Storability Vigor Detection Using Accelerated Aging Method on Upland Rice (Oryza sativa L.) Seeds
DETEKSI VIGOR DAYA SIMPAN BENIH PADI GOGO
(Oryza sativa L.) DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT
A. DALAPATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir Deteksi Vigor Daya
Simpan Benih Padi Gogo (Oryza sativa L.) dengan Metode Pengusangan Cepat
adalah 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 tugas akhir ini.
Bogor, Juni 2012
A. Dalapati
A254090035
ABSTRACT
A. DALAPATI. Storability Vigor Detection Using Accelerated Aging Method on
Upland Rice (Oryza sativa L.) Seeds. Under direction of FAIZA C. SUWARNO
and SUWARNO.
Storability is an important seed character indicating how long the seed could
maintain the viability. Accelerated aging with physical or chemical treatments are
methods for detecting seed vigor especially storability (storability vigor, V DS).
The aims of the research were: 1) to find out a simple accelerated aging method
suitable for testing storability vigor of upland rice seeds, 2) to identify upland rice
genotypes with high storability vigor. Experiments were conducted in the Seed
Science and Technology Laboratory, Plant Analysis and Chromatography
Laboratory, Soil Chemical Laboratory, Bogor Agricultural University, from
January 2011 to October 2011. Three methods of accelerated aging, 45 oC and
100% RH, 96% ethanol vapour, and soaking in 96% liquid ethanol, were applied
to seeds of 5 rice varieties i.e. Situ Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5,
Inpago 6. The most suitable method was used to evaluate the storability vigor of
26 upland rice genotype seeds. Result of the experiment showed that accelerated
aging by soaking seed in liquid ethanol 96% for 3 minutes and 24 seconds
decreased the average germination percentage from 94.67% to 84.13% and
seedling growth rate from 17.97%/etmal to 15.11%/etmal. However, biochemical
analysis showed that there were no significant differences between the treated and
untreated seed for electroconductivity, leakage of protein, sugar and phosphorous
variables. The ethanol treatment might disturb fungtional proteins including
enzymes but not the cell membrane. Evaluation of 26 upland rice genotypes
showed that breeding lines B12154D-MR-10, B1215D-MR-11, and B11602-MR1-52 performed high storability vigor.
Keywords: storability vigor, seed viability, ethanol treatment
RINGKASAN
A. DALAPATI. Deteksi Vigor Daya Simpan Benih Padi Gogo (Oryza sativa L.)
dengan Metode Pengusangan Cepat. Di bawah bimbingan FAIZA C. SUWARNO
dan SUWARNO.
Vigor daya simpan adalah karakter benih yang penting untuk
mengindikasikan berapa lama benih dapat mempertahankan viabilitasnya.
Metode pengujian vigor diantaranya adalah Accelerated Aging Test (AAT) yang
dikembangkan oleh Delouche tahun 1995 dan pengusangan kimiawi yang
dikembangkan oleh Sadjad pada tahun 1977. Kedua metode ini prinsipnya sama
yaitu menduga vigor daya simpan dengan memperlakukan benih dalam kondisi
cekaman buatan baik yang mengungkapkan kondisi simpan sebenarnya, misalnya
suhu dan kelembaban nisbi udara yang tinggi (AAT) maupun yang
mengungkapkan secara tidak langsung dengan menginduksikan uap etanol
kedalam benih (pengusangan cepat kimiawi). Kondisi vigor suatu lot benih padi
gogo selama dan setelah penyimpanan penting untuk diketahui mengingat padi
gogo ditanam secara langsung di lahan tidak seperti pada padi sawah. Padi sawah
penanamannya melalui pesemaian sehingga kita dapat memilih tanaman yang
tumbuh tegar di pesemaian untuk dipindahkan ke lapang.
Penelitian ini bertujuan: 1) menentukan metode pengusangan cepat yang
mudah dan sesuai untuk digunakan dalam pengujian vigor daya simpan benih padi
gogo; 2) mengidentifikasi genotipe padi gogo yang memiliki vigor daya simpan
tinggi.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, dan
Laboratorium Kromatografi dan Analisis Tumbuhan, Departemen Agronomi dan
Hortikultura dan Laboratorium Kimia Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan, IPB Dramaga pada bulan Januari-Oktober 2011. Penelitian
dirancang dalam dua percobaan yaitu: 1) penetapan metode pengusangan cepat
untuk mendeteksi vigor daya simpan benih padi gogo; 2) deteksi vigor daya
simpan 26 galur padi gogo. Percobaan pertama terdiri atas tiga perlakuan
pengusangan yaitu: 1) pengusangan fisik menggunakan rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) dua faktor yakni lima varietas padi gogo (Situ
Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6) dan 11 level
pengusangan fisik (0, 12, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96, 108 dan 120 jam), masingmasing perlakuan diulang sebanyak tiga kali; 2) penguapan dengan etanol 96%
menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dua faktor yakni
lima varietas padi gogo (Situ Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan
Inpago 6) dan 11 level penguapan dengan etanol 96% (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120,
140, 160, 180 dan 200 menit), masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga
kali; 3) perendaman dalam etanol 96% menggunakan rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) dua faktor yakni lima varietas padi gogo (Situ
Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6) dan 11 level perendaman
dalam etanol 96% (0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, dan 20 menit), masing-masing
perlakuan diulang sebanyak tiga kali; Variabel yang diamati terhadap masingmasing metode pengusangan adalah daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV),
kecepatan tumbuh (KCT), dan laju pertumbuhan kecambah (LPK). Metode yang
dipilih didasarkan pada nilai R2 tertinggi dari hasil regresi kubik rata-rata daya
berkecambah dan waktu pengusangan yang dipilih adalah waktu pengusangan
yang diperlukan untuk menurunkan daya berkecambah benih 80%. Metode yang
terpilih kemudian diterapkan pada lima varietas untuk melihat perubahan
fisikokimiawi melalui uji daya hantar listrik dan kebocoran hasil metabolisme
melalui uji kebocoran protein, kebocoran total gula dan kebocoran fosfor pada air
rendaman benih. Selain itu juga diamati DB dan KCT untuk melihat mutu fisiologis
benih. Rancangan yang digunakan adalah menggunakan rancangan acak lengkap
(RAL) dua faktor, yaitu lima varietas padi gogo dan perendaman dalam etanol
96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik, masing-masing perlakuan diulang
sebanyak tiga kali. Percobaan kedua deteksi vigor daya simpan 26 galur padi gogo
menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dua faktor yakni 26
galur padi gogo dan waktu perendaman dalam etanol 96% selama 0 menit dan 3
menit 24 detik (metode terpilih), masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga
kali. Pengamatan dilakukan terhadap DB, delta DB (selisih antara DB kontrol dan
perlakuan), KCT dan delta KCT (selisih antara KCT kontrol dan perlakuan).
Hasil percobaan pertama menunjukkan dari ketiga metode pengusangan
tersebut yang sesuai digunakan untuk menguji vigor daya simpan padi gogo
adalah metode perendaman dalam etanol 96% karena hasil regresi kubik pada
rata-rata daya berkecambah menunjukkan R2 dari perendaman dalam etanol 96%
lebih tinggi dari yang lainnya, yaitu 99,4% sedang untuk pengusangan fisik
97.6%, dan pengusangan dengan uap etanol sebesar 96,4%. Metode perendaman
dalam etanol 96% juga dipilih karena mudah dan cepat dalam pelaksanaannya.
Waktu perendaman dalam etanol 96% untuk mencapai daya berkecambah 80%
adalah 3 menit 24 detik, dihitung dari rumus regresi kubik yang dihasilkan,
sedangkan untuk pengusangan fisik selama 37 jam 30 menit dan penguapan
dengan etanol 96% selama 83 menit 36 detik.
Hasil pengamatan terhadap lima varietas yang direndam dalam etanol 96%
selama 3 menit 24 detik menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata antara nilai
rata-rata DB maupun nilai rata-rata KCT dari dari lima varietas yang direndam
dalam etanol 96% selama 3 menit 24 detik terhadap nilai rata-rata perlakuan
kontrol. Kelima varietas menunjukkan penurunan nilai variabel yang diamati
setelah direndam dengan etanol 96% selama 3 menit 24 detik. Hasil pengujian
terhadap daya hantar listrik, kebocoran protein, kebocoran total gula dan
kebocoran fosfor menunjukkan tidak terdapat perbedaan yang nyata antara nilai
rata-rata dari lima varietas yang direndam dalam etanol 96% selama 3 menit 24
detik dengan nilai rata-rata perlakuan kontrol. Perendaman dalam etanol 96%
selama 3 menit 24 detik tidak menimbulkan kerusakan yang berarti pada membran
sel tetapi diduga merusak protein fungsional termasuk enzim sehingga dapat
menurunkan daya berkecambah benih
Hasil pengamatan terhadap 26 galur padi gogo menunjukkan tiga galur yang
memiliki vigor daya simpan yang paling tinggi adalah B12154D-MR-10,
B1215D-MR-11, dan B11602-MR-1-52. Perendaman dalam etanol 96% selama 3
menit 24 detik dapat digunakan untuk mengidentifikasi vigor galur padi gogo
karena dapat mengelompokkan antara benih yang tahan terhadap deraan etanol
dan yang tidak tahan terhadap deraan etanol. Benih yang tahan terhadap deraan
etanol diduga memiliki vigor daya simpan yang baik.
Kata kunci: vigor daya simpan, viabilitas benih, perlakuan etanol
© Hak cipta milik IPB, Tahun 2012
Hak cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruhnya 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 yang
wajar bagi Institut Pertanian Bogor.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh hasil karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
DETEKSI VIGOR DAYA SIMPAN BENIH PADI GOGO
(Oryza sativa L.) DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT
A. DALAPATI
Tugas Akhir
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Profesional pada
Program Studi Magister Profesional Perbenihan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tugas Akhir: Dr. Ir. Eny Widajati, MS
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. viii
PENDAHULUAN .........................................................................................
Latar Belakang ......................................................................................
Tujuan Penelitian ..................................................................................
Hipotesis Penelitian ..............................................................................
1
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................
Padi Gogo .............................................................................................
Viabilitas Benih ....................................................................................
Vigor Benih ..........................................................................................
Kemunduran Benih ...............................................................................
Metode Pengusangan ............................................................................
5
5
5
6
7
8
METODOLOGI PENELITIAN .....................................................................
Waktu dan Tempat Penelitian ...............................................................
Bahan Penelitian ...................................................................................
Metode Penelitian .................................................................................
Pelaksanaan Penelitian ..........................................................................
Pengamatan ..........................................................................................
