PERLAKUAN INVIGORASI UNTUK MENINGKATKAN
MUTU FISIOLOGIS DAN KESEHATAN BENIH PADI
HIBRIDA INTANI-2 SELAMA PENYIMPANAN
PURNAWATI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis “Perlakuan Invigorasi untuk Meningkatkan Mutu Fisiologis dan Kesehatan Benih Padi Hibrida Intani-2 selama Penyimpanan” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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, Juli 2013
Purnawati
RINGKASAN
PURNAWATI. Perlakuan Invigorasi untuk Meningkatkan Mutu Fisiologis dan Kesehatan Benih Padi Hibrida Intani-2 selama Penyimpanan. Dibimbing oleh SATRIYAS ILYAS dan SUDARSONO.
Kondisi lingkungan simpan dan infeksi patogen menyebabkan benih lebih cepat mengalami kemunduran. Laju kemunduran benih selama penyimpanan dapat diperlambat dengan perlakuan invigorasi, sedangkan infeksi patogen pada benih dapat diatasi dengan memberikan pestisida nabati. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan invigorasi dalam meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 selama penyimpanan. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Quality Control dan Proteksi Tanaman, PT. BISI International Tbk, Kediri, Jawa Timur mulai bulan September 2012 hingga April 2013. Penelitian terdiri atas empat percobaan, yaitu (1) Evaluasi perlakuan invigorasi menggunakan bahan dan konsentrasi yang berbeda, (2) Uji fitotoksisitas pestisida sintetis dan nabati, (3) Efektivitas perlakuan invigorasi plus minyak cengkeh dalam meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 yang telah mengalami kemunduran, dan (4) Pengaruh perlakuan invigorasi plus minyak cengkeh terhadap mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 selama penyimpanan.
Perlakuan invigorasi efektif digunakan sebagai perlakuan benih untuk meningkatkan viabilitas benih yang telah mengalami kemunduran, tetapi tidak dapat meningkatkan mutu fisiologis benih pada benih-benih yang telah mengalami kemunduran tingkat lanjut. Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 10 ppm, osmoconditioning dengan KNO3 1%, dan hydropriming dapat digunakan
untuk meningkatkan viabilitas benih lot 1. Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm dapat digunakan untuk meningkatkan indeks vigor benih lot 2. Lot 1 dipanen pada tanggal 18 April 2009 dan lot 2 dipanen pada tanggal 30 November 2011. Benih lot 1 dan lot 2 masing-masing telah disimpan selama 41 bulan dan 10 bulan pada suhu 15 ± 2 oC dan RH 41 ± 2% sebelum digunakan.
Minyak cengkeh konsentrasi 0.1-0.5% dapat diaplikasikan dengan cara perendaman karena tidak bersifat toksik pada benih. Perlakuan minyak cengkeh 1% nyata menurunkan indeks vigor dan daya berkecambah benih. Pestisida sintesis berupa Agrept 0.15% + Benlox 0.05% bersifat toksik terhadap benih karena menyebabkan kecambah menunjukkan gejala klorosis.
Semua perlakuan invigorasi benih yang diintegrasikan dengan minyak cengkeh 0.3% dapat digunakan untuk mempertahankan mutu fisiologis dan meningkatkan kesehatan benih selama periode simpan 3 bulan. Perlakuan invigorasi benih yang digunakan tidak menyebabkan penurunan mutu fisiologis benih kecuali perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm yang menyebabkan penurunan bobot kering kecambah normal pada periode simpan 3 bulan. Perlakuan osmoconditioning dengan KNO3 2% + minyak cengkeh 0.3%
efektif meningkatkan indeks vigor benih lot 2 dan 3 pada periode simpan 3 bulan. Perlakuan osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa meningkatkan indeks vigor pada benih lot 1 pada periode simpan 3 bulan. Perlakuan osmoconditioning
dengan KNO3 2% + minyak cengkeh 0.3% dan hydropriming + minyak cengkeh
bulan dengan persentase penurunan tingkat infeksi masing-masing sebesar 51.5% dan 33.1%. Perlakuan osmoconditioning dengan KNO3 2% + minyak cengkeh
0.3%, osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa + minyak cengkeh 0.3% dan
hydropriming + minyak cengkeh 0.3% mampu menekan infeksi cendawan
Aspergilus sp. pada periode simpan 0 dan 1 bulan dengan persentase penurunan
tingkat infeksi berkisar antara 28-52%. Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm + minyak cengkeh 0.3% dan osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa + minyak cengkeh 0.3% menghambat pertumbuhan bakteri Xanthomonas sp. pada periode simpan 0, 2 dan 3 bulan dengan besar penghambatan sebesar 52.1-58.7%.
Kata kunci: asam askorbat, hydropriming, KNO3, minyak cengkeh,
SUMMARY
PURNAWATI. Invigoration Treatment to Improve Seed Physiological Quality and Health of Intani-2 Hybrid Rice Seed during Storage. Supervised by SATRIYAS ILYAS and SUDARSONO.
Storage condition and pathogen infection of seed can cause seed deterioration quickly. The rate of deterioration during storage could be slowed by seed invigoration, and pathogen infection could be eliminated by application of natural pesticide. The purpose of this study was to determine the effect of seed invigoration on seed physiological quality and health of Intani-2 hybrid rice seed during storage. All research activities were done at Quality Control and Plant Protection Laboratorium, PT. BISI International, Kediri, East Java from September 2012 until April 2013. The research consisted of four experiments, (1) Evaluation of seed invigoration using different materials and concentrations, (2) Phytotoxicity test of synthetic and natural pesticides, (3) Effectiveness of seed invigoration plus clove oil to improve seed physiological quality and health of deteriorated Intani-2 hybrid rice seed, and (4) Effect of seed invigoration plus clove oil on seed physiological quality and health of Intani-2 hybrid rice seed during storage.
Seed invigoration was effective as seed treatment to increase viability on deteriorated Intani-2 hybrid rice seed, but was not effective to increase seed viability on further deteriorated Intani-2 hybrid rice seed. Seeds with different level of deterioration had different responses after invigoration treatment. Vitamin priming with ascorbic acid 10 ppm, osmoconditioning with KNO3 1% and hydropriming could be used to increase vigour index of lot 1. Vitamin priming with ascorbic acid 40 ppm could be used to increase vigour index of lot 2. Lot 1 and 2 were harvested on 18 April 2009 (41 months old) and 30 November 2011 (10 months old), respectively. These lots were stored at 15 ± 2 oC and RH 41 ± 2% before used.
Clove oil 0.1-0.5% did not reduce seed physiological quality and did not cause leaf chlorosis, therefore, these can be used for seed treatment. Clove oil 1% caused negative effect on vigour index and germination percentage. Agrept 0.15% + Benlox 0.05% was toxic on seed that caused leaf chlorosis.
All seed invigoration plus clove oil 0.3% could maintain seed physiological quality and health of Intani-2 hybrid rice seed for up to 3 months storage. Seed invigoration did not caused deterioration on seed physiological quality except vitamin priming with ascorbic acid 40 ppm which caused decrease in normal seedling dry weight at 3 months storage. Osmoconditioning with KNO3 2% +
clove oil 0.3% was effective to increase vigour index of seed lot 2 and 3 for up to 3 months of storage. Osmoconditioning with PEG -0.2 MPa + clove oil 0.3% was effective to increase vigour index of seed lot 1 for up to 3 months of storage. All seed invigoration increased speed of germination before storage. Osmoconditioning with KNO3 2% + clove oil 0.3% and hydropriming + clove oil
0.3% suppressed Fusarium sp. infection at 1 month storage by 51.5% and 33.1%, respectively. Osmoconditioning with KNO3 2% + clove oil 0.3%,
monitored at 0 and 1 months storage. Vitamin priming with ascorbic acid 40 ppm + clove oil 0.3% and osmoconditioning with PEG -0.2 MPa + clove oil 0.3% were effective to reduce Xanthomonas sp. infection on rice seeds by 28-52% monitored at 0, 2 and 3 months storage.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
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
PERLAKUAN INVIGORASI UNTUK MENINGKATKAN
MUTU FISIOLOGIS DAN KESEHATAN BENIH PADI
HIBRIDA INTANI-2 SELAMA PENYIMPANAN
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2013
Judul Tesis : Perlakuan Invigorasi untuk Meningkatkan Mutu Fisiologis dan Kesehatan Benih Padi Hibrida Intani-2 selama Penyimpanan
Nama : Purnawati
NIM : A251100174
Disetujui oleh Komisi Pembimbing
Prof Dr Ir Satriyas Ilyas, MS Ketua
Prof Dr Ir Sudarsono, MSc Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih
Dr Ir Endah Retno Palupi, MSc
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Alloh SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah invigorasi benih, dengan judul Perlakuan Invigorasi untuk Meningkatkan Mutu Fisiologis dan Kesehatan Benih Padi Hibrida Intani-2 selama Penyimpanan.
Penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih kepada :
1. Jajaran manajemen PT. BISI International, Tbk atas beasiswa, sarana dan prasarana pendidikan yang diberikan kepada penulis selama penulis menyelesaikan studi S2 di IPB.
2. Prof Dr Ir Satriyas Ilyas, MS dan Prof Dr Ir Sudarsono, MSc selaku komisi pembimbing atas masukan, arahan, saran dan ilmu yang sangat berharga selama penelitian dan penulisan karya ilmiah ini.
