analisis data pada Tabel 2 menggunakan analisis regresi. Hasil analisis regresi penentuan waktu perendaman disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Rekapitulasi hasil analisis regresi penentuan waktu perendaman Varietas Waktu perendaman Persamaan regresi Nilai R2 Nilai r
TV1 TV2
11 Hasil menunjukkan pada varietas Monza dengan nilai R2 sebesar 0.73 dan r sebesar 0.85 benih TV1 dan TV2 didapatkan dengan perendaman selama 80 dan 170 menit. Varietas Misano dan Penus memiliki nilai determinasi dan korelasi yang lebih tinggi. Varietas Misano dengan nilai R2 sebesar 0.91 dan r sebesar 0.95 benih TV1 dan TV2 secara berurutan didapatkan dengan perendaman selama 10 jam 48 menit dan 14 jam 44 menit. Pada varietas Penus dengan nilai R2 sebesar 0.96 dan r sebesar 0.98 benih TV1 dan TV2 secara berurutan didapatkan dengan perendaman selama 4 jam dan 7 jam.
Waktu penderaan yang didapatkan lebih singkat dibandingkan dengan hasil penelitian Permatasari (2013) pada benih mentimun varietas Harmoni, dimana viabilitas 60% didapatkan dengan perendaman benih dalam etanol 96% selama 85 jam 11 menit. Demir dan Mavi (2008) menunjukkan dengan pengusangan secara fisik, viabilitas 51-52% dihasilkan dengan menggunakan suhu 45 ºC selama 144 jam.
Pengujian kebocoran membran dengan Uji Daya Hantar Listrik (DHL) Metode pengusangan cepat mengakibatkan benih mengalami degradasi membran. Degradasi membran menyebabkan (1) Hilangnya kontrol permeabilitas membran ditunjukkan dengan meningkatnya nilai daya hantar listrik (DHL), (2) hilangnya energi yang dibutuhkan pada proses biosintesis dan kecepatan respirasi bertambah, (3) Cadangan makanan di embrio habis, (4) viabilitas dan vigor benih menurun, (5) kehilangan resistensi pada stres lingkungan, dan (6) mempercepat proses deteriorasi benih (Addai dan Kantanka 2006; Jain et al 2006; Shiddiqui et al 2008; Soltani et al 2010).
Tabel 4 Nilai tengah daya hantar listrik benih mentimun pada berbagai tingkat viabilitas
Varietas Uji DHL(µMhos cm viabilitas 60%. Angka yang diikuti huruf yang sama pada baris tidak berbeda nyata pada DMRT 5%.
12
sebesar 192.44 µMhos cm-1 g-1 dan 216.70 µMhos cm-1 g-1 dengan melakukan perendaman selama 10 jam 48 dan 14 jam 44 menit (Tabel 3).
Secara keseluruhan perlakuan TV2 memiliki nilai DHL yang paling tinggi dibandingkan perlakuan TV1, kecuali pada varietas Misano dimana nilai DHL pada TV1 dan TV2 menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata. Lot benih dengan perlakuan TV2 merupakan lot yang memiliki tingkat viabilitas sekitar 60%. Lot benih tersebut didapatkan dengan merendam benih menggunakan waktu perendaman yang paling lama di bandingkan dengan perlakuan TV1. Hal ini sesuai dengan Maskri et al (2003) dimana pengaruh pengusangan cepat pada benih wortel (Daucus carota L.) menyebabkan nilai DHL benih meningkat dengan meningkatnya waktu pengusangan.
Nilai DHL pada setiap varietas mempunyai korelasi yang sangat erat dengan DB dan KCT (Tabel 5). Terlihat hampir seluruh nilai r pada setiap varietas berkisar
antara 0.9-1.0 serta memiliki tanda negatif. Hal ini menunjukkan hubungan antara kedua peubah yang sangat erat dan bersifat berlawanan, dimana semakin tinggi nilai DHL maka semakin rendah nilai persentase daya berkecambah dan kecepatan tumbuh benih tersebut. Demir dan Mavi (2010) menyatakan bahwa metode pengusangan cepat berkorelasi dengan penurunan mutu benih (deteriorasi). Korelasi antara DHL vs DB pada setiap varietas berpengaruh nyata. Korelasi antara DHL vs KCT pada varietas Monza dan Penus berpengaruh nyata,
sedangkan pada varietas Misano tidak berpengaruh nyata dengan nilai r sebesar -0.959.
