POLA KEMUNDURAN VIABILITAS DAN PENGEMBANGAN
METODE PENDUGAAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH PEPAYA (
Carica papaya
L.)
ASTRYANI ROSYAD
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pola Kemunduran Viabilitas dan Pengembangan Metode Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Pepaya 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2016
Astryani Rosyad
RINGKASAN
ASTRYANI ROSYAD. Pola Kemunduran Viabilitas dan Pengembangan Metode Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Pepaya (Carica papaya L.). Dibimbing oleh M RAHMAD SUHARTANTO dan ABDUL QADIR.
Keberhasilan budidaya pepaya diawali dengan penggunaan benih berkualitas yang dapat menghasilkan buah bermutu. Mutu, jumlah dan kesinambungan dalam penyediaan benih menjadi perhatian yang cukup penting dalam pengembangan budidaya pepaya. Informasi mutu benih selama penyimpanan dapat diketahui melalui penyimpanan secara aktual dan pendugaan vigor daya simpan. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan metode pengusangan cepat yang efektif antara fisik dengan kimia, mempelajari kemunduran benih selama pengusangan cepat dengan pola time series, serta mempelajari penurunan benih selama penyimpanan aktual pada kondisi simpan kamar (suhu 28-30°C, RH 75-78%) dan AC (suhu 18-20°C, RH 51-60%) dengan tiga tingkat kadar air awal (7-9%, 9-11%, dan 11-13%) selama 22 minggu. Tujuan akhirnya adalah membangun model vigor daya simpan benih.
Penelitian pengusangan cepat dan penyimpanan dilakukan pada bulan Oktober 2015 hingga Mei 2016 di laboratorium benih, Dept AGH, IPB. Kedua penelitian menggunakan rancangan acak lengkap tersarang dengan empat ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengusangan cepat secara fisik dengan alat IPB 77-1 MMM lebih efektif daripada pengusangan kimia dengan alat IPB 77-1 MM untuk benih pepaya. Benih pepaya mengalami penurunan viabilitas dengan peubah daya berkecambah menjadi 80.26% dan penurunan vigor dengan peubah indeks vigor menjadi 70.91% setelah diusangkan secara fisik selama 33 menit.
Kemunduran viabilitas benih yang disimpan selama 22 minggu dengan peubah daya berkecambah terendah terdapat pada kombinasi perlakuan kondisi simpan kamar dan KA awal 11-13% (DB 55.67%) serta kondisi simpan AC dan KA awal 7-9% (DB 55.33%). Kombinasi perlakuan lainnya memiliki tingkat viabilitas yang masih tinggi dengan kisaran DB antara 64.00-66.67%. Sedangkan kemunduran vigor benih pada periode simpan yang sama, dengan tolok ukur indeks vigor terendah terdapat pada kombinasi perlakuan kondisi simpan kamar dan KA awal 11-13% (IV 22.67%), sedangkan tertinggi pada perlakuan ruang AC dan KA awal 9-11% (IV 54.67%).
Hasil penelitian juga menunjukkan terdapat korelasi yang erat antara pola kemunduran benih pada pengusangan cepat dan penyimpanan aktual, sehingga model pendugaan vigor daya simpan (y) berdasarkan waktu pengusangan (x) dapat disusun dengan persamaan y = a + b expcx. Simulasi pendugaan vigor daya simpan dengan nilai konstanta a, b, dan c serta input waktu pengusangan dapat menduga vigor daya simpan benih selama penyimpanan aktual.
SUMMARY
ASTRYANI ROSYAD. Viability Deterioration Pattern and Storability Estimation Method of Papaya (Carica papaya L.) Seed. Supervised by M RAHMAD SUHARTANTO and ABDUL QADIR.
The success of the papaya cultivation begins by using high quality seeds that can produce high quality fruit. Quality, quantity and continuity in seed supply become main focus to developing papaya cultivation. Information of seed quality during storage can be determined through the actual storage and storability vigor estimation. This study aims to compare the effective accelerated aging method between physical and chemical, and to study the seed deterioration during storage in ambient (T 28-30°C, RH 75-78%) and AC (T 18-20°C, RH 51-60%) condition with three levels of initial moisture content (7-9%, 9-11%, and 11-13%) for 22 weeks. The final objective of this research was to develop model for storability vigor of papaya seed.
Two experiment, accelerated aging and seed storage were conducted at Seed Laboratory, Dept AGH, IPB from October 2015 until May 2016. A randomized complete design with nested factors and four replications was applied to both experiments. The results showed that physical accelerated aging using IPB 77-1 MMM machine more effective than chemical accelerated aging using IPB 77-1 MM machine for papaya seed. Papaya seed viability measured by normal seedling persentage decreased to 80.26% and seed vigor measured by index vigor decreased to 70.91% after physical accelerated for 33 minutes.
Viability of 22 week stored seed with normal seedling variable (NS) has significantly low percentage for the combined treatment of the ambient condition and the initial moisture content of 11-13% (NS 55.67%) and the combined treatment of AC condition and initial moisture content of 7-9% (NS 55.33%). The combination of other treatments have high rate of viability in the range between 64.00-66.67% of normal seedling. While the decline of seed vigor measured by IV on the same storage period, has significantly low values for the combined treatment of the ambient condition and the initial moisture content of 11-13% (IV 22.67%), while the highest in the AC condition and initial moisture content of 9-11% (IV 54.67%)
The model can be used to estimate accurately the storability vigor of papaya seed by the equation y = a + b expcx where y : storability vigor estimation, x : aging time and a,b,c : constant value. Simulation of storability vigor estimation with constant value of a, b, c and input of aging time can estimate storability seed vigor in actual storage.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih
POLA KEMUNDURAN VIABILITAS DAN PENGEMBANGAN
METODE PENDUGAAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH PEPAYA (
Carica papaya
L.)
ASTRYANI ROSYAD
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tesis dengan judul “Pola Kemunduran Viabilitas dan Pengembangan Metode Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Pepaya (Carica papaya L.) ini disusun oleh penulis sebagai syarat untuk memperoleh gelar magister pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih, Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) Kementerian Riset Teknologi dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia atas beasiswa Fresh graduate yang penulis terima selama menempuh studi di Sekolah Pascasarjana IPB serta Pusat Kajian Hortikultura Tropis (PKHT) atas bantuan biaya penelitian. Terima kasih kepada Bapak Dr Ir M Rahmad Suhartanto, MSi dan Bapak Dr Ir Abdul Qadir, MSi selaku komisi pembimbing atas bimbingan, arahan dan masukan selama penelitian dan penyusunan karya ini, kepada Ibu Dr Ir Eny Widajati, MS selaku penguji luar komisi atas arahan dan masukan pada saat ujian tesis, serta kepada Ibu Dr Ir Endah Retno Palupi, MSc selaku ketua Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih atas masukan dan arahan selama ujian tesis.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada suami (Punjung Medaraji Suwarno), orang tua, mertua, seluruh keluarga, serta teman-teman (PS ITB, AGH 46, Midori, Jaika dan Novia Mustikasari) atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2016
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN ix
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 3
Ruang Lingkup Penelitian 3
TINJAUAN PUSTAKA 3
Penyimpanan Benih Pepaya 3
Konsep Kemunduran Benih 4
Hubungan Vigor Daya Simpan dan Metode Pengusangan Cepat 5
Pendugaan Daya Simpan Benih 6
BAHAN DAN METODE 7
Waktu dan Tempat 7
Sumber Benih 8
Pelaksanaan Percobaan 8
Percobaan I : Efektivitas Metode Pengusangan Cepat secara Fisik dan
Kimia Benih Pepaya 8
Percobaan II : Kemunduran Benih Pepaya selama Pengusangan Cepat menggunakan Metode Pengusangan Terpilih dengan Pola
Time Series 9
Percobaan III : Kemunduran Benih Pepaya selama Penyimpanan Aktual 9 Percobaan IV : Penyusunan Model Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih
Pepaya 10
Pengamatan 11
HASIL DAN PEMBAHASAN 14
Percobaan I : Efektivitas Metode Pengusangan Cepat secara Fisik dan
Kimia Benih Pepaya 14
Percobaan II : Kemunduran Benih Pepaya selama Pengusangan Cepat menggunakan Metode Pengusangan Terpilih dengan Pola
Time Series 23
Percobaan III : Kemunduran Benih Pepaya selama Penyimpanan Aktual 24 Percobaan IV : Penyusunan Model Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih
Pepaya 30
SIMPULAN DAN SARAN 50
Saran 51
DAFTAR PUSTAKA 51
RIWAYAT HIDUP 58
DAFTAR TABEL
1 Pengaruh waktu pengusangan fisik terhadap peubah kadar air (KA), kecepatan tumbuh (KCT), indeks vigor (IV), daya berkecambah (DB), potensi tumbuh maksimum (PTM) dan Tetrazolium (TZ) 14 2 Hasil analisis regresi peubah kadar air dan viabilitas benih pepaya
selama pengusangan cepat secara fisik 16