3. Dr Ir Faiza C Suwarno, MS selaku dosen penguji luar komisi pada ujian akhir tesis atas masukan, arahan dan saran yang diberikan.
4. Dr Ir Eny Widajati, MS selaku dosen perwakilan dari Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih pada ujian akhir tesis atas masukan, arahan dan saran yang diberikan.
5. Seluruh staf pengajar Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih atas ilmu dan pengetahuan yang diberikan selama penulis menempuh pendidikan di IPB. 6. Ir I Putu Darsana, MP PhD dan Ir Agus Setijono atas dukungan sarana dan
prasarana selama penulis menempuh pendidikan di IPB.
7. Dr Rudy Lukman dan Tim atas bantuan dan kerjasamanya selama penelitian di Laboratorium Proteksi Tanaman.
8. Suami tercinta (Siswanto) atas doa, pengertian, kesabaran, dan dorongan semangat yang selalu diberikan kepada penulis selama ini.
9. Orang tua tercinta, Ibu Ponisah dan Bapak Sudarmono (Alm.) atas doa, kasih sayang dan dorongan semangat yang diberikan kepada penulis selama ini. 10. Keluarga Field Crop Quality Control atas bantuannya selama penulis
menempuh pendidikan di IPB.
11. Teman-teman ITB angkatan 2010, terutama Ikrarwati, M. Yasin SH, M. Rofik, Nizaruddin, dan Taufik DW atas bantuannya selama penulis menempuh pendidikan di IPB.
12. Kepada semua pihak yang telah berjasa dalam penelitian dan penulisan karya ilmiah ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Karya ilmiah ini penulis persembahkan untuk bidadari kecil kami, Kanza Ghoida Syarifa Nurisna. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL xvii
DAFTAR GAMBAR xvii
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 3
Manfaat Penelitian 3
2 TINJAUAN PUSTAKA
Viabilitas dan Vigor Benih 4
Teknik Invigorasi dalam Peningkatan Kualitas Benih 5
Penggunaan Pestisida dalam Benih 6
Kemunduran Benih selama Penyimpanan 7
3 EVALUASI PERLAKUAN INVIGORASI DALAM MENINGKATKAN MUTU FISIOLOGIS DAN KESEHATAN BENIH PADI HIBRIDA
INTANI-2 YANG TELAH MENGALAMI KEMUNDURAN
Abstrak 8
Abstract 9
Pendahuluan 10 Metode 11
Hasil dan Pembahasan 16
Kesimpulan 25 4 PENGARUH PERLAKUAN INVIGORASI PLUS MINYAK CENGKEH
TERHADAP MUTU FISIOLOGIS DAN KESEHATAN BENIH PADI
HIBRIDA INTANI-2 SELAMA PENYIMPANAN
Abstrak 27
Abstract 28
Pendahuluan 29 Metode 30
Hasil dan Pembahasan 33
Kesimpulan 48
5 PEMBAHASAN UMUM 50
6 KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan 54
Saran 54
DAFTAR PUSTAKA 55
DAFTAR TABEL
1 Pengaruh perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat terhadap indeks vigor dan daya berkecambah benih padi 17 2 Pengaruh perlakuan osmoconditioning dengan KNO3 terhadap indeks
vigor dan daya berkecambah benih padi 18
3 Pengaruh perlakuan osmoconditioning dengan PEG terhadap indeks
vigor dan daya berkecambah benih padi 19
4 Pengaruh perlakuan hydropriming dan matriconditioning terhadap indeks vigor dan daya berkecambah benih padi 20 5 Pengaruh perlakuan minyak cengkeh terhadap mutu benih padi 22 6 Pengaruh perlakuan invigorasi terhadap indeks vigor dan daya
berkecambah benih padi 23
7 Pengaruh perlakuan invigorasi terhadap infeksi patogen terbawa benih
padi 23 8 Pengaruh perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap kadar air (%)
benih padi selama periode simpan 3 bulan 33 9 Pengaruh perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap indeks vigor (%)
benih padi selama periode simpan 3 bulan 35 10 Pengaruh perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap daya
berkecambah (%) benih padi selama periode simpan 3 bulan 38 11 Pengaruh perlakuan invigorasi terhadap kecepatan tumbuh (% etmal-1)
benih padi selama periode simpan 3 bulan 40 12 Pengaruh perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap bobot kering
kecambah normal (g) benih padi selama periode simpan 3 bulan 42 13 Pengaruh perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap infeksi cendawan
Fusarium sp. (%) terbawa benih padi selama periode simpan 3 bulan 44
14 Pengaruh perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap infeksi cendawan
Aspergilus sp. (%) terbawa benih padi selama periode simpan 3 bulan 45
15 Pengaruh perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap infeksi bakteri
Xanthomonas sp. (106 cfu ml-1) terbawa benih padi selama periode
simpan 3 bulan 47
DAFTAR GAMBAR
1 Bagan alir penelitian 4
2 Performa kecambah pada perlakuan PEG -0.2 MPa (a) dan PEG -1.1
MPa (b) 19
3 Gejala klorosis pada perlakuan Agrept 0.15% dan Benlox 0.05% 21 4 Cendawan Aspergilus sp. (a) dan Fusarium sp. (b) yang ditemukan
pada benih padi 24
5 Isolat murni bakteri Xanthomonas sp. terbawa benih pada media
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Benih hibrida yang unggul dan bermutu menjadi salah satu target sehingga nilai komersial benih padi hibrida tetap tinggi. Akan tetapi masih terdapat kendala pada saat benih dipasarkan, dimana kondisi lingkungan simpan yang kurang mendukung serta infeksi patogen tertentu menjadi faktor pemicu cepatnya kemunduran benih. Oleh karena itu diperlukan suatu teknologi yang mampu meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida selama penyimpanan.
Patogen tertentu yang menginfeksi benih merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi mutu benih. Benih dikatakan sehat jika benih tersebut tidak terinfeksi patogen, baik oleh cendawan, bakteri, virus, maupun nematoda. Beberapa cendawan dapat menginfeksi benih dan menyebabkan kematian benih. Cendawan yang banyak menginfeksi benih padi antara lain Alternaria padwickii,
Fusarium moniliforme, Drechsleraoryzae, dan Curvularia sp. (Islam et al. 2000;
Fiana 2010). Bakteri yang dapat menginfeksi benih padi antara lain Xanthomonas
oryzae pv. oryzae, Xanthomonas campestris pv. oryzicola, Pseudomonas avenae,
dan Acidovorax avenae pv. oryzae (Yukti 2009; Fiana 2010).
Infeksi patogen pada benih dapat berkembang selama penyimpanan pada kondisi simpan yang mendukung pertumbuhan patogen dan dalam jangka waktu tertentu menyebabkan kemunduran benih. Selain infeksi patogen, daya simpan benih dipengaruhi oleh beberapa faktor yang lain, diantaranya varietas, sejarah benih di lapangan, kondisi pada saat panen, pengeringan, viabilitas awal benih, dan kondisi lingkungan simpan. Perlakuan invigorasi benih dengan teknik priming
dilaporkan dapat meningkatkan dan menurunkan daya simpan benih tergantung pada jenis media priming, umur benih, dan lamanya priming (Georghiou 1987; Basra et al. 2003; Arif 2005). Integrasi antara perlakuan invigorasi dengan pestisida sintesis dan nabati diharapkan dapat menjadi solusi untuk meningkatkan mutu benih selama penyimpanan.
Perlakuan invigorasi baik dengan osmoconditioning, vitamin priming,
hydropriming, maupun matriconditioning merupakan beberapa metode yang
efektif dalam invigorasi benih. Larutan osmotik yang dapat digunakan untuk tujuan osmoconditioning adalah larutan polyethylene glycol atau larutan garam (Murray dan Wilson 1987) antara lain CaCl2, NaCl, KCl, dan KNO3 (Erinnovita et
al. 2008). Osmoconditioning dengan larutan PEG -0.2 MPa dapat meningkatkan daya berkecambah benih padi, berpengaruh positif terhadap kecepatan tumbuh benih, mempercepat proses pemunculan akar, dan pemanjangan akar (Madiki 1998). Farooq et al. (2005) menyatakan bahwa perlakuan osmoconditioning
dengan 30 g/L KNO3 terbukti mampu meningkatkan indeks vigor, daya
berkecambah, panjang akar, dan panjang plumula empat kultivar benih tomat. Hasil penelitian Basra et al. (2006) pada benih padi menunjukkan bahwa perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 10 ppm selama 48 jam mampu mempercepat waktu benih untuk berkecambah 50%, serta meningkatkan keseragaman perkecambahan, kecepatan tumbuh, daya berkecambah, panjang
2
Ansari dan Zadeh (2012a) melaporkan bahwa perlakuan osmopriming dan
hydropriming meningkatkan persentase perkecambahan, persentase kecambah
normal, indeks perkecambahan, rata-rata perkecambahan, dan panjang kecambah dibandingkan kontrol. Perlakuan hydropriming pada kondisi stres lingkungan meningkatkan karakter perkecambahan benih Secale montanum (Ansari dan Zadeh 2012b), meningkatkan daya berkecambah dan pertumbuhan yang cepat pada galur inbred jagung (Janmohammadi et al. 2008) dan meningkatkan daya berkecambah benih Vigna radiata L. pada kondisi stres lingkungan (Posmyk dan Janas 2007).