Tabel 5 Koefisien korelasi antara daya berkecambah (DB) dan kecepatan tumbuh (KCT) dengan daya hantar listrik (DHL) pada benih mentimun
Varietas Koefisien Korelasi
Prinsip dari pengujian daya hantar listrik adalah mengukur jumlah larutan elektrolit atau ion yang keluar dari benih sebagai akibat kebocoran membran sel. Jumlah larutan elektrolit yang tinggi menunjukkan kebocoran yang tinggi yang menandakan membran sel mengalami kerusakan sehingga digolongkan dalam lot benih bervigor rendah. Rusaknya membran menyebabkan banyak senyawa yang keluar antara lain gula, asam amino dan lemak (Tatipata 2008). Hilangnya senyawa tersebut dalam benih menyebabkan energi yang digunakan benih untuk berkecambah menjadi berkurang.
Percobaan 2 : Penyimpanan Benih Mentimun pada Kondisi simpan Kamar dan AC
13 dengan suhu ruangan mencapai 20-28 ºC. Suhu pada ruang simpan AC sempat mengalami kenaikan hingga mencapai 28 ºC pada periode simpan 3 s.d 5 minggu. Selain tiga periode minggu tersebut ruang AC memiliki suhu 25ºC. Selama penyimpanan benih tidak mengalami kerusakan fisik yang diakibatkan oleh faktor biotik maupun abiotik.
Kondisi awal setiap varietas benih pada sebelum penyimpanan disajikan pada Tabel 6. Kedua lot benih yang disimpan pada kedua ruangan memiliki viabilitas dan vigor yang hampir seragam. Kadar air benih untuk seluruh varietas berkisar antara 6.88-9.92%. Kadar air ini lebih tinggi dibandingkan dengan kadar air benih sebelum perlakuan pengusangan (Tabel 1).
Tabel 6 Kondisi awal benih sebelum penyimpanan Tolok Ukur Tingkat
viabilitas
Varietas
Misano Monza Penus
Kondisi simpan Kamar
Daya Berkecambah (%) TV1 80.67 87.33 90.67 TV2 78.67 76.00 72.00
Kecepatan Tumbuh (% etmal-1) TV1 25.02 20.70 28.36 TV2 23.20 16.14 21.07
Kadar Air (%) TV1 7.50 9.92 7.70 TV2 6.88 9.29 7.19
Kondisi simpan AC
Daya Berkecambah (%) TV1 80.67 87.33 90.00 TV2 68.67 75.33 71.33
Kecepatan Tumbuh (% etmal-1) TV1 24.31 22.27 29.56 TV2 19.33 17.29 20.49
Kadar Air (%) TV1 7.67 8.89 7.31 TV2 7.55 9.12 8.05 TV1: Tingkat viabilitas 80%; TV2: Tingkat viabilitas 60%.
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan serta interaksi keduanya terhadap tolok ukur daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan kadar air pada setiap ruang simpan.
Hasil rekapitulasi sidik ragam pada Tabel 7 menunjukkan bahwa pada varietas Misano setiap faktor tunggal berpengaruh sangat nyata terhadap tolok ukur DB, KCT, dan KA. Pada varietas Monza faktor tunggal tingkat viabilitas
berpengaruh sangat nyata terhadap DB dan KCT, sedangkan faktor periode simpan
berpengaruh nyata terhadap DB dan sangat nyata terhadap KCT. Tolok ukur
lainnya yaitu KA pada kedua faktor tunggal berpengaruh tidak nyata, dimana Pr > 0.9709. Interaksi antara kedua faktor hanya terjadi pada varietas Penus, dimana interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap tolak ukur DB dan KCT serta
14
Tabel 7 Rekapitulasi hasil sidik ragam tingkat viabilitas dan periode simpan serta interaksinya terhadap tolok ukur DB, KCT, dan KA pada kondisi simpan kamar
Sumber keragaman
Pengaruh faktor tunggal tingkat viabilitas, periode simpan, serta interaksinya terhadap daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan kadar air pada kondisi simpan AC disajikan pada Tabel 8.
