Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin)
METODE PENGUSANGAN CEPAT DENGAN LARUTAN
ETANOL UNTUK PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH CAISIN (Brassica rapa L. cv. grup Caisin)
AISA AMANAH
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Metode Pengusangan
Cepat dengan Larutan Etanol untuk Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin
(Brassica rapa L. cv. grup Caisin) adalah benar karya saya dengan arahan komisi
pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2014
Aisa Amanah
A24100096
ABSTRAK
AISA AMANAH. Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk
Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin).
Dibimbing oleh MARYATI SARI dan ABDUL QADIR.
Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan waktu perendaman ke dalam
etanol 20% yang tepat pada metode pengusangan cepat kimia yang dapat
menduga vigor daya simpan benih caisin setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan.
Benih yang digunakan berasal dari lima lot benih komersial dengan vigor awal
yang berbeda. Penelitian terdiri atas 2 percobaan terpisah. Percobaan pertama
adalah penyimpanan benih caisin dalam kemasan aluminium foil selama 3 dan 6
bulan pada ruangan dengan suhu 23.3−29.9 °C dan RH 61−85%. Percobaan kedua
yaitu pengusangan cepat kimia dengan merendam benih caisin yang telah
dilembabkan selama 12 jam ke dalam larutan etanol 20% selama 30, 60, 90, 120,
150, dan 180 menit. Kedua percobaan menggunakan rancangan acak lengkap
tersarang. Daya berkecambah benih setelah pengusangan melalui perendaman
etanol 20% selama 90 menit berkorelasi positif dengan daya berkecambah benih
setelah penyimpanan selama 3 dan 6 bulan. Nilai koefisien korelasi pada 3 dan 6
bulan setelah simpan adalah 0.87 dan 0.88. Kedua koefisien korelasi tersebut
mendekati 1 yang menunjukkan bahwa daya berkecambah benih setelah
pengusangan dapat menduga vigor daya simpan. Vigor daya simpan benih caisin
setelah 3 bulan simpan dapat diduga dengan persamaan y = 62.72 + 0.38x dengan
nilai koefisien determinasi sebesar 77.00%. Vigor daya simpan benih caisin
setelah 6 bulan dapat diduga dengan persamaan y = 56.04 + 0.36x dengan nilai
koefisien determinasi sebesar 74.90%. Peubah y menunjukkan daya berkecambah
setelah penyimpanan sedangkan peubah x menunjukkan daya berkecambah
setelah pengusangan melalui perendaman etanol 20% selama 90 menit.
Kata kunci: deteriorasi, devigorasi, viabilitas
ABSTRACT
Accelerated Aging Methods with Liquid Ethanol for Vigor Related to Storability
Testing of Caisin Seed (Brassica rapa L. cv. grup Caisin). Supervised by
MARYATI SARI and ABDUL QADIR.
The objective of this study was to obtain effective duration in accelerated
aging method with soaking the seed in 20% liquid ethanol that can estimate vigor
related to storability caisin seed during 3 and 6 months storage. There were five
caisin seed lot used in this study. The seed were taken from five commercial seed
with different initial vigor. This research was conducted in two separate
experiments. The first experiment was conducted to study caisin seed that stored
in aluminium foil pouches during 3 and 6 months period at storage room with
temperature 23.3−29.9 °C and 61−85% relative humidity. The second experiment
was conducted to study the effect from different duration soaking of the seed that
has been moistened for 12 hours in liquid ethanol 20% for 30, 60, 90, 120, 150,
and 180 minutes. Both of experiments were arranged in completely nested design.
Germination of seed after soaking in 20% liquid ethanol for 90 minutes positively
correlated with germination of seed after storage for 3 and 6 months with a
coefficient of corellation 0.87 and 0.88. Both the coefficient of corellation close to
1 which shows that the germination of seed after soaking in 20% liquid ethanol
can estimate vigor related to storability seed. Vigor related to storability caisin
seed after 3 month can be predicted by the equation y = 56.04 + 0.36x with the
coefficient of determination 77.00%. Vigor related to storability caisin seed after 6
month can be predicted by the equation y = 62.72 + 0.38x with the coefficient of
determination 74.90%. Variable y indicates germination of caisin seed after
storage while the variable x indicates germination of caisin seed after soaking in
20% liquid ethanol for 90 minutes.
Key words: deterioration, devigoration, viability
METODE PENGUSANGAN CEPAT DENGAN LARUTAN
ETANOL UNTUK PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH CAISIN (Brassica rapa L. cv. grup Caisin)
AISA AMANAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi: Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk
Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv.
grup Caisin)
Nama
: Aisa Amanah
NIM
: A24100096
Disetujui oleh
Maryati Sari, SP MSi
Pembimbing I
Dr Ir Abdul Qadir, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Purwito, MSc Agr
Ketua Departemen
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga penulisan skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian yang
dilaksanakan sejak bulan Januari−Juli 2014 dengan judul Metode Pengusangan
Cepat dengan Larutan Etanol untuk Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin
(Brassica rapa L. cv. grup Caisin). Penulis menyampaikan terima kasih kepada
Maryati Sari, SP MSi dan Dr Ir Abdul Qadir, MSi selaku pembimbing skripsi
yang telah memberikan saran dan bimbingan selama penelitian hingga penulisan
skripsi ini dapat terselesaikan, serta Dr Ir M. Rahmad Suhartanto, MSi selaku
pembimbing akademik yang telah memberikan nasihat, motivasi, dan pengarahan.
Kepada kedua orang tua yang telah memberikan dorongan yang tulus baik moril
maupun materil, penulis mengucapkan terima kasih dan rasa hormat. Kepada
seluruh kerabat dan keluarga Edelweiss AGH 47 yang telah membantu kelancaran
penelitian ini. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
Bogor, Desember 2014
Aisa Amanah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viix
DAFTAR GAMBAR
viix
DAFTAR LAMPIRAN
viix
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Tinjauan Umum Caisin
2
Viabilitas dan Vigor Benih
3
Metode Pengujian Vigor
3
METODE PENELITIAN
4
Lokasi dan Waktu Penelitian
4
Bahan Penelitian
5
Prosedur Percobaan
5
Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
9
Kondisi Umum
9
Percobaan I. Deteriorasi Benih Caisin Selama Periode Simpan
10
Percobaan II. Devigorasi Benih dengan Perendaman dalam Etanol 20% 13
Hubungan Vigor Daya Simpan Benih Setelah Deteriorasi dengan
Devigorasi
15
Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Caisin
16
Verifikasi Model Persamaan Pendugaan Vigor Daya Simpan
17
SIMPULAN
21
SARAN
21
DAFTAR PUSTAKA
22
LAMPIRAN
24
RIWAYAT HIDUP
27
DAFTAR TABEL
1 Kadar air benih caisin selama periode simpan
2 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah
benih setelah penyimpanan
3 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur Indeks vigor setelah
penyimpanan
4 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur kecepatan tumbuh
setelah penyimpanan
5 Kemunduran mutu benih caisin setelah pengusangan dengan
perendaman ke dalam etanol 20%
6 Rekapitulasi hasil analisis korelasi antara tolok ukur setelah deteriorasi
dengan devigorasi
7 Rekapitulasi hasil analisis regresi antara tolok ukur
dengan tolok ukur
dan
8 Hasil uji-t antara
aktual dengan
simulasi
9 Hasil uji-t antara
simulasi
aktual dengan
10 Nilai minimum
(%) untuk mendapatkan DB ≥ 85%
setelah penyimpanan benih caisin selama 3 dan 6 bulan.
9
10
11
12
14
16
17
19
19
21
DAFTAR GAMBAR
1
2
Vigor daya simpan benih caisin pada periode simpan 3 bulan hasil
simulasi dan aktual
Vigor daya simpan benih caisin pada periode simpan 6 bulan hasil
simulasi dan aktual
18
20
DAFTAR LAMPIRAN
1 Keterangan mutu benih pada kemasan
2 Suhu dan RH di ruang penyimpanan
3 Keragaan kecambah normal (a) dan kecambah abnormal (b)
4 Kemasan aluminium foil untuk penyimpanan benih
5 Lot benih caisin varietas STJ (a), TSK (b), GLR (c), DRA (d) dan
KML (e)
6 Pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%
24
24
25
25
26
26
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin) merupakan salah satu komoditas
hortikultura yang memiliki nilai komersial dan cukup digemari oleh masyarakat
Indonesia. Rasa caisin yang segar dengan sedikit rasa pahit sering dimanfaatkan
sebagai bahan pokok ataupun pelengkap masakan khususnya bakso, mi ayam, dan
aneka masakan cina (Haryanto et al. 2003). Manfaat lain yang dimiliki oleh caisin
yaitu mampu menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk,
memperbaiki fungsi ginjal, dan memperlancar pencernaan (Hodijah 2014).
Konsumsi caisin masyarakat Indonesia mengalami peningkatan pada tahun
2012−2013. Tahun 2012 konsumsi caisin sebesar 1.251 kg kapita-1 tahun-1 dan
meningkat menjadi 1.304 kg kapita-1 tahun-1 pada tahun 2013 (Pusdatin 2014).
Konsumsi caisin yang meningkat dipengaruhi oleh kemampuan daya beli dan
pengetahuan masyarakat terhadap nilai gizi yang terkandung dalam caisin.
Peningkatan konsumsi caisin juga terjadi seiring dengan pertambahan jumlah
penduduk. Penggunaan benih yang bermutu dengan vigor tinggi dapat menjadi
salah satu solusi untuk meningkatkan produktivitas sehingga permintaan caisin
dapat terpenuhi.
Benih bermutu dengan vigor tinggi dapat diperoleh dari produsen yang telah
melalui proses sertifikasi benih. Salah satu informasi yang tercantum pada label
kemasan benih bersertifikat yaitu adanya nilai daya berkecambah benih.
Ketidaksesuaian nilai viabilitas benih dengan informasi yang tercantum dalam
label dapat terjadi misalnya akibat merosotnya viabilitas benih yang tidak
tersimpan baik di tempat pendistribusian benih. Keadaan ini dapat menyebabkan
viabilitas benih telah menurun sehingga mendahului batas minimum sebelum
habis masa edarnya (masa kadaluarsa).
Vigor daya simpan (VDS) adalah ‘parameter’ vigor benih yang ditunjukkan
dengan kemampuan benih untuk dapat disimpan dalam keadaan suboptimum.
Keadaan suboptimum merupakan kondisi lingkungan (suhu dan kelembaban)
tidak diatur atau kondisi alam terbuka (Sadjad et al. 1999). Metode pengusangan
cepat kimia merupakan salah satu metode pengujian vigor daya simpan dengan
menggunakan uap atau rendaman larutan tertentu untuk mempercepat proses
kerusakan benih, misalnya dengan menggunakan etanol dan metanol. Proses
kerusakan benih yang dihasilkan dengan metode pengusangan cepat kimia dapat
menggambarkan keadaan benih yang mengalami kemunduran (penurunan nilai
viabilitas dan vigor) selama penyimpanan pada kondisi suboptimum misalnya
penyimpanan alami menggunakan suhu dan RH kamar.
Addai dan Kantanka (2006) melakukan perendaman benih kedelai dalam
20% larutan etanol dan 20% larutan metanol selama dua jam, dalam penelitiannya
mereka menyimpulkan bahwa perendaman dalam larutan etanol memberikan
indikasi yang lebih baik pada vigor daya simpan beberapa varietas kedelai
dibandingkan larutan metanol.
2
Penelitian ini menggunakan metode pengusangan cepat dengan perendaman
benih ke dalam etanol 20%. Hasil perendaman tersebut dikorelasikan dengan hasil
penyimpanan alami benih caisin dalam kemasan aluminium foil yang disimpan
pada suhu dan RH kamar. Korelasi antara metode pengusangan cepat kimia
dengan penyimpanan alami diharapkan mampu menghasilkan waktu deraan yang
efektif untuk menduga vigor daya simpan benih caisin.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan waktu perendaman dan tolok
ukur yang efektif pada metode pengusangan cepat dengan perendaman ke dalam
etanol 20% yang dapat menduga vigor daya simpan 5 lot benih caisin setelah
penyimpanan selama 3 dan 6 bulan.
TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Umum Caisin
Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin) termasuk ke dalam famili
Brassicaceae. Tanaman ini termasuk jenis sayuran daun yang dapat tumbuh di
dataran rendah maupun dataran tinggi. Pada dasarnya tanaman caisin dapat
tumbuh dan beradaptasi pada hampir semua jenis tanah, baik pada tanah mineral
yang bertekstur ringan maupun pada tanah bertekstur liat berat dan juga pada
tanah organik seperti tanah gambut. Kemasaman (pH) tanah yang optimal bagi
pertanaman caisin adalah 6−6.5 sedangkan temperatur yang optimum bagi
pertumbuhan caisin antara 15−20 °C (Puslitbanghorti 2014).