Pengaruh osmoconditioning dalam penyimpanan telah dilaporkan dapat mempertahankan viabilitas benih atau bahkan menurunkan viabilitas benih secara cepat. Arif (2005) menyatakan selama penyimpanan pada suhu kamar, perlakuan
priming dengan larutan PEG pada benih kedelai menghasilkan daya berkecambah
tertinggi, bobot basah kecambah yang lebih tinggi, dan rendahnya kebocoran membran melalui uji daya hantar listrik. Georghiou (1987) meneliti daya simpan benih cabai yang diberi perlakuan osmoconditioning dengan menggunakan mannitol. Hasil penelitian memberikan nilai yang positif terhadap daya simpan benih cabai. Benih yang diberi perlakuan osmoconditioning menunjukkan daya berkecambah 50% setelah penyimpanan 6 bulan, sedangkan kontrol tanpa
osmoconditioning menunjukkan daya berkecambah sebesar 10%.
Perlakuan matriconditioning juga banyak dilaporkan mampu meningkatkan mutu fisiologis benih. Bahan matriconditioning yang sering digunakan dalam penelitian-penelitian di dalam negeri adalah dengan menggunakan arang sekam, abu gosok dan serbuk gergaji (Ilyas 2012). Dewasa ini arang sekam sudah digunakan secara luas dalam penelitian-penelitian invigorasi benih baik untuk benih berukuran kecil maupun benih berukuran besar.
Matriconditioning yang diintegrasikan dengan pestisida sintesis dan
pestisida nabati mampu meningkatkan mutu benih. Astuti (2009) melaporkan bahwa perlakuan benih dengan matriconditioning plus minyak cengkeh 0.1% atau
matriconditioning plus Benlox 0.1% efektif mengurangi tingkat infeksi Alternaria
padwickii pada benih padi varietas Ciherang menjadi 0.5-7.0% dibandingkan
kontrol 28.5%. Fiana (2010) menyatakan bahwa perlakuan matriconditioning plus minyak cengkeh 1%, minyak serai wangi 1%, Agrept 0.2% + Benlox 0.2% mampu mengurangi tingkat infeksi cendawan A. padwickii, F. moniliforme,
Curvularia sp., D. oryzae serta bakteri X. oryzae pv. oryzae, X. campestris pv.
oryzicola, A. avenae pv. oryzae terbawa benih padi.
Perlakuan matriconditioning dalam penyimpanan pernah diteliti oleh Asie (2004) pada benih cabai dengan mengintegrasikan matriconditioning plus pestisida nabati dan memberikan hasil yang positif selama penyimpanan. Benih yang diberi perlakuan matriconditioning plus minyak daun cengkeh 0.1% atau minyak serai wangi 0.1% mampu mempertahankan mutu fisiologis dan kesehatan benih lebih lama yaitu selama 6-12 minggu.
3 diharapkan perlakuan invigorasi dapat meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 selama penyimpanan.
Tujuan Penelitian
1. Mendapatkan beberapa perlakuan invigorasi yang mampu meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 yang telah mengalami kemunduran.
2. Mendapatkan perlakuan invigorasi yang mampu meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 selama dalam penyimpanan.
Manfaat Penelitian
4
Asam askorbat 20 dan 40 ppm, KNO3 2 dan 4%, PEG -0.2 MPa,
dan Hydropriming Percobaan 1.
Evaluasi Perlakuan Invigorasi Menggunakan Bahan dan Konsentrasi yang Berbeda
Percobaan 3.
Efektivitas Perlakuan Invigorasi dalam Meningkatkan Mutu Fisiologis dan Kesehatan Benih Padi Hibrida Intani-2 yang telah
Mengalami Kemunduran
Percobaan 4.
Pengaruh Perlakuan Invigorasi plus Minyak Cengkeh terhadap Mutu Fisiologis dan Kesehatan Benih Padi Hibrida Intani-2 selama Penyimpanan
Tiga lot benih dengan tanggal panen berbeda
Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan KNO3 2% + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa + minyak cengkeh
0.3%, hydropriming+ minyak cengkeh 0.3% berpotensi mempertahankan mutu fisiologis dan meningkatkan mutu patologis benih padi hibrida Intani-2 selama penyimpanan 3 bulan Vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan KNO3 2% + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa + minyak
cengkeh 0.3%, hydropriming+ minyak cengkeh 0.3% Pestisida sintetis: Agrept + Benlox
Pestisida nabati: Minyak cengkeh Vitamin priming, Osmoconditioning (KNO3), Osmoconditioning (PEG),
Matriconditioning, Hydropriming
Minyak cengkeh 0.3% Percobaan 2.
Uji Fitotoksisitas Pestisida Sintetis dan Nabati
Kontrol, vitamin priming dengan asam askorbat 20 ppm, vitamin priming dengan asam askorbat 20 ppm + minyak cengkeh 0.3%, vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm, vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan KNO3 2%, osmoconditioning
dengan KNO3 2% + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan KNO3 4%, osmoconditioning dengan KNO3 4% + minyak cengkeh 0.3%,
osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa, osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa + minyak cengkeh 0.3%, hydropriming, hydropriming+ minyak cengkeh 0.3%
Kontrol, vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan KNO3 2% + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan
PEG -0.2 MPa + minyak cengkeh 0.3%, hydropriming+ minyak cengkeh 0.3%
Gambar 1 Bagan alir penelitian
2 TINJAUAN PUSTAKA
Viabilitas dan Vigor Benih
Mutu benih merupakan sejumlah atribut dan karakter benih yang ditunjukkan secara individual maupun kelompok. Mutu benih merupakan faktor penentu keberhasilan pertanaman secara ekonomis. Mutu benih mencakup mutu genetik, mutu fisiologis, mutu fisik, dan kesehatan benih.
5 yang dapat ditunjukkan dalam fenomena pertumbuhannya, gejala metabolisme, kinerja kromosom, atau garis viabilitas (Sadjad 1994).
Vigor benih adalah kumpulan sifat yang dimiliki benih yang menentukan tingkat potensi aktivitas dan penampilan benih atau lot benih selama proses perkecambahan dan munculnya kecambah. Tujuan pengujian vigor benih adalah untuk mempersiapkan informasi mengenai potensi nilai penanaman dalam kondisi lingkungan yang beragam dan luas serta memberikan informasi kualitas benih selama penyimpanan (ISTA 2011). Menurut Sadjad (1994) vigor benih adalah kemampuan benih menumbuhkan tanaman normal pada kondisi suboptimum di lapang produksi atau sesudah penyimpanan pada kondisi simpan suboptimum dan ditanam dalam kondisi lapang yang optimum. Karakter yang sangat penting dari vigor benih adalah yang dimanifestasikan oleh kecepatan laju perkecambahan, keseragaman dari pertumbuhan dan daya tumbuh, serta kemampuan untuk tumbuh normal pada rentang kondisi yang luas.
Teknik Invigorasi dalam Peningkatan Kualitas Benih
Menurut Khan dalam Ilyas (2012) terdapat berbagai teknik invigorasi benih pratanam, tetapi secara umum terbagi menjadi dua kategori, yaitu penyerapan air secara terkontrol dan tidak terkontrol. Penyerapan air secara terkontrol terdiri atas dua macam, yaitu osmoconditioning dan matriconditioning. Prinsip dasar
osmoconditioning dan matriconditioning adalah mengatur pemasukan air ke
dalam benih sehingga pemunculan radikula dapat dicegah untuk beberapa waktu sehingga fase aktivasi berlangsung lebih lama. Osmoconditioning adalah perbaikan fisiologi maupun biokimia pada benih selama penundaan perkecambahan dengan menggunakan medium imbibisi yang berpotensial osmotik rendah dengan potensial matrik dapat diabaikan.
Larutan osmotik yang dapat digunakan untuk tujuan osmoconditioning
adalah larutan polyethylene glycol atau larutan garam (Murray dan Wilson 1987). Efektivitas osmoconditioning ditentukan oleh jenis dan konsentrasi larutan yang digunakan serta lama perlakuan imbibisi. Respon benih yang diberi perlakuan berbeda untuk setiap spesies bahkan mungkin terjadi antar lot benih dari beberapa kultivar (Khan 1992). Keuntungan penggunaan beberapa larutan garam dalam
osmoconditioning adalah dapat mensuplai benih dengan nitrogen dan hara esensial
lain bagi sintesis protein selama perkecambahan, sedangkan kerugian yang dapat ditimbulkannya adalah terjadinya keracunan oleh garam (Copeland dan McDonald 1995).
Perlakuan osmoconditioning dan matriconditioning dapat mempercepat kemunculan radikula, meningkatkan persentase perkecambahan dan laju pertumbuhan, dan perbaikan pada pertumbuhan bibit pada kondisi tanah yang tidak menguntungkan. Teknik invigorasi ini bertujuan untuk meningkatkan keserempakan tumbuh serta memperbaiki persentase kecambah normal dan pertumbuhan kecambah di lapangan (Khan dalam Ilyas 2012).
Osmoconditioning dengan larutan PEG -0.2 MPa dapat meningkatkan daya
6
potensial osmotik -1.25 MPa selama 24 jam sebagai osmohardening (hidrasi-dehidrasi berulang dengan larutan osmotik). Osmohardening dengan CaCl2
mampu meningkatkan produksi dan indeks panen padi, berkorelasi positif dengan persentase perkecambahan, bobot segar dan bobot kering kecambah.