Tabel 8 Rekapitulasi hasil sidik ragam tingkat viabilitas dan periode simpan serta interaksinya terhadap tolok ukur DB, KCT, dan KA pada kondisi simpan AC
Sumber keragaman
Hasil sidik ragam pada Tabel 8 menunjukkan bahwa pada varietas Misano faktor tunggal tingkat viabilitas dan periode simpan berpengaruh sangat nyata terhadap tolok ukur DB dan KCT. Pada varietas Monza faktor tunggal tingkat
15 periode simpan berpengaruh nyata pada kedua tolok ukur. Pada varietas Penus hanya faktor tingkat viabilitas yang berpengaruh sangat nyata terhadap tolok ukur DB dan KCT, untuk faktor periode simpan tidak berpengaruh nyata dimana nilai Pr
>0.5744. Tolok ukur kadar air pada setiap varietas menunjukkan hasil yang tidak
nyata untuk setiap faktor. Interaksi antar faktor menunjukkan hasil yang tidak nyata untuk setiap varietas.
Interaksi Tingkat Viabilitas dan Periode Simpan
Berdasarkan hasil sidik ragam yang disajikan pada Tabel 3 interaksi antara faktor tingkat viabilitas dan periode simpan hanya terjadi pada varietas Penus pada kondisi simpan kamar. Hasil uji nilai tengah pengaruh interaksi faktor tingkat viabilitas dan periode disajikan pada Tabel 9.
Tabel 9 Pengaruh interaksi tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap tolok ukur daya berkecambah dan kecepatan tumbuh benih mentimun varietas Penus
Tingkat viabilitas
Periode simpan (minggu) Rata-rata
0 2 4 6 8
Daya Berkecambah (%)
TV1 90.67ab 88.00ab 78.00b 96.00a 86.67ab 87.87a TV2 72.00ab 77.33a 38.67c 62.00b 72.67ab 64.53b Rata-rata 81.33a 81.33a 58.33b 79.00a 79.67a
Kecepatan Tumbuh (% etmal-1)
TV1 28.36ab 28.45ab 23.51b 30.14a 28.27ab 27.43a TV2 21.07a 23.65a 10.22c 17.02b 22.18a 18.83b Rata-rata 24.71a 26.05a 16.87b 23.58a 25.22a
Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada baris dan kolom tidak berbeda nyata pada DMRT 5%. TV1: Viabilitas Benih 80%; TV2: Viabilitas Benih 60%
Berdasarkan Tabel 9 dapat dilihat benih varietas Penus dengan tingkat viabilitas TV1 dan TV2 tidak mengalami penurunan viabilitas dan vigor selama penyimpanan, walaupun sempat terjadi penurunan pada periode simpan 4 minggu. Persentase daya berkecambah disetiap tingkat viabilitas masih bertahan hingga akhir periode simpan. Rata-rata daya berkecambah TV1 sebesar 87.87% dan TV2 sebesar 64.53%. Tolok ukur kecepatan tumbuh (KCT) juga menunjukkan hal yang
sama. KCT benih merupakan tolok ukur yang lebih peka dari DB. Nilai KCT
menunjukkan bahwa rata-rata selama periode simpan nilai KCT pada TV1 sebesar
27.43 etmal-1 dan TV2 sebesar 18.83 % etmal-1.
16
Gambar 4 Keragaan kecambah varietas Penus dengan tingkat viabilitas 60% pada periode simpan (a) 0 minggu, (b) 2 minggu, dan (c) 4 minggu.
Gambar 4 menunjukkan keragaan kecambah pada setiap periode simpan. Gambar 4a merupakan keragaan kecambah pada kondisi simpan 0 minggu persentase DB sebesar 72.00%. Kondisi kecambah pada Gambar 4b dan 4c dikelompokan berdasarkan kriteria normal, abnormal, dan BSTT. Penyimpanan benih pada periode simpan 4 minggu (Gambar 4c) menunjukkan jumlah kecambah abnormal dan BSTT lebih banyak dibandingkan dengan periode simpan 2 minggu (Gambar 4b).
Pengaruh Faktor Tunggal Tingkat Viabilitas dan Periode Simpan terhadap Tolok Ukur Viabilitas Benih
Hasil analisis uji nilai tengah pengaruh faktor tunggal tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap tolok ukur viabilitas benih yaitu persentase daya berkecambah pada kondisi simpan kamar disajikan pada Tabel 10.