Caisin termasuk tanaman herba annual (semusim), artinya tumbuh vegetatif
dan generatif (berbunga) pada tahun (musim) yang sama. Tinggi tanaman sekitar
20−60 cm. Tanaman caisin bertangkai daun panjang dengan diameter kurang dari
1 cm dan berwarna putih kehijauan. Daunnya tipis berbentuk lebar memanjang
berwarna hijau dengan tulang daun berbentuk menyirip (Opena dan Tay 1994)
Bunga caisin tersusun dalam tandan, berwarna kuning terang, memiliki petal
berjumlah 4 yang tersusun bersilangan dengan benangsari berjumlah 6. Kepala
putik tunggal berada di ujung putik. Tanaman caisin bersifat hermaprodit, namun
tanaman ini memerlukan pernyerbukan silang karena bersifat self-incompatibility
yang memerlukan penyerbukan silang untuk pembentukan biji (Takayama dan
Isogi dalam Atmowidi 2005).
Buah caisin berbentuk polong (silique) yang kecil dan tipis dengan panjang
sekitar 5 cm. Tiap polong mengandung 10−20 butir benih. Bobot 1000 butir benih
caisin sekitar 3 g. Benih caisin memerlukan 3−5 hari untuk perkecambahannya
dengan kondisi kelembaban dan suhu yang optimum berkisar 20−25 °C (Opena
dan Tay 1994). Benih caisin berbentuk bulat dan berukuran kecil. Permukaannya
licin, mengkilap, dan agak keras dengan kulit benih berwarna coklat kehitaman
(Haryanto et al. 2003). Benih caisin termasuk kelompok benih ortodoks yaitu
3
benih yang memerlukan kadar air rendah agar viabilitas benih dapat
dipertahankan selama di penyimpanan (Rahayu dan Widajati 2007).
Viabilitas dan Vigor Benih
Tujuan utama penyimpanan benih adalah mempertahankan viabilitas benih
dalam periode simpan hingga saatnya benih ditanam kembali. Menurut Kuswanto
(2003) penyimpanan sangat erat hubungannya dengan viabilitas dan vigor benih.
Penyimpanan benih di daerah tropis yang memiliki suhu tinggi (30−35 °C), dan
kelembaban tinggi (80−90%) sepanjang tahun, akan memperpendek masa simpan
benih. Kondisi demikian akan memacu laju respirasi dan laju deteriorasi benih
sehingga persentase viabilitas benih akan cepat mengalami penurunan.
Menurut Sadjad et al. (1999) viabilitas benih merupakan daya hidup benih
yang ditunjukkan melalui pertumbuhan benih atau gejala metabolismenya.
Menurut Sadjad (1993) daya berkecambah merupakan viabilitas absolut yang
mensimulasikan viabilitas potensial.
Vigor benih merupakan sejumlah sifat yang menggambarkan beberapa
karakteristik yang berhubungan dengan penampilan suatu lot benih:
a. Kecepatan dan keserempakan benih berkecambah dan pertumbuhan
kecambah
b. Kemampuan munculnya titik tumbuh kecambah pada kondisi lingkungan
yang tidak sesuai untuk pertumbuhan
c. Kemampuan benih untuk berkecambah setelah mengalami penyimpanan
(BPMBTPH 2006)
Menurut Sadjad et al. (1999) vigor daya simpan (VDS) adalah ‘parameter’
vigor benih yang ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk dapat disimpan
dalam keadaan suboptimum. Keadaan suboptimum merupakan keadaan dimana
kondisi lingkungan (suhu dan kelembaban) tidak diatur atau kondisi alam terbuka.
Benih yang memiliki VDS tinggi mampu disimpan untuk periode simpan yang
normal dalam keadaan suboptimum dan akan lebih panjang daya simpannya jika
dalam keadaan ruang simpan yang optimum.
Metode Pengujian Vigor
Menurut Dina et al. (2006) pengujian vigor yang sudah diterima sebagai
metode resmi dalam peraturan ISTA adalah konduktivitas listrik untuk kacang
kapri (Pisum sativum) dan accelerated aging (pengusangan cepat) untuk kedelai
(Glycine max L.). Menurut Copeland dan McDonald (2001) metode tersebut telah
digunakan untuk mengevaluasi daya simpan benih. Karakteristik pengusangan
cepat benih adalah cepat, murah, mudah, dan dapat digunakan untuk berbagai
spesies.
Metode pengusangan cepat dapat dilakukan baik secara fisik maupun kimia.
Pengusangan cepat secara fisik adalah percepatan laju kerusakan benih dengan
perlakuan suhu dan RH tinggi, sehingga kadar air meningkat dan menyebabkan
kemunduran benih lebih cepat. Pengusangan cepat secara kimia dapat dilakukan
menggunakan larutan ataupun uap etanol untuk mempercepat kerusakan benih.
Menurut Pian (1981), perlakuan benih dengan uap etanol dapat meningkatkan
4
kandungan etanol dalam benih yang mengakibatkan perubahan sifat molekul
makro yang berpengaruh terhadap enzim, membran sel, mitokondria dan organel
lainnya yang berperan dalam perkecambahan benih. Benih jagung yang
dimundurkan secara cepat dengan deraan uap etanol menunjukkan peningkatan
kadar alkohol dalam benih tersebut, dan hubungannnya sangat nyata dengan
mundurnya viabilitas benih.
Pengusangan cepat secara kimia dapat dilakukan juga dengan merendam
benih dalam larutan metanol atau etanol. Addai dan Kantanka (2006) melakukan
perendaman benih kedelai dalam 20% larutan etanol dan 20% larutan metanol
selama 2 jam, dalam penelitiannya mereka menyimpulkan bahwa perendaman
benih kedelai dalam larutan etanol memberikan indikasi yang lebih baik pada
vigor daya simpan beberapa varietas kedelai dibandingkan dengan larutan metanol.
Menurut Belo dan Suwarno (2012) metode pengusangan cepat kimia
dengan perendaman dalam etanol 96% adalah metode mudah dan cepat untuk
mendapatkan berbagai tingkat viabilitas benih padi dibandingkan dengan metode
pengusangan cepat fisik dan kimia menggunakan deraan uap etanol. Selain itu
benih yang telah didera tampak bersih dan menarik, tidak lembab, dan bebas dari
serangan cendawan.
Anggraeni (2013) menyebutkan etanol merupakan senyawa organik yang
bersifat nonpolar. Etanol yang diserap benih dapat mendenaturasi protein secara
makromolekul. Protein yang terdapat dalam benih terdiri atas protein struktural
dan protein fungsional. Jika protein fungsional rusak sistem metabolisme sel dan
transpor energi akan terganggu dan mengakibatkan rusaknya protein struktural.
Hal tersebut memicu terjadinya kebocoran membran yang berakibat pada
rendahnya energi yang diterima oleh embrio untuk tumbuh. Saenong (1986)
dalam penelitiannya menyebutkan bahwa deraan etanol dapat mendenaturasi
protein yang menyebabkan enzim menjadi tidak aktif.
Priestley dan Leopold (1980) mengemukakan mekanisme masuknya etanol
ke dalam benih apabila benih direndam dalam larutan etanol adalah:
a. Etanol diduga dapat berpenetrasi ke dalam komponen lipida dari
membran. Setelah membran sel rusak, memutuskan ikatan lipida, bahkan
dapat membuang fosfolipida dari membran.
b. Etanol setelah masuk ke dalam benih dapat menyebabkan teracaknya
konfigurasi protein yang berasosiasi dengan membran.
METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih,
Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor. Pelaksanaan
penelitian dimulai pada bulan Januari−Juli 2014.
5
Bahan Penelitian
Bahan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah lima lot benih
caisin yang diperoleh dari kios pertanian yaitu DRA, GLR, STJ, KML, dan TSK
(Lampiran 5). Bahan lain yang digunakan yaitu larutan etanol 20%, kertas CD,
gelas plastik, kemasan aluminium foil (Lampiran 4), kertas label, dan aquades.
Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah refrigerator, timbangan
analitik, alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A, oven, desikator, sealer, pinset,
termohigrometer, box penyimpanan, dan cawan petri.
Prosedur Percobaan
Penelitian ini terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama yaitu deteriorasi
benih caisin selama periode simpan (VDSdet). Percobaan kedua yaitu devigorasi
benih caisin menggunakan larutan etanol 20 % (VDSdev).
Percobaan I. Deteriorasi benih caisin selama periode simpan
Percobaan ini bertujuan untuk melihat laju kemunduran alami (deteriorasi)
terhadap kelima lot benih caisin setelah disimpan selama 0, 3, dan 6 bulan. Tahap
pelaksanaan percobaan ini diawali dengan penyimpanan kelima lot benih caisin ke
dalam aluminium foil sebanyak 2.5 g untuk setiap ulangan. Penyimpanan
dilakukan pada ruang simpan selama 0, 3, dan 6 bulan. Suhu ruang simpan
berkisar 23.3−29.9 °C dan RH berkisar 61−85%. Pada 0, 3, dan 6 bulan simpan,
kelima lot benih dikecambahkan menggunakan metode uji di atas kertas (UDK)
pada kertas CD ke dalam alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Sebanyak 2 g
benih caisin pada setiap ulangan digunakan untuk pengujian kadar air. Pada setiap
ulangan 50 butir benih caisin dikecambahkan untuk pengamatan vigor daya
simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan (
), indeks
vigor setelah penyimpanan (
, dan kecepatan tumbuh setelah penyimpanan
(
). Pengecambahan dilakukan selama 7 hari.
Percobaan II. Devigorasi benih caisin menggunakan larutan etanol 20%
Percobaan kedua dilakukan untuk melihat laju kemunduran buatan
menggunakan metode pengusangan cepat (devigorasi) dengan perendaman ke
dalam etanol 20% selama 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit terhadap kelima lot
benih caisin. Tahap awal dari pelaksanaan percobaan yaitu meningkatkan kadar
air setiap lot benih. Peningkatan kadar air dilakukan dengan melembabkan benih
pada kertas CD lembab selama 12 jam dalam refrigerator suhu 5 °C sehingga
kadar air meningkat menjadi ± 30%. Benih yang telah mengalami peningkatan
kadar air secara merata selanjutnnya direndam ke dalam larutan etanol 20%
sebanyak 25 ml untuk setiap 2 g benih (Lampiran 6). Benih yang telah direndam
kemudian dikecambahkan menggunakan metode uji di atas kertas (UDK) di
dalam alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Pada setiap ulangan 50 butir benih
caisin dikecambahkan untuk pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur daya
6
berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%
(
), indeks vigor setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol
20% (
), dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman
ke dalam etanol 20%
). Pengecambahan dilakukan selama 7 hari.
Analisis Data
Percobaan I menggunakan rancangan acak lengkap tersarang. Lot benih
tersarang dalam periode simpan. Faktor pertama adalah lot benih caisin yang
terdiri atas 5 taraf yaitu DRA, KML, TSK, GLR, dan STJ. Faktor kedua adalah
periode simpan dengan tiga taraf yaitu 0, 3, dan 6 bulan. Percobaan ini terdiri atas
15 perlakuan. Setiap perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali dan
menghasilkan 60 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri atas 50 butir
benih yang digunakan sebagai pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur
daya berkecambah setelah penyimpanan
), indeks vigor setelah
penyimpanan (
, dan kecepatan tumbuh setelah penyimpanan
).
Model aditif yang digunakan adalah:
dengan
: rataan umum
: faktor periode simpan ke-i (0, 3, dan 6 bulan)
: faktor lot benih ke-j (DRA, KML, TSK, STJ, GLR) yang tersarang
pada faktor periode simpan ke-i (0, 3, dan 6 bulan)
: pengaruh acak dari faktor periode simpan ke-i, faktor lot benih kej, dan ulangan ke-k (1, 2, 3, dan 4)
Percobaan II menggunakan rancangan acak lengkap tersarang. Lot benih
tersarang dalam waktu perendaman. Faktor pertama adalah lot benih caisin yang
terdiri atas 5 taraf yaitu DRA, KML, TSK, GLR, dan STJ. Faktor kedua adalah
waktu perendaman ke dalam etanol 20% dengan enam taraf yaitu 30, 60, 90, 120,
150, dan 180 menit. Percobaan ini terdiri atas 30 perlakuan. Setiap perlakuan
dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali dan menghasilkan 120 satuan percobaan.