Penggunaan NaCl sebagai osmopriming benih bunga matahari mampu mengurangi waktu yang diperlukan untuk mencapai perkecambahan 50%, meningkatkan energi perkecambahan, bahkan produksi achene (Hussain et al. 2006). Perlakuan KNO3 30 g/l selama 24 jam juga mampu secara nyata
meningkatkan vigor empat kultivar benih tomat (Farooq et al. 2005).
Penggunaan Pestisida dalam Benih
Bakterisida dan fungisida yang diaplikasikan pada benih dapat mengurangi infeksi patogen terbawa benih. Penelitian Rahmawati (2008), penggunaan bakterisida Agrept 20 WP (Ag) pada benih padi menunjukkan persentase daya hambat tertinggi terhadap infeksi bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae
dibandingkan dua jenis bakterisida sintetis yang lain yaitu Nordox 56 WP (Nx) dan Plantomycin 7 SP, pada taraf konsentrasi 0.1% hingga 0.4%. Persentase daya hambat bakterisida sintetis cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi yang diberikan. Menurut Tsiantos dan Psallidas (2002), streptomycin
sulphate merupakan bahan aktif yang efektif dalam pengendalian penyakit yang
disebabkan bakteri seperti yang disebabkan Erwinia amylovlora pada tanaman
pear.
Perlakuan matriconditioning yang dikombinasikan dengan bakterisida (Agrept 0.2% atau minyak serai wangi 1%) mampu meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi. Perlakuan matriconditioning plus bakterisida menunjukkan peningkatan daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, bobot kering kecambah normal, menurunkan T50, serta dapat menurunkan
keberadaan Xanthomonas oryzae pv. oryzae terbawa benih padi hingga 100%. Perlakuan matriconditioning + Agrept 0.2% atau dikombinasikan dengan minyak serai wangi 1% dapat menghasilkan benih dengan mutu fisiologis dan kesehatan benih yang lebih baik dibanding perlakuan matriconditioning saja (Rahmawati 2008).
Astuti (2009) melaporkan bahwa perlakuan benih dengan matriconditioning
plus minyak cengkeh 0.1% atau matriconditioning plus Benlox 0.1% efektif mengurangi tingkat infeksi Alternaria padwickii pada benih padi varietas Ciherang menjadi 0.5-7.0% dibandingkan kontrol 28.5%. Fiana (2010) menyatakan bahwa perlakuan matriconditioning plus minyak cengkeh 1%, minyak serai wangi 1%, Agrept 0.2% + Benlox 0.2% mampu mengurangi tingkat infeksi cendawan A. padwickii, F. moniliforme, Curvularia sp., D. oryzae serta bakteri X. oryzae pv. oryzae, X. campestris pv. oryzicola, A. avenae pv. oryzae
7 Kemunduran Benih Selama Penyimpanan
Salah satu permasalahan utama bagi produk hasil pertanian khususnya benih adalah kemunduran benih. Kemunduran benih merupakan suatu kejadian yang tidak dapat balik. Kemunduran benih dapat dibedakan menjadi dua, yaitu kemunduran kronologis dan kemunduran fisiologis. Kemunduran benih yang disebabkan oleh waktu disebut sebagai kemunduran kronologis, sedangkan kemunduran fisiologis disebabkan oleh kondisi lingkungan selama penyimpanan (Copeland dan McDonald 2001).
Ilyas (2012) mengemukakan bahwa benih merupakan organisme hidup yang selalu berespirasi sehingga benih akan kehilangan berat karena sebagian karbohidrat digunakan untuk respirasi. Selama penyimpanan, benih akan melakukan kesetimbangan antara air pada benih dengan RH lingkungan simpan. Dua faktor terpenting yang mempengaruhi periode hidup benih adalah kadar air dan suhu. Benih yang akan disimpan sebaiknya dikeringkan sampai kadar air optimum untuk mencegah perkecambahan dan mempertahankan mutu maksimum benih selama penyimpanan, karena jika tidak deteriorasi akan terjadi secara cepat akibat pertumbuhan maupun aktivitas mikroba dan pemanasan (suhu dan RH tinggi).
Kemunduran benih dapat diartikan sebagai turunnya kualitas benih, sifat maupun viabilitas benih yang mengakibatkan rendahnya vigor benih dan buruknya pertanaman serta menurunnya hasil. Kemunduran benih menyebabkan kemunduran mutu fisiologis yang mengakibatkan perubahan menyeluruh di dalam benih baik fisik, fisiologi maupun kimiawi. Gejala benih yang telah mundur adalah menurunnya daya berkecambah, kemampuan untuk tumbuh pada kondisi suboptimum. Gejala kemunduran benih dapat diamati dari segi biokimia benih, seperti aktivitas enzim, tingkat respirasi, dan kebocoran metabolitnya (Widajati et al. 2013).
8
3 EVALUASI PERLAKUAN INVIGORASI DALAM MENINGKATKAN MUTU FISIOLOGIS DAN KESEHATAN BENIH PADI HIBRIDA
INTANI-2 YANG TELAH MENGALAMI KEMUNDURAN
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi efektivitas perlakuan invigorasi yang mampu meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 yang telah mengalami kemunduran. Penelitian terdiri atas tiga percobaan, yaitu (1) Evaluasi perlakuan invigorasi menggunakan bahan dan konsentrasi yang berbeda, (2) Uji fitotoksisitas pestisida sintetis dan nabati dan (3) Efektivitas perlakuan invigorasi plus minyak cengkeh dalam meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 yang telah mengalami kemunduran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan invigorasi efektif digunakan sebagai perlakuan benih untuk meningkatkan viabilitas benih yang telah mengalami kemunduran, tetapi tidak efektif untuk meningkatkan viabilitas benih yang telah mengalami kemunduran lanjut. Benih dengan tingkat kemunduran berbeda memiliki respon yang berbeda setelah diberi perlakuan invigorasi. Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 10 ppm, osmoconditioning
dengan KNO3 1% dan hydropriming dapat digunakan untuk meningkatkan indeks
vigor lot 1. Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm dapat digunakan untuk meningkatkan indeks vigor benih lot 2. Minyak cengkeh konsentrasi 0.1-0.5% aman digunakan sebagai perlakuan benih karena tidak menyebabkan penurunan mutu fisiologis serta tidak menyebabkan klorosis pada daun. Perlakuan minyak cengkeh 1% nyata menurunkan indeks vigor dan daya berkecambah benih. Pestisida berupa Agrept 0.15% + Benlox 0.05% bersifat toksik terhadap kecambah yang menyebabkan daun mengalami klorosis. Perlakuan osmoconditioning dengan KNO3 2% + minyak cengkeh 0.3% dan
perlakuan osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa + minyak cengkeh 0.3% mampu mengurangi infeksi cendawan Fusarium sp. sebesar 64 dan 86%.
Kata kunci: asam askorbat, hydropriming, KNO3, minyak cengkeh,
9 3 EVALUATION OF INVIGORATION TREATMENT TO IMPROVE
SEED PHYSIOLOGICAL QUALITY AND HEALTH OF DETERIORATED INTANI-2 HYBRID RICE SEED
ABSTRACT
The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of invigoration treatment to improve seed physiological quality and health of deteriorated Intani-2 hybrid rice seed. The research consisted of three experiments, (1) Evaluation of seed invigoration using different materials and concentrations, (2) Phytotoxicity test of synthetic and natural pesticides and (3) Effectiveness of seed invigoration plus clove oil to improve seed physiological quality and health of deteriorated Intani-2 hybrid rice seed. The result showed that seed invigoration was effective as seed treatment to increase viability on deteriorated Intani-2 hybrid rice seed, but was not effective to increase seed viability on further deteriorated Intani-2 hybrid rice seed. Seeds with different level of deterioration had different responses after invigoration treatment. Vitamin priming with ascorbic acid 10 ppm, osmoconditioning with KNO3 1% and hydropriming could be used to
increase vigour index of lot 1. Vitamin priming with ascorbic acid 40 ppm could be used to increase vigour index of lot 2. Clove oil 0.1-0.5% did not reduce seed physiological quality and did not cause leaf chlorosis, therefore, these can be used for seed treatment. Clove oil 1% caused negative effect on vigour index and germination percentage. Agrept 0.15% + Benlox 0.05% was toxic on seed that caused leaf chlorosis. Osmoconditioning with KNO3 2% + clove oil 0.3% and
osmoconditioning with PEG -0.2 MPa +clove oil 0.3% were effective to reduce
Fusarium sp. infection on rice seeds by 64 and 86%, respectively.
10
PENDAHULUAN
Penggunaan benih unggul bermutu merupakan salah satu input dasar dalam perbanyakan tanaman. Benih yang memiliki vigor tinggi mampu bertahan dalam kondisi yang kurang menguntungkan serta menghasilkan produksi yang tinggi. Penggunaan benih bermutu rendah akan meningkatkan biaya produksi di lapang serta menghasilkan produksi tanaman yang rendah. Benih yang mempunyai vigor dan viabilitas rendah menunjukkan penampilan kecambah yang buruk pada saat di pertanaman.