3 Pengaruh waktu pengusangan kimia terhadap peubah kadar air (KA), kecepatan tumbuh (KCT), indeks vigor (IV), daya berkecambah (DB), potensi tumbuh maksimum (PTM) dan Tetrazolium (TZ) 19 4 Hasil analisis regresi peubah kadar air dan viabilitas benih pepaya
selama pengusangan cepat secara kimia 20
5 Pengaruh waktu pengusangan fisik dengan pola time series terhadap peubah kadar air (KA), kecepatan tumbuh (KCT), indeks vigor (IV), daya berkecambah (DB), dan potensi tumbuh maksimum (PTM) 23 6 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur kadar air
pada periode simpan 2,14,16 dan 18 minggu 24 7 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan kadar air awal benih
pepaya Callina pada penyimpanan 0, 4, 6, 8, 10, 12, 20 dan 22 minggu
pada tolok ukur kadar air 25
8 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur kecepatan tumbuh benih pada periode simpan 0 sampai dengan 18 minggu 26 9 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan kadar air awal benih
pepaya Callina pada penyimpanan 20 dan 22 minggu pada tolok ukur
kecepatan tumbuh 26
10 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur indeks vigor benih pada periode simpan 2, 4, 6, 8, 10, dan 14 minggu 27 11 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan KA awal benih pada
penyimpanan 0, 12, 16, 18, 20, dan 22 minggu terhadap tolok ukur
indeks vigor 27
12 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur daya berkecambah benih pada periode simpan 0 sampai dengan 20 minggu 28 13 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan KA awal benih pada
penyimpanan 0, 12, 16, 18, 20 dan 22 minggu terhadap tolok ukur
indeks vigor 29
14 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur potensi tumbuh maksimum benih pada periode simpan 2 sampai dengan 22
minggu 29 15 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan KA awal benih pepaya
Callina pada penyimpanan 0 minggu terhadap tolok ukur potensi
tumbuh maksimum 29
17 Hasil analisis regresi peubah kecepatan tumbuh selama 22 minggu 32 18 Hasil analisis regresi peubah indeks vigor selama 22 minggu 34 19 Hasil analisis regresi peubah daya berkecambah selama penyimpanan
22 minggu 36
20 Hasil analisis regresi peubah potensi tumbuh maksimum selama 22
minggu 38 21 Analisis korelasi antara peubah VDSP terhadap VDS (KA, KCT, IV,
DB, dan PTM) 44
22 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang kamar
dengan KA awal 7-9% 44
23 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang kamar
dengan KA awal 9-11% 45
24 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang kamar
dengan KA awal 11-13% 45
25 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang AC
dengan KA awal 7-9% 45
26 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang AC
dengan KA awal 9-11% 45
27 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang AC denga
KA awal 11-13% 45
28 Model persamaan daya simpan dugaan pada setiap kombinasi perlakuan
KA awal dan ruang simpan 49
29 Simulasi model pendugaan vigor daya simpan benih pepaya pada
peubah daya berkecambah 49
DAFTAR GAMBAR
1 Bagan alir kegiatan penelitian 13
2 Pewarnaan benih pepaya Callina hasil pengujian tetrazolium pada
setiap taraf pengusangan secara fisik 16
3 Hasil pengujian viabilitas dengan tetrazolium pada benih pepaya a) non
viable dan b) viable 16
4 Uji kesesuaian pola kadar air, viabilitas, dan vigor benih selama pengusangan cepat fisik secara aktual dan simulasi 17 5 Perilaku peubah kadar air, kecepatan tumbuh, indeks vigor, daya
berkecambah, dan potensi tumbuh maksimum selama pengusangan
cepat secara fisik 18
6 Pewarnaan benih pepaya Callina hasil pengujian tetrazolium pada
setiap taraf pengusangan secara kimia 20
7 Uji kesesuaian pola kadar air, viabilitas, dan vigor benih selama pengusangan cepat kimia secara aktual dan simulasi 21 8 Perilaku peubah kadar air, kecepatan tumbuh, indeks vigor, daya
berkecambah, dan potensi tumbuh maksimum selama pengusangan
cepat secara kimia 22
9 Perilaku benih pepaya selama pengusangan cepat secara fisik dengan
pola time series 30
11 Pola perilaku peubah kadar air pepaya selama penyimpanan 32 12 Kecepatan tumbuh benih pepaya hasil aktual dan dugaan 33 13 Pola perilaku peubah kecepatan tumbuh selama penyimpanan 34 14 Indeks vigor benih pepaya hasil aktual dan dugaan 35 15 Pola perilaku peubah indeks vigor benih pepaya selama penyimpanan 36 16 Daya berkecambah benih pepaya hasil aktual dan dugaan 37 17 Pola perilaku peubah daya berkecambah selama penyimpanan 38 18 Potensi tumbuh maksimum benih pepaya hasil aktual dan dugaan 39 19 Pola perilaku peubah potensi tumbuh maksimum selama penyimpanan 40 20 Hubungan perilaku antar peubah pada benih pepaya dengan KA awal
A) 7-9%, B) 9-11% dan C) 11-13% yang disimpan pada ruang simpan
Kamar 41
21 Hubungan perilaku antar peubah pada benih pepaya dengan KA awal A) 7-9%, B) 9-11% dan C) 11-13% yang disimpan pada ruang simpan
AC 43
22 Hasil verifikasi persamaan pada ruang simpan kamar dengan kadar air
awal A) 7-9%, B) 9-11% dan C) 11-13% 46
23 Hasil verifikasi persamaan pada ruang simpan AC dengan kadar air
awal A) 7-9%, B) 9-11% dan C) 11-13% 47
DAFTAR LAMPIRAN
1 Deskripsi varietas pepaya Callina (IPB 9) 55 2 Spesifikasi alat pengusangan cepat IPB 77-1 MMM 56 3 Spesifikasi alat pengusangan cepat IPB 77-1 MM 57
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pepaya (Carica papaya L.) merupakan salah satu komoditas buah tropika yang sangat berpotensi untuk dikembangkan. Menurut Suketi et al. (2010) buah pepaya sangat potensial untuk dijadikan bahan pangan pelengkap sebagai buah segar karena harganya yang relatif murah, mudah didapat serta kaya akan vitamin dan mineral. Indonesia sebagai negara tropis memiliki wilayah dengan agroklimat yang sangat cocok bagi pengembangan pepaya. Tanaman ini memiliki daya adaptasi yang luas dan tidak mengenal musim.
Keberhasilan budidaya pepaya diawali dengan penggunaan benih berkualitas yang dapat menghasilkan buah bermutu. Benih hingga saat ini tetap merupakan bahan perbanyakan utama dalam budidaya pepaya. Sari (2005) menyatakan bahwa pengembangan pepaya memerlukan ketersediaan benih secara berkesinambungan, terutama untuk peremajaan tanaman guna mempertahankan produksi yang baik. Mutu, jumlah dan kesinambungan dalam penyediaan benih pepaya menjadi perhatian yang cukup penting dalam pengembangan budidaya pepaya.
Mutu benih yang rendah merupakan kendala utama dalam upaya peningkatan produksi. Wahyuni et al. (2015) menyatakan bahwa produsen benih harus mengetahui periode kapan benih mengalami kemunduran (deteriorasi) sehingga tidak layak lagi untuk dijual. Hal yang berkaitan dengan pencantuman umur simpan benih di Indonesia saat ini masih sangat minimum. Produsen benih memiliki informasi mengenai mutu benih hanya pada awal produk dikemas dan sebelum benih tersebut didistribusikan. Mutu benih selama penyimpanan dan sebelum ditanam oleh petani perlu pengujian terlebih dahulu. Kegiatan tersebut memerlukan waktu dan biaya tambahan yang akan mempengaruhi keuntungan produsen atau harga jual hingga ke petani. Penentuan umur simpan benih dapat dilakukan dengan metode penyimpanan benih pada kondisi aktual, tetapi kurang efisien dari segi waktu dan biaya.
Mutu suatu lot benih ditentukan oleh tingkat viabilitas yang terdiri atas viabilitas potensial dan vigor. Viabilitas potensial adalah kemampuan benih untuk tumbuh normal pada kondisi optimum sedangkan vigor adalah kemampuan benih untuk tumbuh normal pada kondisi suboptimum. Vigor benih terdiri dari vigor kekuatan tumbuh dan vigor daya simpan. Vigor daya simpan merupakan vigor benih yang menunjukkan kemampuan benih untuk disimpan dalam keadaan sub optimum (Sadjad et al. 1999). Benih dengan vigor daya simpan tinggi mampu mempertahankan viabilitas dengan baik selama penyimpanan, sedangkan benih dengan vigor daya simpan rendah mengalami kemunduran lebih cepat.
Benih selama peredaran harus terjaga mutunya, sehingga diperlukan informasi terkait daya simpan dugaan sehingga benih tidak disimpan lebih dari kemampuannya dalam mempertahankan viabilitasnya (Rosida et al. 2015). Salah satu metode pengujian vigor daya simpan benih adalah dengan metode pengusangan cepat (accelerated aging test).
2
tahun 1974 mengembangkan metode pengusangan cepat menggunakan senyawa kimiawi yaitu dengan etanol, sehingga dirancang alat pengusangan cepat dengan uap etanol pada tahun 1977 yang diberi kode IPB 77-1 (Sadjad et al. 1982). Alat IPB 77-1 terus mengalami modifikasi untuk meningkatkan efektifitas pengusangan diantaranya IPB 77-1 M (Sadjad 992) dan IPB 77-1 MM (Suhartanto 1994). Hasil penelitian Terryana (2012) menyatakan pengusangan cepat secara kimia dengan uap etanol dengan alat IPB 77-1 MM dapat menduga vigor daya simpan beberapa varietas benih kedelai. Suhartanto dan Qadir (2013) memodifikasi alat IPB IPB 77-1 MM menjadi alat IPB 77-77-1 MMM yang dikhususkan sebagai alat pengusangan cepat secara fisik yaitu dengan uap panas. Penelitian berkaitan dengan pengujian efektifitas alat IPB 77-1 MMM untuk pendugaan vigor daya simpan benih belum ada sampai saat ini.
