ACARA IV
INDEKS VIGOR DAN VIGOR HIPOTETIK BENIH
ABSTRAKSI
Indeks vigor benih digunakan untuk menduga kecepatan dan keserempakan tumbuh benih, sedangkan indeks vigor hipotetik digunakan untuk mengetahui kekuatan dan kemampuan tumbuh benih secara normal di lapangan. Pengujian indeks vigor dan vigor hipotetik benih pada Praktikum Teknologi Benih Acara IV dilaksanakan pada hari Kamis, 24 Maret 2016 di Laboratorium Teknologi Benih, Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menguji kecepatan dan keseragaman perkecambahan benih, untuk mengetahui kekuatan dan kemampuan tumbuh benih secara normal di lapangan, serta untuk membiasakan dengan konsep indeks matematis vigor benih. Benih yang akan diuji indeks vigor dan vigor hipotetiknya meliputi benih kedelai (Glycine max) dan benih jagung (Zea mays) dari umur simpan yang berbeda, yaitu lama dan baru. Metode dalam pengujian adalah metode
top paper dan sand test. Data hasil pengamatan dianalisis variannya pada taraf kepercayaan 95% yang disusun dalam Rancangan Acak Lengkap faktor tunggal berupa umur simpan benih yang menghasilkan kesimpulan bahwa umur simpan benih pada komoditas kedelai dan indeks vigor berbeda nyata serta pada komoditas jagung juga menunjukkan beda nyata antara umur simpan benih dan indeks vigor. Indeks vigor kedelai baru lebih tinggi daripada indeks vigor kedelai lama dan indeks vigor jagung baru juga lebih tinggi daripada indeks vigor jagung lama. Hal tersebut dikarenakan, semakin lama proses penyimpanan benih berlangsung dan cara penyimpanannya yang kurang tepat akan menyebabkan penurunan kemampuan atau kekuatan benih untuk tumbuh dan berkembang di lapangan.
Kata Kunci: Indeks vigor, indeks vigor hipotetik, top paper, sand test.
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Dalam upaya peningkatan kualitas benih, maka diperlukan sebuah teknologi untuk mengembangkan teori-teori tentang perbenihan dan termasuk di dalamnya adalah perbaikan kualitas benih dan identifikasi keadaan benih sebelum ditanam di lapangan. Tingkat vigor atau indeks vigor merupakan komponen penting dalam menguji kualitas suatu benih. Indeks vigor merupakan keseragaman dan kecepatan benih dalam berkecambah pada saat tertentu. Vigor lebih memberatkan pada kekuatan benih, kemampuan benih untuk menghasilkan perakaran dan pucuk yang kuat pada kondisi yang kurang menguntungkan (sub optimum) serta bebas dari serangan mikroorganisme. Indeks vigor sangat dipengaruhi oleh faktor luar dan dalam benih. Faktor luar meliputi kadar air, kelembaban, cahaya, suhu, dan oksigen. Faktor dalam meliputi dormansi benih, ketebalan kulit benih, dan ukuran benih.
B. Tujuan
II. TINJAUAN PUSTAKA
Benih merupakan salah satu komponen utama dalam sistem produksi pertanian yang memiliki nilai ekonomi yang dapat diukur dari mutu atau kualitasnya. Kriteria benih bermutu mencakup kriteria mutu genetis, mutu fisiologis, mutu fisik dan kesehatan benih (patologis). Mutu genetis menggambarkan sifat-sifat unggul yang diwariskan oleh tanaman induk. Mutu fisiologis menunjukkan viabilitas dan vigor benih. Mutu fisik mencakup struktur morfologis, ukuran, berat dan penampakan visual benih. Sedangkan kesehatan benih menggambarkan status kesehatan benih itu sendiri, yaitu potensi benih sebagai pembawa patogen atau penyakit tanaman (Charomaini dan Windiasih, 2005). Selain itu, benih juga harus mampu menghasilkan tanaman yang berproduksi tinggi dengan sarana teknologi yang maju. Oleh karena itu, benih dituntut agar memiliki kualitas yang tinggi (Thomson et al., 2011).
Kelangsungan daya hidup suatu benih ditunjukan oleh persentase benih yang akan menyelesaikan perkecambahan, kecepatan perkecambahan dan vigor akhir yang menyelesaikan perkecambahannya. Proses perkecambahan suatu benih memerlukan kondisi lingkungan yang baik, viabilitas benih yang tinggi dan pada beberapa jenis tanaman tergantung pada upaya pemecahan dormansinya. Vigor benih dapat menjadi informasi penting untuk mengetahui kemampuan tumbuh normal dalam kondisi optimal dan sub optimal (Shankar, 2006).