Setiap satuan percobaan terdiri atas 50 butir benih yang digunakan sebagai
pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah
pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% (
), indeks vigor
setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% (
), dan
kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol
20%
). Model aditif yang digunakan adalah:
dengan
: rataan umum
: faktor lama deraan ke-i (30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit)
: faktor lot benih ke-j (DRA, KML, TSK, STJ, GLR) yang tersarang
pada faktor waktu perendaman ke-i (30, 60, 90, 120, 150, dan 180
menit)
: pengaruh acak dari waktu perendaman ke-i, faktor lot benih ke-j,
dan ulangan ke-k (1, 2, 3, 4)
7
Data hasil kedua percobaan yang diperoleh diuji dengan analisis ragam.
Apabila terdapat pengaruh yang nyata, maka akan diuji lanjut dengan Duncan
Multiple Range Test (DMRT) pada taraf α = 5%.
Hubungan antara Vigor Daya Simpan Setelah Deteriorasi dengan Devigorasi
Penelitian ini menggunakan analisis korelasi dan analisis regresi linier
sederhana. Analisis korelasi digunakan untuk melihat keeratan antara vigor daya
simpan pada tolok ukur daya berkecambah benih setelah penyimpanan (
),
dengan vigor daya simpan pada tolok ukur setelah pengusangan dengan
perendaman ke dalam etanol 20% (
,
,
). Nilai koefisien
korelasi (r) yang mendekati 1 atau −1 menunjukkan semakin erat hubungan antara
vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan
(
) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah, indeks
vigor dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam
etanol 20% (
,
,
). Analisis regresi linier sederhana bertujuan
untuk mengetahui dan menduga hubungan antara vigor daya simpan pada tolok
ukur daya berkecambah benih setelah penyimpanan
dengan vigor daya
simpan pada tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan tumbuh
setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% (
,
,
). Persamaan regresi yang diperoleh dari analisis tersebut:
dengan
y : vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah
penyimpanan (3 dan 6 bulan)
a : intersep
b : koefisien regresi
x : vigor daya simpan pada tolok ukur setelah pengusangan dengan
perendaman ke dalam etanol 20% (
,
,
).
Verifikasi Model Pendugaan Vigor Daya Simpan
Verifikasi model dimaksudkan sebagai tahapan kegiatan pemodelan yang
bertujuan untuk menilai kesesuaian hasil simulasi dengan hasil aktual (Qadir
2012). Hasil simulasi diperoleh dengan mensubstitusikan input hasil pengujian
pada percobaan kedua berdasarkan tolok ukur dan waktu perendaman terpilih
pada analisis korelasi ke dalam model persamaan hasil analisis regresi. Hasil
aktual diperoleh dari hasil pengujian percobaan pertama pada tolok ukur daya
berkecambah setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan. Verifikasi model secara
kualitatif di antaranya dengan menggunakan grafik yang dapat memvisualisasikan
output model. Berdasarkan hasil verifikasi kualitatif, nilai dugaan dinyatakan
berkesesuaian jika nilai hasil dugaan (simulasi) berada dalam nilai selang standar
deviasi dari hasil aktual. Verifikasi model secara kuantitatif menggunakan uji
statistik dilakukan dengan membandingkan secara berpasangan (uji-t) hasil
simulasi dengan hasil aktual pada periode simpan yang sama. Berdasarkan
8
verifikasi kuantitatif, hasil simulasi dinyatakan sesuai atau tidak berbeda dengan
hasil aktual jika p-value lebih besar dari α (0.05).
Pengamatan
Pengamatan pada kedua percobaan dilakukan terhadap beberapa tolok ukur yaitu:
1. Daya berkecambah (DB)
Daya berkecambah adalah kemampuan benih untuk tumbuh menjadi
tanaman normal yang berproduksi normal dalam keadaan yang optimum
(Sadjad 1993). Pengamatan dilakukan terhadap kecambah normal (KN) yang
mampu tumbuh pada kondisi optimum pada hari ke-5 dan ke-7 hari setelah
tanam (HST). Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3. Satuan
yang digunakan pada tolok ukur daya berkecambah adalah persen (%).
DB (%) =
dengan
KN I : jumlah kecambah normal pada pengamatan pertama (hari ke-5)
KN II : jumlah kecambah normal pada pengamatan kedua (hari ke-7)
2. Indeks vigor (IV)
Indeks vigor adalah nilai dari perkecambahan benih yang berkecambah
normal pada hitungan pertama (hari ke-5). Keragaan kecambah normal terdapat
pada Lampiran 3. Satuan pengamatan indeks vigor adalah persen (%).
IV (%) =
3. Kecepatan tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh dihitung melalui jumlah pertambahan kecambah setiap
hari selama periode perkecambahan pada kondisi yang optimum (Sadjad et al.
1999). Pengamatan kecepatan tumbuh untuk setiap kecambah normal dilakukan
setiap hari hingga 7 HST. Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3.
Kecepatan tumbuh dihitung dalam satuan persen per etmal (% etmal-1).
∑
dengan
N : persentase kecambah normal setiap waktu pengamatan (%)
t : waktu pengamatan (etmal)
9
4. Kadar air (KA)
Pengujian kadar air benih dilakukan dengan metode oven suhu rendah
yaitu 105 °C selama 17 ± 1 jam. Satuan yang digunakan pada tolok ukur kadar
air adalah persen (%).
KA (%) =
dengan
M1 : bobot cawan + tutup (g)
M2 : bobot cawan + tutup + benih caisin sebelum dioven (g)
M3 : bobot cawan + tutup + benih caisin setelah dioven (g)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Penelitian ini menggunakan lima lot benih caisin yaitu DRA, KML, GLR,
STJ, dan TSK. Nilai daya berkecambah yang tertera pada kemasan benih berkisar
80−85% dan persentase kemurnian fisik ≥ 98% (Lampiran 1). Suhu harian pada
ruang penyimpanan benih caisin berkisar 23.3−29.9 °C dengan RH berkisar
61−85% (Lampiran 2). Persentase kadar air pada kemasan tidak tercantum.
Berdasarkan pengujian selama penyimpanan kelima lot benih caisin memiliki
kadar air berkisar 4.27−6.81% (Tabel 1). Kadar air kelima lot benih caisin selama
penyimpanan < 8% yang memenuhi persyaratan kadar air maksimum benih caisin
untuk layak edar (Dirbenhorti 2012). Hal ini menunjukkan bahwa kemasan
aluminium foil dan kondisi ruang simpan yang digunakan untuk penyimpanan
benih caisin relatif aman.
Tabel 1 Kadar air benih caisin selama periode simpan
Periode simpan (bulan)
Lot benih
0
3
6
Kadar air (%)
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
4.44
6.03
5.14
4.27
6.26
5.40
6.39
6.07
5.55
6.41
5.87
6.47
6.17
6.21
6.81
Selama penyimpanan terjadi peningkatan kadar air dalam benih namun
peningkatan ini tetap berada di bawah batas toleransi maksimal benih yaitu 8%.
Kondisi ini berkaitan dengan penggunaan kemasan aluminium foil. Nilai kadar air
yang meningkat selama penyimpanan diduga dipengaruhi oleh suhu ruang yang
berfluktuasi (Lampiran 2) dan aktivitas respirasi pada benih yang menghasilkan
uap air dan panas. Menurut Justice dan Bass (2002) aluminium foil sangat sulit
ditembus oleh air karena memiliki kekuatan peregangan yang besar, dan semakin
meningkat dengan meningkatnya ukuran ketebalan dan rendahnya suhu.
10
Rahayu dan Widajati (2007) dalam penelitiannya menyebutkan benih caisin
yang disimpan dalam kemasan aluminium foil mengalami peningkatan kadar air
yang nyata setelah penyimpanan 9 minggu. Meskipun mengalami kenaikan kadar
air, benih yang disimpan dalam kemasan aluminium foil menujukkan kadar air
yang cenderung konstan dan mengalami perubahan kandungan air yang relatif
kecil.
Percobaan I. Deteriorasi Benih Caisin Selama Periode Simpan
Deteriorasi adalah laju kemunduran benih yang berlangsung secara alami.
Benih yang mengalami proses deteriorasi akan menyebabkan turunnya kualitas
benih yaitu viabilitas dan vigor benih menjadi rendah (Kuswanto 1996). Laju
kemunduran benih caisin selama periode simpan 0, 3, dan 6 bulan dapat
ditunjukkan dengan nilai vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah
setelah penyimpanan (
), vigor daya simpan pada tolok ukur indeks vigor
setelah penyimpanan
, dan vigor daya simpan pada tolok ukur kecepatan
tumbuh setelah penyimpanan (
).
Tabel 2 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah benih
setelah penyimpanan
Lot benih
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
0
Periode simpan (bulan)
3
90.67Ab
88.67Ab
96.67Aa
87.33Ab
86.00Ab
0.0190
3.63
(%)a
92.67Aa
91.33Aa
94.67Aa
80.67Bb
81.33Bb
0.0002
3.16
6
86.00Bab
81.00Bbc
86.67Ba
76.00Ccd
72.00Bd
0.0004
3.62
Pr > F
KK
0.0127
0.0143
0.0336
0.0022
0.0097
2.10
3.49
3.94
2.72
4.65
a
Angka-angka sebaris yang diikuti huruf besar yang sama dan angka-angka sekolom yang diikuti
huruf kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata uji 5% (uji selang berganda Duncan);
KK: koefisien keragaman hasil uji-f; periode 0: Januari; periode 3 : April; periode 6: Juli .
Berdasarkan hasil pengamatan yang disajikan pada Tabel 2, secara umum
kondisi awal pada penyimpanan 0 bulan kelima lot benih memiliki nilai
≥
85%. Lot DRA dan TSK adalah lot benih yang memiliki nilai daya berkecambah
(DB) tinggi meskipun telah melewati periode penyimpanan selama 6 bulan. Nilai
pada periode simpan 6 bulan yang dimiliki oleh lot DRA dan TSK
masing-masing sebesar 86.00% dan 86.67%. Laju deteriorasi pada setiap lot benih
dapat berbeda meskipun pada awal penyimpanan memiliki nilai DB yang sama.
Hal ini terlihat pada lot KML dan STJ yang pada awal penyimpanan memiliki
nilai
tidak berbeda nyata dengan masing-masing nilai
sebesar
88.67% dan 87.33%. Pada penyimpanan setelah 6 bulan terlihat bahwa lot STJ
lebih cepat mengalami penurunan
menjadi 76.00% sedangkan lot KML
masih memiliki nilai
yang lebih tinggi sebesar 81.00%.
11
Persyaratan teknis minimal untuk nilai DB benih caisin layak edar adalah
≥ 85% (Dirbenhorti 2012). Apabila nilai
benih saat penyimpanan awal (0
bulan) dihitung sebagai saat mulai berlakunya label, maka lot benih DRA dan
TSK masih layak diedarkan hingga minimal 6 bulan setelah pengujian karena nilai
6 bulan > 85%. Lot STJ dan GLR sudah mendekati masa kadaluarsa
karena pada pengujian 3 bulan
< 85% sedangkan lot KML pada 6 bulan
setelah pengujian memiliki nilai
< 85%. Hasil ini sesuai dengan masa edar
yang tertera pada kemasan STJ dan KML yaitu April 2014. Sementara itu, lot
GLR yang memiliki masa kadaluarsa pada Desember 2014 memiliki nilai
lot
< 85% pada 3 bulan penyimpanan (April 2014). Laju penurunan nilai
GLR yang lebih cepat dari batas kadaluarsanya menunjukkan bahwa nilai DB
yang tercantum pada kemasan hanya berlaku saat dilakukan pengujian pertama
saja sehingga terjadi penyimpangan pada penetapan batas kadaluarsa benih.
Kondisi tersebut menyebabkan benih masih beredar padahal nilai DB kurang dari
standar layak edar.
Tabel 2 menunjukkan lot KML, GLR, dan STJ memiliki nilai
awal
simpan yang sama, namun setelah melalui penyimpanan selama 3 dan 6 bulan lot
GLR dan STJ telah lebih dulu mengalami penurunan nilai
. Perbedaan laju
penurunan
tersebut dapat disebabkan oleh vigor awal yang dimiliki oleh
masing-masing benih. Vigor benih dapat ditunjukkan oleh nilai indeks vigor (IV)
dan kecepatan tumbuh (KCT).
Tabel 3 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur indeks vigor setelah
penyimpanan
Lot benih
0
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
86.67a
82.00Ab
86.67a
77.00c
76.00Ac
0.0001
2.43
Periode simpan (bulan)
3
(%)a
84.67a
76.67Bb
82.00a
75.33b
75.33Ab
0.0002
2.36
6
83.33a
76.00Babc
80.67ab
73.33bc
68.67Bc
0.0087
5.28
Pr > F
KK
0.2804
0.0247
0.2713
0.1537
0.0312
2.72
2.70
5.14
2.62
3.75
a
Angka-angka sebaris yang diikuti huruf besar yang sama dan angka-angka sekolom yang diikuti
huruf kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata uji 5% (uji selang berganda Duncan);
KK: koefisien keragaman hasil uji-f; periode 0: Januari; periode 3 : April; periode 6: Juli .