Penelitian ini akan membandingkan efektifitas pengusangan cepat secara kimia dengan alat IPB 77-1 MM dan secara fisik dengan IPB 77-1 MMM pada benih pepaya, sekaligus memperoleh lama pengusangan cepat yang sesuai untuk benih pepaya. Pengusangan cepat yang efektif pada benih pepaya, diharapkan dapat menghasilkan pola penurunan viabilitas benih yang bisa digunakan untuk membuat pendugaaan daya simpan benih pepaya.
Perumusan Masalah
Ketersediaan benih pepaya bermutu secara berkesinambungan selalu diperlukan untuk pengembangan dan peremajaan tanaman pepaya guna mendapatkan produksi yang baik. Pemenuhan kebutuhan benih bermutu dapat dilakukan dengan upaya pendugaan terhadap daya simpan benih, sehingga dapat diketahui lama periode waktu penyimpanan yang menunjukkan vigor daya simpan benih minimum.
Vigor daya simpan benih dapat dideteksi dengan metode pengusangan cepat. Alat yang dapat digunakan dalam pengusangan cepat ialah alat IPB 77-1 MM yang berkerja secara kimia dan alat IPB 77-1 MMM yang bekerja secara fisik, sehigga perlu diketahui satu metode dan alat pengusangan yang efektif untuk benih pepaya.
Perubahan perilaku fisiologis benih selama pengusangan cepat dan selama penyimpanan aktual dianalisis dengan melihat hubungan antar peubah. Data yang diperoleh disusun menjadi suatu pola untuk menduga vigor daya simpan. Benih pepaya yang memiliki vigor daya simpan yang tinggi diharapkan mempunyai daya simpan yang tinggi.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan pola kemunduran viabilitas dan pengembangan metode pengujian vigor daya simpan benih pepaya, dengan :
1. Memilih metode pengusangan yang efektif
2. Mempelajari kemunduran benih selama pengusangan cepat menggunakan metode terpilih dengan pola time series
3. Mempelajari kemunduran benih selama penyimpanan aktual
3 Manfaat Penelitian
Penelitian diharapkan dapat digunakan untuk mendapatkan metode peng-usangan yang efektif serta menduga daya simpan benih pepaya melalui pendugaan.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian diawali dengan memberikan perlakuan pengusangan cepat pada benih pepaya secara kimia dengan alat IPB 77-1 MM dan secara fisik dengan alat IPB 77-1 MMM. Selanjutnya, dari kedua metode tersebut ditetapkan satu metode yang cepat, mudah dan perlakuan menghasilkan penurunan nilai berkecambah sebesar 40% pada percobaan satu. Percobaan dilanjutkan dengan menentukan pola penurunan mutu benih dengan time series berdasarkan lama pengusangan yang terpilih pada percobaan dua. Percobaan yang ketiga adalah penyimpanan benih pepaya pada kondisi ruang simpan kamar dan AC selama 22 minggu. Selanjutnya dilakukan analisis hubungan antar peubah yang diamati pada metode pengusangan dengan pola time series pada percobaan dua dan percobaan penyimpanan benih pada percobaan tiga kemudian pada percobaan empat disusun model pendugaan daya simpan benih.
TINJAUAN PUSTAKA
Penyimpanan Benih Pepaya
Penyimpanan bertujuan untuk menjaga ketersediaan benih dari satu musim ke musim berikutnya. Penyimpanan benih bertujuan untuk mempertahankan viabilitas benih yang lama dengan mengkondisikan pada penyimpanan yang tepat (Justice dan Bass 2002). Tujuan lainnya adalah untuk mempertahankan viabilitas benih sampai benih akan digunakan kembali.
Cara penanganan dan penyimpanan benih tergantung dari sifatnya yang dibedakan menjadi tiga kelompok yaitu benih ortodoks, benih rekalsitran (Roberts 1972) dan diantara keduanya ada benih intermediate (Ellis et al. 1991). Benih ortodoks umumnya tahan dikeringkan sampai kadar air sangat rendah (4%), dapat disimpan pada suhu rendah/sangat rendah (< 0 °C), dan masa simpan lebih lama dibandingkan benih rekalsitran. Benih rekalsitran peka terhadap penurunan kadar air (kadar air kritikal berkisar antara 12-31%) dan suhu rendah (< 16-18 °C). Sedangkan benih intermediate adalah benih yang lebih toleran terhadap penurunan kadar air sampai dengan 5-10% tetapi tidak toleran terhadap suhu rendah yaitu berkisar antara 15-20 °C. Kategori benih ortodoks, rekalsitran dan intermediate dapat berbeda diantara setiap spesies bahkan varietas.
4
(1991) mengelompokkan benih pepaya ke tipe intermediet karena adanya indikasi stress akibat desikasi pada tingkat kadar air kurang dari 8%.
Perbedaan sifat benih pepaya antar varietas ditemukan pada varietas pepaya yang dikeluarkan oleh IPB. Nurlovi (2004) menyimpulkan bahwa benih pepaya IPB 1 (var. Arum Bogor) rentan terhadap desikasi karena terjadi penurunan viabilitas ketika benih diturunkan kadar airnya menjadi 6-8%, sedangkan kadar air optimum untuk penyimpanan adalah 11-13%. Varietas yang sama juga digunakan pada penelitian Sari (2005) yang melaporkan pepaya genotipe IPB 1 (Arum Bogor) mengarah pada sifat ortodoks. Wulandari (2007) menggunakan tiga varietas pepaya dalam pengujian terhadap suhu rendah (-20 °C), hasil menunjukkan bahwa varietas Callina dan Sukma bersifat ortodoks, sedangkan verietas Arum Bogor bersifat
intermediate. Pengujian sifat benih terhadap ketahanan pada suhu rendah (-20 ºC)
juga dilakukan oleh Oktaviani (2012) pada varietas Sukma, Callina dan Carisya. Hasil menunjukkan varietas Sukma termasuk benih intermediate sedangkan varietas Callina dan Carisya termasuk benih ortodoks.
Konsep Kemunduran Benih
Kemunduran benih adalah mundurnya mutu fisiologis benih yang dapat menimbulkan perubahan menyeluruh di dalam benih, baik fisik, fisiologis maupun kimiawi yang mengakibatkan menurunnya viabilitas benih (Sadjad 1994). Benih yang mengalami proses deteriorasi akan menyebabkan turunnya mutu dan sifat benih jika dibandingkan pada saat benih tersebut mencapai masa fisiologinya. Vigor benih tertinggi dicapai pada saat masak fisiologi, setelah itu benih akan mengalami kemunduran secara perlahan-lahan sampai akhirnya mati. Salah satu sebab pemicu laju kemunduran benih ialah kandungan air dalam benih. Kadar air dalam benih dipengaruhi oleh kemampuan benih dalam menyerap dan menahan uap air. Kemampuan menahan dan menahan uap air setiap benih berbeda, tergantung ketebalan dan struktur kulit benih serta komposisi kimia dalam benih (Justice dan Bass 2002).
Kemunduran benih merupakan proses penurunan mutu secara berangsur-angsur dan kumulatif serta tidak dapat balik (irreversible) akibat perubahan fisiologis yang disebabkan oleh faktor dari dalam benih. Proses penuaan atau mundurnya vigor secara fisiologis ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, penurunan pemunculan kecambah di lapangan (field emergence), terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatnya kepekaan terhadap lingkungan yang ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman (Copeland dan McDonald 2001). Benih bervigor tinggi mempunyai laju kemunduran benih lebih lambat dibanding benih bervigor rendah. Menurut Tatipata et al. (2004) kemunduran benih dapat ditengarai secara biokimia dan fisiologi. Indikasi biokimia kemunduran benih dicirikan antara lain penurunan aktivitas enzim, penurunan cadangan makanan, meningkatnya nilai konduktivitas. Indikasi fisiologi kemunduran benih antara lain penurunan daya berkecambah dan vigor.
5 Kandungan air dalam benih dipengaruhi oleh kemampuan benih dalam menyerap dan menahan uap air. Kadar air benih selalu berkesetimbangan dengan RH lingkungannya, hal ini yang menyebabkan benih dikatakan memiliki sifat higroskopis. Salah satu faktor yang memungkinkan benih mengabsorbsi uap air dari lingkungan adalah komposisi kimia dan permeabilitas kulit benih. Komposisi kimia benih yang berperan dalam peningkatan kadar air adalah protein karena sifatnya yang higroskopis (mudah menyerap dan menahan uap air), sedangkan karbohidrat kurang higroskopis dan lipida bersifat hidrofobis (daya tarik terhadap air rendah) (Justice dan Bass 2002).
Hubungan Vigor Daya Simpan dan Metode Pengusangan Cepat
Vigor benih merupakan kemampuan benih untuk mampu tumbuh normal pada kondisi suboptimum. Sadjad et al. (1999) mengkategorikan vigor benih menjadi dua yaitu vigor kekuatan tumbuh dan vigor daya simpan. Vigor daya simpan menunjukkan parameter vigor benih yg ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk disimpan dalam keadaan sub optimum, yaitu kondisi simpan dengan suhu dan RH tinggi. Salah satu metode untuk menguji vigor daya simpan benih adalah dengan metode pengusangan cepat (accelerated aging test).