11
11
11
11
16
17
HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 23
Penetapan Metode Pengusangan Cepat untuk
Mengidentifikasi Vigor Daya Simpan Benih Padi Gogo ........................ 23
Deteksi Vigor Daya Simpan 26 Galur Padi Gogo .................................. 40
SIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 47
LAMPIRAN .................................................................................................. 53
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh varietas dan pengusangan
fisik serta interaksi antara keduanya terhadap daya berkecambah,
indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan laju pertumbuhan kecambah .......... 23
2
Pengaruh faktor tunggal pengusangan fisik dan varietas terhadap
daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh dan
laju pertumbuhan kecambah .................................................................... 25
3
Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh varietas dan penguapan
dengan etanol 96% serta interaksi antara keduanya terhadap
daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan
laju pertumbuhan kecambah ..................................................................... 27
4
Pengaruh interaksi varietas dan waktu penguapan dengan etanol 96%
terhadap daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan tumbuh ............ 28
5
Pengaruh faktor tunggal penguapan dengan etanol 96% dan varietas
terhadap laju pertumbuhan kecambah ....................................................... 29
6
Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh varietas dan perendaman
dalam etanol 96% serta interaksi antara keduanya terhadap
daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan
laju pertumbuhan kecambah ..................................................................... 30
7
Pengaruh interaksi varietas dan waktu perendaman dalam etanol 96%
terhadap daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh dan
laju pertumbuhan kecambah .................................................................... 31
8
Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh varietas dan perendaman
dalam etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
variabel yang diamati .............................................................................. 37
9
Pengaruh faktor tunggal varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap variabel
yang diamati ........................................................................................... 39
10 Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh galur dan perendaman
dalam etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
daya berkecambah dan kecepatan tumbuh .............................................. 40
11 Pengaruh interaksi galur dan perendaman dalam etanol 96% terhadap
daya berkecambah, delta daya berkecambah, kecepatan tumbuh,
dan delta kecepatan tumbuh .................................................................... 42
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Deskripsi varietas padi Inpago 4 .............................................................. 53
2
Deskripsi varietas padi Inpago 5 .............................................................. 54
3
Deskripsi varietas padi Inpago 6 .............................................................. 55
4
Deskripsi varietas padi Limboto .............................................................. 56
5
Deskripsi varietas padi Situ Patenggang .................................................. 57
6
Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu pengusangan fisik
terhadap daya berkecambah ..................................................................... 58
7
Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu pengusangan fisik
terhadap indeks vigor .............................................................................. 58
8
Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu pengusangan fisik
terhadap kecepatan tumbuh ..................................................................... 58
9
Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu pengusangan fisik
terhadap laju pertumbuhan kecambah ...................................................... 59
10 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu penguapan dengan
etanol 96% terhadap daya berkecambah .................................................. 59
11 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu penguapan dengan
etanol 96% terhadap indeks vigor ............................................................ 59
12 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu penguapan dengan
etanol 96% terhadap kecepatan tumbuh ................................................... 60
13 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu penguapan dengan
etanol 96% terhadap laju pertumbuhan kecambah ................................... 60
14 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% terhadap daya berkecambah .................................................. 60
15 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% terhadap indeks vigor ............................................................ 61
16 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% terhadap kecepatan tumbuh ................................................... 61
17 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% terhadap laju pertumbuhan kecambah ................................... 61
18 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
daya berkecambah ................................................................................... 62
19 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
kecepatan tumbuh ................................................................................... 62
20 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
daya hantar listrik .................................................................................... 62
21 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
kebocoran protein .................................................................................... 63
22 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
kebocoran total gula ................................................................................ 63
23 Analisis ragam pengaruh galur dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
kebocoran fosfor ..................................................................................... 63
24 Analisis ragam pengaruh galur yang direndam dalam etanol 96%
terhadap daya berkecambah ..................................................................... 64
25 Analisis ragam pengaruh galur yang direndam dalam etanol 96%
terhadap kecepatan tumbuh ..................................................................... 64
PRAKATA
Alhamdulillah kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan hidayah-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan karya ilmiah ini. Penulisan tugas
akhir merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Profesional
pada Program Magister Profesional Perbenihan, Sekolah Pascasarjana IPB.
Ucapan terima kasih dan penghargaan penulis sampaikan kepada:
1. Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, MS sebagai ketua komisi pembimbing dan
Dr. Ir. Suwarno, MS sebagai anggota komisi pembimbing, yang telah
memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan tugas akhir ini;
2. Dr. Ir. Eny Widajati, MS selaku penguji luar komisi pada ujian tugas akhir, dan
Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS yang telah memberikan masukan yang
bermanfaat bagi penyempurnaan tugas akhir ini;
3. Orang tua tercinta H. Drs. Andi Baso Wawo, MSi dan Hj. Dra. Andi Masnada
Ahmad, suami tercinta Jonni Firdaus, STP dan anak-anak tercinta Muhammad
Mujahid A. Pangera dan Ahmad Zikrillah A. Pangera atas doa, nasehat,
dukungan dan dorongan serta pengertian yang diberikan kepada penulis selama
menempuh studi;
4. Teman-teman Magister Profesional Perbenihan 2009 atas semangat yang telah
diberikan;
5. Badan Litbang Pertanian yang telah memberikan beasiswa kepada penulis
dalam menempuh pendidikan progam magister di IPB;
6. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Sulawesi Tengah yang telah mengutus
penulis untuk menempuh pendidikan program magister di IPB, serta
7. Semua semua pihak yang telah membantu namun tidak dapat disebutkan satu
per satu dalam karya ilmiah ini, semoga Allah SWT memberikan balasan yang
setimpal.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2012
A. Dalapati
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Maddukkelleng Kecamatan Tempe, Kabupaten Wajo,
Provinsi Sulawesi Selatan pada tanggal 5 Mei 1980 dari pasangan Bapak H. Drs.
Andi Baso Wawo, MSi dan Ibu Hj. Dra. Andi Masnada Ahmad. Penulis
merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Pendidikan SDN Mangkura II (1986-1992), SMPN 3 (1992-1995), SMU 2
(1995-1998) dan Universitas Hasanuddin pada jurusan Teknologi Pertanian
(1998-2003), di kota Makassar, Provinsi Sulawesi Selatan.
Penulis bekerja sebagai staf penyuluh pada Balai Pengkajian Teknologi
Pertanian Sulawesi Tengah (2003-sekarang) yang merupakan salah satu unit kerja
Badan Litbang Pertanian. Pada tahun 2009 penulis mendapat kesempatan untuk
melanjutkan pendidikan program magister pada Program Studi Magister
Profesional Perbenihan, Sekolah Pascasarjana IPB. Beasiswa pendidikan
pascasarjana diperoleh dari Badan Litbang Pertanian, Kementerian Pertanian
Republik Indonesia.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Lahan kering di Indonesia yang sesuai untuk lahan pertanian mencapai
sekitar 76.22 juta ha dari total luas 148 juta ha lahan kering yang ada. Lahan
seluas 76.22 juta ha tersebut yang sesuai digunakan untuk tanaman pangan
semusim adalah seluas 7.08 juta ha (Abdurachman et al. 2008). Pemanfaatan
lahan kering untuk tanaman semusim tersebut dapat dilakukan dengan
penggunaan padi gogo (Oryza sativa L.) yaitu suatu tipe padi lahan kering yang
adaptif pada lahan tanpa penggenangan seperti di sawah. Penanaman padi gogo
pada lahan tersebut diharapkan dapat menambah produksi padi nasional.
Peningkatan produksi padi dapat terjadi jika produktivitas tanamannya tinggi.
Menurut Toha (2007) produktivitas padi gogo dapat mencapai 5.53-6.20 t/ha
dengan perbaikan teknik produksi, salah satunya adalah penggunaan benih
bermutu.
Mutu benih dapat ditinjau dari beberapa aspek yaitu fisik, genetis dan
fisiologis. Mutu fisiologis adalah mutu benih yang ditentukan oleh daya hidup
(viabilitas) benih sehingga mampu menghasilkan tanaman yang normal (Sadjad et
al. 1999). Vigor daya simpan (VDS) merupakan salah satu parameter dari mutu
fisiologis.
Vigor daya simpan mencerminkan kemampuan benih untuk
mempertahankan vigor tetap tinggi selama disimpan atau kemampuan benih
mempertahankan daya berkecambahnya selama disimpan pada kondisi kamar (sub
optimum).
Metode pengujian vigor yang telah distandarisasi oleh Internasional Seed
Testing Association salah satunya adalah Accelerated Aging Test (AAT) pada
benih kedelai (Glycine max Merr.) (ISTA 2010), sedang Sadjad (1999)
mengungkapkan bahwa pengujian dengan metode pengusangan cepat dapat
digunakan untuk mengukur VDS dimana benih diperlakukan dalam kondisi
cekaman buatan baik yang mengungkapkan kondisi simpan sebenarnya, misalnya
suhu dan kelembaban nisbi udara yang tinggi (AAT) maupun yang
mengungkapkan secara tidak langsung dengan menginduksikan uap etanol ke
dalam benih (pengusangan cepat kimiawi). Hasil-hasil penelitian menunjukkan
2
kedua metode tersebut efektif untuk digunakan. Mosavi et al. (2011) melakukan
AAT selama 24, 48, 72 dan 96 jam pada benih kapas (Gossypium hirsutum L.),
hasilnya menunjukkan terjadi penurunan daya berkecambah dan panjang akar
serta peningkatan daya hantar listrik dengan semakin lamanya waktu
pengusangan. Hasil penelitian Kholidin (2004) pada benih kedelai genotipe 2 PsJ
yang mengalami pengusangan fisik pada suhu 45 0C dan RH 100% menunjukkan
kinerja pengusangan cepat fisik 68,28 jam dan 75.72 jam setara dengan
penyimpanan alami 3.31 bulan dan 3.99 bulan.
Pian (1981) menunjukkan benih jagung yang didera dengan uap etil alkohol
mengalami kemunduran. Semakin lama benih didera oleh uap etil alkohol semakin
banyak etanol yang tertimbun dalam benih. Jumlah penimbunan etanol tersebut
berkorelasi negatif dengan viabilitas benih. Penderaan dengan uap etanol juga
menyebabkan tingkat kebocoran pada glukosa, nitrogen dan fosfor dari dalam benih
semakin tinggi sehingga semakin menurunkan viabilitas benih.
Penelitian Addai
dan Kantanka (2006) terhadap tiga genotipe kedelai menunjukkan adanya
persamaan pola penurunan daya berkecambah pada benih kedelai yang disimpan
pada suhu ruang selama 4 bulan dengan benih yang didera dengan etanol 20%
selama 2 jam. Rata-rata daya berkecambah dari ketiga genotipe kedelai yang
disimpan pada suhu ruang (33.78%) tidak berbeda nyata dengan rata-rata daya
berkecambah ketiga genotipe kedelai yang didera dengan etanol (35%).
Pengujian vigor daya simpan untuk benih padi gogo belum memiliki standar
nasional/internasional, padahal status vigor suatu lot benih padi gogo selama dan
setelah penyimpanan penting untuk diketahui mengingat padi gogo ditanam secara
langsung di lahan tidak seperti pada padi sawah. Padi sawah penanamannya
melalui pesemaian sehingga kita dapat memilih bibit yang tumbuh tegar di
pesemaian untuk dipindahkan ke lapang. Penelitian tentang pengujian vigor daya
simpan benih padi gogo melalui metode pengusangan cepat sangat diperlukan
untuk mendapatkan metode uji terbaik dalam mendeteksi status vigor benih padi
gogo, yang nantinya dapat digunakan untuk pengujian vigor daya simpan berbagai
genotipe padi gogo.
3
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Menentukan metode pengusangan cepat yang mudah dan sesuai untuk
digunakan dalam pengujian vigor daya simpan benih padi gogo.
2. Mengidentifikasi genotipe padi gogo yang memiliki vigor daya simpan tinggi.
Hipotesis
Hipotesis dari penelitian ini adalah :
1. Terdapat metode pengusangan cepat yang paling sesuai digunakan untuk
pengujian vigor daya simpan benih padi gogo.
2. Terdapat vigor daya simpan yang berbeda-beda dari genotipe padi gogo.
TINJAUAN PUSTAKA
Padi Gogo
Budidaya tanaman padi di tanah kering dapat dilakukan dengan dua cara
yaitu gogo dan ladang (huma). Padi gogo adalah padi yang diusahakan di tanah
tegalan kering secara menetap dengan menerapkan teknologi budidaya modern,
sedangkan padi ladang diusahakan secara tidak menetap (berpindah-pindah) dan
menerapkan teknologi budidaya tradisional (Basyir et al. 1995)
Pengembangan padi gogo merupakan usaha dalam meningkatkan ketahanan
pangan.
Produktivitas padi gogo secara nasional di Indonesia masih rendah,
berkisar antara 1.68-2.96 t/ha dengan rata-rata 2.58 t/ha.
Hasil survey
menunjukkan bahwa sebagian besar petani gogo menggunakan benih produksi
sendiri yang berasal dari hasil panen musim hujan tahun sebelumnya dan
disimpan
dengan
cara
yang
kurang
baik,
sehingga
mutunya
rendah
(Wahyuni et al. 1999). Produktivitas padi gogo dapat mencapai 5.53-6.20 t/ha
dengan perbaikan teknik produksi seperti penggunaan varietas unggul, teknik
budidaya dan pengendalian hama dan penyakit tanaman (Toha 2007).