Vigor merupakan komponen penting yang sangat dipertimbangkan dari pembangunan hasil tanaman yang sebagian besar dipengaruhi oleh kondisi lingkungan (Ludlow and Muchow, 2000). Vigor benih adalah kemampuan benih untuk tumbuh normal pada keadaan lingkungan yang sub optimal (Anton dan Siregar, 2000). Tolak ukur kecepatan tumbuh mengindikasikan vigor kekuatan tumbuh, karena benih yang cepat tumbuh lebih mampu menghadapi kondisi lapangan yang sub optimum. Kecepatan tumbuh benih diukur dengan jumlah tambahan perkecambahan setiap hari (Sadjad, 1993). Kehilangan vigor dapat dianggap sebagai suatu tahap perantara dari kehidupan benihnya, yaitu yang terjadi antara awal dan akhir proses kemunduran. Kemunduran vigor sangat sulit untuk diukur. Metode yang dapat digunakan untuk mengukur vigor adalah metode yang berdasarkan pengukuran yang berhubungan dengan daya kecambah (Justice dan Louis, 1990).
di pihak lain perkecambahan benih juga merupakan salah satu tanda dari benih yang telah mengalami proses penuaan (Kuswanto, 1997).
III. METODOLOGI
Praktikum Teknologi Benih Acara IV tentang “Indeks Vigor dan Vigor Hipotetik Benih” dilaksanakan pada hari Kamis, 24 Maret 2016 di Laboratorium Teknologi Benih, Departemen Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah benih kedelai (Glycine max) dan benih jagung (Zea mays) dari dua umur simpan benih yang berbeda (lama dan baru), kapas, kertas saring, kertas merang/cidi blotter, air, dan pasir. Sedangkan alat-alat yang diperlukan meliputi cawan petri, bak perkecambahan dan timbangan digital.
Metode yang digunakan dalam praktikum ini adalah top paper dan sand test untuk menguji indeks vigor dan indeks vigor hipotetik benih. Untuk menguji indeks vigor benih jagung dan benih kedelai, langkah kerjanya adalah benih jagung diambil sebanyak 100 benih sebanyak 4 ulangan dari masing-masing umur simpan lalu benih tersebut dikecambahkan dalam cawan petri yang telah diberi alas kapas dan kertas filter yang telah dilembabkan, kemudian benih disiram dengan air secukupnya hingga basah lembab. Benih dikecambahkan selama 7 hari, kemudian setiap hari diamati dan dihitung benih yang berkecambah secara normal. Kriteria benih dianggap telah berkecambah adalah akar keluar sepanjang 1 cm, lalu indeks vigor benihnya dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:
IV(Indeks Vigor)=AT11+TA22+AT33+…+AnTn
Keterangan:
A = Jumlah benih yang berkecambah pada hari ke-n
T = Waktu yang berkorespondensi dengan jumlah A hari ke-n
Pengujian yang kedua adalah pengujian indeks vigor hipotetik pada benih jagung dan benih kedelai. Benih sebanyak 50 butir diambil dengan 4 ulangan dari masing-masing umur simpan. Bak perkecambahan berisi pasir disiapkan dan disusun 50 benih kemudian ditutup dengan pasir setebal 1-2 cm, lalu disiram air dan media pasir harus dijaga selalu lembab. Benih dikecambahkan selama 14 hari. Pada hari ke-14, 5 sampel bibit diambil secara acak lalu diukur dan dihitung jumlah daun, luas daun, tinggi tanaman, diameter batang dan bobot kering bibit kemudian nilai indeks vigor hipotetiknya dihitung dengan rumus:
IVH(Indeks Vigor Hipo tetik)=logN+logA+loglogTH+logR+logG
Keterangan:
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Vigor benih dicerminkan oleh dua informasi tentang viabilitas, yaitu “kekuatan tumbuh” dan “daya simpan” benih. Kedua nilai fisiologis ini menempatkan benih pada kemungkinan kemampuannya untuk tumbuh menjadi tanaman meskipun keadaan tempat tumbuhnya berbeda. Variasi vigor dapat terjadi karena asal-usul benih yang berbeda dari tanaman induk. Selain itu, perbedaan vigor juga ditentukan oleh tingkat kemasakan benih (umur panen) dan ukuran benih dalam satu kultivar. Vigor benih juga dapat dikaitkan atau dihubungkan dengan kemunduran benih. Vigor benih menunjukkan nilai yang rendah berarti benih mengalami proses kemunduran. Kemunduran benih merupakan proses yang gradual dan kumulatif, akibat atau hasil dari perubahan-perubahan fisiologis yang disebabkan aleh kekuatan alam yang merusak. Proses kumulatif itu yang akhirnya menyebabkan hilangnya viabilitas atau kapasitas benih untuk berkecambah.