Metode pengusangan cepat pertama kali ditemukan oleh Delouche dengan mengusangkan benih menggunakan perlakuan fisik dengan suhu 41°C dan RH 100% selama tiga sampai empat hari. Metode pengusangan cepat ini telah divalidasi oleh International Seed Testing Association (ISTA) adalah metode pengusangan cepat menggunakan suhu tinggi 41±0.3 ºC dan RH tinggi ≈95% terhadap benih kedelai (Glycine max L.) (ISTA 2014). Kemunduran benih secara artifisial dengan perlakuan suhu dan RH tinggi diduga terjadi karena adanya proses peroksidasi lipid dengan bantuan enzim lipoxygenase.
Pengembangan metode pengusangan cepat telah banyak dilakukan salah satunya oleh Sadjad tahun 1974 (Sadjad et al. 1982), dengan memberikan perlakuan pengusangan benih secara kimiawi yaitu dengan etanol. Keberadaan etanol internal dalam benih selama penyimpanan secara alami mengindikasikan tingkat kemunduran benih. Pian (1981) menyatakan bahwa kadar etanol benih berkorelasi dengan viabilitas benih yang diukur baik dengan kaidah fisiologi, biokimia ataupun sitologi. Dengan kata lain kadar etanol didalam benih berkorelasi positif dengan tingkat kemunduran benih. Perlakuan etanol eksternal dalam bentuk uap dapat diserap oleh benih. Jumlah uap yang diserap diduga fungsi dari ukuran benih, luas permukaan benih, komposisi kimiwi benih, tekanan uap, suhu dan lama waktu perlakuan. Kemunduran benih akibat etanol disebabkan karena adanya proses denaturasi protein, kerusakan struktur organel sel serta menghambat aktifitas enzim.
6
Ekowahyuni et al.(2012) menunjukkan bahwa pengusangan cepat pada suhu 40 °C dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan benih cabai. Tubic et al. (2011) menyatakan bahwa kadungan lipid peroksida pada benih kedelai yang didera dengan suhu 42 °C dan RH 100% selama tiga hari hampir sama dengan kandungan lipid peroksida pada benih yang disimpan selama 12 bulan dengan kondisi simpan konvensional. Tilebeni dan Golpayegani (2011) menyatakan bahwa benih padi yang diusangkan dengan suhu 45 °C dan RH 100% selama 0, 2, 3, dan 5 hari mengalami penurunan daya berkecambah hingga 60%, ditinjau dari aspek biokimiawi pengusangan cepat berkorelasi dengan peningkatan kandungan asam lemak bebas, kandungan total peroksida dan penurunan aktivitas enzim peroksidase dan enzim antioksidan.
Pendugaan Daya Simpan Benih
Pendugaan daya simpan benih dengan konsep persamaan pertama kali dikembangkan oleh Roberts (1972). Konsep ini menerapkan pengaruh kondisi internal benih yaitu kadar air dan kondisi lingkungan yaitu suhu guna menduga periode simpan benih pada P50. Bentuk model persamaan Roberts adalah sebagai berikut :
Log P50 = Kv – C1m – C2t
dimana P50 adalah waktu yang diperlukan hingga benih kehilangan 50% viabilitasnya (hari); Kv, C1 dan C2 adalah konstanta spesifik spesies; m adalah kadar air (%) dan t adalah suhu (°C).
Persamaan tersebut dinyatakan memiliki kecocokan dengan berbagai data observasi, sehingga dapat digunakan untuk menduga periode simpan beberapa spesies diantaranya padi (log P50 = 6.531 – 0.159m – 0.069t). Rumus tersebut dapat diaplikasikan sebagai berikut, apabila benih padi kita berkadar air 12%, disimpan pada suhu 30 °C, maka apabila dikehendaki viabilitas masih 95%, benih padi masih bisa disimpan sekitar 200 hari. Pada suhu 20 °C, dengan kadar air 12% dapat disimpan sekitar 1000 hari (Sadjad 1994). Persamaan viabilitas Robert telah menjadi dasar dalam pengembangan model untuk menduga daya simpan benih diantaranya pada kedelai dan jagung (Saenong 1986) serta benih kedelai dan kapas (Wang et al. 2010). Bentuk model persamaan regresi berganda Saenong (1986) adalah sebagai berikut :
DS = K1 - K2DHL + K3Valk – K4DHLValk
dimana DS adalah daya simpan benih untuk mencapai P40; DHL adalah peubah daya hantar listik; Valk adalah peubah daya berkecambah benih setelah didera alkohol dan K1, K2 ,K3 ,K4 adalah konstanta benih kedelai varietas orba.
7 Pendugaan vigor daya simpan benih kedelai pada kondisi simpan terbuka melalui model dilakukan oleh Hasbianto (2012) dan Wahyuni (2014). SoyVios
merupakan model penyimpanan terbuka yang dibuat oleh Hasbianto (2012), yang terdiri dari SoyVios-1 dan SoyVios-2. SoyVios-1 Model disusun berdasarkan viabilitas yang dikemukakan oleh Roberts dan Ellis dengan peubah input terdiri atas permeabilitas kemasan, varietas, kadar air, viabilitas awal dan suhu. SoyVios-1
Model dapat menduga secara logik lama simpan dan vigor daya simpan (VDS)
benih kedelai varietas Detam-1, Anjasmoro, Tanggamus dan Wilis. SoyVios-2
Model (model dinamik penyimpanan benih kedelai) dengan input permeabilitas dan
luas kemasan, RH lingkungan simpan (RH out), suhu, kadar air awal dan viabilitas awal dapat menduga secara logik KA benih, VDSDB, VDSDHLdan periode simpan benih kedelai varietas Anjasmoro yang disimpan menggunakan kemasan karung plastik, plastik PP dan aluminium foil.
Wahyuni (2014) menyatakan bahwa model dinamik penyimpanan benih kedelai yang dibangun dengan menggunakan input RH lingkungan simpan (RH out), suhu, varietas, permeabilitas, kadar air dan viabilitas awal yang dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan benih kedelai. Model dinamik penyimpanan terbuka benih kedelai dapat menduga secara logik dan layak kadar air (KA) dan vigor daya simpan (VDSDB) pada empat varietas benih kedelai yaitu Anjasmoro, Wilis, Detam-1 dan Detam-2.
Nizaruddin et al. (2014) menyusun persamaan pendugaan vigor daya simpan dan daya simpan benih kedelai melalui metode deteriorasi terkontrol. Persamaan vigor daya simpan disusun sebagai berikut :
VDS = a exp-bt
dimana VDS adalah vigor daya simpan, a dan b adalah nilai konstanta. Hasil me-nunjukkan bahwa persamaan dapat menduga dengan baik peubah daya berkecambah dan kecepatan tumbuh aktual. Persamaan pendugaan daya simpan simpan disusun sebagai berikut :
DS = a exp VDB
dimana DS adalah daya simpan, a dan b adalah konstanta. Persamaan dapat menduga secara logik daya simpan benih kedelai varietas Wilis dan Detam-1.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Reproduksi dan Biofisik Benih dan laboratorium Penyimpanan dan Pengujian Mutu Benih, Bagian Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor pada bulan Oktober 2015 sampai dengan Mei 2016.
Sumber Benih
8
2008). Seluruh benih diekstraksi lalu direndam dalam air selama 48 jam, kemudian dibersihkan dari sarkotesta menggunakan abu gosok dan dibilas hingga bersih (Suhartanto et al. 2011). Benih yang telah diekstraksi dikeringanginkan selama 3-5 jam diatas kertas stensil sampai tidak ada air yang menetes dari benih. Benih selanjutnya dikeringanginkan sesuai dengan kadar air percobaan yaitu 7-9% selama tiga hari, 9-11% selama dua hari dan 11-13% selama satu hari pada suhu 26-30 °C dan RH 45-65%.
.
Pelaksanaan Percobaan
Percobaan I : Efektivitas Metode Pengusangan Cepat secara Fisik dan Kimia Benih Pepaya
Pengusangan Cepat Benih Pepaya secara Fisik dengan alat IPB 77-1 MMM Rancangan percobaan disusun menggunakan rancangan tersarang (Nested
design) pada waktu pengusangan. Waktu pengusangan terdiri atas 11 taraf (0x5,
1x5, 2x5, 3x5, 4x5, 5x5, 6x5, 7x5, 8x5, 9x5 dan 10x5 menit). Angka pertama menunjukkan frekuensi pengusangan dan angka kedua menunjukkan waktu pengusangan. Penelitian terdiri dari 11 satuan percobaan yang diulang sebanyak empat kali, satu satuan percobaan terdiri dari 50 butir benih. Peubah yang diamati adalah kadar air benih (KA), daya berkecambah setelah pengusangan cepat (VDS P ), indeks vigor setelah pengusangan cepat (VDS P V ), potensi tumbuh maksimum setelah pengusangan cepat (VDS P PT ) dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan cepat (VDS P T ). Peubah bikoimia yang digunakan adalah uji tetrazolium (VDSPTZ).
Benih yang akan diusangkan direaktivasi dengan cara dilembabkan selama empat hari. Benih lembab dimasukkan ke dalam tabung dalam ruang pengusangan. Pengusangan cepat benih pepaya secara fisik menggunakan alat IPB 77-1 MMM dilakukan dengan menggunakan uap panas dengan suhu dan RH yang konstan. Uap panas dalam ruang deraan berasal dari proses pemanasan ± 1 L air yang dialirkan ke dalam ruang deraan. Suhu dan RH ruang deraan mencapai konstan selama 90 menit dengan kisaran suhu 50-60 °C dan RH >90%. Spesifikasi alat pengusangan cepat IPB 77-1 MMM disajikan pada Lampiran 2.