Komposisi kimia beras pecah kulit utamanya berupa karbohidrat 84.83%,
lainnya adalah protein 9.78%, lemak 2.20%, abu (mineral) 2.09% dan serat kasar
1.10% (Leonard & Martin 1963). Kandungan mineral yang penting dalam benih
padi adalah fosfor. Fosfor berfungsi sebagai penyedia energi. Total fosfor pada
benih sereal (padi, gandum, barley) sebesar 60-80% berbentuk phytin (Akazawa
1972). Phytin merupakan sumber utama fosfor dan juga mengandung kompleks
garam organik kalsium, magnesium, mangan dan kalium. Mineral ini dibebaskan
pada saat perkecambahan oleh enzim fitase. Fosfat bebas yang dihasilkan akan
diangkut dan digunakan pada titik tumbuh (Copeland & McDonald 1995).
Viabilitas Benih
Viabilitas benih adalah kemampuan benih untuk tumbuh normal pada
kondisi optimum (Sadjad et al. 1999).
Viabilitas awal dari benih yang akan
disimpan harus maksimal agar mencapai waktu simpan yang lama.
Karena
6
selama masa penyimpanan akan terjadi kemunduran terhadap viabilitas awal
tersebut, dimana lajunya tidak dapat dihentikan.
Pemilihan benih bermutu
merupakan cara untuk mengurangi kemunduran tersebut, sehingga laju
kemunduran viabilitas benih dapat diatasi sekecil mungkin (Sutopo 2002).
Mundurnya viabilitas benih merupakan proses yang berjalan bertingkat dan
kumulatif akibat perubahan yang diberikan kepada benih tersebut oleh kekuatan
yang merusak, baik dari alam maupun secara buatan. Akhir dari kemunduran
benih adalah habisnya daya berkecambah benih, akan tetapi sebelum tahap ini
dicapai benih sudah berada dalam tahap kemunduran dan praktis benih itu tidak
bernilai lagi untuk diusahakan bagi pertanaman, meskipun daya berkecambahnya
masih cukup tinggi (Vaughan 1969, diacu dalam Sadjad 1972).
Tolok ukur viabilitas benih adalah daya berkecambah.
Pengujian daya
berkecambah perlu dilakukan karena suatu kelompok benih terdiri atas populasi
individu benih, dimana masing-masing memiliki kemampuan sendiri untuk
tumbuh menjadi tanaman dewasa. Evaluasi akan dilakukan pada akhir periode
perkecambahan, namun terkadang diperlukan evaluasi awal yang disebut hitungan
pertama (Copeland & McDonald 1995).
Vigor Benih
Vigor benih sebagai seluruh sifat yang menentukan aktivitas dan
penampakan potensial dari benih selama perkecambahan dan pemunculan bibit
(ISTA 2010). Vigor benih mencakup sifat benih yang tumbuh normal, seragam
dan cepat pada berbagai kondisi lapang (AOSA 1983).
Sadjad et al. (1999) mengemukakan vigor benih adalah kemampuan benih
untuk tumbuh normal pada kondisi yang tidak optimum atau suboptimum. Benih
yang vigor akan menghasilkan tanaman di atas normal jika ditumbuhkan pada
kondisi optimum. Kondisi alam atau lapang tidak selalu optimum sehingga benih
yang vigor sangat diharapkan.
Benih yang diproduksi tidak selalu segera ditanam atau mengalami
penundaan penanaman, waktunya dapat relatif pendek atau panjang. Benih yang
masih memiliki vigor yang tinggi setelah mengalami penundaan tanam atau
disimpan dikatakan memiliki vigor daya simpan (VDS) yang tinggi. Daya simpan
7
benih menggunakan tolok ukur waktu sedang parameter VDS dapat berupa vigor
daya simpan sesudah benih mengalami deraan fisik dan vigor daya simpan setelah
benih mengalami deraan alkohol (Sadjad et al. 1999).
Metode pengujian vigor yang ideal memiliki beberapa karakteristik, yaitu:
murah, pelaksanaannya cepat, mudah dilakukan, objektif atau dapat distandarisasi
dengan mudah dan terhindar dari interprestasi subjektif, reproducible (dapat
diulang), berkorelasi erat dengan pertumbuhan di lapang. (Copeland & McDonald
1995).
Pengujian vigor menurut AOSA (1983) terdiri atas tiga, yaitu : 1)
pengujian kecepatan/laju tumbuh, 2) pengujian dalam keadaan stress seperti
pengusangan cepat dan pengujian dalam suhu dingin, 3) pengujian biokimiawi
seperti uji tetrazolium dan uji aktifitas asam dekarboksilase glutamic. Metode
resmi pengujian vigor benih yang ditetapkan oleh ISTA adalah uji Daya Hantar
Listrik (DHL) bagi benih kacang kapri (Pisum sativum) dan Accelerated Ageing
Test (AAT) untuk benih kedelai (Glycine max Merr.) dan pengusangan cepat
terkontrol untuk benih kol (Brassica spp.) (ISTA 2010).
Menurut Tajbakhsh (2000) daya hantar listrik dapat dijadikan sebagai tolok
ukur vigor pada benih gandum. Pengukuran daya hantar listrik didasarkan pada
jumlah elektrolit yang keluar kedalam air rendaman benih yang diimbibisikan
selama waktu tertentu.
Benih gandum yang telah disimpan selama 5 tahun
memiliki daya hantar listrik yang lebih tinggi dibanding benih gandum yang tidak
mengalami penyimpanan.
Kenaikan nilai daya hantar listrik sejalan dengan
semakin menurunnya daya berkecambah benih.
Tingginya nilai daya hantar
listrik pada benih yang disimpan (mengalami kemunduran) disebabkan
ketidakmampuan benih untuk mengatur kembali struktur membran dengan cepat
selama imbibisi sehingga kebocoran membran semakin meningkat.
Kemunduran Benih
Proses kemunduran benih telah banyak diteliti, hal ini ditinjau dari
perubahan-perubahan yang terjadi pada benih, baik secara biokimia maupun
secara fisiologis. Perubahan tersebut antara lain perubahan pada aktivitas enzim,
respirasi, jalur sintesa, membran, cadangan makanan, dan kebocoran metabolit.
(Kozlowski 1972).
8
Kemunduran benih selama penyimpanan dapat ditunjukkan dengan
perubahan pada cadangan makanan. Hasil penelitian Malik dan Shamet (2009)
terhadap benih pinus yang disimpan selama 3 bulan pada suhu 19-23 oC didalam
pot tanah menunjukkan terdapat penurunan daya berkecambah, kenaikan protein
dan total gula.
Perubahan pada membran juga ditunjukkan oleh benih yang mengalami
kemunduran. Benih acer yang disimpan selama 7 tahun pada suhu 3 oC dan
kadar air 10% menunjukkan tingginya kebocoran membran yang seiring dengan
kehilangan daya berkecambah (Pukacka 1991).
Kerusakan membran memberi efek terhadap kebocoran hasil metabolisme.
Kebocoran glukosa dari embrio barley yang membrannya mengalami kerusakan
adalah sebesar 60-70% dari total gula.
Kebocoran hasil metabolisme
mengindikasikan kerusakan membran dan ketidakmampuan benih untuk
memperbaiki kerusakan membran selama kemunduran benih (Desai et al. 1997).
Penelitian Ouyang et al. (2002) menunjukkan terdapat kenaikan kebocoran fosfor
pada benih jagung yang diusangkan dibandingkan benih jagung tanpa
pengusangan.
Metode Pengusangan
Uji penuaan dipercepat fisik memperlakukan benih dengan suhu tinggi dan
kelembaban relatif tinggi (95%) secara cepat. Selama pengujian, benih menyerap
kelembaban dari lingkungan, sejalan dengan meningkatnya kelembaban benih dan
meningkatnya suhu menyebabkan penuaan benih secara cepat. Benih dengan
vigor tinggi akan lebih tahan terhadap kondisi ini dan penuaanya akan lebih
lambat dibanding benih dengan vigor rendah. Setelah pengujian ini benih dengan
vigor tinggi akan tetap menghasilkan daya kecambah tinggi dibanding benih
dengan vigor rendah (ISTA 2010).
Begnami dan Cortelazzo (1995) melakukan penelitian pengusangan cepat
pada suhu 42 oC, RH 100% selama 16 hari pada buncis (Phaseolus vulgaris L.),
hasilnya menunjukkan terjadi penurunan daya kecambah dari 100% pada 0-4 hari
menjadi 22% pada hari keenam dan 0% pada hari keenambelas.
9
Kalpana dan Rao (1996) melaporkan bahwa selama pengusangan cepat pada
suhu 40oC, RH 100%, selama 0, 48, 96, 144 dan 192 jam pada tiga kultivar benih
pegeonpea (Cacanus cajan L. Mill.) terjadi penurunan kandungan total lipid dan
fosfolipid.
Penurunan tersebut menyebabkan kerusakan membran yang
mempengaruhi vigor benih.
Benih wortel yang diusangkan secara fisik pada suhu 45 oC, RH 100%
selama 7 hari menunjukkan penurunan yang signifikan dalam viabilitas benih.
Kehilangan dari viabilitas benih berhubungan dengan peningkatan nilai
konduktivitas benih (kebocoran elektrolit), peningkatan lipid peroksida dan
peningkatan kadar asam lemak jenuh, yang diproduksi selama proses
pengusangan cepat fisik (Al-Maskri et al. 2003).
Pengusangan secara kimia menggunakan alkohol (etanol, metanol, npropanol) juga dapat dilakukan dengan dengan menginduksikannya kedalam
benih dalam bentuk uap maupun cairan. Hasil penelitian menunjukkan benih
kedelai, jagung dan kenaf yang diusangkan secara kimia mengalami kemunduran
(Priestly & Leopold 1980,
Pian 1981,
Cook & Andrew 1993).
Tingkat
kemunduran benih tergantung pada lama perlakuan dan konsentrasi etanol.
Semakin tinggi konsentrasi etanol dan semakin lama waktu penderaan maka
semakin tinggi tingkat kemunduran benih (Salehi et al. 2008).
Benih jagung yang diberi perlakuan pengusangan dengan uap etil alkohol
menunjukkan terjadi kebocoran hasil metabolisme yang semakin besar seiring
dengan semakin lamanya benih tersebut diusangkan dengan uap etil alkohol.
Kebocoran ini berupa kebocoran total gula, total N dan total P (Pian 1981).
Priestley dan Leopold (1980) mengemukakan mekanisme masuknya etanol
kedalam benih apabila benih direndam dalam larutan etanol adalah sebagai
berikut :
1. Etanol diduga dapat berpenetrasi kedalam komponen lipida dari membran
setelah membran sel rusak, memutuskan ikatan lipida, bahkan dapat
membuang fosfolipida dari membran.
2. Etanol setelah masuk kedalam benih dapat
menyebabkan teracaknya
konvigurasi protein yang berasosiasi dengan membran.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari-Oktober 2011 di
Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Laboratorium Kromatografi dan
Analisis Tumbuhan, Departemen Agronomi dan Hortikultura serta Laboratorium
Kimia Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB Darmaga.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan antara lain benih padi yang terdiri atas lima
varietas padi gogo yaitu Situ Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan
Inpago 6, dan 26 galur padi gogo yang berasal dari Balai Besar Penelitian
Tanaman Padi Instalasi Muara, Bogor.
Lampiran 1-5.
Deskripsi varietas dapat dilihat pada
Bahan lainnya adalah etanol 96% untuk pengusangan benih;
aquabidest untuk pengukuran daya hantar listrik dan kebocoran metabolisme;
natrium fosfat, reagent A, reagent B, reagent C dan standar BSA untuk
pengukuran kebocoran protein; reagent anthrone dan larutan standar glukosa
untuk pengukuran kebocoran total gula; larutan pengestrak (PA), larutan PB,
larutan pewarna (PC) untuk pengukuran kebocoran fosfor; tissue towel sebagai
media perkecambahan; kantong strimin sebagai wadah benih selama pengusangan
dan kertas label.
Peralatan yang digunakan adalah alat pengusangan cepat fisik tipe 1-800284-5779, alat pengusangan cepat kimiawi (wadah plastik kedap udara berbentuk
silinder dengan tinggi 27 cm dan diameter 27 cm), conductivity meter,
spektrofotometer, box pengecambahan (17.5 cm x 10.5 cm x 7.5 cm), oven,
desikator, timbangan, dan handsprayer.
Metode Penelitian
Kegiatan penelitian ini terdiri atas dua percobaan yaitu : (1) Penetapan
metode pengusangan cepat untuk mengidentifikasi vigor daya simpan padi gogo;
dan (2) Deteksi vigor daya simpan 26 galur padi gogo.