Salah satu permasalahan utama bagi produk hasil pertanian khususnya benih adalah kemunduran benih. Benih yang mengalami kemunduran menunjukkan gejala-gejala yang khas. Copeland dan McDonald (2001) mencirikan bahwa benih yang telah mundur akan memiliki daya berkecambah benih yang menurun, penundaan perkecambahan, pertumbuhan kecambah yang lambat, kehilangan potensi tumbuh di lapang, menurunnya resistensi terhadap kondisi stress lingkungan, kehilangan hasil, dan meningkatnya jumlah kecambah abnormal.
Benih yang mengalami kemunduran menunjukkan viabilitas dan vigor benih yang rendah. Benih yang mutunya rendah masih dapat ditingkatkan viabilitas dan vigornya melalui perlakuan benih, yaitu dengan teknik invigorasi. Menurut Widajati et al. (2012) upaya meningkatkan mutu benih adalah dengan memberikan perlakuan priming atau preconditioning. Khan (1992) menyatakan bahwa invigorasi benih adalah upaya memperlakukan benih sebelum tanam dengan cara menyeimbangkan potensial air benih untuk merangsang kegiatan metabolisme di dalam benih sehingga benih siap berkecambah tetapi radikula belum muncul. Selama proses invigorasi, terjadi peningkatan kecepatan dan keserempakan perkecambahan. Invigorasi dimulai saat benih berhidrasi pada medium imbibisi yang berpotensial air rendah.
Perlakuan invigorasi baik dengan osmoconditioning, hydropriming, maupun
matriconditioning merupakan beberapa metode yang efektif dalam invigorasi
benih. Menurut Khan (1992) prinsip dasar osmoconditioning dan
matriconditioning adalah mengatur pemasukan air ke dalam benih sehingga
pemunculan radikula dapat dicegah untuk beberapa waktu sehingga fase aktivasi berlangsung lebih lama. Osmoconditioning adalah perbaikan fisiologi maupun biokimia pada benih selama penundaan perkecambahan dengan menggunakan medium imbibisi yang berpotensial osmotik rendah dengan potensial matrik dapat diabaikan. Sedangkan pada matriconditioning imbibisi air dikendalikan oleh media padat lembab dengan potensial matrik rendah dan potensial osmotik dapat diabaikan.
Patogen terbawa benih dapat menurunkan mutu benih. Patogen yang menginfeksi benih dapat berupa cendawan maupun bakteri. Beberapa cendawan dapat menginfeksi benih dan menyebabkan kematian benih. Cendawan yang banyak menginfeksi benih padi antara lain Alternaria padwickii, Fusarium
moniliforme, Drechslera oryzae, dan Curvularia sp. (Islam et al. 2000; Fiana
11 merupakan salah satu patogen terbawa benih selain cendawan. Bakteri seedborne
dapat menimbulkan penyakit di pertanaman. Bakteri yang dapat menginfeksi benih padi antara lain Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xanthomonas campestris
pv. oryzicola, Pseudomonas avenae, dan Acidovorax avenae pv. oryzae (Yukti
2009; Fiana 2010).
Perlakuan invigorasi yang diintegrasikan dengan pestisida sintetik maupun pestisida nabati dapat menekan infeksi patogen terbawa benih. Bakterisida sintetik Agrept 20 WP mengandung bahan aktif streptomycin sulphate 20%. Streptomycin
sulphate merupakan bahan aktif yang efektif dalam pengendalian penyakit yang
disebabkan bakteri seperti Erwinia amylovlora pada tanaman pear (Tsiantos dan Psallidas 2002).
Fungisida sintetik yang sering digunakan dalam menghambat pertumbuhan cendawan pada benih padi adalah Benlox. Bahan aktif yang terkandung dalam Benlox adalah benomyl 50%. Fiana (2010) menyatakan bahwa perlakuan
matriconditioning plus minyak cengkeh 1%, minyak serai wangi 1%, Agrept
0.2% + Benlox 0.2% mampu mengurangi tingkat infeksi cendawan A. padwickii,
F. moniliforme, Curvularia sp., D. oryzae serta bakteri X. oryzae pv. oryzae, X.
campestris pv. oryzicola, A. avenae pv. oryzae terbawa benih padi.
Pestisida nabati yang sudah terbukti dalam mengeliminasi patogen terbawa benih padi adalah minyak cengkeh dan minyak serai wangi. Pestisida nabati dapat diartikan sebagai pestisida yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Minyak cengkeh adalah salah satu pestisida nabati yang bersifat antibakteri dan antifungi karena mengandung bahan aktif eugenol (Kardinan 2002). Bahan alami seperti minyak cengkeh sebagai pestisida nabati dapat menekan pertumbuhan cendawan dan bakteri terbawa benih dikarenakan minyak cengkeh memiliki aktivitas biotik terhadap cendawan dan bakteri (Ueda et al. 1982).
Perlakuan invigorasi pada benih padi hibrida Intani-2 belum pernah dilakukan, sehingga penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi awal yang baik. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi efektivitas perlakuan invigorasi yang mampu meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 yang telah mengalami kemunduran.
METODE
Penelitian ini terdiri atas tiga percobaan, yaitu (1) Evaluasi perlakuan invigorasi menggunakan bahan dan konsentrasi yang berbeda, (2) Uji fitotoksisitas pestisida sintetis dan nabati dan (3) Efektivitas perlakuan invigorasi plus minyak cengkeh dalam meningkatkan mutu fisiologis dan kesehatan benih padi hibrida Intani-2 yang telah mengalami kemunduran.
Tempat dan Waktu Penelitian
12
Percobaan 1. Evaluasi Perlakuan Invigorasi Menggunakan Bahan dan Konsentrasi yang Berbeda
Sumber Benih
Benih yang digunakan dalam percobaan ini adalah benih yang telah mengalami kemunduran yang terdiri atas dua lot benih. Penggunaan benih yang telah mundur diharapkan mampu memperlihatkan respon yang lebih baik dibandingkan dengan benih yang masih mempunyai viabilitas tinggi. Lot 1 dipanen pada tanggal 18 April 2009 dan lot 2 dipanen pada tanggal 30 November 2011. Benih lot 1 dan lot 2 masing-masing telah disimpan selama 41 bulan dan 10 bulan pada suhu 15 ± 2 oC dan RH 41 ± 2% sebelum digunakan. Lot 1 mempunyai daya berkecambah awal benih setelah panen 81.75%, sedangkan lot 2 mempunyai daya berkecambah benih awal setelah panen 70.75%.
Rancangan Percobaan
Percobaan ini dirancang menggunakan rancangan acak lengkap satu faktor empat ulangan. Perlakuan invigorasi yang digunakan adalah vitamin priming
dengan asam askorbat (0, 10, 20, 30, 40, dan 50 ppm), osmoconditioning dengan KNO3 (0, 1, 2, 3, 4, dan 5%), osmoconditioning dengan PEG (0, -0.2, -0.5, -1.1,
dan -1.8 MPa), hydropriming (air aquades), dan matriconditioning (arang sekam). Benih yang digunakan pada masing-masing ulangan sebanyak 30 gram benih. Analisis data menggunakan SAS dan diuji lanjut dengan menggunakan
Duncan Multiple Range Test (DMRT). Masing-masing lot benih yang digunakan
dianalisis secara terpisah.
Perlakuan Invigorasi
Benih tanpa perlakuan (kontrol) langsung dimasukkan ke dalam gelas plastik bening tanpa ada perlakuan khusus dan ditutup. Perlakuan invigorasi dengan vitamin priming, osmoconditioning dan hydropriming dilakukan dengan cara merendam benih di dalam larutan asam askorbat, KNO3, PEG, dan air
aquades sesuai dengan konsentrasi yang ditentukan. Perendaman dilakukan pada gelas plastik bening tanpa aerator. Perbandingan antara benih dan larutan priming
adalah 1:1.5 (b/v).
Perlakuan matriconditioning menggunakan media bubuk arang sekam. Bubuk arang sekam diperoleh dengan mengeringkan arang sekam selama 24 jam pada suhu 105oC dan kemudian dihaluskan hingga lolos saringan 500 µm. Rasio perlakuan matriconditioning yang digunakan antara benih:arang sekam:air adalah 1.0:0.8:1.2 (Ilyas et al. 2007). Matriconditioning dilakukan dengan cara melembabkan benih dengan air di dalam gelas plastik bening, kemudian ditambahkan bubuk arang sekam dan diaduk hingga benih terlapisi arang sekam secara merata, kemudian ditutup.
13 vigor (IV) dan daya berkecambah (DB) dengan menggunakan metode uji antar kertas (between paper) di dalam alat pengecambah benih (germinator).
Percobaan 2. Uji Fitotoksisitas Pestisida Sintetis dan Nabati
Sumber Benih
Benih yang digunakan dalam percobaan ini adalah lot benih yang dipanen pada tanggal 18 April 2009 (lot 1). Benih tersebut telah disimpan pada suhu 15 ± 2 oC dengan daya berkecambah benih awal setelah panen 81.75%. Lot benih ini dipilih karena berdasarkan percobaan sebelumnya menunjukkan hasil yang lebih responsif terhadap perlakuan invigorasi.