Pengusangan Cepat Benih Pepaya secara Kimia dengan alat IPB 77-1 MM Rancangan percobaan disusun menggunakan rancangan tersarang (Nested
design) pada waktu pengusangan. Waktu pengusangan cepat terdiri dari 8 taraf (0,
1x20, 2x20, 3x20, 4x20, 5x20, 6x20 dan 7x20 menit). Angka pertama menunjukkan frekuensi pengusangan dan angka kedua menunjukkan waktu pengusangan. Penelitian terdiri dari 8 satuan percobaan yang diulang sebanyak empat kali, satu satuan percobaan terdiri dari 50 butir benih. Peubah yang diamati adalah kadar air (KA), daya berkecambah setelah pengusangan cepat (VDS P ), indeks vigor setelah pengusangan cepat (VDS P V), potensi tumbuh maksimum setelah pengusangan cepat (VDS PPT ) dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan cepat (VDSP T). Peubah bikoimia yang digunakan adalah uji tetrazolium (VDSPTZ).
9 dalam ruang deraan. Benih hasil reaktivasi didera dengan uap etanol sesuai dengan waktu pengusangan yang telah ditentukan. Spesifikasi alat pengusangan cepat IPB 77-1 MM disajikan pada Lampiran 3.
Model linier yang digunakan pada kedua percobaan adalah sebagai berikut: Yij = μ + αi +τj+(ατ)ij +εij
Keterangan :
Yij = nilai pengamatan pada lama pengusangan ke-i dan ulangan ke-j. μ = nilai tengah umum
αi = pengaruh perlakuan waktu pengusangan ke-i τj = pengaruh ulangan ke-j
(ατ)ij = ulangan tersarang dalam waktu pengusangan εij = galat
Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan uji F. Apabila didapatkan hasil yang berpengaruh nyata, maka dilakukan analisis lanjut dengan uji
Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf α=5% dengan menggunakan
perangkat lunak SAS v.9. Metode pengusangan cepat yang efektif dipilih berdasarkan perlakuan yang menghasilkan penurunan nilai daya berkecambah sebesar 40% dengan waktu yang lebih singkat. Penentuan batas penurunan DB didasari oleh tingkat kelayakan lolos uji daya berkecambah sebesar 60% berdasarkan Permentan Nomor 01/Kpts/SR.130/12/2012.
Percobaan II : Kemunduran Benih Pepaya selama Pengusangan Cepat menggunakan Metode Pengusangan Terpilih dengan Pola
Time Series
Metode pengusangan cepat yang digunakan pada percobaan II didapatkan dari metode yang terpilih pada percobaan I. Pola time series disusun dari persamaan exponensial (percobaan I) untuk setiap peubah yang diamati. Pola yang disusun berdasarkan waktu pengusangan yang terdiri dari 12 titik. Penentuan jumlah titik waktu pengusangan disesuaikan dengan jumlah pengamatan pada kondisi penyimpanan benih aktual. Peubah buat pola adalah kadar air (KA), daya berkecambah setelah pengusangan cepat ( VDS P ), indeks vigor setelah pengusangan cepat (VDS P V), potensi tumbuh maksimum setelah pengusangan cepat (VDS P PT ) dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan cepat (VDSP T ).
Percobaan III : Kemunduran Benih Pepaya selama Penyimpanan Aktual
Penyimpanan dan pengujian benih dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari perilaku benih pepaya yang disimpan pada ruang kamar (suhu 28-30 °C, RH 75-78%) dan ruang AC (suhu 18-20 °C, RH 51-60%) selama 22 minggu. Rancangan percobaan disusun dengan rancangan acak lengkap tersarang pada kondisi ruang penyimpanan (ruang kamar dan AC) dengan perlakuan kadar air awal benih (7-9%, 9-11%, dan 11-13%). Kombinasi perlakuan diulang sebanyak empat kali ulangan. Satu satuan percobaan terdiri dari 100 benih yang dikemas dengan
aluminium foil.
10
kecepatan tumbuh setelah penyimpanan (VDS T). Model linier dari rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut :
Yijk = μ + τi + (ατ)ij + βk + (αβ)ik + εijk Keterangan :
Yijk = nilai pengamatan pada perlakuan ruang simpan ke-i, ulangan ke-j dan kadar air ke-k
μ = nilai tengah umum
τi = pengaruh perlakuan suhu ruang simpan ke-i (i = kamar dan AC)
(ατ)ij = komponen acak dari pengaruh perlakuan suhu ruang yang menyebar normal βk = pengaruh kadar air ke-k (k= 7-9%, 9-11%, dan 11-13%)
(αβ)ik= pengaruh interaksi ruang simpan ke-i dan kadar air ke-k εijk = galat
Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan uji F. Apabila didapatkan hasil yang berpengaruh nyata, maka dilakukan analisis lanjut dengan uji
Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf α = 5% dengan menggunakan
perangkat lunak SAS v.9. Suhu dan kelembaban ruang simpan harian diukur dengan thermohygrometer.
Percobaan IV : Penyusunan Model Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Pepaya
Penyusunan model pendugaan vigor daya simpan benih pepaya dilakukan dengan tiga tahapan, yaitu : (1) penyusunan pola kemunduran benih hasil pengusangan cepat dan hasil penyimpanan aktual, (2) penyusunan persamaan untuk model pendugaan vigor daya simpan, serta (3) verifikasi dan simulasi
Pembuatan pola kemunduran benih
Data kemunduran benih hasil pengusangan cepat berdasarkan pola time
series hasil percobaan dua dan penyimpanan aktual hasil percobaan tiga disusun
berdasarkan persamaan eksponensial dengan dasar laju penurunan viabilitas benih menggambarkan pola yang non linier. Model disusun dalam Minitab v.16, pesamaan yang digunakan sebagai berikut :
Y = a + b expcx...(persamaan 1) Untuk a, b dan c adalah konstanta, x adalah waktu pengusangan (menit)/periode simpan (minggu) dan Y adalah vigor daya simpan benih selama pengusangan cepat (VDSP )/penyimpanan aktual (VDS ).
Penyusunan persamaan untuk model pendugaan vigor daya simpan
Model pendugaan vigor daya simpan disusun berdasarkan persamaan eksponensial seperti pola kemunduran benih dengan a,b,c adalah konstanta, t adalah waktu pengusangan (menit) dan VDS adalah vigor daya simpan benih aktual. Persamaan model pendugaan vigor daya simpan yang akan disusun sebagai berikut :
11 Pola pendugaan vigor daya simpan (persamaan 2) didapatkan melalui : (1) penentuan daya berkecambah sebagai peubah utama pada pengusangan cepat
VDSP ) dengan alasan daya berkecambah (DB) telah mewakili peubah dalam
kemunuduran benih (2) mencari korelasi antara peubah VDS dengan seluruh peubah pada penyimpanan aktual (VDS . Koefisien korelasi sebesar satu mengindikasikan bahwa VDS pengusangan cepat dapat menggambarkan VDS pada penyimpanan aktual.
Verifikasi dan simulasi model vigor daya simpan
Verifikasi merupakan tahapan kegiatan yang bertujuan untuk menilai kesesuaian hasil simulasi dengan hasil aktual. Verifikasi pola dilakukan secara (1) deskriptif dan (2) uji statistik. Verifikasi secara deskriptif dilakukan dengan membuat pola kemunduran vigor daya simpan benih dalam bentuk scatter plot
dengan standar deviasi pada setiap titik pengamatan. Pembuatan scatter plot
menggunakan perangkat lunak MS. Excel. Verifikasi pola dilakukan dengan membandingkan pola eksponensial dengan scatter plot melalui kriteria masuknya pola dalam standar deviasi sebagai tingkat kevalidan. Verifiksi dengan uji statistik dilakukan menggunakan uji kesesuaian (uji-t) menggunakan SAS v 9.0. Simulasi dilakukan dengan menggunakan persamaan model pendugaan vigor daya simpan yang diperoleh dengan input waktu pengusangan cepat (t) dan output vigor daya simpan dugaan (VDS .
Pengamatan Kadar air benih (KA)
Kadar air diukur dengan menggunakan metode oven suhu rendah konstan (103±2 °C) selama (17±1) jam. Setiap ulangan terdiri dari atas satu gram benih. Kadar air benih dihitung dengan rumus:
KA (%) = X 100% Keterangan :
M1 : berat cawan + tutup (g)
M2 : berat benih + M1 sebelum dioven (g) M3 : berat benih + M1 setelah dioven (g) Daya berkecambah (DB)
Daya berkecambah (DB) diukur berdasarkan persentase kecambah normal pada hitungan pertama dan kedua. DB dihitung dengan rumus :
DB (%) = ∑ ∑
∑ x 100 %
Keterangan :
12
Indeks Vigor (IV)
Pengamatan IV dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan pertama. IV dihitung berdasarkan rumus :
IV (%) = ∑
∑ x 100 %
Keterangan :
KN I = kecambah normal pengamatan pertama (hari ke-14)
Kecepatan Tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh diamati setiap hari sampai dengan hari ke-21 dengan menghitung persentase kecambah normal dan periode waktu pengamatan (etmal). Rumus yang digunakan dalam menentukan kecepatan tumbuh adalah sebagai berikut :
Keterangan :
N = persentase kecambah normal
t = periode waktu perkecambahan (etmal = 24 jam) tn = waktu akhir pengamatan
Potensi Tumbuh Maksimum (PTM)
Potensi tumbuh maksimum diperoleh dengan menghitung jumlah benih yang berkecambah dengan kriteria perkecambahan yang ditinjau dari aspek fisiologi. Berdasarkan tinjauan ini benih dinyatakan berkecambah walaupun embrio baru memunculkan radikula. PTM dihitung pada penghitungan kedua atau hari ke-21. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
PTM (%) =
x 100%
Uji Tetrazolium (TZ)
Uji tetrazolium dimaksudkan untuk mendeteksi keadaan benih yang sesungguhnya ketika benih tidak berkecambah sehingga dapat membedakan benih yang dorman atau benih yang sudah mati setelah pengusangan cepat. Metode pengujian tetrazolium dilakukan berdasarkan Shie dan Kuo (1999) yang dimodifikasi. Benih yang telah diusangkan dibelah secara melintang (Dias et al. 2014). Benih kemudian direndam dengan larutan 2,3,5 triphenyltetrazolium
chloride 0.5% dengan buffer KH2PO4 dan Na2HPO4 pada suhu 40 °C selama 3 jam
dalam inkubator. Benih selanjutnya dibilas dengan aquades hingga bersih dari larutan tetrazolium. Pengamatan pola pewarnaan dilakukan dengan menggunakan mikroskop stereo. Benih yang terwarnai merah dikategorikan sebagai benih viable, jika berwarna putih dikategorikan sebagai benih non viable.