12
Percobaan 1 Penetapan Metode Pengusangan Cepat untuk Mengidentifikasi
Vigor Daya Simpan Padi Gogo
Percobaan ini dilakukan untuk menetapkan satu metode pengusangan cepat
dari tiga metode pengusangan cepat, yang sederhana dan sesuai digunakan untuk
mengidentifikasi vigor daya simpan padi gogo. Ketiga metode pengusangan cepat
yang dilakukan adalah :
Pengusangan Cepat Fisik
Rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama terdiri atas
pengusangan cepat fisik (suhu 43-45 oC, RH 100%) selama 0, 12, 24, 36, 48, 60, 72,
84, 96, 108 dan 120 jam, dan lima varietas padi gogo yaitu Situ Patenggang,
Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6 sebagai faktor kedua. Kombinasi dari kedua
faktor menghasilkan 55 perlakuan dan setiap perlakuan diulang tiga kali sehingga
diperoleh 165 satuan percobaan dengan setiap ulangan terdiri atas 50 butir benih. Data
yang diperoleh dianalisis menggunakan uji F, perlakuan yang menunjukkan pengaruh
yang nyata terhadap variabel yang diamati akan diuji lanjut menggunakan Duncan
Multiple Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95% (Gomez & Gomez 1995).
Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + Ki + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada pengusangan fisik ke-j, varietas ke-k, dan
kelompok ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
Ki = pengaruh kelompok ke-i (i = 1, 2, 3)
αj
= pengaruh pengusangan fisik ke-j (j = 0, 12, .... 120 jam)
βk = pengaruh perlakuan varietas ke-k (k = 1, 2, .... 5)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan pengusangan fisik ke-j dan varietas ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
13
Penguapan dengan Etanol 96%
Rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama terdiri atas
pengusangan dengan uap etanol selama 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180,
dan 200 menit, dan lima varietas padi gogo yaitu Situ Patenggang, Limboto, Inpago
4, Inpago 5, dan Inpago 6 sebagai faktor kedua. Kombinasi dari kedua faktor
menghasilkan 55 perlakuan dan setiap perlakuan diulang tiga kali sehingga diperoleh
165 satuan percobaan dengan setiap ulangan terdiri atas 50 butir benih. Data yang
diperoleh dianalisis menggunakan uji F, perlakuan yang menunjukkan pengaruh yang
nyata terhadap variabel yang diamati akan diuji lanjut menggunakan Duncan Multiple
Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95% (Gomez & Gomez 1995).
Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + Ki + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada penguapan dengan etanol ke-j, varietas ke-k, dan
kelompok ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
Ki = pengaruh kelompok ke-i (i = 1, 2, 3)
αj
= pengaruh penguapan dengan etanol ke-j (j = 0, 20, .... 200 menit)
βk = pengaruh perlakuan varietas ke-k (k = 1, 2, .... 5)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan penguapan dengan etanol ke-j dan varietas
ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
Perendaman dalam Etanol 96%
Rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama terdiri atas
pengusangan dengan perendaman dalam etanol selama 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16,
18, dan 20 menit, dan lima varietas padi gogo yaitu Situ Patenggang, Limboto,
Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6 sebagai faktor kedua. Kombinasi dari kedua faktor
menghasilkan 55 perlakuan dan setiap perlakuan diulang tiga kali sehingga diperoleh
165 satuan percobaan dengan setiap ulangan terdiri atas 50 butir benih. Data yang
14
diperoleh dianalisis menggunakan uji F, perlakuan yang menunjukkan pengaruh yang
nyata terhadap variabel yang diamati akan diuji lanjut menggunakan Duncan Multiple
Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95% (Gomez & Gomez 1995).
Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + Ki + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada perendaman dalam etanol ke-j, varietas ke-k, dan
kelompok ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
Ki = pengaruh kelompok ke-i (i = 1, 2, 3)
αj
= pengaruh perendaman dalam etanol ke-j (j = 0, 2, .... 20 menit)
βk = pengaruh perlakuan varietas ke-k (k = 1, 2, .... 5)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan perendaman dalam etanol ke-j dan varietas
ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
Metode pengusangan yang dipilih adalah metode pengusangan yang
memiliki nilai R2 tertinggi dari analisi regresi data rata-rata daya berkecambah.
Waktu pengusangan yang digunakan adalah waktu pengusangan dimana daya
berkecambah mencapai 80%. Hal ini disesuaikan dengan persyaratan sertifikasi
benih bina tanaman pangan, dimana daya berkecambah minimal benih padi sebesar
80% (Deptan 2009).
Pengaruh Metode Pengusangan Cepat Terpilih (Perendaman dalam Larutan
Etanol) Terhadap Mutu Fisiologi dan Fisikokimiawi Benih
Metode pengusangan yang terpilih, sebelum diaplikasikan pada percobaan
kedua yaitu terhadap 26 galur padi gogo, juga dilakukan terhadap kelima varietas
yang digunakan pada percobaan pertama dengan tujuan untuk melihat perubahan
fisikokimiawi. Rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah faktorial
rancangan acak lengkap (RAL) dengan dua faktor. Faktor pertama pecelupan dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik dan faktor kedua yaitu lima varietas
padi gogo yaitu Situ Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6. Setiap
perlakuan diulang tiga kali sehingga diperoleh 30 satuan percobaan. Data yang
diperoleh dianalisis menggunakan uji F, perlakuan yang menunjukkan pengaruh yang
15
nyata terhadap variabel yang diamati akan diuji lanjut menggunakan Duncan Multiple
Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95% (Gomez & Gomez 1995).
Model linear untuk percobaan ini adalah :
Yijk = µ + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada perendaman dalam etanol ke-j, varietas ke-k, dan
ulangan ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
αj
= pengaruh perendaman dalam etanol ke-j (j = 0 menit dan 3 menit 24 detik)
βk = pengaruh perlakuan varietas ke-k (k = 1, 2, .... 5)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan perendaman dalam etanol ke-j dan varietas
ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
Percobaan 2 Deteksi Vigor Daya Simpan 26 Galur Padi Gogo
Percobaan ini dilakukan untuk mendeteksi vigor daya simpan 26 galur
padi gogo menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dengan dua
faktor yaitu galur padi gogo dan perendaman dalam etanol 96%. Deteksi vigor
dilakukan dengan metode terpilih yaitu dengan merendam galur padi gogo ke
dalam etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik. Setiap perlakuan terdiri
atas 50 butir benih dan diulang sebanyak 3 kali. Data yang diperoleh akan diuji
dengan uji F, dimana apabila menunjukkan pengaruh nyata akan dilanjutkan
dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95%
(Gomez & Gomez 1995).
Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + Ki + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada perendaman dalam etanol ke-j, varietas ke-k, dan
kelompok ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
Ki = pengaruh kelompok ke-i (i = 1, 2, 3)
αj
= pengaruh perendaman dalam etanol ke-j (j = 0 menit dan 3 menit 24 detik)
16
βk = pengaruh perlakuan galur ke-k (k = 1, 2, .... 26)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan perendaman dalam etanol ke-j dan galur ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
Pelaksanaan Penelitian
Percobaan 1 Penetapan Metode Pengusangan Cepat untuk Mengidentifikasi
Vigor Daya Simpan Padi Gogo
Pengusangan cepat fisik
Masing-masing varietas benih padi gogo dikemas dalam kantong strimin
kemudian dimasukkan ke dalam alat pengusangan cepat fisik pada suhu 43-45 oC,
RH 100% selama 0, 12, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96, 108, dan 120 jam. Benih yang
telah diusangkan selanjutnya dikecambahkan menggunakan metode Uji Di atas
Kertas (UDK) yaitu menanam benih 50 butir dalam box pengecambahan yang
telah diisi dengan empat lembar kertas towel yang telah dibasahkan kemudian
dikecambahkan pada suhu ruang.
Variabel yang diamati adalah daya
berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan laju pertumbuhan kecambah.
Penguapan dengan Etanol 96%
Masing-masing varietas benih padi gogo dikemas dalam kantong strimin
kemudian dimasukkan ke dalam box pengusangan yaitu wadah plastik berbentuk
silinder dengan diameter 27 cm dan tinggi 27 cm, di dalamnya terdapat tiga gelas
kaca yang masing-masing berisi 300 ml etanol 96%. Kawat kasa diletakkan di
atas gelas sebagai tempat meletakkan benih.
Benih kemudian diuapi etanol
selama 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, dan 200 menit. Benih yang telah
mendapat perlakuan penguapan dengan etanol 96% selanjutnya dikecambahkan
menggunakan metode UDK dan diletakkan pada suhu ruang. Variabel yang
diamati adalah daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan laju
pertumbuhan kecambah.
Perendaman dalam Etanol 96%
Masing-masing varietas padi gogo dimasukkan dalam kantong strimin
kemudian direndam dalam etanol. Lamanya perendaman adalah 0, 2, 4, 6, 8, 10,
17
12, 14, 16, 18, dan 20 menit. Benih yang telah direndam dalam etanol 96%
kemudian dikeringanginkan, selanjutnya dikecambahkan menggunakan metode
UDK dan diletakkan pada suhu ruang. Variabel yang diamati adalah daya
berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan laju pertumbuhan kecambah.
Pengaruh Metode Pengusangan Cepat Terpilih (Perendaman dalam Larutan
Etanol) Terhadap Mutu Fisiologi dan Fisikokimiawi Benih
Metode yang dipilih selain diaplikasikan pada percobaan kedua yaitu
terhadap 26 galur padi gogo, juga dilakukan terhadap kelima varietas yang
digunakan pada percobaan pertama.
Masing-masing varietas padi gogo
dimasukkan dalam kantong strimin kemudian direndam dalam etanol selama 0
menit dan 3 menit 24 detik, kemudian dikeringanginkan, selanjutnya
dikecambahkan menggunakan metode UDK dan diletakkan pada suhu ruang.
Variabel yang diamati adalah daya berkecambah dan kecepatan tumbuh.
Perubahan fisikokimiawi diamati melalui uji daya hantar listrik dan kebocoran
hasil metabolisme meliputi kebocoran protein, kebocoran total gula dan
kebocoran fosfor.
Percobaan 2 Deteksi Vigor Daya Simpan 26 Galur Padi Gogo
Pada percobaan ini 26 galur padi gogo diusangkan berdasarkan metode yang
terpilih yaitu direndam dalam larutan etanol 96% selama 3 menit 24 detik. Benih
yang telah direndam dalam etanol 96% selanjutnya ditanam dengan metode UDK
dan dikecambahkan pada suhu ruang. Variabel yang diamati adalah daya
berkecambah, delta daya berkecambah (selisih antara daya berkecambah kontrol
dan perlakuan), kecepatan tumbuh benih, dan delta kecepatan tumbuh (selisih
antara kecepatan tumbuh kontrol dan perlakuan).
Pengamatan
Variabel yang diamati adalah :
Daya Berkecambah (DB)
Pengamatan dilakukan terhadap kecambah normal pada hari kelima dan
ketujuh. Daya berkecambah dihitung dengan rumus :
18
Keterangan:
∑ KN I
= Jumlah kecambah normal pada hari kelima setelah dikecambahkan
∑ KN II = Jumlah kecambah normal pada hari ketujuh setelah dikecambahkan
Indeks Vigor (IV)
Indeks vigor dinilai berdasarkan persentase kecambah normal yang muncul
pada pengamatan hitungan pertama (hari ke-5).
Kecepatan Tumbuh (KCT)
Pengamatan dilakukan setiap hari terhadap persentase kecambah normal
dibagi dengan etmal. Nilai etmal kumulatif dimulai saat benih ditanam sampai
dengan waktu pengamatan dan dihitung dengan rumus penentuan kecepatan
tumbuh (Sadjad et al. 1999).
Keterangan:
KCT = kecepatan tumbuh
N
= persentase kecambah normal
t
= etmal (jumlah jam dari saat t
(Oryza sativa L.) DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT
A. DALAPATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir Deteksi Vigor Daya
Simpan Benih Padi Gogo (Oryza sativa L.) dengan Metode Pengusangan Cepat
adalah 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 tugas akhir ini.