Tabel 3 menunjukkan bahwa dari kelima lot benih hanya lot GLR dan STJ
yang memiliki nilai indeks vigor setelah penyimpanan (
paling rendah.
Indeks vigor awal (
0 bulan) lot benih GLR dan STJ masing-masing
sebesar 76.00% dan 77.00%. Nilai indeks vigor awal (
0 bulan) yang lebih
rendah pada lot benih STJ dan GLR dibandingkan dengan ketiga lot benih lainnya
nya lebih cepat menurun pada 6 bulan setelah simpan
menyebabkan nilai
yaitu 72.00% dan 76.00% (Tabel 2). Hasil tersebut sesuai dengan penelitian
12
Budiman (2012) yang menunjukkan bahwa benih cabai yang memiliki nilai
indeks vigor yang rendah saat sebelum simpan (Celena, Pueddes, Tegar) dengan
nilai indeks vigor masing-masing 8%, 7%, 0% memiliki viabilitas potensial (daya
berkecambah) yang rendah setelah penyimpanan 4 bulan masing-masing 0%, 9%,
dan 19% pada kemasan aluminium foil.
Tabel 3 menunjukkan lot DRA, TSK, dan KML memiliki nilai
yaitu
≥ 75% sampai dengan periode simpan 6 bulan. Sementara itu, lot STJ dan GLR
telah mengalami penurunan indeks vigor pada periode simpan 6 bulan dengan
masing-masing nilai
sebesar 73.33% dan 68.67%.
Hasil pengamatan pada Tabel 4 menunjukkan dari kelima lot benih, empat
di antaranya yaitu KML, TSK, STJ, dan GLR telah mengalami penurunan nilai
pada periode simpan 3 bulan. Nilai
lot DRA dan TSK memiliki
nilai tertinggi yaitu ≥ 25% pada awal penyimpanan, akan tetapi hanya lot DRA
yang mulai mengalami penurunan nilai
pada periode simpan 6 bulan. Pada
yang tidak
awal simpan lot benih KML, STJ, dan GLR memiliki nilai
berbeda nyata. Saat melewati penyimpanan 3 bulan, lot KML memiliki nilai
yang lebih tinggi dengan nilai
sebesar 21.69% dibandingkan
dengan lot GLR dan STJ masing-masing sebesar 19.98% dan 19.78%.
Tabel 4 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur kecepatan tumbuh
setelah penyimpanan
Lot benih
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
Periode simpan (bulan)
0
3
6
-1 a
(% etmal )
25.72Aa 24.58Aa
22.15Ba
23.62Ab 21.69Bb
19.67Cb
25.48Aa 21.59Bb
18.87Cb
23.28Ab 19.98Bc
18.37Bb
23.25Ab 19.78Bc
16.29Cc
0.0015
0.0001
0.0001
2.76
2.30
3.65
Pr > F
KK
0.0015
0.0001
0.0001
0.0010
0.0001
2.73
1.11
1.95
4.09
3.84
a
Angka-angka sebaris yang diikuti huruf besar yang sama dan angka-angka sekolom yang diikuti
huruf kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata uji 5% (uji selang berganda Duncan);
KK: koefisien keragaman hasil uji-f; periode 0: Januari; periode 3 : April; periode 6: Juli .
Hasil yang diperoleh dari pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur
daya berkecambah (
, indeks vigor
, dan kecepatan tumbuh
(
setelah penyimpanan kelima lot benih caisin menunjukkan kemunduran
yang berbeda. Perbedaan laju kemunduran (deteriorasi) terhadap masing-masing
lot benih setelah simpan dipengaruhi oleh perbedaan varietas, tanggal kadaluarsa
(Lampiran 1), kadar air (Tabel 1), dan vigor awal (Tabel 3 dan 4 pada 0 bulan
simpan). Copeland dan McDonald (2001) membagi faktor-faktor yang
mempengaruhi viabilitas benih selama penyimpanan menjadi faktor internal dan
eksternal. Faktor internal mencakup sifat genetik, daya tumbuh dan vigor, kondisi
13
kulit serta kadar air benih awal sedangkan faktor eksternal mencakup kemasan
benih, komposisi gas, suhu, dan kelembaban ruang simpan.
Sifat genetik yang dimiliki oleh benih salah satunya berhubungan dengan
komposisi kimia benih. Keragaman komposisi kimia yang terdapat pada varietas
yang berbeda diduga menjadi salah satu alasan perbedaan vigor selama
penyimpanan pada kelima lot benih caisin. Menurut Mugnisjah (2007),
keragaman komposisi kimia benih berkurang antarvarietas. Pada benih kacang
tanah varietas Anoa memiliki komposisi lemak sebesar 48 % dengan protein 23%
sedangkan pada varietas Kelinci memiliki kandungan lemak sebesar 31% dan
protein sebesar 28%.
Menurut Wirawan dan Wahyuni (2002) komposisi kimia benih berkaitan
dengan mutu daya simpannya. Di tempat penyimpanan yang terbuka, benih
berpati dan berprotein mempunyai daya simpan yang lebih lama dibandingkan
dengan benih berlemak. Berdasarkan komposisi kimia, benih dikatakan berlemak
jika memiliki kandungan lemak antara 18−50%. Benih dengan kandungan lemak
yang tinggi apabila disimpan dalam jangka waktu yang panjang akan mengalami
penguraian lemak tak jenuh di dalam benih dan menghasilkan asam lemak bebas,
lalu terurai menjadi radikal bebas yang akan merusak fungsi enzim di dalam
proses metabolisme benih. Pada akhirnya benih cepat mengalami kemunduran.
Menurut Mayer dan Mayber (1989) Brassica rapa memiliki kandungan lemak
sebesar 34%, protein sebesar 20%, dan karbohidrat sebesar 25%.
Pada lot GLR yang memiliki masa kadaluarsa lebih lama (Desember 2014)
menunjukkan viabilitas yang lebih rendah setelah penyimpanan dibandingkan lot
KML dan lot TSK yang memiliki masa kadaluarsa lebih singkat (April 2014).
Benih GLR diduga merupakan benih carry over stock atau benih yang telah
diproduksi sebagai cadangan dan telah mengalami penyimpanan. Menurut
Mugnisjah (2007), benih yang diperoleh dengan membeli, kemungkinan besar
benih telah melampaui periode simpan yang lama sejak dari produsen benih
sampai ke tangan petani. Benih itu mungkin saja berasal dari pertanaman
beberapa bulan atau beberapa tahun berselang, dan telah mengalami perlakuan
tertentu untuk mempertahankan viabilitasnya.
Percobaan II. Devigorasi Benih dengan Perendaman ke dalam Etanol 20%
Devigorasi adalah laju kemunduran benih akibat perlakuan buatan seperti
pengusangan cepat. Percobaan ini devigorasi dilakukan menggunakan metode
pengusangan secara kimia dengan perendaman benih ke dalam etanol 20% selama
30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit. Laju kemunduran secara buatan (devigorasi)
dapat dilihat dengan mengamati nilai vigor daya simpan pada tolok ukur daya
berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%
(
), vigor daya simpan pada tolok ukur indeks vigor setelah pengusangan
dengan perendaman ke dalam etanol 20% (
), dan vigor daya simpan pada
tolok ukur kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam
etanol 20% (
).
Berdasarkan Tabel 5, kelima lot benih caisin setelah melalui pengusangan
dengan perendaman ke dalam etanol 20% selama 30−180 menit menunjukkan
bahwa semua tolok ukur (
,
,
) mengalami penurunan. Tabel 5
menunjukkan bahwa kelima lot benih caisin memiliki variasi nilai
berkisar
14
29.78−92.00 sedangkan untuk nilai
itu, kelima lot benih caisin memiliki nilai
berkisar 24.59%−88.67%. Sementara
berkisar 5.03%−22.25%.
Tabel 5 Kemunduran mutu benih caisin setelah pengusangan dengan perendaman
ke dalam etanol 20%
Lot benih
30
60
Waktu perendaman (menit)
90
120
150
180b
(%)a
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
92.00a
92.00a
84.00b
83.33b
70.00c
0.0001
2.45
86.00a
81.33ab
78.67b
63.33c
55.33d
0.0001
3.54
84.67a
74.67c
78.67b
50.00d
50.00d
0.0001
2.96
82.67a
60.67c
68.00b
46.67d
48.67d
0.0001
5.52
81.33a
52.00b
45.33c
30.67e
40.67d
0.0001
3.72
56.79a
41.55b
40.39b
29.78d
36.07c
0.0001
3.57
62.67a
44.00b
40.00c
24.67d
37.33c
0.0001
3.71
51.95a
29.92bc
32.35b
24.59c
34.02b
0.0001
9.5
17.37a
11.26b
10.87b
6.75d
9.61c
0.0001
4.25
15.21a
9.28b
8.63b
5.03c
8.05b
0.0001
7.91
(%)a
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
86.00a
88.67a
78.00b
78.00b
66.67c
0.0001
2.15
85.33a
73.33b
72.67b
53.33c
46.67d
0.0001
3.74
82.67a
72.67b
68.67b
46.67c
46.00c
0.0001
4.07
75.33a
60.00b
63.33b
35.33c
41.33c
0.0001
5.93
(% etmal-1 )a
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
21.76b
22.25a
19.39c
19.71c
16.53d
0.0001
1.27
20.97a
18.95b
18.53b
14.14c
12.28d
0.0001
1.77
20.64a
17.56b
17.80b
11.72c
11.59c
0.0001
2.01
19.36a
13.80c
15.95b
9.96d
10.86d
0.0001
5.11
a
Angka pada kolom yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%
(uji selang berganda Duncan); bHasil transformasi arcsin pada tolok ukur
selama
perendaman 180 menit; KK: koefisien keragaman hasil uji-f.
Hasil penelitian Salehi et al. (2008) menyebutkan bahwa pada benih rumput
yang direndam dalam etanol 10% menunjukkan rumput marga Lolium mengalami
penurunan daya berkecambah dari 89.5% (0 jam perendaman) menjadi 5.75% (4
jam perendaman) dan marga Festuca dari 87% (0 jam perendaman) menjadi 6%
(4 jam perendaman).
15
Semakin lama waktu perendaman benih caisin ke dalam etanol 20% maka
viabilitas dan vigor benih caisin semakin menurun yang ditunjukkan pada tolok
ukur
,
, dan
. Penurunan pada semua tolok ukur diduga karena
benih caisin yang telah direndam ke dalam etanol mengalami kerusakan pada protein
yang merupakan salah satu komponen penting pada benih. Anggraeni dan Suwarno
(2013) menyebutkan etanol merupakan senyawa organik yang bersifat nonpolar.
Etanol yang diserap benih dapat mendenaturasi protein secara makromolekul.
Protein yang terdapat dalam benih terdiri atas protein struktural dan protein
fungsional. Jika protein fungsional rusak sistem metabolisme sel dan transpor
energi akan terganggu sehingga mengakibatkan rusaknya protein struktural. Hal
tersebut memicu terjadinya kebocoran membran dan mengakibatkan rendahnya
energi yang diterima oleh embrio untuk tumbuh. Selain itu, Saenong (1986)
menambahkan deraan etanol dapat mendenaturasi protein yang menyebabkan
enzim menjadi tidak aktif.
Menurut Widajati (1999) proses deteriorasi dan devigorasi yang semakin
meningkat akan menurunkan aktivitas enzim peroksidase, daya berkecambah, dan
keserempakan tumbuh. Semakin lama tingkat devigorasi maka semakin tinggi
kandungan etanol dalam benih sehingga menurunkan vigor benih.
Priestley dan Leopold (1980) mengemukakan mekanisme masuknya etanol
ke dalam benih apabila benih direndam dalam larutan etanol yaitu etanol diduga
dapat berpenetrasi ke dalam komponen lipida dari membran setelah membran sel
rusak, memutuskan ikatan lipida, bahkan dapat membuang fosfolipida dari
membran. Setelah etanol masuk ke dalam benih dapat menyebabkan teracaknya
konfigurasi protein yang berasosiasi dengan membran.
Menurut Belo dan Suwarno (2012) perbedaan respon penurunan viabilitas
setelah pengusangan (devigorasi) pada setiap lot benih diduga karena pengaruh
faktor genetik terhadap ketahanan deraan yaitu ketebalan kulit benih dan struktur
dari kulit benih. Benih yang memiliki kulit lebih tebal dan keras diduga lebih
tahan terhadap kondisi suboptimum seperti kondisi setelah melalui periode
simpan yang mampu menyebabkan terjadinya kemunduran benih secara alami
(deteriorasi).