Rancangan Percobaan
Percobaan ini dirancang menggunakan rancangan acak lengkap satu faktor empat ulangan. Pestisida sintesis yang digunakan dalam percobaan ini adalah campuran Agrept dan Benlox dengan konsentrasi 0% (tanpa perlakuan), Agrept 0.3% + Benlox 0.2%, Agrept 0.25% + Benlox 0.15%, Agrept 0.2% + Benlox 0.1%, dan Agrept 0.15% + Benlox 0.05%. Pestisida nabati yang digunakan adalah minyak cengkeh dengan konsentrasi 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, dan 1.0%. Minyak cengkeh yang digunakan mengandung 78% eugenol.
Benih yang digunakan pada masing-masing ulangan sebanyak 30 gram benih. Analisis data menggunakan SAS dan diuji lanjut dengan menggunakan
Duncan Multiple Range Test (DMRT).
Pengujian Fitotoksisitas Pestisida Sintesis dan Nabati
14
Percobaan 3. Efektivitas Perlakuan Invigorasi plus Minyak Cengkeh dalam Meningkatan Mutu Fisiologis dan Kesehatan Benih Padi Hibrida Intani-2
yang telah Mengalami Kemunduran
Sumber Benih
Benih yang digunakan dalam percobaan ini adalah lot benih yang dipanen pada tanggal 18 April 2009 (lot 1). Benih tersebut telah disimpan pada suhu 15 ± 2 oC dengan daya berkecambah benih awal setelah panen 81.75%. Lot benih ini dipilih karena berdasarkan percobaan sebelumnya menunjukkan hasil yang lebih responsif terhadap perlakuan invigorasi.
Rancangan Percobaan
Percobaan ini dirancang menggunakan rancangan acak lengkap satu faktor empat ulangan. Perlakuan yang diuji terdiri atas 13 taraf, yaitu tanpa perlakuan, vitamin priming dengan asam askorbat 20 ppm, vitamin priming dengan asam askorbat 20 ppm + minyak cengkeh 0.3%, vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm, vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm + minyak cengkeh 0.3%,
osmoconditioning dengan KNO3 2%, osmoconditioning dengan KNO3 2% +
minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan KNO3 4%, osmoconditioning
dengan KNO3 4% + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan PEG -0.2
MPa, osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa + minyak cengkeh 0.3%,
hydropriming, hydropriming + minyak cengkeh 0.3%.
Benih yang digunakan pada masing-masing ulangan sebanyak 30 gram benih. Analisis data menggunakan SAS dan diuji lanjut dengan menggunakan
Duncan Multiple Range Test (DMRT).
Perlakuan Invigorasi
Benih tanpa perlakuan (kontrol) langsung dimasukkan ke dalam gelas plastik bening tanpa ada perlakuan khusus dan ditutup. Perlakuan invigorasi dilakukan dengan cara merendam benih di dalam larutan asam askorbat 20 dan 40 ppm, KNO3 2 dan 4%, PEG -0.2 MPa, dan air aquades pada gelas plastik bening
tanpa aerator baik dengan maupun tanpa penambahan minyak cengkeh 0.3%. Penambahan Tween 80 0.2% sebagai emulsifier diperlukan dalam pembuatan larutan stok minyak cengkeh. Perbandingan antara benih dan larutan adalah 1:1.5 (b/v).
Perlakuan invigorasi diinkubasi pada suhu 20-23 oC selama 20 jam. Setelah 20 jam inkubasi, benih dicuci dengan air aquades dan diuji mutu fisiologisnya yaitu indeks vigor (IV) dan daya berkecambah (DB) dengan menggunakan metode uji antar kertas (between paper) di dalam alat pengecambah benih
15 Pengamatan
Mutu Fisiologis Benih
Pengujian mutu fisiologis benih meliputi pengujian indeks vigor dan daya berkecambah benih. Pengujian IV dan DB dilakukan dengan metode uji antar kertas (between paper). Benih ditanam diantara 3 lapis bagian bawah dan 3 lapis bagian atas kertas CD yang sebelumnya telah dibasahi dengan air aquades, kemudian digulung dan dimasukkan ke dalam plastik. Benih dikecambahkan di dalam germinator pada suhu kamar. Pengujian indeks vigor dan daya berkecambah dilakukan dalam gulungan yang sama dengan masing-masing 100 butir benih setiap ulangan. Pengamatan IV dan DB dilakukan dengan menghitung jumlah kecambah normal dengan cara sebagai berikut:
1. Indeks vigor merupakan vigor kecepatan tumbuh yang dinyatakan dalam satuan persen. Pengamatan IV didasarkan pada persentase kecambah normal (KN) pada hitungan pertama, yaitu 5 hari setelah tanam (HST). Rumus yang digunakan adalah:
IV (%) = ∑KN hitungan I
∑benih yang ditanam %
2. Daya berkecambah merupakan parameter viabilitas potensial yang dinyatakan dalam satuan persen. Pengamatan DB didasarkan pada persentase kecambah normal (KN) pada hitungan pertama (5 HST) dan kedua (7 HST). Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:
DB (%)= ∑KN hitungan I+ ∑KN hitungan II
∑benih yang ditanam x 100% Kesehatan Benih
Pengujian kesehatan benih meliputi pengujian cendawan dan bakteri terbawa benih. Pengujian cendawan dilakukan dengan menggunakan metode
blotter test, yaitu menanam benih sebanyak 25 butir (masing-masing ulangan)
pada media kertas CD yang telah disterilkan. Kertas CD steril yang digunakan sebanyak 4 lembar dan diberi air steril 5 ml. Identifikasi dilakukan setelah 7 hari inkubasi pada inkubator suhu kamar dengan penyinaran NUV (near ultra violet) 12 jam terang dan 12 jam gelap (Ilyas et al. 2007). Pengamatan dilakukan dengan mikroskop terhadap semua jenis cendawan terbawa benih dengan rumus:
% Infeksi= jumlah benih yang terinfeksi
jumlah benih yang ditanam x 100%
16
dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang sebelumnya sudah diisi dengan 9 ml air steril, sehingga diperoleh suspensi baru dengan perbandingan (10-1). Cara ini diulang sebanyak empat kali sehingga didapatkan tingkat pengenceran 10-5. Selanjutnya dari pengenceran tersebut diambil 50µl suspensi dan ditabur pada media Wakimoto. Cawan petri diinkubasi dalam keadaaan terbalik pada suhu kamar selama 3 hari. Jumlah koloni yang tumbuh dihitung berdasarkan karakter morfologinya (Ilyas et al. 2007).
Rumus perhitungan koloni: Y = X.N.20
Keterangan: Y = jumlah bakteri per ml (cfu ml-1)
X = jumlah rata-rata koloni per petri pada suatu tingkat pengenceran
N = tingkat pengenceran
20 = jika per cawan petri ditabur 0.05 ml suspensi
HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan 1. Evaluasi Perlakuan Invigorasi Menggunakan Bahan dan Konsentrasi yang Berbeda
Hasil analisis ragam memperlihatkan adanya pengaruh yang berbeda pada kedua lot benih terhadap perlakuan yang diberikan. Perlakuan vitamin priming
dengan asam askorbat dan osmoconditioning dengan KNO3 berpengaruh sangat
nyata terhadap indeks vigor benih lot 1, tetapi pada lot 2 hanya perlakuan vitamin
priming dengan asam askorbat yang berpengaruh nyata. Perlakuan
osmoconditioning dengan PEG tidak berpengaruh nyata terhadap indeks vigor
kedua lot benih. Perlakuan hydropriming nyata meningkatkan indeks vigor lot benih 1, tetapi tidak demikian dengan lot 2. Perlakuan matriconditioning tidak mampu meningkatkan indeks vigor benih pada kedua lot benih. Semua perlakuan invigorasi yang diberikan tidak berpengaruh nyata terhadap daya berkecambah pada kedua lot benih.
Secara umum, perlakuan invigorasi yang diberikan menunjukkan hasil yang lebih responsif pada benih lot 1 baik pada parameter indeks vigor maupun daya berkecambah benih. Hal ini diduga bahwa lot benih dengan viabilitas yang lebih rendah lebih responsif terhadap perlakuan invigorasi dibandingkan benih dengan viabilitas yang lebih tinggi. Selain itu, benih lot 1 mempunyai daya berkecambah awal setelah panen lebih tinggi daripada benih lot 2, sehingga peningkatan vigor benih setelah perlakuan invigorasi lebih terlihat. Menurut Ilyas (2005) perlakuan invigorasi dapat meningkatkan penampilan benih yang telah mengalami kemunduran baik akibat deraan cuaca lapang saat panen, kondisi simpan, maupun serangan hama dan penyakit tanaman.
Vitamin Priming dengan Asam Askorbat
17 Tabel 1 Pengaruh perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat terhadap
indeks vigor dan daya berkecambah benih padi
Perlakuan Lot 1
x
Lot 2
IVy (%) DB (%) IV (%) DB (%)
Kontrol 52.75 b1 64.75 62.50 bc 71.75
Asam askorbat 10 ppm 66.50 a 69.75 61.50 c 70.00
Asam askorbat 20 ppm 67.00 a 72.00 64.50 bc 70.50
Asam askorbat 30 ppm 51.25 b 62.25 69.00 ab 70.50
Asam askorbat 40 ppm 54.50 b 66.75 73.00 a 76.00
Asam askorbat 50 ppm 48.75 b 61.75 72.00 a 73.75
Koefisien keragaman 6.53% 5.90% 10.52% 8.75%
x
Lot 1 dipanen pada tanggal 18 April 2009 dan Lot 2 dipanen pada tanggal 30 November 2011.
y
IV: Indeks vigor, DB: Daya berkecambah.