Bogor, Juni 2012
A. Dalapati
A254090035
ABSTRACT
A. DALAPATI. Storability Vigor Detection Using Accelerated Aging Method on
Upland Rice (Oryza sativa L.) Seeds. Under direction of FAIZA C. SUWARNO
and SUWARNO.
Storability is an important seed character indicating how long the seed could
maintain the viability. Accelerated aging with physical or chemical treatments are
methods for detecting seed vigor especially storability (storability vigor, V DS).
The aims of the research were: 1) to find out a simple accelerated aging method
suitable for testing storability vigor of upland rice seeds, 2) to identify upland rice
genotypes with high storability vigor. Experiments were conducted in the Seed
Science and Technology Laboratory, Plant Analysis and Chromatography
Laboratory, Soil Chemical Laboratory, Bogor Agricultural University, from
January 2011 to October 2011. Three methods of accelerated aging, 45 oC and
100% RH, 96% ethanol vapour, and soaking in 96% liquid ethanol, were applied
to seeds of 5 rice varieties i.e. Situ Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5,
Inpago 6. The most suitable method was used to evaluate the storability vigor of
26 upland rice genotype seeds. Result of the experiment showed that accelerated
aging by soaking seed in liquid ethanol 96% for 3 minutes and 24 seconds
decreased the average germination percentage from 94.67% to 84.13% and
seedling growth rate from 17.97%/etmal to 15.11%/etmal. However, biochemical
analysis showed that there were no significant differences between the treated and
untreated seed for electroconductivity, leakage of protein, sugar and phosphorous
variables. The ethanol treatment might disturb fungtional proteins including
enzymes but not the cell membrane. Evaluation of 26 upland rice genotypes
showed that breeding lines B12154D-MR-10, B1215D-MR-11, and B11602-MR1-52 performed high storability vigor.
Keywords: storability vigor, seed viability, ethanol treatment
RINGKASAN
A. DALAPATI. Deteksi Vigor Daya Simpan Benih Padi Gogo (Oryza sativa L.)
dengan Metode Pengusangan Cepat. Di bawah bimbingan FAIZA C. SUWARNO
dan SUWARNO.
Vigor daya simpan adalah karakter benih yang penting untuk
mengindikasikan berapa lama benih dapat mempertahankan viabilitasnya.
Metode pengujian vigor diantaranya adalah Accelerated Aging Test (AAT) yang
dikembangkan oleh Delouche tahun 1995 dan pengusangan kimiawi yang
dikembangkan oleh Sadjad pada tahun 1977. Kedua metode ini prinsipnya sama
yaitu menduga vigor daya simpan dengan memperlakukan benih dalam kondisi
cekaman buatan baik yang mengungkapkan kondisi simpan sebenarnya, misalnya
suhu dan kelembaban nisbi udara yang tinggi (AAT) maupun yang
mengungkapkan secara tidak langsung dengan menginduksikan uap etanol
kedalam benih (pengusangan cepat kimiawi). Kondisi vigor suatu lot benih padi
gogo selama dan setelah penyimpanan penting untuk diketahui mengingat padi
gogo ditanam secara langsung di lahan tidak seperti pada padi sawah. Padi sawah
penanamannya melalui pesemaian sehingga kita dapat memilih tanaman yang
tumbuh tegar di pesemaian untuk dipindahkan ke lapang.
Penelitian ini bertujuan: 1) menentukan metode pengusangan cepat yang
mudah dan sesuai untuk digunakan dalam pengujian vigor daya simpan benih padi
gogo; 2) mengidentifikasi genotipe padi gogo yang memiliki vigor daya simpan
tinggi.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, dan
Laboratorium Kromatografi dan Analisis Tumbuhan, Departemen Agronomi dan
Hortikultura dan Laboratorium Kimia Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan, IPB Dramaga pada bulan Januari-Oktober 2011. Penelitian
dirancang dalam dua percobaan yaitu: 1) penetapan metode pengusangan cepat
untuk mendeteksi vigor daya simpan benih padi gogo; 2) deteksi vigor daya
simpan 26 galur padi gogo. Percobaan pertama terdiri atas tiga perlakuan
pengusangan yaitu: 1) pengusangan fisik menggunakan rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) dua faktor yakni lima varietas padi gogo (Situ
Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6) dan 11 level
pengusangan fisik (0, 12, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96, 108 dan 120 jam), masingmasing perlakuan diulang sebanyak tiga kali; 2) penguapan dengan etanol 96%
menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dua faktor yakni
lima varietas padi gogo (Situ Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan
Inpago 6) dan 11 level penguapan dengan etanol 96% (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120,
140, 160, 180 dan 200 menit), masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga
kali; 3) perendaman dalam etanol 96% menggunakan rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) dua faktor yakni lima varietas padi gogo (Situ
Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6) dan 11 level perendaman
dalam etanol 96% (0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, dan 20 menit), masing-masing
perlakuan diulang sebanyak tiga kali; Variabel yang diamati terhadap masingmasing metode pengusangan adalah daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV),
kecepatan tumbuh (KCT), dan laju pertumbuhan kecambah (LPK). Metode yang
dipilih didasarkan pada nilai R2 tertinggi dari hasil regresi kubik rata-rata daya
berkecambah dan waktu pengusangan yang dipilih adalah waktu pengusangan
yang diperlukan untuk menurunkan daya berkecambah benih 80%. Metode yang
terpilih kemudian diterapkan pada lima varietas untuk melihat perubahan
fisikokimiawi melalui uji daya hantar listrik dan kebocoran hasil metabolisme
melalui uji kebocoran protein, kebocoran total gula dan kebocoran fosfor pada air
rendaman benih. Selain itu juga diamati DB dan KCT untuk melihat mutu fisiologis
benih. Rancangan yang digunakan adalah menggunakan rancangan acak lengkap
(RAL) dua faktor, yaitu lima varietas padi gogo dan perendaman dalam etanol
96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik, masing-masing perlakuan diulang
sebanyak tiga kali. Percobaan kedua deteksi vigor daya simpan 26 galur padi gogo
menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dua faktor yakni 26
galur padi gogo dan waktu perendaman dalam etanol 96% selama 0 menit dan 3
menit 24 detik (metode terpilih), masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga
kali. Pengamatan dilakukan terhadap DB, delta DB (selisih antara DB kontrol dan
perlakuan), KCT dan delta KCT (selisih antara KCT kontrol dan perlakuan).
Hasil percobaan pertama menunjukkan dari ketiga metode pengusangan
tersebut yang sesuai digunakan untuk menguji vigor daya simpan padi gogo
adalah metode perendaman dalam etanol 96% karena hasil regresi kubik pada
rata-rata daya berkecambah menunjukkan R2 dari perendaman dalam etanol 96%
lebih tinggi dari yang lainnya, yaitu 99,4% sedang untuk pengusangan fisik
97.6%, dan pengusangan dengan uap etanol sebesar 96,4%. Metode perendaman
dalam etanol 96% juga dipilih karena mudah dan cepat dalam pelaksanaannya.
Waktu perendaman dalam etanol 96% untuk mencapai daya berkecambah 80%
adalah 3 menit 24 detik, dihitung dari rumus regresi kubik yang dihasilkan,
sedangkan untuk pengusangan fisik selama 37 jam 30 menit dan penguapan
dengan etanol 96% selama 83 menit 36 detik.
Hasil pengamatan terhadap lima varietas yang direndam dalam etanol 96%
selama 3 menit 24 detik menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata antara nilai
rata-rata DB maupun nilai rata-rata KCT dari dari lima varietas yang direndam
dalam etanol 96% selama 3 menit 24 detik terhadap nilai rata-rata perlakuan
kontrol. Kelima varietas menunjukkan penurunan nilai variabel yang diamati
setelah direndam dengan etanol 96% selama 3 menit 24 detik. Hasil pengujian
terhadap daya hantar listrik, kebocoran protein, kebocoran total gula dan
kebocoran fosfor menunjukkan tidak terdapat perbedaan yang nyata antara nilai
rata-rata dari lima varietas yang direndam dalam etanol 96% selama 3 menit 24
detik dengan nilai rata-rata perlakuan kontrol. Perendaman dalam etanol 96%
selama 3 menit 24 detik tidak menimbulkan kerusakan yang berarti pada membran
sel tetapi diduga merusak protein fungsional termasuk enzim sehingga dapat
menurunkan daya berkecambah benih
Hasil pengamatan terhadap 26 galur padi gogo menunjukkan tiga galur yang
memiliki vigor daya simpan yang paling tinggi adalah B12154D-MR-10,
B1215D-MR-11, dan B11602-MR-1-52. Perendaman dalam etanol 96% selama 3
menit 24 detik dapat digunakan untuk mengidentifikasi vigor galur padi gogo
karena dapat mengelompokkan antara benih yang tahan terhadap deraan etanol
dan yang tidak tahan terhadap deraan etanol. Benih yang tahan terhadap deraan
etanol diduga memiliki vigor daya simpan yang baik.
Kata kunci: vigor daya simpan, viabilitas benih, perlakuan etanol
© Hak cipta milik IPB, Tahun 2012
Hak cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruhnya 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 yang
wajar bagi Institut Pertanian Bogor.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh hasil karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
DETEKSI VIGOR DAYA SIMPAN BENIH PADI GOGO
(Oryza sativa L.) DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT
A. DALAPATI
Tugas Akhir
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Profesional pada
Program Studi Magister Profesional Perbenihan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tugas Akhir: Dr. Ir. Eny Widajati, MS
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. viii
PENDAHULUAN .........................................................................................
Latar Belakang ......................................................................................
Tujuan Penelitian ..................................................................................
Hipotesis Penelitian ..............................................................................
1
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................
Padi Gogo .............................................................................................
Viabilitas Benih ....................................................................................
Vigor Benih ..........................................................................................
Kemunduran Benih ...............................................................................
Metode Pengusangan ............................................................................
5
5
5
6
7
8
METODOLOGI PENELITIAN .....................................................................
Waktu dan Tempat Penelitian ...............................................................
Bahan Penelitian ...................................................................................
Metode Penelitian .................................................................................
Pelaksanaan Penelitian ..........................................................................
Pengamatan ..........................................................................................