Tabel 10 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap daya berkecambah pada kondisi simpan kamar
Tingkat viabilitas Periode simpan (minggu)
0 2 4 6 8 Rata-rata Varietas Misano -- %
---TV1 80.67 86.00 64.67 68.00 78.00 75.47a TV2 78.67 77.33 56.67 68.00 62.67 68.67b Rata-rata 79.67a 81.67a 60.67b 68.00b 70.33b
Varietas Monza -- %
---TV1 87.33 89.33 84.00 67.33 73.33 80.27a TV2 76.00 80.67 68.00 66.67 67.33 71.73b Rata-rata 81.67a 85.00a 76.00ab 67.00b 70.33b
Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada baris dan kolom tidak berbeda nyata pada DMRT 5%. TV1: Viabilitas Benih 80%; TV2: Viabilitas Benih 60%.
Pengaruh faktor tunggal tingkat viabilitas dan periode simpan menunjukkan hasil yang berbeda nyata terhadap daya berkecambah untuk setiap varietas. Benih varietas Misano memiliki rata-rata daya berkecambah selama periode penyimpanan sebesar 75.47% untuk TV1 dan 68.67% untuk TV2. Persentase daya berkecambah pada varietas Monza menunjukkan hasil yang lebih tinggi, yaitu sebesar 80.27% pada TV1 dan 71.73% pada TV2. Faktor tunggal periode simpan terhadap daya berkecambah menunjukkan hasil yang berbeda nyata. Viabilitas benih varietas Misano dapat dipertahankan hingga periode simpan 2 minggu dan
17 varietas Monza selama 4 minggu, dengan rata-rata daya berkecambah secara berurutan sebesar 79.67-81.67% dan 76.00-85.00%.
Hasil uji nilai tengah penyimpanan benih pada kondisi simpan AC (Tabel 11) menunjukkan faktor tunggal tingkat viabilitas berbeda nyata terhadap daya berkecambah untuk setiap varietas. Hal ini ditunjukkan dengan persentase daya berkecambah pada TV1 (viabilitas 80%) lebih tinggi dibandingkan dengan TV2 (viabilitas 60%). Faktor periode simpan menunjukkan hasil yang berbeda nyata terhadap DB pada varietas Monza, dimana viabilitasnya dapat dipertahankan hingga periode simpan 6 minggu dengan rata-rata daya berkecambah sebesar 73.67-81.33%. Pada varietas Misano dan Penus selama periode simpan 8 minggu persentase daya berkecambah belum mengalami penurunan dengan rata-rata daya berkecambah secara berurutan sebesar 74.67-78.33% dan 75.00-80.67%. Daya berkecambah benih varietas Misano sempat mengalami penurunan pada periode simpan 4 minggu, namun kembali naik pada periode simpan selanjutnya. Hal ini diduga benih mengalami kondisi lingkungan perkecambahan yang kurang optimal. Tabel 11 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap daya berkecambah
TV1 90.00 90.67 88.00 81.33 89.33 87.87a TV2 71.33 55.00 70.00 72.00 60.67 65.80b Rata-rata 80.67a 72.83a 79.00a 76.67a 75.00a
Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada baris dan kolom tidak berbeda nyata pada DMRT 5%. TV1: Viabilitas benih 80%; TV2: Viabilitasbenih 60%.
18
(1994) menyatakan bahwa periode simpan akan berpengaruh terhadap viabilitas benih, dimana penurunan viabilitas terjadi seiring dengan pertambahan waktu.
Benih dari famili Cucurbitaceae mempunyai umur simpan yang panjang (George 2009). Benih mentimun yang disimpan pada suhu 22 ºC dapat bertahan hingga 5 tahun (Romer 1999). Pada percobaan ini benih mentimun hasil pengusangan dengan viabilitas awal sebesar 80% dan 60% yang disimpan pada kondisi simpan kamar cenderung mengalami penurunan yang cukup signifikan. Bahkan penurunan mulai terjadi di pertengahan periode simpan (4 minggu).
Percobaan penyimpanan pada kondisi simpan AC menunjukkan benih varietas Monza mulai mengalami penurunan viabilitas pada periode simpan 8 minggu pada. Viabilitas varietas Misano dan Penus tetap bertahan hingga akhir periode simpan. Selisih suhu antara ruang simpan kamar dan AC selama penyimpanan berkisar antara 2-5 ºC. Berdasarkan Kaidah Harrington, peningkatan suhu 5.6 ºC (pada kisaran 0-50 ºC) dapat menurunkan umur simpan benih setengahnya.