Hubungan Vigor Daya Simpan Benih Setelah Deteriorasi dengan Devigorasi
Analisis korelasi dan analisis regresi linier sederhana digunakan untuk
menunjukkan hubungan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah
setelah penyimpana
) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur setelah
pengusangan menggunakan perendaman ke dalam etanol 20% (
,
,
). Analisis regresi linier sederhana akan menghasilkan persamaan yang
menyatakan hubungan antara peubah y (
) dengan peubah x (
). Persamaan yang digunakan sebagai pendugaan vigor daya simpan benih
setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan dipilih berdasarkan nilai koefisien determinasi
dan koefisien korelasi tertinggi.
Hasil analisis korelasi pada Tabel 6 menunjukkan terdapat korelasi positif
antara vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, dan
kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%
(
,
,
dengan vigor daya simpan pada tolok ukur daya
16
berkecambah setelah penyimpanan (
) selama 3 dan 6 bulan. Semua waktu
perendaman menunjukkan korelasi yang nyata kecuali pada waktu deraan 180
menit pada tolok ukur
Tabel 6 Rekapitulasi hasil analisis korelasi antara tolok ukur setelah deteriorasi
dengan devigorasi
Waktu
perendaman
(menit)
vs
vs
(%)
P-value
ra
*
30
60
90
120
150
180
0.60
0.82**
0.88**
0.80**
0.61*
0.67 **
30
60
90
120
150
180
**
0.018
0.000
0.000
0.000
0.011
0.006
vs
(% etmal-¹)
ra
P-value
(%)
ra
P-value
Periode simpan 3 bulan
0.60*
0.018
**
0.83
0.000
0.83**
0.000
**
0.88
0.000
0.63*
0.017
tn
0.36
0.188
0.56*
0.84**
0.88**
0.83**
0.62*
0.60*
0.029
0.000
0.000
0.000
0.014
0.017
0.61*
0.86**
0.85**
0.79**
0.60*
0.59*
0.017
0.000
0.000
0.000
0.019
0.020
Periode simpan 6 bulan
0.69
0.86**
0.87**
0.77**
0.60*
0.63*
0.016
0.000
0.000
0.000
0.021
0.012
0.61*
0.83**
0.80**
0.80**
0.59*
0.45 tn
0.005
0.000
0.000
0.001
0.018
0.067
a
r : koefisien korelasi; ** : sangat nyata; * : nyata; tn : tidak nyata berdasarkan nilai pearson
correlation pada taraf 5%;
: vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah
penyimpanan;
: vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah
pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%,
: vigor daya simpan pada tolok
: vigor
ukur indeks vigor setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%;
daya simpan pada tolok ukur kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke
dalam etanol 20%;
Berdasarkan Tabel 8, nilai koefisien korelasi tertinggi terdapat pada waktu
perendaman 90 menit pada tolok ukur
dengan koefisien korelasi sebesar
0.88 dan 0.87 masing-masing untuk 3 dan 6 bulan setelah penyimpanan. Koefisien
korelasi (r) tersebut menunjukkan nilai yang mendekati 1 sehingga terdapat
korelasi yang erat antara
dengan
baik setelah 3 bulan maupun
setelah 6 bulan penyimpanan. Koefisien korelasi yang positif menunjukkan bahwa
semakin tinggi nilai
maka semakin tinggi pula nilai
Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Caisin
Waktu perendaman yang digunakan untuk menduga vigor daya simpan
benih setelah 3 dan 6 bulan simpan dipilih berdasarkan nilai koefisien korelasi
tertinggi. Berdasarkan hasil analisis korelasi yang disajikan pada Tabel 6, terlihat
bahwa nilai koefisien korelasi tertinggi adalah vigor daya simpan pada tolok ukur
daya berkecambah setelah 3 bulan simpan (
) dengan vigor daya
17
simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan dengan
perendaman ke dalam etanol 20% selama 90 menit (
) serta vigor
daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah 6 bulan simpan
(
) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah
setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% selama 90 menit
(
).
Koefisien korelasi pada waktu perendaman etanol 90 menit dengan tolok
ukur daya berkecambah memiliki nilai tertinggi sehingga dapat ditetapkan sebagai
model persamaan pendugaan vigor daya simpan benih caisin yang disajikan pada
Tabel 7. Berdasarkan hasil analisis regresi linier sederhana pada Tabel 7, vigor
daya simpan benih caisin setelah 3 bulan penyimpanan dapat diduga dengan
persamaan y = 62.72 + 0.38x, dengan x sebagai
dan y sebagai
. Persamaan regresi tersebut menunjukkan bahwa setiap kenaikan
satu satuan
akan meningkatkan
sebesar 0.38x satuan.
Nilai koefisien korelasi (r) sebesar 0.88 dengan nilai koefisien determinasi (R²)
sebesar 77.00%. Nilai koefisien determinasi (R2) seb
ETANOL UNTUK PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH CAISIN (Brassica rapa L. cv. grup Caisin)
AISA AMANAH
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Metode Pengusangan
Cepat dengan Larutan Etanol untuk Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin
(Brassica rapa L. cv. grup Caisin) adalah benar karya saya dengan arahan komisi
pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2014
Aisa Amanah
A24100096
ABSTRAK
AISA AMANAH. Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk
Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin).
Dibimbing oleh MARYATI SARI dan ABDUL QADIR.
Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan waktu perendaman ke dalam
etanol 20% yang tepat pada metode pengusangan cepat kimia yang dapat
menduga vigor daya simpan benih caisin setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan.
Benih yang digunakan berasal dari lima lot benih komersial dengan vigor awal
yang berbeda. Penelitian terdiri atas 2 percobaan terpisah. Percobaan pertama
adalah penyimpanan benih caisin dalam kemasan aluminium foil selama 3 dan 6
bulan pada ruangan dengan suhu 23.3−29.9 °C dan RH 61−85%. Percobaan kedua
yaitu pengusangan cepat kimia dengan merendam benih caisin yang telah
dilembabkan selama 12 jam ke dalam larutan etanol 20% selama 30, 60, 90, 120,
150, dan 180 menit. Kedua percobaan menggunakan rancangan acak lengkap
tersarang. Daya berkecambah benih setelah pengusangan melalui perendaman
etanol 20% selama 90 menit berkorelasi positif dengan daya berkecambah benih
setelah penyimpanan selama 3 dan 6 bulan. Nilai koefisien korelasi pada 3 dan 6
bulan setelah simpan adalah 0.87 dan 0.88. Kedua koefisien korelasi tersebut
mendekati 1 yang menunjukkan bahwa daya berkecambah benih setelah
pengusangan dapat menduga vigor daya simpan. Vigor daya simpan benih caisin
setelah 3 bulan simpan dapat diduga dengan persamaan y = 62.72 + 0.38x dengan
nilai koefisien determinasi sebesar 77.00%. Vigor daya simpan benih caisin
setelah 6 bulan dapat diduga dengan persamaan y = 56.04 + 0.36x dengan nilai
koefisien determinasi sebesar 74.90%. Peubah y menunjukkan daya berkecambah
setelah penyimpanan sedangkan peubah x menunjukkan daya berkecambah
setelah pengusangan melalui perendaman etanol 20% selama 90 menit.
Kata kunci: deteriorasi, devigorasi, viabilitas
ABSTRACT
Accelerated Aging Methods with Liquid Ethanol for Vigor Related to Storability
Testing of Caisin Seed (Brassica rapa L. cv. grup Caisin). Supervised by
MARYATI SARI and ABDUL QADIR.
The objective of this study was to obtain effective duration in accelerated
aging method with soaking the seed in 20% liquid ethanol that can estimate vigor
related to storability caisin seed during 3 and 6 months storage. There were five
caisin seed lot used in this study. The seed were taken from five commercial seed
with different initial vigor. This research was conducted in two separate
experiments. The first experiment was conducted to study caisin seed that stored
in aluminium foil pouches during 3 and 6 months period at storage room with
temperature 23.3−29.9 °C and 61−85% relative humidity. The second experiment
was conducted to study the effect from different duration soaking of the seed that
has been moistened for 12 hours in liquid ethanol 20% for 30, 60, 90, 120, 150,
and 180 minutes. Both of experiments were arranged in completely nested design.
Germination of seed after soaking in 20% liquid ethanol for 90 minutes positively
correlated with germination of seed after storage for 3 and 6 months with a
coefficient of corellation 0.87 and 0.88. Both the coefficient of corellation close to
1 which shows that the germination of seed after soaking in 20% liquid ethanol
can estimate vigor related to storability seed. Vigor related to storability caisin
seed after 3 month can be predicted by the equation y = 56.04 + 0.36x with the
coefficient of determination 77.00%. Vigor related to storability caisin seed after 6
month can be predicted by the equation y = 62.72 + 0.38x with the coefficient of
determination 74.90%. Variable y indicates germination of caisin seed after
storage while the variable x indicates germination of caisin seed after soaking in
20% liquid ethanol for 90 minutes.
Key words: deterioration, devigoration, viability
METODE PENGUSANGAN CEPAT DENGAN LARUTAN
ETANOL UNTUK PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH CAISIN (Brassica rapa L. cv. grup Caisin)
AISA AMANAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi: Metode Pengusangan Cepat dengan Larutan Etanol untuk
Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin (Brassica rapa L. cv.
grup Caisin)
Nama
: Aisa Amanah
NIM
: A24100096
Disetujui oleh
Maryati Sari, SP MSi
Pembimbing I
Dr Ir Abdul Qadir, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Purwito, MSc Agr
Ketua Departemen
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga penulisan skripsi ini berhasil diselesaikan. Penelitian yang
dilaksanakan sejak bulan Januari−Juli 2014 dengan judul Metode Pengusangan
Cepat dengan Larutan Etanol untuk Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Caisin
(Brassica rapa L. cv. grup Caisin). Penulis menyampaikan terima kasih kepada
Maryati Sari, SP MSi dan Dr Ir Abdul Qadir, MSi selaku pembimbing skripsi
yang telah memberikan saran dan bimbingan selama penelitian hingga penulisan
skripsi ini dapat terselesaikan, serta Dr Ir M. Rahmad Suhartanto, MSi selaku
pembimbing akademik yang telah memberikan nasihat, motivasi, dan pengarahan.
Kepada kedua orang tua yang telah memberikan dorongan yang tulus baik moril
maupun materil, penulis mengucapkan terima kasih dan rasa hormat. Kepada
seluruh kerabat dan keluarga Edelweiss AGH 47 yang telah membantu kelancaran
penelitian ini. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
Bogor, Desember 2014
Aisa Amanah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viix
DAFTAR GAMBAR
viix
DAFTAR LAMPIRAN
viix
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Tinjauan Umum Caisin
2
Viabilitas dan Vigor Benih
3
Metode Pengujian Vigor
3
METODE PENELITIAN
4
Lokasi dan Waktu Penelitian
4
Bahan Penelitian
5
Prosedur Percobaan
5
Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
9
Kondisi Umum
9
Percobaan I. Deteriorasi Benih Caisin Selama Periode Simpan
10
Percobaan II. Devigorasi Benih dengan Perendaman dalam Etanol 20% 13
Hubungan Vigor Daya Simpan Benih Setelah Deteriorasi dengan
Devigorasi
15
Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Caisin
16
Verifikasi Model Persamaan Pendugaan Vigor Daya Simpan
17
SIMPULAN
21
SARAN
21
DAFTAR PUSTAKA
22
LAMPIRAN
24
RIWAYAT HIDUP
27
DAFTAR TABEL
1 Kadar air benih caisin selama periode simpan
2 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah
benih setelah penyimpanan
3 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur Indeks vigor setelah
penyimpanan
4 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur kecepatan tumbuh
setelah penyimpanan
5 Kemunduran mutu benih caisin setelah pengusangan dengan
perendaman ke dalam etanol 20%
6 Rekapitulasi hasil analisis korelasi antara tolok ukur setelah deteriorasi
dengan devigorasi
7 Rekapitulasi hasil analisis regresi antara tolok ukur
dengan tolok ukur
dan
8 Hasil uji-t antara
aktual dengan
simulasi
9 Hasil uji-t antara
simulasi
aktual dengan
10 Nilai minimum
(%) untuk mendapatkan DB ≥ 85%
setelah penyimpanan benih caisin selama 3 dan 6 bulan.