11
11
11
11
16
17
HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 23
Penetapan Metode Pengusangan Cepat untuk
Mengidentifikasi Vigor Daya Simpan Benih Padi Gogo ........................ 23
Deteksi Vigor Daya Simpan 26 Galur Padi Gogo .................................. 40
SIMPULAN DAN SARAN ........................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 47
LAMPIRAN .................................................................................................. 53
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh varietas dan pengusangan
fisik serta interaksi antara keduanya terhadap daya berkecambah,
indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan laju pertumbuhan kecambah .......... 23
2
Pengaruh faktor tunggal pengusangan fisik dan varietas terhadap
daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh dan
laju pertumbuhan kecambah .................................................................... 25
3
Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh varietas dan penguapan
dengan etanol 96% serta interaksi antara keduanya terhadap
daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan
laju pertumbuhan kecambah ..................................................................... 27
4
Pengaruh interaksi varietas dan waktu penguapan dengan etanol 96%
terhadap daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan tumbuh ............ 28
5
Pengaruh faktor tunggal penguapan dengan etanol 96% dan varietas
terhadap laju pertumbuhan kecambah ....................................................... 29
6
Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh varietas dan perendaman
dalam etanol 96% serta interaksi antara keduanya terhadap
daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan
laju pertumbuhan kecambah ..................................................................... 30
7
Pengaruh interaksi varietas dan waktu perendaman dalam etanol 96%
terhadap daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh dan
laju pertumbuhan kecambah .................................................................... 31
8
Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh varietas dan perendaman
dalam etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
variabel yang diamati .............................................................................. 37
9
Pengaruh faktor tunggal varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap variabel
yang diamati ........................................................................................... 39
10 Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh galur dan perendaman
dalam etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
daya berkecambah dan kecepatan tumbuh .............................................. 40
11 Pengaruh interaksi galur dan perendaman dalam etanol 96% terhadap
daya berkecambah, delta daya berkecambah, kecepatan tumbuh,
dan delta kecepatan tumbuh .................................................................... 42
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Deskripsi varietas padi Inpago 4 .............................................................. 53
2
Deskripsi varietas padi Inpago 5 .............................................................. 54
3
Deskripsi varietas padi Inpago 6 .............................................................. 55
4
Deskripsi varietas padi Limboto .............................................................. 56
5
Deskripsi varietas padi Situ Patenggang .................................................. 57
6
Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu pengusangan fisik
terhadap daya berkecambah ..................................................................... 58
7
Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu pengusangan fisik
terhadap indeks vigor .............................................................................. 58
8
Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu pengusangan fisik
terhadap kecepatan tumbuh ..................................................................... 58
9
Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu pengusangan fisik
terhadap laju pertumbuhan kecambah ...................................................... 59
10 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu penguapan dengan
etanol 96% terhadap daya berkecambah .................................................. 59
11 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu penguapan dengan
etanol 96% terhadap indeks vigor ............................................................ 59
12 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu penguapan dengan
etanol 96% terhadap kecepatan tumbuh ................................................... 60
13 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu penguapan dengan
etanol 96% terhadap laju pertumbuhan kecambah ................................... 60
14 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% terhadap daya berkecambah .................................................. 60
15 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% terhadap indeks vigor ............................................................ 61
16 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% terhadap kecepatan tumbuh ................................................... 61
17 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% terhadap laju pertumbuhan kecambah ................................... 61
18 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
daya berkecambah ................................................................................... 62
19 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
kecepatan tumbuh ................................................................................... 62
20 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
daya hantar listrik .................................................................................... 62
21 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
kebocoran protein .................................................................................... 63
22 Analisis ragam pengaruh varietas dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
kebocoran total gula ................................................................................ 63
23 Analisis ragam pengaruh galur dan waktu perendaman dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik terhadap
kebocoran fosfor ..................................................................................... 63
24 Analisis ragam pengaruh galur yang direndam dalam etanol 96%
terhadap daya berkecambah ..................................................................... 64
25 Analisis ragam pengaruh galur yang direndam dalam etanol 96%
terhadap kecepatan tumbuh ..................................................................... 64
PRAKATA
Alhamdulillah kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat dan hidayah-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan karya ilmiah ini. Penulisan tugas
akhir merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Profesional
pada Program Magister Profesional Perbenihan, Sekolah Pascasarjana IPB.
Ucapan terima kasih dan penghargaan penulis sampaikan kepada:
1. Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, MS sebagai ketua komisi pembimbing dan
Dr. Ir. Suwarno, MS sebagai anggota komisi pembimbing, yang telah
memberikan arahan dan bimbingan dalam penulisan tugas akhir ini;
2. Dr. Ir. Eny Widajati, MS selaku penguji luar komisi pada ujian tugas akhir, dan
Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS yang telah memberikan masukan yang
bermanfaat bagi penyempurnaan tugas akhir ini;
3. Orang tua tercinta H. Drs. Andi Baso Wawo, MSi dan Hj. Dra. Andi Masnada
Ahmad, suami tercinta Jonni Firdaus, STP dan anak-anak tercinta Muhammad
Mujahid A. Pangera dan Ahmad Zikrillah A. Pangera atas doa, nasehat,
dukungan dan dorongan serta pengertian yang diberikan kepada penulis selama
menempuh studi;
4. Teman-teman Magister Profesional Perbenihan 2009 atas semangat yang telah
diberikan;
5. Badan Litbang Pertanian yang telah memberikan beasiswa kepada penulis
dalam menempuh pendidikan progam magister di IPB;
6. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Sulawesi Tengah yang telah mengutus
penulis untuk menempuh pendidikan program magister di IPB, serta
7. Semua semua pihak yang telah membantu namun tidak dapat disebutkan satu
per satu dalam karya ilmiah ini, semoga Allah SWT memberikan balasan yang
setimpal.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2012
A. Dalapati
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Maddukkelleng Kecamatan Tempe, Kabupaten Wajo,
Provinsi Sulawesi Selatan pada tanggal 5 Mei 1980 dari pasangan Bapak H. Drs.
Andi Baso Wawo, MSi dan Ibu Hj. Dra. Andi Masnada Ahmad. Penulis
merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Pendidikan SDN Mangkura II (1986-1992), SMPN 3 (1992-1995), SMU 2
(1995-1998) dan Universitas Hasanuddin pada jurusan Teknologi Pertanian
(1998-2003), di kota Makassar, Provinsi Sulawesi Selatan.
Penulis bekerja sebagai staf penyuluh pada Balai Pengkajian Teknologi
Pertanian Sulawesi Tengah (2003-sekarang) yang merupakan salah satu unit kerja
Badan Litbang Pertanian. Pada tahun 2009 penulis mendapat kesempatan untuk
melanjutkan pendidikan program magister pada Program Studi Magister
Profesional Perbenihan, Sekolah Pascasarjana IPB. Beasiswa pendidikan
pascasarjana diperoleh dari Badan Litbang Pertanian, Kementerian Pertanian
Republik Indonesia.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Lahan kering di Indonesia yang sesuai untuk lahan pertanian mencapai
sekitar 76.22 juta ha dari total luas 148 juta ha lahan kering yang ada. Lahan
seluas 76.22 juta ha tersebut yang sesuai digunakan untuk tanaman pangan
semusim adalah seluas 7.08 juta ha (Abdurachman et al. 2008). Pemanfaatan
lahan kering untuk tanaman semusim tersebut dapat dilakukan dengan
penggunaan padi gogo (Oryza sativa L.) yaitu suatu tipe padi lahan kering yang
adaptif pada lahan tanpa penggenangan seperti di sawah. Penanaman padi gogo
pada lahan tersebut diharapkan dapat menambah produksi padi nasional.
Peningkatan produksi padi dapat terjadi jika produktivitas tanamannya tinggi.
Menurut Toha (2007) produktivitas padi gogo dapat mencapai 5.53-6.20 t/ha
dengan perbaikan teknik produksi, salah satunya adalah penggunaan benih
bermutu.
Mutu benih dapat ditinjau dari beberapa aspek yaitu fisik, genetis dan
fisiologis. Mutu fisiologis adalah mutu benih yang ditentukan oleh daya hidup
(viabilitas) benih sehingga mampu menghasilkan tanaman yang normal (Sadjad et
al. 1999). Vigor daya simpan (VDS) merupakan salah satu parameter dari mutu
fisiologis.
Vigor daya simpan mencerminkan kemampuan benih untuk
mempertahankan vigor tetap tinggi selama disimpan atau kemampuan benih
mempertahankan daya berkecambahnya selama disimpan pada kondisi kamar (sub
optimum).
Metode pengujian vigor yang telah distandarisasi oleh Internasional Seed
Testing Association salah satunya adalah Accelerated Aging Test (AAT) pada
benih kedelai (Glycine max Merr.) (ISTA 2010), sedang Sadjad (1999)
mengungkapkan bahwa pengujian dengan metode pengusangan cepat dapat
digunakan untuk mengukur VDS dimana benih diperlakukan dalam kondisi
cekaman buatan baik yang mengungkapkan kondisi simpan sebenarnya, misalnya
suhu dan kelembaban nisbi udara yang tinggi (AAT) maupun yang
mengungkapkan secara tidak langsung dengan menginduksikan uap etanol ke
dalam benih (pengusangan cepat kimiawi). Hasil-hasil penelitian menunjukkan
2
kedua metode tersebut efektif untuk digunakan. Mosavi et al. (2011) melakukan
AAT selama 24, 48, 72 dan 96 jam pada benih kapas (Gossypium hirsutum L.),
hasilnya menunjukkan terjadi penurunan daya berkecambah dan panjang akar
serta peningkatan daya hantar listrik dengan semakin lamanya waktu
pengusangan. Hasil penelitian Kholidin (2004) pada benih kedelai genotipe 2 PsJ
yang mengalami pengusangan fisik pada suhu 45 0C dan RH 100% menunjukkan
kinerja pengusangan cepat fisik 68,28 jam dan 75.72 jam setara dengan
penyimpanan alami 3.31 bulan dan 3.99 bulan.
Pian (1981) menunjukkan benih jagung yang didera dengan uap etil alkohol
mengalami kemunduran. Semakin lama benih didera oleh uap etil alkohol semakin
banyak etanol yang tertimbun dalam benih. Jumlah penimbunan etanol tersebut
berkorelasi negatif dengan viabilitas benih. Penderaan dengan uap etanol juga
menyebabkan tingkat kebocoran pada glukosa, nitrogen dan fosfor dari dalam benih
semakin tinggi sehingga semakin menurunkan viabilitas benih.
Penelitian Addai
dan Kantanka (2006) terhadap tiga genotipe kedelai menunjukkan adanya
persamaan pola penurunan daya berkecambah pada benih kedelai yang disimpan
pada suhu ruang selama 4 bulan dengan benih yang didera dengan etanol 20%
selama 2 jam. Rata-rata daya berkecambah dari ketiga genotipe kedelai yang
disimpan pada suhu ruang (33.78%) tidak berbeda nyata dengan rata-rata daya
berkecambah ketiga genotipe kedelai yang didera dengan etanol (35%).
Pengujian vigor daya simpan untuk benih padi gogo belum memiliki standar
nasional/internasional, padahal status vigor suatu lot benih padi gogo selama dan
setelah penyimpanan penting untuk diketahui mengingat padi gogo ditanam secara
langsung di lahan tidak seperti pada padi sawah. Padi sawah penanamannya
melalui pesemaian sehingga kita dapat memilih bibit yang tumbuh tegar di
pesemaian untuk dipindahkan ke lapang. Penelitian tentang pengujian vigor daya
simpan benih padi gogo melalui metode pengusangan cepat sangat diperlukan
untuk mendapatkan metode uji terbaik dalam mendeteksi status vigor benih padi
gogo, yang nantinya dapat digunakan untuk pengujian vigor daya simpan berbagai
genotipe padi gogo.
3
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Menentukan metode pengusangan cepat yang mudah dan sesuai untuk
digunakan dalam pengujian vigor daya simpan benih padi gogo.
2. Mengidentifikasi genotipe padi gogo yang memiliki vigor daya simpan tinggi.
Hipotesis
Hipotesis dari penelitian ini adalah :
1. Terdapat metode pengusangan cepat yang paling sesuai digunakan untuk
pengujian vigor daya simpan benih padi gogo.
2. Terdapat vigor daya simpan yang berbeda-beda dari genotipe padi gogo.
TINJAUAN PUSTAKA
Padi Gogo
Budidaya tanaman padi di tanah kering dapat dilakukan dengan dua cara
yaitu gogo dan ladang (huma). Padi gogo adalah padi yang diusahakan di tanah
tegalan kering secara menetap dengan menerapkan teknologi budidaya modern,
sedangkan padi ladang diusahakan secara tidak menetap (berpindah-pindah) dan
menerapkan teknologi budidaya tradisional (Basyir et al. 1995)
Pengembangan padi gogo merupakan usaha dalam meningkatkan ketahanan
pangan.
Produktivitas padi gogo secara nasional di Indonesia masih rendah,
berkisar antara 1.68-2.96 t/ha dengan rata-rata 2.58 t/ha.
Hasil survey
menunjukkan bahwa sebagian besar petani gogo menggunakan benih produksi
sendiri yang berasal dari hasil panen musim hujan tahun sebelumnya dan
disimpan
dengan
cara
yang
kurang
baik,
sehingga
mutunya
rendah
(Wahyuni et al. 1999). Produktivitas padi gogo dapat mencapai 5.53-6.20 t/ha
dengan perbaikan teknik produksi seperti penggunaan varietas unggul, teknik
budidaya dan pengendalian hama dan penyakit tanaman (Toha 2007).
Komposisi kimia beras pecah kulit utamanya berupa karbohidrat 84.83%,
lainnya adalah protein 9.78%, lemak 2.20%, abu (mineral) 2.09% dan serat kasar
1.10% (Leonard & Martin 1963). Kandungan mineral yang penting dalam benih
padi adalah fosfor. Fosfor berfungsi sebagai penyedia energi. Total fosfor pada
benih sereal (padi, gandum, barley) sebesar 60-80% berbentuk phytin (Akazawa
1972). Phytin merupakan sumber utama fosfor dan juga mengandung kompleks
garam organik kalsium, magnesium, mangan dan kalium. Mineral ini dibebaskan
pada saat perkecambahan oleh enzim fitase. Fosfat bebas yang dihasilkan akan
diangkut dan digunakan pada titik tumbuh (Copeland & McDonald 1995).