Penyimpanan benih pada suhu tinggi mempercepat aktivitas enzim respirasi. Aktivitas respirasi menggunakan substrat dari cadangan makanan dari dalam benih, sehingga cadangan makanan berkurang untuk pertumbuhan embrio pada saat benih dikecambahkan (Purwanti 2004).
Pengaruh Faktor Tunggal Tingkat Viabilitas dan Periode Simpan terhadap Tolok Ukur Vigor Benih
Vigor benih merupakan kemampuan benih untuk tumbuh menjadi tanaman normal pada kondisi suboptimum di lapangan, atau sesudah disimpan dalam kondisi simpan yang suboptimum (Sadjad 1994). Vigor disini dihubungkan kekuatan tumbuh (VKT) dengan tolok ukur pengamatan kecepatan tumbuh (KCT).
Hasil uji nilai tengah pengaruh faktor tunggal viabilitas dan periode simpan terhadap KCT pada kondisi simpan kamar disajikan pada Tabel 12.
Tabel 12 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap kecepatan tumbuh
TV1 25.02 26.00 20.58 21.24 21.56 22.88a TV2 23.20 22.76 17.47 21.16 16.71 20.26b Rata-rata 24.11ab 24.38a 19.02c 21.20bc 19.13c
Varietas Monza --- % etmal-1
---TV1 25.29 28.62 24.80 19.78 22.58 24.18a TV2 21.16 25.56 20.00 19.29 20.31 21.26b Rata-rata 23.13b 27.09a 22.40bc 19.54c 21.45c
Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada baris dan kolom tidak berbeda nyata pada DMRT 5%. TV1: Viabilitas Benih 80%; TV2: Viabilitas Benih 60%.
Faktor tunggal tingkat viabilitas dan periode simpan menunjukkan hasil yang berbeda nyata terhadap KCT pada varietas Misano dan Monza. Nilai KCT
19 hingga periode simpan 2 minggu pada varietas Misano dan 4 minggu pada varietas Monza. Kecepatan tumbuh (KCT) benih varietas Monza pada periode
simpan 2 minggu sempat mengalami peningkatan dan kembali turun untuk periode simpan selanjutnya. Hal ini diduga adanya ketidakseragaman pengambilan contoh benih untuk setiap periode simpan.
Hasil uji nilai tengah pengaruh faktor tunggal viabilitas dan periode simpan terhadap KCT pada kondisi simpan AC disajikan pada Tabel 13. Pengaruh faktor
tunggal tingkat viabilitas berbeda nyata terhadap KCT. Kecepatan tumbuh pada
TV1 lebih tinggi dibandingkan TV2 pada seluruh varietas. Faktor periode simpan menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata. Terlihat dari nilai KCT pada seluruh
varietas belum mengalami penurunan hingga akhir periode simpan. Penurunan KCT pada varietas Misano sempat terjadi pada periode simpan 4 minggu, namun
kembali naik pada periode simpan selanjutnya. Hal ini diduga terjadi akibat kondisi lingkungan perkecambahan yang kurang optimal.
Tabel 13 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap kecepatan tumbuh pada kondisi smpan AC
Tingkat Viabilitas Periode simpan Rata-rata
0 2 4 6 8
Varietas Misano --- % etmal-1
---TV1 24.31 27.51 16.27 27.20 25.38 23.81a TV2 19.33 21.60 13.02 22.22 19.11 19.46b Rata-rata 22.82a 24.56a 14.54b 24.71a 21.42a
Varietas Monza --- % etmal-1
---TV1 26.00 28.00 23.60 22.80 22.89 24.66a TV2 21.56 22.84 24.58 21.16 18.98 21.82b Rata-rata 23.78abc 25.42a 24.09ab 21.98bc 20.94c
Varietas Penus --- % etmal-1
---TV1 29.56 28.62 27.38 26.04 28.36 27.99a TV2 20.49 15.67 20.84 20.89 17.82 19.14b Rata-rata 25.02a 22.15a 24.11a 23.47a 23.09a
Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada baris dan kolom tidak berbeda nyata pada DMRT 5%. TV1: Viabilitas Benih 80%; TV2: Viabilitas Benih 60%.