Vigor benih sangat dipengaruhi oleh umur simpan benih. Dalam hal ini adalah kaitannya dengan kemunduran benih. Umur simpan benih sangat dipengaruhi oleh sifat benih, kondisi lingkungan, dan perlakuan manusia. Berapa lama benih dapat disimpan sangat bergantung pada kondisi benih dan lingkungannya sendiri. Beberapa tipe benih tidak mempunyai ketahanan untuk disimpan dalam jangka waktu yang lama atau sering disebut benih rekalsitran. Dalam pengujian indeks vigor dan vigor hipotetik benih dilakukan dengan menggunakan 2 metode uji yaitu metode top paper dan sand test. Ke-2 metode pengujian tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Kelebihan metode top paper adalah mudah untuk dapat diaplikasikan dan mudah untuk dilakukan pengamatan perkembangan benihnya karena dapat diamati secara langsung di dalam cawan petri. Kekurangan dari metode top paper mungkin ditinjau dari space atau ruang yang tersedia di dalam cawan petri karena jumlah benih yang bisa dikecambahkan terbatas dan rentan terhadap serangan jamur yang menyerang benih apabila kondisi cawan petri sangat lembab hingga basah. Sedangkan, kelebihan metode sand test adalah jumlah benih yang dikecambahkan bisa cukup banyak dan metode kerjanya sangat mudah dan umum dilakukan, namun kekurangannya adalah perkembangan biji/benih tidak bisa dilihat secara langsung karena biji/benih tertanam di dalam tanah.
dan baru untuk tumbuh dan berkecambah. Berdasarkan hasil perhitungan, diperoleh histogram sebagai berikut:
Pada perhitungan indeks vigor dan gaya berkecambah diperoleh bahwa benih baru memiliki gaya berkecambah dan indeks vigor lebih tinggi daripada benih lama. Hal ini terjadi karena benih lama sudah mengalami proses penyimpanan dan selama proses penyimpanan tersebut benih juga menerima gangguan oleh mikrobia yang menyebabkan tumbuhnya patogen-patogen yang dapat merusak atau menurunkan kualitas benih sehingga benih tidak tumbuh dengan baik dan sempurna. Perbedaan umur simpan benih juga diketahui akan mempengaruhi viabilitas dan vigor benih. Selama proses penyimpanan, benih akan mengalami penuaan dan kemunduran. Proses kemunduran akan tetap berlangsung dan tidak dapat dicegah namun hanya bisa dikurangi laju kemundurannya (deteriorasi). Sejumlah benih jika disimpan, vigornya lebih cepat menurun daripada viabilitasnya (daya tumbuh atau gaya berkecambah). Sehingga dapat juga terjadi viabilitas benih yang masih tinggi, namun
Gambar 1. Histogram Gaya Berkecambah (GB) Benih Jagung dan Kedelai
vigornya telah jauh menurun. Hal ini diakibatkan karena permeabilitas membran sel turun dengan berjalannya waktu.
Semakin lama benih disimpan maka permeabilitas benih atau kemampuan menyerap air secara imbibisi semakin menurun. Akibatnya apabila benih dikecambahkan pada tempat yang sesuai benih tetap saja sulit tumbuh. Kemungkinan penyebab yang lain adalah hilangnya kadar air dalam benih yang cukup besar akibat lamanya waktu penyimpanan. Kondisi ini tidak menguntungkan bagi benih karena kandungan air yang rendah dapat menyebabkan kerusakan enzim-enzim yang ada di dalam benih. Kondisi demikian juga dapat mengakibatkan rusaknya cadangan makanan yang ada dalam benih akibat aktifnya enzim dehidrogenase yang menyebabkan pemakaian cadangan makanan dalam endosperm, sehingga benih akan kekurangan cadangan makanan saat berkecambah.