1
Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%.
Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat dapat meningkatkan indeks vigor dan daya berkecambah benih pada kedua lot benih yang diuji, tetapi perlakuan vitamin priming hanya berpengaruh nyata pada parameter indeks vigor. Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 20 ppm pada lot 1 mampu memberikan respon terbaik terhadap indeks vigor benih meskipun tidak berbeda nyata dengan perlakuan asam askorbat 10 ppm. Perlakuan vitamin priming
dengan asam askorbat 40 ppm pada lot 2 menunjukkan nilai indeks vigor tertinggi meskipun tidak berbeda nyata dengan perlakuan asam askorbat 30 ppm dan 50 ppm. Perlakuan asam askorbat memberikan pengaruh yang positif terhadap indeks vigor pada kedua lot benih. Asam askorbat merupakan antioksidan artifisial yang dapat digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan kecambah. Hasil penelitian Basra et al. (2006) pada benih padi menunjukkan bahwa perlakuan vitamin
priming dengan asam askorbat 10 ppm selama 48 jam mampu mempercepat
waktu benih untuk berkecambah 50%, serta meningkatkan keseragaman perkecambahan, kecepatan tumbuh, daya berkecambah, panjang akar, panjang pumula, bobot basah dan bobot kering kecambah. Penelitian ini sejalan dengan penelitian Dolatabadian dan Modarressanavy (2008) yang memperlihatkan bahwa perlakuan pratanam dengan asam askorbat dan pyridoxine pada benih Helianthus
annus L. dan Brassica napus L. efektif dalam meningkatkan daya berkecambah
benih, mencegah kerusakan protein dan peroksidasi lemak.
Perlakuan asam askorbat lebih dari 20 ppm cenderung memberikan efek negatif terhadap indeks vigor dan daya berkecambah benih lot 1. Perlakuan asam askorbat 10 dan 20 ppm pada lot 1 sudah mampu meningkatkan perkecambahan dan jika konsentrasinya ditambah hingga 50 ppm akan memberikan efek inhibitor pada benih. Menurut Yullianida dan Murniati (2005) akumulasi asam askorbat yang tinggi pada benih dapat memberikan efek inhibitor.
Osmoconditioning dengan KNO3
Analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan osmoconditioning dengan KNO3 sangat nyata meningkatkan indeks vigor benih lot 1, akan tetapi tidak
18
Tabel 2 Pengaruh perlakuan osmoconditioning dengan KNO3 terhadap indeks
vigor dan daya berkecambah benih padi
Perlakuan Lot 1
x
Lot 2
IVy (%) DB (%) IV (%) DB (%)
Kontrol 52.75 b1 64.75 62.50 71.75
KNO3 1% 66.50 a 70.25 65.50 66.75 Detil seperti Tabel 1.
Semua perlakuan osmoconditioning dengan KNO3 mampu meningkatkan
indeks vigor kedua lot benih, meskipun pada lot benih 2 tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 2). Perlakuan KNO3 4% pada lot 1 merupakan perlakuan
terbaik dengan indeks vigor mencapai 69.25% dibandingkan kontrol yang hanya 52.75% meskipun tidak berbeda nyata dengan perlakuan invigorasi yang lain. Perlakuan osmoconditioning dengan KNO3 1% sudah mampu meningkatkan
indeks vigor benih lot 1. Indeks vigor benih dengan perlakuan KNO3 2% pada lot
benih 2 lebih tinggi 12.5% dibandingkan kontrol. Pemberian KNO3 cukup efektif
dalam meningkatkan indeks vigor benih tetapi tidak mampu meningkatkan daya berkecambah benih. Hal ini didukung oleh penelitian sebelumnya pada benih summer squash (Cucurbita pepo L.) dimana perlakuan KNO3 2 atau 3% dan
KNO3+KH2PO4 2 atau 3% mampu meningkatkan kemunculan bibit di lapang
(seedling emergence) 93% dibanding kontrol yang hanya 72% (Mauromicale et al.
1994). Perlakuan priming pada benih tomat dengan KNO3 3% mampu
mempercepat waktu kemunculan kecambah, kecepatan tumbuh, daya berkecambah, panjang akar, dan panjang plumula (Farooq et al. 2005).
Perlakuan KNO3 2% pada lot benih 2 mampu meningkatkan daya
berkecambah meskipun tidak berbeda dengan kontrol. Perlakuan KNO3 yang lain
tidak mampu meningkatkan daya berkecambah benih bahkan justru terjadi penurunan. Pola respon yang berbeda ditunjukkan oleh daya berkecambah benih lot 1. Semua perlakuan KNO3 mampu meningkatkan daya berkecambah benih
mekipun secara statistik tidak berbeda nyata dengan kontrol. Menurut Widajati (1999) perlakuan benih dengan penambahan unsur K+ dapat meningkatkan daya berkecambah benih. K+ yang diintegrasikan ke dalam benih diduga berperan sebagai kofaktor enzim kinase dalam pembentukan ATP. Tingginya ATP akan meningkatkan sintesis makromolekul pada embrio yang pada akhirnya dapat meningkatkan daya berkecambah benih.
Osmoconditioning dengan PEG
20
Hydropriming dan Matriconditioning
Analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan hydropriming berpengaruh nyata terhadap parameter indeks vigor benih lot 1. Perlakuan matriconditioning
tidak berbeda nyata pada kedua lot benih baik pada parameter indeks vigor maupun daya berkecambah.
Tabel 4 Pengaruh perlakuan hydropriming dan matriconditioning terhadap indeks vigor dan daya berkecambah benih padi
Perlakuan Lot 1
x
Lot 2
IVy (%) DB (%) IV (%) DB (%)
Kontrol 52.75 b1 64.75 62.50 71.75
Hydropriming 66.25 a 71.00 69.25 73.00
Matriconditioning 58.50 ab 65.50 64.25 66.75
Koefisien keragaman 6.87% 7.35% 9.89% 7.72% Detil seperti Tabel 1.
Perlakuan matriconditioning pada kedua lot benih belum mampu meningkatkan indeks vigor dan daya berkecambah benih padi hibrida Intani 2 secara signifikan. Peningkatan tetap terjadi, namun tidak berbeda nyata dengan kontrol. Hal ini diduga karena perlakuan matriconditioning selama 20 jam pada suhu 20-23 oC belum mampu memperbaiki dan meningkatkan aktivitas metabolisme benih yang telah mengalami kemunduran. Selain itu, pencucian yang dilakukan sebelum benih dikecambahkan diduga menyebabkan bahan aktif yang terkandung dalam arang sekam ikut terbawa dan hilang dari benih.
Perlakuan hydropriming (hidrasi tidak terkontrol) efektif diberikan pada benih-benih yang telah mengalami kemunduran. Perlakuan hydropriming nyata meningkatkan indeks vigor benih lot 1. Farooq et al. (2006a) menyatakan bahwa perlakuan hydropriming selama 48 jam dan 36 jam mampu meningkatkan secara signifikan indeks vigor dan daya berkecambah benih padi. Penelitian Farooq et al. (2006b) yang lain juga menunjukkan bahwa perlakuan hydropriming selama 24 jam merupakan perlakuan terbaik dalam mempercepat waktu kemunculan kecambah, meningkatkan rata-rata perkecambahan, dan bobot kering tajuk.
Hasil percobaan 1 menunjukkan bahwa perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 10 ppm, osmoconditioning dengan KNO3 1%, dan hydropriming
dapat digunakan untuk meningkatkan indeks vigor benih lot 1 dan perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm dapat digunakan untuk meningkatkan indeks vigor benih lot 2. Pada percobaan selanjutnya dipilih beberapa perlakuan yang akan digunakan, yaitu perlakuan vitamin priming
dengan asam askorbat 20 dan 40 ppm, perlakuan osmosonditioning dengan KNO3
21 Percobaan 2. Uji Fitotoksisitas Pestisida Sintetis dan Nabati
Pengujian fitotoksisitas pestisida sintesis dan nabati selain dilakukan di laboratorium, dilihat juga penampilan kecambah di greenhouse. Pengujian skala
greenhouse tidak untuk mengetahui viabilitas benih tetapi hanya untuk mengecek
apakah pestisida yang diberikan bersifat toksik atau tidak terhadap pertumbuhan kecambah benih padi. Berdasarkan pengamatan terhadap penampilan kecambah di
greenhouse, terlihat bahwa perlakuan pestisida sintesis dengan konsentrasi Agrept
0.15% + Benlox 0.05% sudah menunjukkan gejala toksik pada kecambah. Perlakuan Agrept dan Benlox tersebut memberikan gejala klorosis pada daun, sehingga pestisida sintesis tidak digunakan sebagai perlakuan pada percobaan selanjutnya (Gambar 3).