Sadjad et al (1999) mengemukakan bahwa KCT diperhitungkan sebagai
akumulasi kecepatan tumbuh setiap hari dalam unit tolok ukur persentase per hari. Benih vigor menunjukkan nilai KCT yang tinggi, karena benih dapat berkecambah
cepat pada waktu yang relatif lebih singkat. Benih yang kurang vigor akan berkecambah normal untuk jangka waktu yang lebih lama. Nilai KCT tertinggi
pada benih mentimun sebesar 33.33% etmal-1. Nilai ini didapatkan apabila benih berkecambah 100% dalam waktu tiga hari.
20
Benih varietas Monza yang disimpan pada kondisi simpan AC mengalami penurunan viabilitas (Tabel 11) pada periode simpan 8 minggu, namun tidak mengalami penurunan vigor (Tabel 13) hingga periode simpan 8 minggu. Hal ini diduga kondisi vigor benih diawal penyimpanan telah mengalami penurunan sehingga diakhir penyimpanan vigor benih tidak mengalami penurunan yang signifikan. Benih varietas Misano dan Penus dapat mempertankan viabilitas dan vigor hingga periode simpan 8 minggu.
Berdasarkan konsepsi Steinbauer-Sadjad, viabilitas dan vigor benih yang tidak mengalami penurunan hingga akhir periode simpan benih tersebut berada pada periode II. Periode II merupakan periode simpan benih. Pada periode ini mutu benih dipertahankan tetap tinggi, dimana garis Vp (Viabilitas potensial) dan Vg (vigor) sejajar dan tidak mengalami penurunan. Benih dengan viabilitas dan vigor yang menurun selama periode simpan berada pada periode III (periode kritikal), dimana pada kondisi viabilitas benih masih tinggi terjadi penurunan vigor benih secara tajam (Sadjad 1994).
Pengaruh Faktor Tunggal Tingkat Viabilitas dan Periode Simpan Terhadap Kadar Air Benih
Kadar air merupakan faktor yang paling mempengaruhi kemunduran benih. Kemunduran benih meningkat sejalan dengan meningkatnya kadar air. Hasil uji nilai tengah pengaruh faktor tunggal tingkat viabilitas terhadap kadar air pada kondisi simpan kamar disajikan pada Tabel 14.
Tabel 14 Pengaruh tingkat viabilitas dan periode simpan terhadap kadar air pada kondisi simpan kamar pada DMRT 5%. TV1: Viabilitas Benih 80%; TV2: Viabilitas Benih 60%.
21 Sifat benih yang higroskopis menyebabkan benih dapat berkesetimbangan dengan lingkungan. Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa kadar air kesetimbangan benih mentimun pada suhu 25 ºC dan RH 75% sebesar 10.1%. Hasil percobaan menunjukkan bahwa benih hasil pengusangan memiliki rata-rata nilai kadar air lebih tinggi dibandingkan benih sebelum pengusangan. Rata-rata kadar air benih varietas misano sebelum pengusangan sebesar 6.60% dan varietas Penus 6.00% (Tabel 1), kadar air tersebut dianggap aman untuk penyimpanan benih hingga tiga tahun (Justice dan Bass 2002). Peningkatan kadar air benih setelah pengusangan diduga akibat adanya peningkatan permeabilitas membran benih. Membran yang semakin permeabel diduga menyebabkan laju masuknya uap air pada benih semakin meningkat.
Menurut Justice dan Bass (2002) kadar air benih selama penyimpanan merupakan faktor yang paling mempengaruhi masa hidupnya. Kemunduran benih semakin meningkat sejalan dengan peningkatan kadar air. Peningkatan kadar air varietas Misano dan Penus mulai terjadi pada periode simpan 4 minggu. Pada varietas Misano peningkatan kadar air secara tajam terjadi dari periode simpan 0 ke 4 minggu. Peningkatan kadar air pada periode tersebut menyebabkan viabilitas benih mulai mengalami penurunan (Tabel 10). Peningkatan kadar air yang tinggi diduga akibat adanya ketidakseragaman pada pengambilan contoh benih.