Metode Perkecambahan Benih
13 Seluruh tahapan percobaan dan penyusunan model disusun dalam bagan alir kegiatan penelitian yang disajikan pada Gambar 1.
14
HASIL DAN PEMBAHASAN
Benih yang digunakan adalah benih yang telah disimpan selama lima minggu setelah ekstraksi. Benih disimpan pada ruang berpendingin dengan suhu ±18 °C. Adanya dormanasi after ripening, menyebabkan benih tidak digunakan sebagai bahan percobaan selama beberapa waktu hingga benih mencapai viabilitas yang maksimum. Viabilitas awal benih yang digunakan dalam percobaan sebesar 96.00%. Viabilitas benih tersebut meningkat dibandingkan dengan viabilitas benih setelah ekstrasksi sebesar 77.00%.
Percobaan I : Efektivitas Metode Pengusangan Cepat secara Fisik dan Kimia Benih Pepaya
Pengusangan Cepat Benih Pepaya secara Fisik dengan alat IPB 77-1 MMM Secara umum hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pengusangan cepat benih pepaya secara fisik menggunakan alat IPB 77-1 MMM berpengaruh nyata pada seluruh peubah yang diamati. Data pengamatan disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Pengaruh waktu pengusangan fisik terhadap peubah kadar air (KA), kecepatan tumbuh (KCT), indeks vigor (IV), daya berkecambah (DB), potensi tumbuh maksimum (PTM) dan Tetrazolium (TZ)
Waktu
0 59.94c 9.89a 95.50a 96.50ab 97.50ab 98.50a
5 61.05bc 9.15ab 93.50a 97.00ab 98.00ab
-10 61.56b 9.87a 94.00a 98.00a 98.50a
-15 60.62bc 7.87d 84.50b 92.00ab 98.50a
-20 58.55d 9.01b 94.00a 94.50ab 98.00ab 66.00b
25 60.82cb 8.14cd 85.50b 92.50ab 95.00ab
-30 61.86b 8.71cb 84.50b 93.50ab 95.50ab
-35 60.68bc 7.81d 85.00b 91.00b 93.50b 56.50c
40 61.40bc 3.13e 27.00c 42.50c 57.50c
-45 63.27a 3.51e 32.67c 44.67c 56.67c
-50 61.37bc 1.35f 12.67d 18.00d 23.33d 27.50d
KK (%) 1.01 7.71 7.25 4.93 3.63 8.12
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf α = 5%
15 3.33%. Hal ini menunjukan bahwa semakin lama waktu pengusangan, akumulasi uap air dalam ruang deraan semakin meningkat sehingga lebih banyak terserap oleh benih.
Hasil penelitian Wood et al. (2000) menyatakan bahwa kandungan air pada benih pepaya terbesar terkandung pada jaringan testa sebanyak 80% dan pada jaringan embrio serta endosperma sebanyak 25%. Hal ini menunjukkan bahwa persentase kadar air benih yang terukur pada saat pengujian tidak semata-mata menunjukan kadar air benih yang sebenarnya. Kandungan air yang tinggi dalam benih akan meningkatkan aktivitas enzim dehidrogenase sehingga mempercepat terjadinya proses respirasi. Laju respirasi yang tinggi dapat mempercepat hilangnya viabilitas benih. Roberts (1972) menyebutkan bahwa hilangnya viabilitas benih adalah karena berkurangnya bahan cadangan makanan melalui respirasi.
Penurunan viabilitas benih yang didera secara fisik dapat disebabkan oleh berbagai faktor, diantaranya terjadinya peningkatan kandungan lipid peroksida pada benih padi (Tilebeni dan Golpayegani 2011), peningkatan laju respirasi pada benih kedelai (Tian et al. 2008), denaturasi protein pada benih padi dan kapas (Kapoor et al. 2011; Goel dan Sheoran 2014), meningkatnya aberasi kromosom pada benih gandum (Menezes et al. 2014), dan terjadinya kerusakan membran sel serta meningkatnya elektrolit pada benih kapas (Nik et al. 2011).
Penurunan viabilitas benih setelah diusangkan secara fisik terlihat nyata pada taraf waktu 40 menit. Hal ini ditunjukkan dengan peubah KCT, IV, DB serta PTM yang secara nyata menurun tajam pada taraf waktu yang sama. Penurunan viabilitas benih pepaya selama pengusangan fisik cenderung melandai pada awal taraf waktu pengusangan dan menurun tajam setelah diusangkan selama 40 menit. Berbeda dengan hasil penelitian Syarifah et al. (2014) pada benih kedelai dimana viabilitas benih menurun secara tajam setelah benih diusangkan selama 15 menit.
Benih dengan kandungan lipid yang tinggi berpotensi mengalami proses kemunduran yang lebih cepat. Kandungan lipid pada benih pepaya tergolong tinggi, yaitu sebesar 29.16% (Malacrida et al. 2011). Proses peroksidasi lipid pada benih merupakan penyebab utama dalam kemunduran benih. Proses ini merupakan reaksi rantai radikal bebas yang mengakibatkan kerusakan biologis. Mekanime peroksidasi lipid pada benih dengan KA >14% atau selama pengusangan cepat terjadi dengan bantuan enzim lipoxygenase (Copeland dan McDonald 2001).
Struktur lipid pada benih pepaya memiliki indeks kestabilan oksidatif yang cukup lama (77.97 jam). Indeks kestabilan oksidatif merupakan peubah yang berkaitan dengan resistensi lemak yang teroksidasi. Indeks kestabilan oksidatif benih pepaya 6.3 s.d 7.8 kali lebih lama dibandingkan kedelai dan biji bunga matahari (Malacrida et al. 2011). Hal ini diduga menyebabkan viabilitas benih cenderung stabil hingga pertengahan waktu pengusangan dan menurun menjelang akhir pengusangan.
16
Hasil menunjukkan bahwa persentase benih viable berdasarkan uji tetrazolium mengalami penurunan sejalan dengan peningkatan waktu pengusangan. Pewarnaan benih hasil pengujian tetrazolium pada setiap taraf pengusangan disajikan pada Gambar 2.
0 menit 20 menit 35 menit 50 menit
Gambar 2 Pewarnaan benih pepaya Callina hasil pengujian tetrazolium pada setiap taraf pengusangan secara fisik
Benih yang terwarnai merah dikategorikan sebagi benih viable, jika berwarna putih dikategorikan sebagai benih non viable. Gambar keseluruhan benih yang dipotong melintang serta poros embrio disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 Hasil pengujian viabilitas dengan tetrazolium pada benih pepaya
a) non viable dan b) viable
Penurunan viabilitas benih yang diusangkan secar fisik dibuat dalam suatu pola perilaku berdasarkan analisis regresi secara exponensial. Persamaan eksponensial yang dihasilkan pada setiap peubah dijadikan sebagai pola pendugaan. Hasil analisis regresi pada peubah kadar air dan viabilitas disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Hasil analisis regresi peubah kadar air dan viabilitas benih pepaya selama
pengusangan cepat secara fisik
Peubah Persamaan Rata-rata ± Sd
Kadar air (%) y = 60.1443exp(0.000568059x) 61.01 ± 1.18
Kecepatan tumbuh (%KN/etmal) y = 10.0774 - 0.381766exp(0.0634064x) 7.13 ± 2.83
Indeks vigor (%) y =101.958 - 3.75101exp(0.0640409x) 72.99 ± 28.75
Daya berkecambah (%) y = 100.557 - 1.23591exp(0.0848072x) 78.20 ± 28.57
Potensi tumbuh maksimum (%) y = 100.599 - 0.473429exp(0.102112x) 82.91 ± 24.67
Keterangan: y= peubah yang diamati; x= waktu pengusangan (menit)
Viable Non Viable
a b
17 Model persamaan perilaku kadar air serta viabilitas potensial (DB dan PTM) dan vigor benih (KCT dan IV) selanjutnya dilakukan uji kesesuaian secara deskriptif berdasarkan nilai standar deviasi dan analisis statistik dengan uji-t. Hasil uji kesesuaian secara deskriptif disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4 Uji kesesuaian pola kadar air, viabilitas, dan vigor benih selama pengusangan cepat fisik secara aktual dan simulasi
Kesesuaian model secara deskriptif menunjukkan bahwa pola perilaku kemunduran benih hasil dugaan secara dominan sesuai dengan hasil aktual berdasarkan masuknya garis pada selang standar deviasi di setiap titik pengamatan. Kesesuaian model secara analisis statistik dengan uji-t menghasilkan nilai p-value
terhadap peubah kadar air sebesar 1.00, kecepatan tumbuh sebesar 0.99, indeks vigor sebesar 0.95, daya berkecambah sebesar 1.00, dan potensi tumbuh maksimum sebesar 1.00. Kedua hasil analisis uji kesesuaian dapat disimpulkan bahwa model persamaan yang diperoleh mampu menggambarkan pola perilaku kemunduran benih secara aktual untuk seluruh peubah yang diamati.