Viabilitas Benih
Viabilitas benih adalah kemampuan benih untuk tumbuh normal pada
kondisi optimum (Sadjad et al. 1999).
Viabilitas awal dari benih yang akan
disimpan harus maksimal agar mencapai waktu simpan yang lama.
Karena
6
selama masa penyimpanan akan terjadi kemunduran terhadap viabilitas awal
tersebut, dimana lajunya tidak dapat dihentikan.
Pemilihan benih bermutu
merupakan cara untuk mengurangi kemunduran tersebut, sehingga laju
kemunduran viabilitas benih dapat diatasi sekecil mungkin (Sutopo 2002).
Mundurnya viabilitas benih merupakan proses yang berjalan bertingkat dan
kumulatif akibat perubahan yang diberikan kepada benih tersebut oleh kekuatan
yang merusak, baik dari alam maupun secara buatan. Akhir dari kemunduran
benih adalah habisnya daya berkecambah benih, akan tetapi sebelum tahap ini
dicapai benih sudah berada dalam tahap kemunduran dan praktis benih itu tidak
bernilai lagi untuk diusahakan bagi pertanaman, meskipun daya berkecambahnya
masih cukup tinggi (Vaughan 1969, diacu dalam Sadjad 1972).
Tolok ukur viabilitas benih adalah daya berkecambah.
Pengujian daya
berkecambah perlu dilakukan karena suatu kelompok benih terdiri atas populasi
individu benih, dimana masing-masing memiliki kemampuan sendiri untuk
tumbuh menjadi tanaman dewasa. Evaluasi akan dilakukan pada akhir periode
perkecambahan, namun terkadang diperlukan evaluasi awal yang disebut hitungan
pertama (Copeland & McDonald 1995).
Vigor Benih
Vigor benih sebagai seluruh sifat yang menentukan aktivitas dan
penampakan potensial dari benih selama perkecambahan dan pemunculan bibit
(ISTA 2010). Vigor benih mencakup sifat benih yang tumbuh normal, seragam
dan cepat pada berbagai kondisi lapang (AOSA 1983).
Sadjad et al. (1999) mengemukakan vigor benih adalah kemampuan benih
untuk tumbuh normal pada kondisi yang tidak optimum atau suboptimum. Benih
yang vigor akan menghasilkan tanaman di atas normal jika ditumbuhkan pada
kondisi optimum. Kondisi alam atau lapang tidak selalu optimum sehingga benih
yang vigor sangat diharapkan.
Benih yang diproduksi tidak selalu segera ditanam atau mengalami
penundaan penanaman, waktunya dapat relatif pendek atau panjang. Benih yang
masih memiliki vigor yang tinggi setelah mengalami penundaan tanam atau
disimpan dikatakan memiliki vigor daya simpan (VDS) yang tinggi. Daya simpan
7
benih menggunakan tolok ukur waktu sedang parameter VDS dapat berupa vigor
daya simpan sesudah benih mengalami deraan fisik dan vigor daya simpan setelah
benih mengalami deraan alkohol (Sadjad et al. 1999).
Metode pengujian vigor yang ideal memiliki beberapa karakteristik, yaitu:
murah, pelaksanaannya cepat, mudah dilakukan, objektif atau dapat distandarisasi
dengan mudah dan terhindar dari interprestasi subjektif, reproducible (dapat
diulang), berkorelasi erat dengan pertumbuhan di lapang. (Copeland & McDonald
1995).
Pengujian vigor menurut AOSA (1983) terdiri atas tiga, yaitu : 1)
pengujian kecepatan/laju tumbuh, 2) pengujian dalam keadaan stress seperti
pengusangan cepat dan pengujian dalam suhu dingin, 3) pengujian biokimiawi
seperti uji tetrazolium dan uji aktifitas asam dekarboksilase glutamic. Metode
resmi pengujian vigor benih yang ditetapkan oleh ISTA adalah uji Daya Hantar
Listrik (DHL) bagi benih kacang kapri (Pisum sativum) dan Accelerated Ageing
Test (AAT) untuk benih kedelai (Glycine max Merr.) dan pengusangan cepat
terkontrol untuk benih kol (Brassica spp.) (ISTA 2010).
Menurut Tajbakhsh (2000) daya hantar listrik dapat dijadikan sebagai tolok
ukur vigor pada benih gandum. Pengukuran daya hantar listrik didasarkan pada
jumlah elektrolit yang keluar kedalam air rendaman benih yang diimbibisikan
selama waktu tertentu.
Benih gandum yang telah disimpan selama 5 tahun
memiliki daya hantar listrik yang lebih tinggi dibanding benih gandum yang tidak
mengalami penyimpanan.
Kenaikan nilai daya hantar listrik sejalan dengan
semakin menurunnya daya berkecambah benih.
Tingginya nilai daya hantar
listrik pada benih yang disimpan (mengalami kemunduran) disebabkan
ketidakmampuan benih untuk mengatur kembali struktur membran dengan cepat
selama imbibisi sehingga kebocoran membran semakin meningkat.
Kemunduran Benih
Proses kemunduran benih telah banyak diteliti, hal ini ditinjau dari
perubahan-perubahan yang terjadi pada benih, baik secara biokimia maupun
secara fisiologis. Perubahan tersebut antara lain perubahan pada aktivitas enzim,
respirasi, jalur sintesa, membran, cadangan makanan, dan kebocoran metabolit.
(Kozlowski 1972).
8
Kemunduran benih selama penyimpanan dapat ditunjukkan dengan
perubahan pada cadangan makanan. Hasil penelitian Malik dan Shamet (2009)
terhadap benih pinus yang disimpan selama 3 bulan pada suhu 19-23 oC didalam
pot tanah menunjukkan terdapat penurunan daya berkecambah, kenaikan protein
dan total gula.
Perubahan pada membran juga ditunjukkan oleh benih yang mengalami
kemunduran. Benih acer yang disimpan selama 7 tahun pada suhu 3 oC dan
kadar air 10% menunjukkan tingginya kebocoran membran yang seiring dengan
kehilangan daya berkecambah (Pukacka 1991).
Kerusakan membran memberi efek terhadap kebocoran hasil metabolisme.
Kebocoran glukosa dari embrio barley yang membrannya mengalami kerusakan
adalah sebesar 60-70% dari total gula.
Kebocoran hasil metabolisme
mengindikasikan kerusakan membran dan ketidakmampuan benih untuk
memperbaiki kerusakan membran selama kemunduran benih (Desai et al. 1997).
Penelitian Ouyang et al. (2002) menunjukkan terdapat kenaikan kebocoran fosfor
pada benih jagung yang diusangkan dibandingkan benih jagung tanpa
pengusangan.
Metode Pengusangan
Uji penuaan dipercepat fisik memperlakukan benih dengan suhu tinggi dan
kelembaban relatif tinggi (95%) secara cepat. Selama pengujian, benih menyerap
kelembaban dari lingkungan, sejalan dengan meningkatnya kelembaban benih dan
meningkatnya suhu menyebabkan penuaan benih secara cepat. Benih dengan
vigor tinggi akan lebih tahan terhadap kondisi ini dan penuaanya akan lebih
lambat dibanding benih dengan vigor rendah. Setelah pengujian ini benih dengan
vigor tinggi akan tetap menghasilkan daya kecambah tinggi dibanding benih
dengan vigor rendah (ISTA 2010).
Begnami dan Cortelazzo (1995) melakukan penelitian pengusangan cepat
pada suhu 42 oC, RH 100% selama 16 hari pada buncis (Phaseolus vulgaris L.),
hasilnya menunjukkan terjadi penurunan daya kecambah dari 100% pada 0-4 hari
menjadi 22% pada hari keenam dan 0% pada hari keenambelas.
9
Kalpana dan Rao (1996) melaporkan bahwa selama pengusangan cepat pada
suhu 40oC, RH 100%, selama 0, 48, 96, 144 dan 192 jam pada tiga kultivar benih
pegeonpea (Cacanus cajan L. Mill.) terjadi penurunan kandungan total lipid dan
fosfolipid.
Penurunan tersebut menyebabkan kerusakan membran yang
mempengaruhi vigor benih.
Benih wortel yang diusangkan secara fisik pada suhu 45 oC, RH 100%
selama 7 hari menunjukkan penurunan yang signifikan dalam viabilitas benih.
Kehilangan dari viabilitas benih berhubungan dengan peningkatan nilai
konduktivitas benih (kebocoran elektrolit), peningkatan lipid peroksida dan
peningkatan kadar asam lemak jenuh, yang diproduksi selama proses
pengusangan cepat fisik (Al-Maskri et al. 2003).
Pengusangan secara kimia menggunakan alkohol (etanol, metanol, npropanol) juga dapat dilakukan dengan dengan menginduksikannya kedalam
benih dalam bentuk uap maupun cairan. Hasil penelitian menunjukkan benih
kedelai, jagung dan kenaf yang diusangkan secara kimia mengalami kemunduran
(Priestly & Leopold 1980,
Pian 1981,
Cook & Andrew 1993).
Tingkat
kemunduran benih tergantung pada lama perlakuan dan konsentrasi etanol.
Semakin tinggi konsentrasi etanol dan semakin lama waktu penderaan maka
semakin tinggi tingkat kemunduran benih (Salehi et al. 2008).
Benih jagung yang diberi perlakuan pengusangan dengan uap etil alkohol
menunjukkan terjadi kebocoran hasil metabolisme yang semakin besar seiring
dengan semakin lamanya benih tersebut diusangkan dengan uap etil alkohol.
Kebocoran ini berupa kebocoran total gula, total N dan total P (Pian 1981).
Priestley dan Leopold (1980) mengemukakan mekanisme masuknya etanol
kedalam benih apabila benih direndam dalam larutan etanol adalah sebagai
berikut :
1. Etanol diduga dapat berpenetrasi kedalam komponen lipida dari membran
setelah membran sel rusak, memutuskan ikatan lipida, bahkan dapat
membuang fosfolipida dari membran.
2. Etanol setelah masuk kedalam benih dapat
menyebabkan teracaknya
konvigurasi protein yang berasosiasi dengan membran.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari-Oktober 2011 di
Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Laboratorium Kromatografi dan
Analisis Tumbuhan, Departemen Agronomi dan Hortikultura serta Laboratorium
Kimia Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB Darmaga.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan antara lain benih padi yang terdiri atas lima
varietas padi gogo yaitu Situ Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan
Inpago 6, dan 26 galur padi gogo yang berasal dari Balai Besar Penelitian
Tanaman Padi Instalasi Muara, Bogor.
Lampiran 1-5.
Deskripsi varietas dapat dilihat pada
Bahan lainnya adalah etanol 96% untuk pengusangan benih;
aquabidest untuk pengukuran daya hantar listrik dan kebocoran metabolisme;
natrium fosfat, reagent A, reagent B, reagent C dan standar BSA untuk
pengukuran kebocoran protein; reagent anthrone dan larutan standar glukosa
untuk pengukuran kebocoran total gula; larutan pengestrak (PA), larutan PB,
larutan pewarna (PC) untuk pengukuran kebocoran fosfor; tissue towel sebagai
media perkecambahan; kantong strimin sebagai wadah benih selama pengusangan
dan kertas label.
Peralatan yang digunakan adalah alat pengusangan cepat fisik tipe 1-800284-5779, alat pengusangan cepat kimiawi (wadah plastik kedap udara berbentuk
silinder dengan tinggi 27 cm dan diameter 27 cm), conductivity meter,
spektrofotometer, box pengecambahan (17.5 cm x 10.5 cm x 7.5 cm), oven,
desikator, timbangan, dan handsprayer.
Metode Penelitian
Kegiatan penelitian ini terdiri atas dua percobaan yaitu : (1) Penetapan
metode pengusangan cepat untuk mengidentifikasi vigor daya simpan padi gogo;
dan (2) Deteksi vigor daya simpan 26 galur padi gogo.