Kemunduran benih bersifat irreversibel (tidak dapat balik), terlihat dari Tabel 14 meskipun kadar air varietas Misano kembali turun pada periode simpan 8 minggu, namun viabilitas benih terus mengalami penurunan hingga akhir periode simpan. Berbeda pengaruhnya pada varietas Penus dimana peningkatan kadar air pada periode simpan 4 minggu tidak menyebabkan penurunan viabilitas bahkan hingga akhir periode simpan (Tabel 9). Berdasarkan kaidah Harrington peningkatan kadar air 1% (pada kisaran 4-15%) menurunkan periode hidup benih setengahnya.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Metode pengusangan cepat dengan perendaman benih dalam etanol 96% menghasilkan lot benih dengan berbagai tingkat viabilitas. Lot benih varietas Monza, Misano dan Penus dengan tingkat viabilitas 80% (TV1) dilakukan perendaman dalam etanol 96% selama 80 menit, 10 jam 48 menit, dan 4 jam sedangkan tingkat viabilitas 60% (TV2) dilakukan perendaman selama 170 menit, 14 jam 44 menit, dan 7 jam.
22
etmal-1 dan 22.40-27.09% etmal-1. Pada varietas Penus TV1 (viabilitas 80%) rata-rata viabilitas dan vigor sebesar 87.87% dan 27.43 % etmal-1, sedangkan TV2 (viabilitas 60%) sebesar 64.33% dan 18.83 % etmal-1.
Kondisi simpan AC menunjukkan bahwa pada kedua tingkat viabilitas (TV1 dan TV2) benih varietas Monza dapat mempertahankan viabilitas hingga periode simpan 8 minggu dengan persentase daya berkecambah sebesar 73.67-81.33%. Benih varietas Misano dan Penus dapat mempertahankan viabilitas hingga periode simpan 8 minggu dengan persentase daya berkecambah secara berurutan sebesar 74.67-78.33% dan 75.00-80.67%. Vigor benih untuk ketiga varietas dapat bertahan hingga periode simpan 8 minggu dengan kecepatan tumbuh benih sebesar 21.42-24.71 % etmal-1 pada varietas Misano, 20.94-25.42 % etmal-1 pada varietas Monza dan 22.15-25.02 % etmal-1 pada varietas Penus.
Saran
Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut untuk mengetahui perbedaan kecepatan penurunan viabilitas pada setiap varietas benih saat pengusangan dengan perendaman etanol 96%. Pengujian dapat dilakukan dengan pendekatan secara biokimia maupun fisik.
DAFTAR PUSTAKA
Addai IK, Kantanka OS. 2006. Evaluation of screening methods for improved storability of soybean seed. Int. J. Bot. 2:152-155.
Belo SM. 2012. Pengaruh perlakuan invigorasi terhadap viabilitas benih danhasil padi [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Belo SM, Suwarno FC. 2012. Penurunan varietas benih padi (Oryza sativa L.) melalui beberapa metode pengusangan. J. Agron. Indonesia. 40(1):29-35. [BPS] Badan Pusat Statistik. 2013. Produksi sayuran di Indonesia, 1997-2012
[Internet]. [diunduh 2013 Juli 19]. Tersedia pada: http//www. bps.go.id/tab_sub/view.php?kat=3&tabel=1&daftar&id_subyek=55¬ab=70 Copeland LO, McDonald MB. 2001. Principles of Seed Science and Technology.
Ed ke-4. New York (US): Kluwer Academic Publisher.
Demir I, Mavi K. 2008. Seed vigour evaluation of cucumber (Cucumis sativus L.) seed in relation to seedling emergence. Res.J.Sci. 1(1): 19-25.
George RAT. 2009. Vegetable Seeds Production. Ed ke-3. Bodmin (UK): MPG Books Group.
Gomez KA, Gomez AA. 1995. Prosedur Statistik untuk Penelitian Pertanian. Sjamsuddin E, Baharsjah JS, penerjemah. Jakarta (ID): UI Pr. Terjemahan dari:
Statistical Prosedurs for Agricultural Research.
23 Jain N, Koopar R, Saxena S. 2006. Effect accelerated ageing on seed of radish
(Raphanus sativus L.). Asian J. Plant Sci. 5:461-464.
Janmohammadi M, Fallahnezhad Y, Goshlan M, Mohammadi H. 2008. Controlled ageing for storability assesment and predicting seedling early growth of canola sultivars (Brassica napus I.). J.Agric. Biol Sci.Iran. 3:22-26. Justice OL, Bass LN. 2002. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. Roesli R,
penerjemah. Jakarta (ID): PT RajaGrafindo Persada. Terjamahan dari:
Principles and Practic of Seed Storage.