18
Pola perilaku hubungan peubah kadar air, viabilitas potensial serta vigor setalah pengusangan cepat disajikan pada Gambar 5. Hasil menunjukkan bahwa kemunduran peubah viabilitas dan vigor menunjukan pola yang sama. Penurunan terjadi secara landai sampai pertengahan waktu pengusangan kemudian menurun secara tajam sampai akhir waktu pengusangan, sehingga pola yang didapatkan menggambarkan bentuk kurva cembung (concave). Sedangkan pada peubah kadar air pola yang dihasilkan membentuk garis lurus.
Gambar 5 Perilaku peubah kadar air, kecepatan tumbuh, indeks vigor, daya
berkecambah, dan potensi tumbuh maksimum selama pengusangan cepat secara fisik
Penurunan daya berkecambah sebesar 40% dari viabilitas awal dengan waktu yang paling cepat diantara dua metode menjadi dasar untuk memilih satu metode terbaik diantara dua metode pengusangan. Viabilitas awal benih hasil persamaan
y=100.557-1.23591exp(0.0848072x), memiliki nilai DB sebesar 99.59%. Penurunan
viabilitas sebesar 40% menjadi 59.59% didapatkan dengan mengusangkan benih selama 41 menit.
Pengusangan Cepat Benih Pepaya secara Kimia dengan alat IPB 77-1 MM Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pengusangan cepat benih pepaya secara kimia menggunakan alat IPB 77-1 MM memberikan pengaruh nyata pada seluruh tolok ukur yang diamati. Data hasil pengamatan disajikan pada Tabel 3.
Kadar air benih selama pengusangan kimia cenderung tidak mengalami perubahan selama waktu pengusangan. Hal ini mengindikasikan bahwa pengusangan cepat menggunakan etanol tidak berpengaruh terhadap perubahan kandungan air dalam benih. Berbeda dengan peubah fisiologi dan biokimia, dimana pengusangan cepat berpengaruh nyata terhadap tolok ukur yang diamati.
96.50 97.00 98.00
92.00 94.50 92.50 93.50 91.00
42.50 44.67
97.50 98.00 98.50 98.50 98.00
95.00 95.50 93.50
57.50 56.67
23.33
59.94 61.04 61.56 60.61 58.55 60.82 61.86 60.67 61.40 63.27 61.36
19 Tabel 3 Pengaruh waktu pengusangan kimia terhadap peubah kadar air (KA), kecepatan
tumbuh (KCT), indeks vigor (IV), daya berkecambah (DB), potensi tumbuh maksimum (PTM), dan Tetrazolium (TZ)
Waktu
Hasil menunjukkan bahwa pengusangan cepat benih dengan menggunakan uap etanol mampu menurunkan viabilitas dan vigor benih. Pian (1981) dan Saenong (1986) melakukan pengusangan cepat dengan uap etanol pada benih jagung dan kedelai. Hasil menunjukkan bahwa benih yang didera dengan intensitas yang semakin tinggi mengandung kadar etanol yang semakin tinggi. Hal ini mengakibatkan terjadinya perubahan sifat molekul makro yang berpengaruh terhadap penurunan aktivitas enzim, kerusakan membran sel, mitokondria dan organel lainnya yang berperan dalam perkecambahan benih. Kerusakan membran sel dan penurunan aktivitas enzim mengakibatkan aktivitas sel dalam benih akan berkurang atau terhenti sehingga mengakibatkan penurunan viabilitas benih secara gradual.
Penurunan viabilitas benih dengan tolok ukur daya berkecambah terjadi pada taraf waktu pengusangan 100 menit, penurunan potensi tumbuh maksimum dan uji tetrazolium terjadi pada saat benih diusangkan selam 140 menit. Sedangkan penurunan vigor dengan tolok ukur indeks vigor dan kecepatan tumbuh telah terjadi pada taraf waktu pengusangan 20 menit dan terus menurun sejalan dengan penambahan waktu pengusangan.
Berdasarkan peubah viabilitas, benih pepaya dinilai cukup tahan terhadap deraan uap etanol. Hal ini diduga karena beberapa hal, pertama ketidakmampuan etanol masuk kedalam embrio akibat terhalang kulit benih. Fisher (1980) menyatakan bahwa papaya memiliki struktur kulit benih yang tersusun rapat, berlekuk, jaringan bergabus, dan bersifat hidroskopis. Kedua, adanya residu senyawa fenol pada kulit benih menyebabkan terhambatnya kerusakan akibat reaksi etanol. Sari et al. (2007) menyatakan bahwa kandungan total fenol pada periode simpan 0 minggu pada benih tanpa sarkotesta dengan kadar air tinggi (KA awal 11.86%) sebesar 165 mg/100g bobot kering benih dan kadar air rendah (5.67%) sebesar 149 mg/100g bobot kering benih. Setelah disimpan selama 15 minggu, residu kandungan fenol pada kedua tingkat kadar air secara berurutan sebesar 85 mg/100g bobot kering dan 136 mg/100g bobot kering.
20
selama 140 menit diduga menghambat reaksi pada saat benih direndam dengan larutan tetrazolium, sehingga endapan formazan tidak terbentuk yang mengakibatkan jaringan hidup pada benih tetap berwarna putih. Namun, dugaan ini harus diteliti lebih lanjut. Pewarnaan hasil uji tetrazolium pada benih yang telah diusangkan secara kimia disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6 Pewarnaan benih pepaya Callina hasil pengujian tetrazolium pada setiap taraf pengusangan secara kimia
Penurunan viabilitas benih yang diusangkan secara kimia dibuat dalam suatu pola perilaku berdasarkan analisis regresi secara exponensial. Persamaan eksponensial yang dihasilkan pada setiap peubah dijadikan sebagai pola pendugaan. Hasil analisis regresi pada peubah kadar air dan viabilitas disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Hasil analisis regresi peubah kadar air dan viabilitas benih pepaya selama
pengusangan cepat secara kimia
Peubah Persamaan Rata-rata ± Sd
Kadar air (%) y = 61.7645exp(-0.000236199x) 60.76 ± 1.54
Kecepatan tumbuh (%KN/etmal) y = 7.78195exp(-0.00468878x) 5.84 ± 1.44
Indeks vigor (%) y = 95.3022exp(-0.0143878x) 43.19 ± 29.25
Daya berkecambah (%) y = 98.4595 - 0.895396exp(0.022729x) 91.27 ± 7.31
Potensi tumbuh maksimum (%) y = 98.3655 - 0.0121611exp(0.05x) 95.73 ± 5.23
Ket : y= peubah yang diamati; x= waktu pengusangan (menit)
Persamaan perilaku peubah kadar air dan viabilitas benih selanjutnya dilakukan uji kesesuaian secara deskriptif menggunakan kurva. Tingkat kesesuaian dilihat melalui selang nilai standar deviasi pada setiap titik waktu pengusangan. Hasil disajikan pada Gambar 7.
21
Gambar 7 Uji kesesuaian pola kadar air, viabilitas, dan vigor benih selama pengusangan cepat kimia secara aktual dan simulasi
Kesesuaian model secara deskriptif menunjukkan bahwa pola perilaku kemunduran benih hasil dugaan secara dominan sesuai dengan hasil aktual berdasarkan masuknya garis pada nilai selang standar deviasi disetiap titik pengamatan. Kesesuaian model secara analisis statistik dengan uji-t menghasilkan nilai p-value pada peubah kadar air sebesar 1.00, kecepatan tumbuh sebesar 0.99, indeks vigor sebesar 0.98, daya berkecambah sebesar 1.00, dan potensi tumbuh maksimum sebesar 1.00. Hasil kedua analisis uji kesesuaian dapat disimpulkan bahwa model persamaan yang diperoleh mampu menggambarkan pola perilaku kemunduran benih secara aktual untuk seluruh peubah yang diamati.
22
Gambar 8 Perilaku peubah kadar air, kecepatan tumbuh, indeks vigor, daya berkecambah, dan potensi tumbuh maksimum selama pengusangan cepat secara kimia
Penurunan viabilitas dan vigor benih seiring berjalannya waktu digambarkan dengan kurva kelangsungan hidup sigmoid. Vigor benih akan menurun lebih cepat dibandingkan viabilitas. Kurva sigmoid benih kering yang disimpan pada kondisi optimum dibagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama mewakili benih pada kondisi vigor tinggi dan kemunduran benih terjadi secara perlahan. Bagian ini berakhir pada tingkat kemampuan berkecambah 90-75%. Selanjutnya pada bagian kedua kemunduran benih berlangsung sangat cepat hingga kemampuan berkecabah 25-10%. Kemudian pada bagian ketiga, kemunduran benih terjadi secara lambat hingga seluruh benih mati (Justice dan Bass 2002). Status vigor benih pepaya pada percobaan ini masuk pada bagian kedua, sedangkan viabilitas benih masuk dalam bagian pertama.