Gambar 1 yang menunjukkan histogram gaya berkecambah, metode pasir atau sand test memiliki nilai GB yang lebih tinggi daripada pada metode uji top paper. Seperti yang dibahas sebelumnya, keterbatasan ruang pada metode top paper juga akan mempengaruhi gaya berkecambah benih. Ruang yang terbatas mengakibatkan kelembaban tinggi dan memicu pertumbuhan jamur pada benih, sehingga mengakibatkan proses perkembangan benih akan terganggu. Sedangkan pada gambar 2 yang menunjukkan grafik IV pada metode top paper di atas dapat dilihat bahwa semua benih memiliki nilai IV nol (0) di hari pertama dan mulai berangsur naik pada hari selanjutnya hingga hari ke-3. Pada hari pertama benih masih mengalami masa awal untuk memulai masa perkecambahan sehingga belum menunjukkan kecambahnya. Perkecambahan benih dimulai saat terjadi imbibisi air ke dalam benih. Indeks vigor semua benih rata-rata mencapai titik tertinggi pada hari ke 2-3, sehingga benih serempak berkecambah pada hari ke 2-3. Indeks vigor kedelai baru lebih tinggi dari pada indeks vigor kedelai lama. Benih kedelai termasuk benih ortodoks yang cepat mengalami kemunduran terutama jika kondisi lingkungan simpan kurang menguntungkan (sub optimum). Hal ini disebabkan karena kandungan protein yang dimiliki relatif besar dan mengakibatkan kadar air benih cepat meningkat.
Indeks vigor benih hanya untuk menduga kecepatan dan keserempakan tumbuh benih, namun tidak mampu menduga kualitas dan kekuatan bibit yang dihasilkan. Oleh karena itu pengujian indeks vigor dapat dilengkapi dengan pengujian indeks vigor hipotetik yang merupakan pengujian untuk mengetahui kekuatan dan kemampuan tumbuh benih secara normal di lapangan. Komponen pengujian indeks vigor hipotetik (IVH) yang diamati meliputi tinggi bibit (cm), jumlah daun (helai), panjang akar, bobot kering akar (g), bobot kering tajuk (g), penimbangan bobot kering tajuk, bobot kering bibit (g), bobot kering bibit dan bibit yang hidup dari kecambah normal yang dipindahkan (%). Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, diperoleh data IVH sebagai berikut:
Tabel 1. Data Indeks Vigor Hipotetik (IVH) Benih Lama
Tabel 2. Data Indeks Vigor Hipotetik (IVH) Benih Baru
V. KESIMPULAN
1. Pengujian kecepatan dan keserempakan berkecambah (Indeks Vigor/IV) benih jagung dan kedelai dengan metode top paper diperoleh hasil bahwa IV benih kedelai baru dan jagung baru lebih tinggi daripada IV benih kedelai lama dan jagung lama. IV rata-rata pada semua benih mencapai titik tertinggi pada hari ke 2-3, sehingga benih serempak berkecambah pada hari ke 2-3.
2. Pengujian IVH yang berguna untuk mengetahui kekuatan dan kemampuan tumbuh benih secara normal di lapangan diperoleh hasil bahwa benih kedelai lama dan jagung lama memiliki nilai IVH yang lebih rendah dari benih kedelai baru dan jagung baru.
Daftar Pustaka
Anton, W. dan T. Siregar. 2000. Pengaruh pemupukan terhadap pertumbuhan tanaman tomat. Jurnal Hortikultura VI (10): 20-75.
Charomaini, S. R. dan D. Windiasih. 2005. Hubungan benih dengan patogen sebagai penyebar penyakit. Jurnal Penelitian Hutan Tanaman 2: 68-73.
Fauziah, K. dan R. Arief. 2011. Pengaruh Perlakuan Matriconditioning Terhadap Viabilitas dan Vigor Benih Jagung. <balitsereal.litbang.deptan.go.id>. Diakses 17 April 2016.
Justice, O.L. dan N.B. Louis. 1990. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. Rajawali, Jakarta.
Kuswanto, H. 1997. Analisis Benih. Penerbit Andi, Yogyakarta.
Ludlow, M.M., and R.C. Muchow. 2000. A critical evaluation of traits for improving crop yields in water-limited environments. Adv. Agron. 43: 107-153.
Sadjad, S. 1993. Dari Benih Kepada Benih. Grasindo, Jakarta.
Shankar. U. 2006. Seed size as a predictor of germination succes and early seedling growth in Hollong (Dipterocarpus macrocarpusvesque). New forests 31 (2): 326-327.