Kuswanto H. 2003. Teknologi Pemrosesan, Pengemasan & Penyimpanan. Yogyakarta (ID): Kanisius.
Maskri AYAL, Khan MM, Khan IA, AL-Habsi K. 2003. Effect of accelerated ageing on viability, vigor (RGR), lipid peroxidation and leakage in carrot (Daucus carota L.) seeds. Int. J. Agric. Biol. Pakistan.4:580-584.
Permatasari A. 2013.Viabilitas benih mentimun (Cucumis sativus L.) pada kondisi optimum dan suboptimum setelah diberi perlakuan invigorasi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Purwanti S. 2004. Kajian suhu ruang simpan terhadap kualitas benih kedelai hitam dan kedelai kuning. Ilmu Pertanian. 11(1): 22-31.
Romer J. 1999 Apr 2. Life expectancy of vegetable Seeds. Horticulture and Home Pest News IOWA State University.
Sadjad S. 1994. Kuantifikasi Metabolisme Benih. Jakarta (ID): PT.Gramedia Widiasarana Indonesia.
Sadjad S, Murniati E, Ilyas S. 1999. Parameter Pengujian Vigor Benih dari Komparatif ke Simulatif. Jakarta (ID): PT Grasindo.
Saenong S. 1986. Kontribusi Vigor Awal Terhadap Daya Simpan Benih Jagung (Zea mays L.) dan Kedelai (Glycine max L. Merr.) [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Shiddiqui SU, Ali AAM, Chaundary. 2008. Germination behaviour of wheat (Triticum aestivum) varieties of artificial ageing under varying temperature and humidity. Pak. J. Bot. 40: 1121-1127.
Soltani A, Mohammadi H, Sadeghipour E, Zaenali. 2010. Effect of seed ageing on sebsequent seed reserve utilization and seedling growth in soybean. Int. J. Plant Prod. 5: 1735-6814.
Sumpena U. 2007. Budi Daya Mentimun. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. Sutopo L. 2004. Teknologi Benih. Jakarta (ID): PT Raja Grafindo Persada.
Tatipata A. 2007. Pengaruh kadar air awal, kemasan dan lama simpan terhadap protein membran dalam mitokondria benih kedelai. Bul.Agron. 36(1): 8-16. Tilebeni GH, Golpayegani. 2011. Effect of seed ageing on physiological and
biochemical changes in rice seed (Oryza sativa L.). Int. J. Agric. Sci. Iran.
24
Lampiran 1 Bagan alir penelitian
Benih Mentimun varietas Misano, Monza dan Penus dengan
viabilitas awal ˃ 95%
Perendaman benih dengan etanol 96%. Waktu perendaman untuk varietas :
1. Monza (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, dan 180 menit)
2. Penus (0, 1, 3, 15, 20, dan 25 jam)
3. Misano (0, 8, 9, 10, 13, 15, 17, 20, dan 23 jam).
Penentuan waktu pengusangan yang terbaik hasil analisis regresi untuk mendapatkan benih dengan tingkat viabilitas
80% dan 60% pada setiap varietas
Aplikasi dua waktu pengusangan terbaik pada setiap varietas benih
Lot benih dengan tingkat viabilitas 80% dan 60%
Penyimpanan benih pada kondisi simpan Kamar selama 8 minggu
Penyimpanan benih pada kondisi simpan AC selama 8 minggu
Pengujian DB dan KCT benih pada setiap periode simpan
(0,2,4,6,8 minggu). Pengujian Kadar pada setiap periode simpan (0,4,8 minggu)
Kondisi simpan kamar Kedua tingkat viabilitas (TV1 dan TV2) dapat dipertahankan selama : 1. Empat minggu pada varietas
Misano
2. Dua minggu pada varietas Monza 3. Delapan minggu pada varietas
Penus
Kondisi simpan AC
Kedua tingkat viabilitas (TV1 dan TV2) dapat dipertahankan selama : 1. Delapan minggu pada varietas
Misano
2. Enam minggu pada varietas Monza
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 4 Agustus 1991 dari ayah Ali Abdul Rosyad dan ibu Encum Cumiati. Penulis adalah putra pertama dari tiga bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Al-Ma’soem Jatinangor Sumedang dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Agronomi dan Hortikutura, Fakultas Pertanian.