12
Percobaan 1 Penetapan Metode Pengusangan Cepat untuk Mengidentifikasi
Vigor Daya Simpan Padi Gogo
Percobaan ini dilakukan untuk menetapkan satu metode pengusangan cepat
dari tiga metode pengusangan cepat, yang sederhana dan sesuai digunakan untuk
mengidentifikasi vigor daya simpan padi gogo. Ketiga metode pengusangan cepat
yang dilakukan adalah :
Pengusangan Cepat Fisik
Rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama terdiri atas
pengusangan cepat fisik (suhu 43-45 oC, RH 100%) selama 0, 12, 24, 36, 48, 60, 72,
84, 96, 108 dan 120 jam, dan lima varietas padi gogo yaitu Situ Patenggang,
Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6 sebagai faktor kedua. Kombinasi dari kedua
faktor menghasilkan 55 perlakuan dan setiap perlakuan diulang tiga kali sehingga
diperoleh 165 satuan percobaan dengan setiap ulangan terdiri atas 50 butir benih. Data
yang diperoleh dianalisis menggunakan uji F, perlakuan yang menunjukkan pengaruh
yang nyata terhadap variabel yang diamati akan diuji lanjut menggunakan Duncan
Multiple Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95% (Gomez & Gomez 1995).
Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + Ki + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada pengusangan fisik ke-j, varietas ke-k, dan
kelompok ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
Ki = pengaruh kelompok ke-i (i = 1, 2, 3)
αj
= pengaruh pengusangan fisik ke-j (j = 0, 12, .... 120 jam)
βk = pengaruh perlakuan varietas ke-k (k = 1, 2, .... 5)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan pengusangan fisik ke-j dan varietas ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
13
Penguapan dengan Etanol 96%
Rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama terdiri atas
pengusangan dengan uap etanol selama 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180,
dan 200 menit, dan lima varietas padi gogo yaitu Situ Patenggang, Limboto, Inpago
4, Inpago 5, dan Inpago 6 sebagai faktor kedua. Kombinasi dari kedua faktor
menghasilkan 55 perlakuan dan setiap perlakuan diulang tiga kali sehingga diperoleh
165 satuan percobaan dengan setiap ulangan terdiri atas 50 butir benih. Data yang
diperoleh dianalisis menggunakan uji F, perlakuan yang menunjukkan pengaruh yang
nyata terhadap variabel yang diamati akan diuji lanjut menggunakan Duncan Multiple
Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95% (Gomez & Gomez 1995).
Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + Ki + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada penguapan dengan etanol ke-j, varietas ke-k, dan
kelompok ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
Ki = pengaruh kelompok ke-i (i = 1, 2, 3)
αj
= pengaruh penguapan dengan etanol ke-j (j = 0, 20, .... 200 menit)
βk = pengaruh perlakuan varietas ke-k (k = 1, 2, .... 5)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan penguapan dengan etanol ke-j dan varietas
ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
Perendaman dalam Etanol 96%
Rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama terdiri atas
pengusangan dengan perendaman dalam etanol selama 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16,
18, dan 20 menit, dan lima varietas padi gogo yaitu Situ Patenggang, Limboto,
Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6 sebagai faktor kedua. Kombinasi dari kedua faktor
menghasilkan 55 perlakuan dan setiap perlakuan diulang tiga kali sehingga diperoleh
165 satuan percobaan dengan setiap ulangan terdiri atas 50 butir benih. Data yang
14
diperoleh dianalisis menggunakan uji F, perlakuan yang menunjukkan pengaruh yang
nyata terhadap variabel yang diamati akan diuji lanjut menggunakan Duncan Multiple
Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95% (Gomez & Gomez 1995).
Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + Ki + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada perendaman dalam etanol ke-j, varietas ke-k, dan
kelompok ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
Ki = pengaruh kelompok ke-i (i = 1, 2, 3)
αj
= pengaruh perendaman dalam etanol ke-j (j = 0, 2, .... 20 menit)
βk = pengaruh perlakuan varietas ke-k (k = 1, 2, .... 5)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan perendaman dalam etanol ke-j dan varietas
ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
Metode pengusangan yang dipilih adalah metode pengusangan yang
memiliki nilai R2 tertinggi dari analisi regresi data rata-rata daya berkecambah.
Waktu pengusangan yang digunakan adalah waktu pengusangan dimana daya
berkecambah mencapai 80%. Hal ini disesuaikan dengan persyaratan sertifikasi
benih bina tanaman pangan, dimana daya berkecambah minimal benih padi sebesar
80% (Deptan 2009).
Pengaruh Metode Pengusangan Cepat Terpilih (Perendaman dalam Larutan
Etanol) Terhadap Mutu Fisiologi dan Fisikokimiawi Benih
Metode pengusangan yang terpilih, sebelum diaplikasikan pada percobaan
kedua yaitu terhadap 26 galur padi gogo, juga dilakukan terhadap kelima varietas
yang digunakan pada percobaan pertama dengan tujuan untuk melihat perubahan
fisikokimiawi. Rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah faktorial
rancangan acak lengkap (RAL) dengan dua faktor. Faktor pertama pecelupan dalam
etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik dan faktor kedua yaitu lima varietas
padi gogo yaitu Situ Patenggang, Limboto, Inpago 4, Inpago 5, dan Inpago 6. Setiap
perlakuan diulang tiga kali sehingga diperoleh 30 satuan percobaan. Data yang
diperoleh dianalisis menggunakan uji F, perlakuan yang menunjukkan pengaruh yang
15
nyata terhadap variabel yang diamati akan diuji lanjut menggunakan Duncan Multiple
Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95% (Gomez & Gomez 1995).
Model linear untuk percobaan ini adalah :
Yijk = µ + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada perendaman dalam etanol ke-j, varietas ke-k, dan
ulangan ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
αj
= pengaruh perendaman dalam etanol ke-j (j = 0 menit dan 3 menit 24 detik)
βk = pengaruh perlakuan varietas ke-k (k = 1, 2, .... 5)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan perendaman dalam etanol ke-j dan varietas
ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
Percobaan 2 Deteksi Vigor Daya Simpan 26 Galur Padi Gogo
Percobaan ini dilakukan untuk mendeteksi vigor daya simpan 26 galur
padi gogo menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dengan dua
faktor yaitu galur padi gogo dan perendaman dalam etanol 96%. Deteksi vigor
dilakukan dengan metode terpilih yaitu dengan merendam galur padi gogo ke
dalam etanol 96% selama 0 menit dan 3 menit 24 detik. Setiap perlakuan terdiri
atas 50 butir benih dan diulang sebanyak 3 kali. Data yang diperoleh akan diuji
dengan uji F, dimana apabila menunjukkan pengaruh nyata akan dilanjutkan
dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada selang kepercayaan 95%
(Gomez & Gomez 1995).
Model linear yang digunakan adalah:
Yijk = µ + Ki + αj + βk + αjβk + εijk
dimana :
Yijk = nilai pengamatan pada perendaman dalam etanol ke-j, varietas ke-k, dan
kelompok ke-i
µ
= nilai tengah pengamatan
Ki = pengaruh kelompok ke-i (i = 1, 2, 3)
αj
= pengaruh perendaman dalam etanol ke-j (j = 0 menit dan 3 menit 24 detik)
16
βk = pengaruh perlakuan galur ke-k (k = 1, 2, .... 26)
αjβk = pengaruh interaksi perlakuan perendaman dalam etanol ke-j dan galur ke-k
εij = pengaruh galat percobaan ke-ijk
Pelaksanaan Penelitian
Percobaan 1 Penetapan Metode Pengusangan Cepat untuk Mengidentifikasi
Vigor Daya Simpan Padi Gogo
Pengusangan cepat fisik
Masing-masing varietas benih padi gogo dikemas dalam kantong strimin
kemudian dimasukkan ke dalam alat pengusangan cepat fisik pada suhu 43-45 oC,
RH 100% selama 0, 12, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96, 108, dan 120 jam. Benih yang
telah diusangkan selanjutnya dikecambahkan menggunakan metode Uji Di atas
Kertas (UDK) yaitu menanam benih 50 butir dalam box pengecambahan yang
telah diisi dengan empat lembar kertas towel yang telah dibasahkan kemudian
dikecambahkan pada suhu ruang.
Variabel yang diamati adalah daya
berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan laju pertumbuhan kecambah.
Penguapan dengan Etanol 96%
Masing-masing varietas benih padi gogo dikemas dalam kantong strimin
kemudian dimasukkan ke dalam box pengusangan yaitu wadah plastik berbentuk
silinder dengan diameter 27 cm dan tinggi 27 cm, di dalamnya terdapat tiga gelas
kaca yang masing-masing berisi 300 ml etanol 96%. Kawat kasa diletakkan di
atas gelas sebagai tempat meletakkan benih.
Benih kemudian diuapi etanol
selama 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, dan 200 menit. Benih yang telah
mendapat perlakuan penguapan dengan etanol 96% selanjutnya dikecambahkan
menggunakan metode UDK dan diletakkan pada suhu ruang. Variabel yang
diamati adalah daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan laju
pertumbuhan kecambah.
Perendaman dalam Etanol 96%
Masing-masing varietas padi gogo dimasukkan dalam kantong strimin
kemudian direndam dalam etanol. Lamanya perendaman adalah 0, 2, 4, 6, 8, 10,
17
12, 14, 16, 18, dan 20 menit. Benih yang telah direndam dalam etanol 96%
kemudian dikeringanginkan, selanjutnya dikecambahkan menggunakan metode
UDK dan diletakkan pada suhu ruang. Variabel yang diamati adalah daya
berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan laju pertumbuhan kecambah.
Pengaruh Metode Pengusangan Cepat Terpilih (Perendaman dalam Larutan
Etanol) Terhadap Mutu Fisiologi dan Fisikokimiawi Benih
Metode yang dipilih selain diaplikasikan pada percobaan kedua yaitu
terhadap 26 galur padi gogo, juga dilakukan terhadap kelima varietas yang
digunakan pada percobaan pertama.
Masing-masing varietas padi gogo
dimasukkan dalam kantong strimin kemudian direndam dalam etanol selama 0
menit dan 3 menit 24 detik, kemudian dikeringanginkan, selanjutnya
dikecambahkan menggunakan metode UDK dan diletakkan pada suhu ruang.
Variabel yang diamati adalah daya berkecambah dan kecepatan tumbuh.
Perubahan fisikokimiawi diamati melalui uji daya hantar listrik dan kebocoran
hasil metabolisme meliputi kebocoran protein, kebocoran total gula dan
kebocoran fosfor.
Percobaan 2 Deteksi Vigor Daya Simpan 26 Galur Padi Gogo
Pada percobaan ini 26 galur padi gogo diusangkan berdasarkan metode yang
terpilih yaitu direndam dalam larutan etanol 96% selama 3 menit 24 detik. Benih
yang telah direndam dalam etanol 96% selanjutnya ditanam dengan metode UDK
dan dikecambahkan pada suhu ruang. Variabel yang diamati adalah daya
berkecambah, delta daya berkecambah (selisih antara daya berkecambah kontrol
dan perlakuan), kecepatan tumbuh benih, dan delta kecepatan tumbuh (selisih
antara kecepatan tumbuh kontrol dan perlakuan).
Pengamatan
Variabel yang diamati adalah :
Daya Berkecambah (DB)
Pengamatan dilakukan terhadap kecambah normal pada hari kelima dan
ketujuh. Daya berkecambah dihitung dengan rumus :
18
Keterangan:
∑ KN I
= Jumlah kecambah normal pada hari kelima setelah dikecambahkan
∑ KN II = Jumlah kecambah normal pada hari ketujuh setelah dikecambahkan
Indeks Vigor (IV)
Indeks vigor dinilai berdasarkan persentase kecambah normal yang muncul
pada pengamatan hitungan pertama (hari ke-5).
Kecepatan Tumbuh (KCT)
Pengamatan dilakukan setiap hari terhadap persentase kecambah normal
dibagi dengan etmal. Nilai etmal kumulatif dimulai saat benih ditanam sampai
dengan waktu pengamatan dan dihitung dengan rumus penentuan kecepatan
tumbuh (Sadjad et al. 1999).
Keterangan:
KCT = kecepatan tumbuh
N
= persentase kecambah normal
t
= etmal (jumlah jam dari saat t