Viabilitas awal benih hasil persamaan (DBdugaan) memiliki nilai DB sebesar 97.56%. Penurunan viabilitas sebesar 40% menjadi 57.56% didapatkan dengan mengusangkan benih selama 168 menit. Waktu yang didapatkan untuk menurunkan viabilitas benih sebesar 40% pada pengusangan secara kimia lebih lama jika dibandingkan dengan pengusangan secara fisik. Penurunan viabilitas sebesar 40% dengan metode pengusangan secara fisik hanya membutuhkan waktu selama 41 menit.
Metode pengusangan cepat benih pepaya yang terpilih adalah metode pengusangan cepat secara fisik. Metode pengusangan secara fisik mampu menurunkan viabilitas benih lebih cepat dalam waktu yang singkat. Sehingga, metode ini dinilai lebih efektif dan efisien untuk benih pepaya. Metode ini selanjutnya digunakan untuk percobaan II.
99.00
97.00 95.50 99.00 97.50 95.50 98.50
83.33
61.18 60.05 62.99 62.10 60.37
23 Percobaan II : Kemunduran Benih Pepaya selama Pengusangan Cepat menggunakan Metode Pengusangan Terpilih dengan Pola
Time Series
Time series digunakan untuk menunjukkan kecenderungan suatu perilaku yang
sama pada waktu yang berbeda. Pola time series digunakan untuk menentukan perilaku kadar air dan penurunan peubah vigor daya simpan selama periode pengusangan cepat dengan metode yang terpilih, yaitu metode pengusangan cepat secara fisik. Daya berkecambah benih yang diusangkan (VDSP ) diharapkan mencapai penurunan sebesar 40% hingga akhir periode pengusangan.
Waktu pengusangan yang digunakan adalah 0 sampai 41 menit. Batasan waktu pengusangan didapatkan dari hasil percobaan I. Kisaran waktu tersebut dibagi menjadi 12 titik yang disesuaikan dengan taraf percobaan penyimpanan benih secara aktual. Interval waktu pengusangan yang didapatkan dari hasil pembagian adalah 3.4 menit, sehingga dilakukan pembulatan menjadi 3 menit. Batas maksimum waktu pengusangan cepat yang terdiri atas 12 taraf dengan interval waktu pengusangan tiga menit adalah sebesar 33 menit. Perilaku kemunduran benih berdasarkan pola time series untuk setiap peubah diperoleh dari hasil interpolasi persamaan pengusangan cepat benih secara fisik (Tabel 2). Data hasil interpolasi pada setiap peubah disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 Pengaruh waktu pengusangan fisik dengan pola time series terhadap peubah kadar air (KA), kecepatan tumbuh (KCT), indeks vigor (IV), daya berkecambah (DB), dan potensi tumbuh maksimum (PTM)
Waktu
24
membangun model persamaan pendugaan vigor daya simpan benih berdasarkan pengusangan cepat (Percobaan 4).
Percobaan III : Kemunduran Benih Pepaya selama Penyimpanan Aktual
Penyimpanan benih secara aktual dilakukan pada kondisi ruang kamar dan AC. Suhu dan kelembaban harian rata-rata pada kondisi ruang kamar sebesar 28.5 °C dan RH 75.95% sedangkan ruang AC sebesar 18.5 °C dan RH 54.5%. Penyimpanan benih dilakukan dengan kemasan aluminium foil. Peubah yang diamati selama periode penyimpanan adalah peubah VDSaktual (KCT, IV, DB dan PTM) serta kadar air.
Peubah kadar air selama penyimpanan
Faktor tunggal ruang simpan tidak berpengaruh pada periode simpan 2 dan 16 minggu, namun berpengaruh nyata pada periode simpan 14 dan 18 minggu. Faktor KA awal benih berpengaruh nyata terhadap kadar air benih pada periode simpan 2,14,16 dan 18 minggu. Data disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur kadar air pada periode simpan 2,14,16 dan 18 minggu
Perlakuan KA benih pada periode simpan (minggu)
2 14 16 18
11-13 11.29a 10.40a 10.57a 9.64a
KK (%) 3.50 1.76 6.28 5.97
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf α = 5%
Hasil menunjukan bahwa benih yang disimpan pada kondisi ruang kamar cenderung memiliki kadar air yang lebih tinggi dibandingkan benih yang disimpan pada ruang AC. Tingkat KA awal berpengaruh terhadap perubahan kadar air selama penyimpanan. KA awal menentukan laju absorbsi atau desorbsi uap air oleh benih. Perubahan kadar air cenderung mengalami penurunan sejalan dengan peningkatan periode simpan.
25 Kombinasi kadar air awal dan kondisi ruang simpan menunjukan hasil yang berpengaruh nyata terhadap peubah kadar air pada periode simpan 0, 4, 6, 8, 10, 12, 20 dan 22 minggu (Tabel 7).
Tabel 7 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan kadar air awal benih pepaya Callina pada penyimpanan 0, 4, 6, 8, 10, 12, 20 dan 22 minggu pada tolok ukur kadar
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom dan baris yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf α = 5%
Benih pepaya dengan KA awal 9-11% dan 11-13% cenderung mengalami penurunan pada kedua ruang simpan. Sedangkan kadar air pada benih dengan KA awal 7-9% perubahan kadar air cenderung berfluktuatif. Penurunan kadar air benih pepaya selama penyimpanan dilaporkan oleh Suhartanto et al. (2011), dimana kadar air benih pepaya varietas Sukma, Arum Bogor dan Callina menurun 1-2% setelah disimpan selama tiga bulan.
Peubah kecepatan tumbuh selama penyimpanan
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.
26
cenderung mengalami penurunan sejalan dengan peningkatan periode simpan. Data disajikan pada Tabel 8.
Tabel 8 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur kecepatan tumbuh benih pada periode simpan 0 sampai dengan 18 minggu
Perlakuan KCT benih pada periode simpan (minggu)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Ruang
simpan ---% KN/Etmal---
Kamar 9.20a 8.30a 8.07a 8.37a 8.20a 8.58a 7.45a 7.68b 6.78b 7.09b
AC 8.97a 7.75a 7.53b 8.24a 8.25a 8.28a 7.81a 8.01a 7.70a 7.97a
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf α = 5%
Pertumbuhan kecambah normal per hari cenderung menurun pada kedua ruang simpan. Hasil uji nilai tengah menunjukan bahwa pertumbuhan kecambah normal per hari pada periode 0 minggu untuk kedua ruang simpan sebesar 9%. Benih yang disimpan pada kondisi kamar mengalami penurunan KCT relatif lebih cepat, sehingga pada periode simpan 18 minggu penurunan pertumbuhan kecambah normal per hari mencapai 2%, sedangkan pada ruang AC hanya 1%. Persentase kecambah normal cenderung menurun pada ketiga taraf kadar air awal selama periode simpan. Pertumbuhan kecambah normal per hari pada periode 0 minggu untuk KA awal 9-11% memiliki persentase terendah yaitu sebesar 8%. Penurunan KCT setelah disimpan selama 18 minggu tidak berbeda pada ketiga tingkat taraf KA awal.
Kombinasi kadar air awal dan kondisi ruang simpan menunjukkan hasil yang berpengaruh nyata terhadap peubah kecepatan tumbuh pada periode simpan 20 dan 22 minggu (Tabel 9). Benih yang disimpan selama 20 minggu dengan KA awal 11-13% pada ruang AC memiliki nilai KCT yang tertinggi sebesar 8% KN/Etmal. Sedangkan pada periode simpan 22 minggu, KCT tertinggi didapatkan pada kombinasi perlakuan KA awal 7-9% yang disimpan pada ruang kamar.
Tabel 9 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan kadar air awal benih pepaya Callina pada penyimpanan 20 dan 22 minggu pada tolok ukur kecepatan tumbuh
Ruang Simpan Kecepatan tumbuh (%KN/Etmal) KK (%)
KA awal (%)
27 Peubah Indeks vigor selama penyimpanan
Faktor tunggal ruang simpan hanya berpengaruh nyata terhadap indeks vigor pada periode simpan 4 minggu. Perlakuan KA awal berpengaruh nyata pada periode simpan 6 dan 10 minggu. Data menunjukkan bahwa persentase indeks vigor pada benih yang disimpan dalam ruang kamar relatif belum menurun hingga periode simpan 14 minggu, dengan kisaran indeks vigor masih diatas 86%. Benih yang disimpan pada ruang AC cenderung mengalami peningkatan pada periode simpan 6 minggu, dan cenderung tidak mengalami penurunan pada periode simpan 8 sampai dengan 14 minggu. Tingkat KA awal benih tidak berpengaruh nyata terhadap persentase indeks vigor hingga penyimpanan minggu ke-14 dengan kisaran indeks vigor sebesar 88-89% (Tabel 10).
Tabel 10 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur indeks vigor benih pada periode simpan 2, 4, 6, 8, 10, dan 14 minggu
Perlakuan Indeks vigor benih pada periode simpan (minggu)
2 4 6 8 10 14
11-13 84.58a 82.66a 88.50ab 86.66a 88.34ab 89.08a
KK (%) 20.77 9.79 8.31 9.17 7.81 10.10
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf α = 5%
Kombinasi perlakuan KA awal dan kondisi ruang simpan menunjukan hasil yang berpengaruh nyata terhadap peubah indeks vigor pada periode simpan 0, 12, 16,18, 20 dan 22 minggu (Tabel 11).
Tabel 11 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan KA awal benih pada penyimpanan 0, 12, 16, 18, 20 dan 22 minggu terhadap tolok ukur indeks vigor
Ruang Simpan Indeks vigor (%)