Gambar 3 Gejala klorosis pada perlakuan Agrept 0.15% dan Benlox 0.05%
Analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan pestisida nabati berbeda nyata dengan kontrol baik untuk parameter indeks vigor, daya berkecambah dan kecambah abnormal + benih mati. Hasil percobaan disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 menunjukkan bahwa perlakuan pestisida nabati pada konsentrasi 0.1% hingga 0.5% tidak menunjukkan hasil yang berbeda nyata dengan kontrol pada parameter indeks vigor dan daya berkecambah benih. Hal ini berarti bahwa perlakuan minyak cengkeh konsentrasi 0.1% hingga 0.5% tidak bersifat toksik terhadap benih. Perlakuan minyak cengkeh 1% nyata menurunkan indeks vigor dan daya berkecambah benih. Penurunan indeks vigor maupun daya berkecambah dikarenakan adanya peningkatan jumlah kecambah abnormal + benih mati. Hasil penelitian Astuti (2009) perlakuan matriconditioning plus minyak cengkeh 0.1% efektif meningkatkan daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan tumbuh relatif serta dapat mengurangi sebesar 75.4-98.2% tingkat infeksi A. padwickii
22
Tabel 5 Pengaruh perlakuan minyak cengkeh terhadap mutu benih padi
Perlakuan Indeks vigor
Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%.
Berdasarkan hasil percobaan, minyak cengkeh konsentrasi 0.3% tidak bersifat toksik pada benih terlihat dari nilai indeks vigor dan daya berkecambah benih yang tidak mengalami penurunan. Selain itu, pada percobaan skala
greenhouse, minyak cengkeh konsentrasi 0.3% tidak menunjukkan adanya gejala
klorosis pada kecambah. Untuk itu konsentrasi minyak cengkeh 0.3% akan dikombinasikan dengan perlakuan invigorasi benih pada percobaan selanjutnya dengan harapan penggunaan konsentrasi minyak cengkeh yang lebih tinggi dari 0.1% akan menghambat petumbuhan dan perkembangan yang lebih baik terhadap infeksi patogen tetapi tidak menyebabkan penurunan mutu fisiologis benih padi.
Percobaan 3. Efektivitas Perlakuan Invigorasi plus Minyak Cengkeh dalam Meningkatkan Mutu Fisiologis dan Kesehatan Benih Padi Hibrida
Intani-2 yang telah Mengalami Kemunduran
Analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan invigorasi benih tidak berbeda nyata terhadap indeks vigor dan daya berkecambah benih padi. Hasil analisis ragam disajikan pada Tabel 6.
23 Tabel 6 Pengaruh perlakuan invigorasi terhadap indeks vigor dan daya
berkecambah benih padi
Perlakuan Indeks vigor (%) Daya berkecambah (%)
Kontrol 60.751 69.25
Asam askorbat 20 ppm 63.50 71.50
Asam askorbat 20 ppm + MC 63.75 71.75
Asam askorbat 40 ppm 62.75 71.50
Asam askorbat 40 ppm + MC 65.75 73.75
KNO3 2% 67.25 73.25
KNO3 2% +MC 60.75 71.00
KNO3 4% 67.00 73.50
KNO3 4% + MC 61.00 70.00
PEG -0.2 MPa 58.75 69.50
PEG -0.2 MPa + MC 64.00 74.00
Hydropriming 62.25 70.00
Hydropriming + MC 61.25 70.50
Koefisien keragaman 10.07% 8.04%
1
Angka-angka pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%.
Perlakuan invigorasi benih berpengaruh sangat nyata terhadap infeksi cendawan Fusarium sp., tetapi tidak berbeda nyata terhadap infeksi cendawan
Aspergilus sp. dan bakteri Xanthomonas sp. Hasil analisis ragam disajikan pada
Tabel 7.
Tabel 7 Pengaruh perlakuan invigorasi terhadap infeksi patogen terbawa benih padi
Perlakuan
Benih terinfeksi Populasi Xanthomonas sp.
Asam Askorbat 20 ppm 15.00 ab 6.00 3.2
Asam Askorbat 20 ppm + MC 11.00 abc 4.00 3.0
Asam Askorbat 40 ppm 16.00 ab 7.00 3.3
Asam Askorbat 40 ppm + MC 7.00 bcd 5.00 2.9
Hydropriming 18.00 a 6.00 3.4
Hydropriming + MC 11.00 abc 6.00 2.9
Koefisien keragaman 9.73% 11.83% 4.42%
1
24
Benih yang hanya diberi perlakuan invigorasi tanpa penambahan minyak cengkeh cenderung terinfeksi cendawan Fusarium sp. lebih banyak dibandingkan dengan benih yang diberi perlakuan invigorasi plus minyak cengkeh. Sedangkan infeksi cendawan Aspergilus sp. tidak berbeda antara benih yang diberi penambahan minyak cengkeh maupun yang tidak (Tabel 7). Contoh spora cendawan Aspergilus sp. dan Fusarium sp. dapat dilihat pada Gambar 4.
a b
Gambar 4 Cendawan Aspergilus sp. (a) dan Fusarium sp. (b) yang ditemukan pada benih padi
Penggunaan pestisida nabati dapat digunakan untuk mereduksi infeksi patogen terbawa benih, akan tetapi tidak boleh berbahaya bagi benih. Minyak cengkeh yang digunakan dalam percobaan ini mempunyai kandungan eugenol 78%. Minyak cengkeh yang digunakan berfungsi sebagai fungisida dan bakterisida. Minyak cengkeh mampu menekan pertumbuhan cendawan dan mematikan cendawan. Banyak penelitian yang sudah dilakukan mengenai efektivitas penggunaan minyak cengkeh dalam menurunkan tingkat infeksi patogen terbawa benih. Fiana (2010) melaporkan konsentrasi minyak cengkeh 0.25% secara in vitro mampu menghambat 100% pertumbuhan cendawan
Alternaria padwickii, Fusarium moniliforme dan Drechsleraoryzae.
Berdasarkan hasil uji lanjut terlihat bahwa ada dua perlakuan invigorasi yang mampu mengurangi tingkat infeksi cendawan Fusarium sp. yaitu perlakuan
osmoconditioning dengan KNO3 2% + minyak cengkeh 0.3% dan perlakuan
osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa + minyak cengkeh 0.3% (Tabel 7).
Perlakuan invigorasi baik dengan maupun tanpa penambahan minyak cengkeh 0.3% tidak dapat mengurangi tingkat infeksi bakteri pada benih padi hibrida Intani-2. Perlakuan perendaman dengan bahan larutan tertentu untuk tujuan invigorasi diduga memberikan kondisi lingkungan yang mendukung untuk pertumbuhan bakteri selama proses invigorasi karena kondisi benih yang basah terendam larutan. Penambahan minyak cengkeh diduga hanya mampu menekan pertumbuhan bakteri tetapi tidak mampu mengurangi tingkat infeksi bakteri yang telah terinfestasi di dalam benih sebelum perlakuan. Menurut Fiana (2010) minyak cengkeh dengan konsentrasi 0.5% mampu menghambat pertumbuhan bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae hingga 100% secara in vitro.
25 dapat menyebabkan gejala penyakit di lapangan. Xie dan Mew (1998) menyatakan bahwa konsentrasi inokulum Xanthomonas oryzae pv. oryzicola yang dapat menyebabkan gejala penyakit streak adalah 103 cfu ml-1. Contoh isolat murni bakteri Xanthomonas sp. dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Isolat murni bakteri Xanthomonas sp. terbawa benih pada media Wakimoto
Berdasarkan hasil percobaan dapat ditarik kesimpulan bahwa beberapa perlakuan benih yang akan digunakan dalam percobaan 3 adalah vitamin priming
dengan asam askorbat 40 ppm + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan KNO3 2% + minyak cengkeh 0.3%, osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa +
minyak cengkeh 0.3%, dan hydropriming + minyak cengkeh 0.3%. Perlakuan benih dengan beberapa bahan invigorasi tersebut dipilih karena tidak menyebabkan benih mengalami penurunan nilai mutu fisiologis serta adanya penambahan konsentrasi minyak cengkeh 0.3% diharapkan mampu menekan pertumbuhan patogen di dalam benih baik selama proses invigorasi maupun selama periode simpan.
KESIMPULAN
Benih yang telah mengalami kemunduran dapat ditingkatkan viabilitasnya dengan perlakuan invigorasi benih. Benih dengan tingkat kemunduran berbeda memiliki respon yang berbeda setelah diberi perlakuan. Benih lot 1 lebih responsif terhadap perlakuan invigorasi dibandingkan dengan benih lot 2. Viabilitas awal benih setelah panen juga menentukan tingkat responsif benih terhadap perlakuan invigorasi. Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 10 ppm,
osmoconditioning dengan KNO3 1%, dan hydropriming dapat digunakan untuk
meningkatkan indeks vigor benih lot 1. Perlakuan vitamin priming dengan asam askorbat 40 ppm dapat digunakan untuk meningkatkan indeks vigor benih lot 2.
26
Perlakuan invigorasi yang mampu mengurangi tingkat infeksi cendawan
Fusarium sp. yaitu perlakuan osmoconditioning dengan KNO3 2% + minyak
cengkeh 0.3% dan perlakuan osmoconditioning dengan PEG -0.2 MPa + minyak cengkeh 0.3% dengan masing-masing penurunan tingkat infeksi sebesar 64 dan 86%. Perlakuan invigorasi baik dengan maupun tanpa penambahan minyak cengkeh 0.3% tidak dapat menurunkkan tingkat infeksi cendawan Aspergilus sp. dan bakteri Xanthomonas sp. Berdasarkan percobaan ini didapatkan data bahwa koloni bakteri yang ditemukan adalah 106 cfu ml-1 sehingga bakteri Xanthomonas