9
10
11
12
14
16
17
19
19
21
DAFTAR GAMBAR
1
2
Vigor daya simpan benih caisin pada periode simpan 3 bulan hasil
simulasi dan aktual
Vigor daya simpan benih caisin pada periode simpan 6 bulan hasil
simulasi dan aktual
18
20
DAFTAR LAMPIRAN
1 Keterangan mutu benih pada kemasan
2 Suhu dan RH di ruang penyimpanan
3 Keragaan kecambah normal (a) dan kecambah abnormal (b)
4 Kemasan aluminium foil untuk penyimpanan benih
5 Lot benih caisin varietas STJ (a), TSK (b), GLR (c), DRA (d) dan
KML (e)
6 Pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%
24
24
25
25
26
26
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin) merupakan salah satu komoditas
hortikultura yang memiliki nilai komersial dan cukup digemari oleh masyarakat
Indonesia. Rasa caisin yang segar dengan sedikit rasa pahit sering dimanfaatkan
sebagai bahan pokok ataupun pelengkap masakan khususnya bakso, mi ayam, dan
aneka masakan cina (Haryanto et al. 2003). Manfaat lain yang dimiliki oleh caisin
yaitu mampu menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk,
memperbaiki fungsi ginjal, dan memperlancar pencernaan (Hodijah 2014).
Konsumsi caisin masyarakat Indonesia mengalami peningkatan pada tahun
2012−2013. Tahun 2012 konsumsi caisin sebesar 1.251 kg kapita-1 tahun-1 dan
meningkat menjadi 1.304 kg kapita-1 tahun-1 pada tahun 2013 (Pusdatin 2014).
Konsumsi caisin yang meningkat dipengaruhi oleh kemampuan daya beli dan
pengetahuan masyarakat terhadap nilai gizi yang terkandung dalam caisin.
Peningkatan konsumsi caisin juga terjadi seiring dengan pertambahan jumlah
penduduk. Penggunaan benih yang bermutu dengan vigor tinggi dapat menjadi
salah satu solusi untuk meningkatkan produktivitas sehingga permintaan caisin
dapat terpenuhi.
Benih bermutu dengan vigor tinggi dapat diperoleh dari produsen yang telah
melalui proses sertifikasi benih. Salah satu informasi yang tercantum pada label
kemasan benih bersertifikat yaitu adanya nilai daya berkecambah benih.
Ketidaksesuaian nilai viabilitas benih dengan informasi yang tercantum dalam
label dapat terjadi misalnya akibat merosotnya viabilitas benih yang tidak
tersimpan baik di tempat pendistribusian benih. Keadaan ini dapat menyebabkan
viabilitas benih telah menurun sehingga mendahului batas minimum sebelum
habis masa edarnya (masa kadaluarsa).
Vigor daya simpan (VDS) adalah ‘parameter’ vigor benih yang ditunjukkan
dengan kemampuan benih untuk dapat disimpan dalam keadaan suboptimum.
Keadaan suboptimum merupakan kondisi lingkungan (suhu dan kelembaban)
tidak diatur atau kondisi alam terbuka (Sadjad et al. 1999). Metode pengusangan
cepat kimia merupakan salah satu metode pengujian vigor daya simpan dengan
menggunakan uap atau rendaman larutan tertentu untuk mempercepat proses
kerusakan benih, misalnya dengan menggunakan etanol dan metanol. Proses
kerusakan benih yang dihasilkan dengan metode pengusangan cepat kimia dapat
menggambarkan keadaan benih yang mengalami kemunduran (penurunan nilai
viabilitas dan vigor) selama penyimpanan pada kondisi suboptimum misalnya
penyimpanan alami menggunakan suhu dan RH kamar.
Addai dan Kantanka (2006) melakukan perendaman benih kedelai dalam
20% larutan etanol dan 20% larutan metanol selama dua jam, dalam penelitiannya
mereka menyimpulkan bahwa perendaman dalam larutan etanol memberikan
indikasi yang lebih baik pada vigor daya simpan beberapa varietas kedelai
dibandingkan larutan metanol.
2
Penelitian ini menggunakan metode pengusangan cepat dengan perendaman
benih ke dalam etanol 20%. Hasil perendaman tersebut dikorelasikan dengan hasil
penyimpanan alami benih caisin dalam kemasan aluminium foil yang disimpan
pada suhu dan RH kamar. Korelasi antara metode pengusangan cepat kimia
dengan penyimpanan alami diharapkan mampu menghasilkan waktu deraan yang
efektif untuk menduga vigor daya simpan benih caisin.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan waktu perendaman dan tolok
ukur yang efektif pada metode pengusangan cepat dengan perendaman ke dalam
etanol 20% yang dapat menduga vigor daya simpan 5 lot benih caisin setelah
penyimpanan selama 3 dan 6 bulan.
TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Umum Caisin
Caisin (Brassica rapa L. cv. grup Caisin) termasuk ke dalam famili
Brassicaceae. Tanaman ini termasuk jenis sayuran daun yang dapat tumbuh di
dataran rendah maupun dataran tinggi. Pada dasarnya tanaman caisin dapat
tumbuh dan beradaptasi pada hampir semua jenis tanah, baik pada tanah mineral
yang bertekstur ringan maupun pada tanah bertekstur liat berat dan juga pada
tanah organik seperti tanah gambut. Kemasaman (pH) tanah yang optimal bagi
pertanaman caisin adalah 6−6.5 sedangkan temperatur yang optimum bagi
pertumbuhan caisin antara 15−20 °C (Puslitbanghorti 2014).
Caisin termasuk tanaman herba annual (semusim), artinya tumbuh vegetatif
dan generatif (berbunga) pada tahun (musim) yang sama. Tinggi tanaman sekitar
20−60 cm. Tanaman caisin bertangkai daun panjang dengan diameter kurang dari
1 cm dan berwarna putih kehijauan. Daunnya tipis berbentuk lebar memanjang
berwarna hijau dengan tulang daun berbentuk menyirip (Opena dan Tay 1994)
Bunga caisin tersusun dalam tandan, berwarna kuning terang, memiliki petal
berjumlah 4 yang tersusun bersilangan dengan benangsari berjumlah 6. Kepala
putik tunggal berada di ujung putik. Tanaman caisin bersifat hermaprodit, namun
tanaman ini memerlukan pernyerbukan silang karena bersifat self-incompatibility
yang memerlukan penyerbukan silang untuk pembentukan biji (Takayama dan
Isogi dalam Atmowidi 2005).
Buah caisin berbentuk polong (silique) yang kecil dan tipis dengan panjang
sekitar 5 cm. Tiap polong mengandung 10−20 butir benih. Bobot 1000 butir benih
caisin sekitar 3 g. Benih caisin memerlukan 3−5 hari untuk perkecambahannya
dengan kondisi kelembaban dan suhu yang optimum berkisar 20−25 °C (Opena
dan Tay 1994). Benih caisin berbentuk bulat dan berukuran kecil. Permukaannya
licin, mengkilap, dan agak keras dengan kulit benih berwarna coklat kehitaman
(Haryanto et al. 2003). Benih caisin termasuk kelompok benih ortodoks yaitu
3
benih yang memerlukan kadar air rendah agar viabilitas benih dapat
dipertahankan selama di penyimpanan (Rahayu dan Widajati 2007).
Viabilitas dan Vigor Benih
Tujuan utama penyimpanan benih adalah mempertahankan viabilitas benih
dalam periode simpan hingga saatnya benih ditanam kembali. Menurut Kuswanto
(2003) penyimpanan sangat erat hubungannya dengan viabilitas dan vigor benih.
Penyimpanan benih di daerah tropis yang memiliki suhu tinggi (30−35 °C), dan
kelembaban tinggi (80−90%) sepanjang tahun, akan memperpendek masa simpan
benih. Kondisi demikian akan memacu laju respirasi dan laju deteriorasi benih
sehingga persentase viabilitas benih akan cepat mengalami penurunan.
Menurut Sadjad et al. (1999) viabilitas benih merupakan daya hidup benih
yang ditunjukkan melalui pertumbuhan benih atau gejala metabolismenya.
Menurut Sadjad (1993) daya berkecambah merupakan viabilitas absolut yang
mensimulasikan viabilitas potensial.
Vigor benih merupakan sejumlah sifat yang menggambarkan beberapa
karakteristik yang berhubungan dengan penampilan suatu lot benih:
a. Kecepatan dan keserempakan benih berkecambah dan pertumbuhan
kecambah
b. Kemampuan munculnya titik tumbuh kecambah pada kondisi lingkungan
yang tidak sesuai untuk pertumbuhan
c. Kemampuan benih untuk berkecambah setelah mengalami penyimpanan
(BPMBTPH 2006)
Menurut Sadjad et al. (1999) vigor daya simpan (VDS) adalah ‘parameter’
vigor benih yang ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk dapat disimpan
dalam keadaan suboptimum. Keadaan suboptimum merupakan keadaan dimana
kondisi lingkungan (suhu dan kelembaban) tidak diatur atau kondisi alam terbuka.
Benih yang memiliki VDS tinggi mampu disimpan untuk periode simpan yang
normal dalam keadaan suboptimum dan akan lebih panjang daya simpannya jika
dalam keadaan ruang simpan yang optimum.
Metode Pengujian Vigor
Menurut Dina et al. (2006) pengujian vigor yang sudah diterima sebagai
metode resmi dalam peraturan ISTA adalah konduktivitas listrik untuk kacang
kapri (Pisum sativum) dan accelerated aging (pengusangan cepat) untuk kedelai
(Glycine max L.). Menurut Copeland dan McDonald (2001) metode tersebut telah
digunakan untuk mengevaluasi daya simpan benih. Karakteristik pengusangan
cepat benih adalah cepat, murah, mudah, dan dapat digunakan untuk berbagai
spesies.
Metode pengusangan cepat dapat dilakukan baik secara fisik maupun kimia.
Pengusangan cepat secara fisik adalah percepatan laju kerusakan benih dengan
perlakuan suhu dan RH tinggi, sehingga kadar air meningkat dan menyebabkan
kemunduran benih lebih cepat. Pengusangan cepat secara kimia dapat dilakukan
menggunakan larutan ataupun uap etanol untuk mempercepat kerusakan benih.
Menurut Pian (1981), perlakuan benih dengan uap etanol dapat meningkatkan
4
kandungan etanol dalam benih yang mengakibatkan perubahan sifat molekul
makro yang berpengaruh terhadap enzim, membran sel, mitokondria dan organel
lainnya yang berperan dalam perkecambahan benih. Benih jagung yang
dimundurkan secara cepat dengan deraan uap etanol menunjukkan peningkatan
kadar alkohol dalam benih tersebut, dan hubungannnya sangat nyata dengan
mundurnya viabilitas benih.
Pengusangan cepat secara kimia dapat dilakukan juga dengan merendam
benih dalam larutan metanol atau etanol. Addai dan Kantanka (2006) melakukan
perendaman benih kedelai dalam 20% larutan etanol dan 20% larutan metanol
selama 2 jam, dalam penelitiannya mereka menyimpulkan bahwa perendaman
benih kedelai dalam larutan etanol memberikan indikasi yang lebih baik pada
vigor daya simpan beberapa varietas kedelai dibandingkan dengan larutan metanol.
Menurut Belo dan Suwarno (2012) metode pengusangan cepat kimia
dengan perendaman dalam etanol 96% adalah metode mudah dan cepat untuk
mendapatkan berbagai tingkat viabilitas benih padi dibandingkan dengan metode
pengusangan cepat fisik dan kimia menggunakan deraan uap etanol. Selain itu
benih yang telah didera tampak bersih dan menarik, tidak lembab, dan bebas dari
serangan cendawan.
Anggraeni (2013) menyebutkan etanol merupakan senyawa organik yang
bersifat nonpolar. Etanol yang diserap benih dapat mendenaturasi protein secara
makromolekul. Protein yang terdapat dalam benih terdiri atas protein struktural
dan protein fungsional. Jika protein fungsional rusak sistem metabolisme sel dan
transpor energi akan terganggu dan mengakibatkan rusaknya protein struktural.
Hal tersebut memicu terjadinya kebocoran membran yang berakibat pada
rendahnya energi yang diterima oleh embrio untuk tumbuh. Saenong (1986)
dalam penelitiannya menyebutkan bahwa deraan etanol dapat mendenaturasi
protein yang menyebabkan enzim menjadi tidak aktif.
Priestley dan Leopold (1980) mengemukakan mekanisme masuknya etanol
ke dalam benih apabila benih direndam dalam larutan etanol adalah:
a. Etanol diduga dapat berpenetrasi ke dalam komponen lipida dari
membran. Setelah membran sel rusak, memutuskan ikatan lipida, bahkan
dapat membuang fosfolipida dari membran.
b. Etanol setelah masuk ke dalam benih dapat menyebabkan teracaknya
konfigurasi protein yang berasosiasi dengan membran.
METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih,
Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor. Pelaksanaan
penelitian dimulai pada bulan Januari−Juli 2014.
5
Bahan Penelitian
Bahan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah lima lot benih
caisin yang diperoleh dari kios pertanian yaitu DRA, GLR, STJ, KML, dan TSK
(Lampiran 5). Bahan lain yang digunakan yaitu larutan etanol 20%, kertas CD,
gelas plastik, kemasan aluminium foil (Lampiran 4), kertas label, dan aquades.
Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah refrigerator, timbangan
analitik, alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A, oven, desikator, sealer, pinset,
termohigrometer, box penyimpanan, dan cawan petri.
Prosedur Percobaan
Penelitian ini terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama yaitu deteriorasi
benih caisin selama periode simpan (VDSdet). Percobaan kedua yaitu devigorasi
benih caisin menggunakan larutan etanol 20 % (VDSdev).
Percobaan I. Deteriorasi benih caisin selama periode simpan
Percobaan ini bertujuan untuk melihat laju kemunduran alami (deteriorasi)
terhadap kelima lot benih caisin setelah disimpan selama 0, 3, dan 6 bulan. Tahap
pelaksanaan percobaan ini diawali dengan penyimpanan kelima lot benih caisin ke
dalam aluminium foil sebanyak 2.5 g untuk setiap ulangan. Penyimpanan
dilakukan pada ruang simpan selama 0, 3, dan 6 bulan. Suhu ruang simpan
berkisar 23.3−29.9 °C dan RH berkisar 61−85%. Pada 0, 3, dan 6 bulan simpan,
kelima lot benih dikecambahkan menggunakan metode uji di atas kertas (UDK)
pada kertas CD ke dalam alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Sebanyak 2 g
benih caisin pada setiap ulangan digunakan untuk pengujian kadar air. Pada setiap
ulangan 50 butir benih caisin dikecambahkan untuk pengamatan vigor daya
simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan (
), indeks
vigor setelah penyimpanan (
, dan kecepatan tumbuh setelah penyimpanan
(
). Pengecambahan dilakukan selama 7 hari.
Percobaan II. Devigorasi benih caisin menggunakan larutan etanol 20%
Percobaan kedua dilakukan untuk melihat laju kemunduran buatan
menggunakan metode pengusangan cepat (devigorasi) dengan perendaman ke
dalam etanol 20% selama 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit terhadap kelima lot
benih caisin. Tahap awal dari pelaksanaan percobaan yaitu meningkatkan kadar
air setiap lot benih. Peningkatan kadar air dilakukan dengan melembabkan benih
pada kertas CD lembab selama 12 jam dalam refrigerator suhu 5 °C sehingga
kadar air meningkat menjadi ± 30%. Benih yang telah mengalami peningkatan
kadar air secara merata selanjutnnya direndam ke dalam larutan etanol 20%
sebanyak 25 ml untuk setiap 2 g benih (Lampiran 6). Benih yang telah direndam
kemudian dikecambahkan menggunakan metode uji di atas kertas (UDK) di
dalam alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Pada setiap ulangan 50 butir benih
caisin dikecambahkan untuk pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur daya
6
berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%
(
), indeks vigor setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol
20% (
), dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman
ke dalam etanol 20%
). Pengecambahan dilakukan selama 7 hari.
Analisis Data
Percobaan I menggunakan rancangan acak lengkap tersarang. Lot benih
tersarang dalam periode simpan. Faktor pertama adalah lot benih caisin yang
terdiri atas 5 taraf yaitu DRA, KML, TSK, GLR, dan STJ. Faktor kedua adalah
periode simpan dengan tiga taraf yaitu 0, 3, dan 6 bulan. Percobaan ini terdiri atas
15 perlakuan. Setiap perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali dan
menghasilkan 60 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri atas 50 butir
benih yang digunakan sebagai pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur
daya berkecambah setelah penyimpanan
), indeks vigor setelah
penyimpanan (
, dan kecepatan tumbuh setelah penyimpanan
).
Model aditif yang digunakan adalah:
dengan
: rataan umum
: faktor periode simpan ke-i (0, 3, dan 6 bulan)
: faktor lot benih ke-j (DRA, KML, TSK, STJ, GLR) yang tersarang
pada faktor periode simpan ke-i (0, 3, dan 6 bulan)
: pengaruh acak dari faktor periode simpan ke-i, faktor lot benih kej, dan ulangan ke-k (1, 2, 3, dan 4)
Percobaan II menggunakan rancangan acak lengkap tersarang. Lot benih
tersarang dalam waktu perendaman. Faktor pertama adalah lot benih caisin yang
terdiri atas 5 taraf yaitu DRA, KML, TSK, GLR, dan STJ. Faktor kedua adalah
waktu perendaman ke dalam etanol 20% dengan enam taraf yaitu 30, 60, 90, 120,
150, dan 180 menit. Percobaan ini terdiri atas 30 perlakuan. Setiap perlakuan
dilakukan pengulangan sebanyak 4 kali dan menghasilkan 120 satuan percobaan.
Setiap satuan percobaan terdiri atas 50 butir benih yang digunakan sebagai
pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah
pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% (
), indeks vigor
setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% (
), dan
kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol
20%
). Model aditif yang digunakan adalah:
dengan
: rataan umum
: faktor lama deraan ke-i (30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit)
: faktor lot benih ke-j (DRA, KML, TSK, STJ, GLR) yang tersarang
pada faktor waktu perendaman ke-i (30, 60, 90, 120, 150, dan 180
menit)
: pengaruh acak dari waktu perendaman ke-i, faktor lot benih ke-j,
dan ulangan ke-k (1, 2, 3, 4)
7
Data hasil kedua percobaan yang diperoleh diuji dengan analisis ragam.
Apabila terdapat pengaruh yang nyata, maka akan diuji lanjut dengan Duncan
Multiple Range Test (DMRT) pada taraf α = 5%.
Hubungan antara Vigor Daya Simpan Setelah Deteriorasi dengan Devigorasi
Penelitian ini menggunakan analisis korelasi dan analisis regresi linier
sederhana. Analisis korelasi digunakan untuk melihat keeratan antara vigor daya
simpan pada tolok ukur daya berkecambah benih setelah penyimpanan (
),
dengan vigor daya simpan pada tolok ukur setelah pengusangan dengan
perendaman ke dalam etanol 20% (
,
,
). Nilai koefisien
korelasi (r) yang mendekati 1 atau −1 menunjukkan semakin erat hubungan antara
vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan
(
) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah, indeks
vigor dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam
etanol 20% (
,
,
). Analisis regresi linier sederhana bertujuan
untuk mengetahui dan menduga hubungan antara vigor daya simpan pada tolok
ukur daya berkecambah benih setelah penyimpanan
dengan vigor daya
simpan pada tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan tumbuh
setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% (
,
,
). Persamaan regresi yang diperoleh dari analisis tersebut:
dengan
y : vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah
penyimpanan (3 dan 6 bulan)
a : intersep
b : koefisien regresi
x : vigor daya simpan pada tolok ukur setelah pengusangan dengan
perendaman ke dalam etanol 20% (
,
,
).
Verifikasi Model Pendugaan Vigor Daya Simpan
Verifikasi model dimaksudkan sebagai tahapan kegiatan pemodelan yang
bertujuan untuk menilai kesesuaian hasil simulasi dengan hasil aktual (Qadir
2012). Hasil simulasi diperoleh dengan mensubstitusikan input hasil pengujian
pada percobaan kedua berdasarkan tolok ukur dan waktu perendaman terpilih
pada analisis korelasi ke dalam model persamaan hasil analisis regresi. Hasil
aktual diperoleh dari hasil pengujian percobaan pertama pada tolok ukur daya
berkecambah setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan. Verifikasi model secara
kualitatif di antaranya dengan menggunakan grafik yang dapat memvisualisasikan
output model. Berdasarkan hasil verifikasi kualitatif, nilai dugaan dinyatakan
berkesesuaian jika nilai hasil dugaan (simulasi) berada dalam nilai selang standar
deviasi dari hasil aktual. Verifikasi model secara kuantitatif menggunakan uji
statistik dilakukan dengan membandingkan secara berpasangan (uji-t) hasil
simulasi dengan hasil aktual pada periode simpan yang sama. Berdasarkan
8
verifikasi kuantitatif, hasil simulasi dinyatakan sesuai atau tidak berbeda dengan
hasil aktual jika p-value lebih besar dari α (0.05).
Pengamatan
Pengamatan pada kedua percobaan dilakukan terhadap beberapa tolok ukur yaitu:
1. Daya berkecambah (DB)
Daya berkecambah adalah kemampuan benih untuk tumbuh menjadi
tanaman normal yang berproduksi normal dalam keadaan yang optimum
(Sadjad 1993). Pengamatan dilakukan terhadap kecambah normal (KN) yang
mampu tumbuh pada kondisi optimum pada hari ke-5 dan ke-7 hari setelah
tanam (HST). Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3. Satuan
yang digunakan pada tolok ukur daya berkecambah adalah persen (%).
DB (%) =
dengan
KN I : jumlah kecambah normal pada pengamatan pertama (hari ke-5)
KN II : jumlah kecambah normal pada pengamatan kedua (hari ke-7)
2. Indeks vigor (IV)
Indeks vigor adalah nilai dari perkecambahan benih yang berkecambah
normal pada hitungan pertama (hari ke-5). Keragaan kecambah normal terdapat
pada Lampiran 3. Satuan pengamatan indeks vigor adalah persen (%).
IV (%) =
3. Kecepatan tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh dihitung melalui jumlah pertambahan kecambah setiap
hari selama periode perkecambahan pada kondisi yang optimum (Sadjad et al.
1999). Pengamatan kecepatan tumbuh untuk setiap kecambah normal dilakukan
setiap hari hingga 7 HST. Keragaan kecambah normal terdapat pada Lampiran 3.
Kecepatan tumbuh dihitung dalam satuan persen per etmal (% etmal-1).
∑
dengan
N : persentase kecambah normal setiap waktu pengamatan (%)
t : waktu pengamatan (etmal)
9
4. Kadar air (KA)
Pengujian kadar air benih dilakukan dengan metode oven suhu rendah
yaitu 105 °C selama 17 ± 1 jam. Satuan yang digunakan pada tolok ukur kadar
air adalah persen (%).
KA (%) =
dengan
M1 : bobot cawan + tutup (g)
M2 : bobot cawan + tutup + benih caisin sebelum dioven (g)
M3 : bobot cawan + tutup + benih caisin setelah dioven (g)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Penelitian ini menggunakan lima lot benih caisin yaitu DRA, KML, GLR,
STJ, dan TSK. Nilai daya berkecambah yang tertera pada kemasan benih berkisar
80−85% dan persentase kemurnian fisik ≥ 98% (Lampiran 1). Suhu harian pada
ruang penyimpanan benih caisin berkisar 23.3−29.9 °C dengan RH berkisar
61−85% (Lampiran 2). Persentase kadar air pada kemasan tidak tercantum.
Berdasarkan pengujian selama penyimpanan kelima lot benih caisin memiliki
kadar air berkisar 4.27−6.81% (Tabel 1). Kadar air kelima lot benih caisin selama
penyimpanan < 8% yang memenuhi persyaratan kadar air maksimum benih caisin
untuk layak edar (Dirbenhorti 2012). Hal ini menunjukkan bahwa kemasan
aluminium foil dan kondisi ruang simpan yang digunakan untuk penyimpanan
benih caisin relatif aman.
Tabel 1 Kadar air benih caisin selama periode simpan
Periode simpan (bulan)
Lot benih
0
3
6
Kadar air (%)
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
4.44
6.03
5.14
4.27
6.26
5.40
6.39
6.07
5.55
6.41
5.87
6.47
6.17
6.21
6.81
Selama penyimpanan terjadi peningkatan kadar air dalam benih namun
peningkatan ini tetap berada di bawah batas toleransi maksimal benih yaitu 8%.
Kondisi ini berkaitan dengan penggunaan kemasan aluminium foil. Nilai kadar air
yang meningkat selama penyimpanan diduga dipengaruhi oleh suhu ruang yang
berfluktuasi (Lampiran 2) dan aktivitas respirasi pada benih yang menghasilkan
uap air dan panas. Menurut Justice dan Bass (2002) aluminium foil sangat sulit
ditembus oleh air karena memiliki kekuatan peregangan yang besar, dan semakin
meningkat dengan meningkatnya ukuran ketebalan dan rendahnya suhu.
10
Rahayu dan Widajati (2007) dalam penelitiannya menyebutkan benih caisin
yang disimpan dalam kemasan aluminium foil mengalami peningkatan kadar air
yang nyata setelah penyimpanan 9 minggu. Meskipun mengalami kenaikan kadar
air, benih yang disimpan dalam kemasan aluminium foil menujukkan kadar air
yang cenderung konstan dan mengalami perubahan kandungan air yang relatif
kecil.
Percobaan I. Deteriorasi Benih Caisin Selama Periode Simpan
Deteriorasi adalah laju kemunduran benih yang berlangsung secara alami.
Benih yang mengalami proses deteriorasi akan menyebabkan turunnya kualitas
benih yaitu viabilitas dan vigor benih menjadi rendah (Kuswanto 1996). Laju
kemunduran benih caisin selama periode simpan 0, 3, dan 6 bulan dapat
ditunjukkan dengan nilai vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah
setelah penyimpanan (
), vigor daya simpan pada tolok ukur indeks vigor
setelah penyimpanan
, dan vigor daya simpan pada tolok ukur kecepatan
tumbuh setelah penyimpanan (
).
Tabel 2 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur daya berkecambah benih
setelah penyimpanan
Lot benih
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
0
Periode simpan (bulan)
3
90.67Ab
88.67Ab
96.67Aa
87.33Ab
86.00Ab
0.0190
3.63
(%)a
92.67Aa
91.33Aa
94.67Aa
80.67Bb
81.33Bb
0.0002
3.16
6
86.00Bab
81.00Bbc
86.67Ba
76.00Ccd
72.00Bd
0.0004
3.62
Pr > F
KK
0.0127
0.0143
0.0336
0.0022
0.0097
2.10
3.49
3.94
2.72
4.65
a
Angka-angka sebaris yang diikuti huruf besar yang sama dan angka-angka sekolom yang diikuti
huruf kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata uji 5% (uji selang berganda Duncan);
KK: koefisien keragaman hasil uji-f; periode 0: Januari; periode 3 : April; periode 6: Juli .
Berdasarkan hasil pengamatan yang disajikan pada Tabel 2, secara umum
kondisi awal pada penyimpanan 0 bulan kelima lot benih memiliki nilai
≥
85%. Lot DRA dan TSK adalah lot benih yang memiliki nilai daya berkecambah
(DB) tinggi meskipun telah melewati periode penyimpanan selama 6 bulan. Nilai
pada periode simpan 6 bulan yang dimiliki oleh lot DRA dan TSK
masing-masing sebesar 86.00% dan 86.67%. Laju deteriorasi pada setiap lot benih
dapat berbeda meskipun pada awal penyimpanan memiliki nilai DB yang sama.
Hal ini terlihat pada lot KML dan STJ yang pada awal penyimpanan memiliki
nilai
tidak berbeda nyata dengan masing-masing nilai
sebesar
88.67% dan 87.33%. Pada penyimpanan setelah 6 bulan terlihat bahwa lot STJ
lebih cepat mengalami penurunan
menjadi 76.00% sedangkan lot KML
masih memiliki nilai
yang lebih tinggi sebesar 81.00%.
11
Persyaratan teknis minimal untuk nilai DB benih caisin layak edar adalah
≥ 85% (Dirbenhorti 2012). Apabila nilai
benih saat penyimpanan awal (0
bulan) dihitung sebagai saat mulai berlakunya label, maka lot benih DRA dan
TSK masih layak diedarkan hingga minimal 6 bulan setelah pengujian karena nilai
6 bulan > 85%. Lot STJ dan GLR sudah mendekati masa kadaluarsa
karena pada pengujian 3 bulan
< 85% sedangkan lot KML pada 6 bulan
setelah pengujian memiliki nilai
< 85%. Hasil ini sesuai dengan masa edar
yang tertera pada kemasan STJ dan KML yaitu April 2014. Sementara itu, lot
GLR yang memiliki masa kadaluarsa pada Desember 2014 memiliki nilai
lot
< 85% pada 3 bulan penyimpanan (April 2014). Laju penurunan nilai
GLR yang lebih cepat dari batas kadaluarsanya menunjukkan bahwa nilai DB
yang tercantum pada kemasan hanya berlaku saat dilakukan pengujian pertama
saja sehingga terjadi penyimpangan pada penetapan batas kadaluarsa benih.
Kondisi tersebut menyebabkan benih masih beredar padahal nilai DB kurang dari
standar layak edar.
Tabel 2 menunjukkan lot KML, GLR, dan STJ memiliki nilai
awal
simpan yang sama, namun setelah melalui penyimpanan selama 3 dan 6 bulan lot
GLR dan STJ telah lebih dulu mengalami penurunan nilai
. Perbedaan laju
penurunan
tersebut dapat disebabkan oleh vigor awal yang dimiliki oleh
masing-masing benih. Vigor benih dapat ditunjukkan oleh nilai indeks vigor (IV)
dan kecepatan tumbuh (KCT).
Tabel 3 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur indeks vigor setelah
penyimpanan
Lot benih
0
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
86.67a
82.00Ab
86.67a
77.00c
76.00Ac
0.0001
2.43
Periode simpan (bulan)
3
(%)a
84.67a
76.67Bb
82.00a
75.33b
75.33Ab
0.0002
2.36
6
83.33a
76.00Babc
80.67ab
73.33bc
68.67Bc
0.0087
5.28
Pr > F
KK
0.2804
0.0247
0.2713
0.1537
0.0312
2.72
2.70
5.14
2.62
3.75
a
Angka-angka sebaris yang diikuti huruf besar yang sama dan angka-angka sekolom yang diikuti
huruf kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata uji 5% (uji selang berganda Duncan);
KK: koefisien keragaman hasil uji-f; periode 0: Januari; periode 3 : April; periode 6: Juli .
Tabel 3 menunjukkan bahwa dari kelima lot benih hanya lot GLR dan STJ
yang memiliki nilai indeks vigor setelah penyimpanan (
paling rendah.
Indeks vigor awal (
0 bulan) lot benih GLR dan STJ masing-masing
sebesar 76.00% dan 77.00%. Nilai indeks vigor awal (
0 bulan) yang lebih
rendah pada lot benih STJ dan GLR dibandingkan dengan ketiga lot benih lainnya
nya lebih cepat menurun pada 6 bulan setelah simpan
menyebabkan nilai
yaitu 72.00% dan 76.00% (Tabel 2). Hasil tersebut sesuai dengan penelitian
12
Budiman (2012) yang menunjukkan bahwa benih cabai yang memiliki nilai
indeks vigor yang rendah saat sebelum simpan (Celena, Pueddes, Tegar) dengan
nilai indeks vigor masing-masing 8%, 7%, 0% memiliki viabilitas potensial (daya
berkecambah) yang rendah setelah penyimpanan 4 bulan masing-masing 0%, 9%,
dan 19% pada kemasan aluminium foil.
Tabel 3 menunjukkan lot DRA, TSK, dan KML memiliki nilai
yaitu
≥ 75% sampai dengan periode simpan 6 bulan. Sementara itu, lot STJ dan GLR
telah mengalami penurunan indeks vigor pada periode simpan 6 bulan dengan
masing-masing nilai
sebesar 73.33% dan 68.67%.
Hasil pengamatan pada Tabel 4 menunjukkan dari kelima lot benih, empat
di antaranya yaitu KML, TSK, STJ, dan GLR telah mengalami penurunan nilai
pada periode simpan 3 bulan. Nilai
lot DRA dan TSK memiliki
nilai tertinggi yaitu ≥ 25% pada awal penyimpanan, akan tetapi hanya lot DRA
yang mulai mengalami penurunan nilai
pada periode simpan 6 bulan. Pada
yang tidak
awal simpan lot benih KML, STJ, dan GLR memiliki nilai
berbeda nyata. Saat melewati penyimpanan 3 bulan, lot KML memiliki nilai
yang lebih tinggi dengan nilai
sebesar 21.69% dibandingkan
dengan lot GLR dan STJ masing-masing sebesar 19.98% dan 19.78%.
Tabel 4 Vigor daya simpan benih caisin pada tolok ukur kecepatan tumbuh
setelah penyimpanan
Lot benih
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
Periode simpan (bulan)
0
3
6
-1 a
(% etmal )
25.72Aa 24.58Aa
22.15Ba
23.62Ab 21.69Bb
19.67Cb
25.48Aa 21.59Bb
18.87Cb
23.28Ab 19.98Bc
18.37Bb
23.25Ab 19.78Bc
16.29Cc
0.0015
0.0001
0.0001
2.76
2.30
3.65
Pr > F
KK
0.0015
0.0001
0.0001
0.0010
0.0001
2.73
1.11
1.95
4.09
3.84
a
Angka-angka sebaris yang diikuti huruf besar yang sama dan angka-angka sekolom yang diikuti
huruf kecil yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata uji 5% (uji selang berganda Duncan);
KK: koefisien keragaman hasil uji-f; periode 0: Januari; periode 3 : April; periode 6: Juli .
Hasil yang diperoleh dari pengamatan vigor daya simpan pada tolok ukur
daya berkecambah (
, indeks vigor
, dan kecepatan tumbuh
(
setelah penyimpanan kelima lot benih caisin menunjukkan kemunduran
yang berbeda. Perbedaan laju kemunduran (deteriorasi) terhadap masing-masing
lot benih setelah simpan dipengaruhi oleh perbedaan varietas, tanggal kadaluarsa
(Lampiran 1), kadar air (Tabel 1), dan vigor awal (Tabel 3 dan 4 pada 0 bulan
simpan). Copeland dan McDonald (2001) membagi faktor-faktor yang
mempengaruhi viabilitas benih selama penyimpanan menjadi faktor internal dan
eksternal. Faktor internal mencakup sifat genetik, daya tumbuh dan vigor, kondisi
13
kulit serta kadar air benih awal sedangkan faktor eksternal mencakup kemasan
benih, komposisi gas, suhu, dan kelembaban ruang simpan.
Sifat genetik yang dimiliki oleh benih salah satunya berhubungan dengan
komposisi kimia benih. Keragaman komposisi kimia yang terdapat pada varietas
yang berbeda diduga menjadi salah satu alasan perbedaan vigor selama
penyimpanan pada kelima lot benih caisin. Menurut Mugnisjah (2007),
keragaman komposisi kimia benih berkurang antarvarietas. Pada benih kacang
tanah varietas Anoa memiliki komposisi lemak sebesar 48 % dengan protein 23%
sedangkan pada varietas Kelinci memiliki kandungan lemak sebesar 31% dan
protein sebesar 28%.
Menurut Wirawan dan Wahyuni (2002) komposisi kimia benih berkaitan
dengan mutu daya simpannya. Di tempat penyimpanan yang terbuka, benih
berpati dan berprotein mempunyai daya simpan yang lebih lama dibandingkan
dengan benih berlemak. Berdasarkan komposisi kimia, benih dikatakan berlemak
jika memiliki kandungan lemak antara 18−50%. Benih dengan kandungan lemak
yang tinggi apabila disimpan dalam jangka waktu yang panjang akan mengalami
penguraian lemak tak jenuh di dalam benih dan menghasilkan asam lemak bebas,
lalu terurai menjadi radikal bebas yang akan merusak fungsi enzim di dalam
proses metabolisme benih. Pada akhirnya benih cepat mengalami kemunduran.
Menurut Mayer dan Mayber (1989) Brassica rapa memiliki kandungan lemak
sebesar 34%, protein sebesar 20%, dan karbohidrat sebesar 25%.
Pada lot GLR yang memiliki masa kadaluarsa lebih lama (Desember 2014)
menunjukkan viabilitas yang lebih rendah setelah penyimpanan dibandingkan lot
KML dan lot TSK yang memiliki masa kadaluarsa lebih singkat (April 2014).
Benih GLR diduga merupakan benih carry over stock atau benih yang telah
diproduksi sebagai cadangan dan telah mengalami penyimpanan. Menurut
Mugnisjah (2007), benih yang diperoleh dengan membeli, kemungkinan besar
benih telah melampaui periode simpan yang lama sejak dari produsen benih
sampai ke tangan petani. Benih itu mungkin saja berasal dari pertanaman
beberapa bulan atau beberapa tahun berselang, dan telah mengalami perlakuan
tertentu untuk mempertahankan viabilitasnya.
Percobaan II. Devigorasi Benih dengan Perendaman ke dalam Etanol 20%
Devigorasi adalah laju kemunduran benih akibat perlakuan buatan seperti
pengusangan cepat. Percobaan ini devigorasi dilakukan menggunakan metode
pengusangan secara kimia dengan perendaman benih ke dalam etanol 20% selama
30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit. Laju kemunduran secara buatan (devigorasi)
dapat dilihat dengan mengamati nilai vigor daya simpan pada tolok ukur daya
berkecambah setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%
(
), vigor daya simpan pada tolok ukur indeks vigor setelah pengusangan
dengan perendaman ke dalam etanol 20% (
), dan vigor daya simpan pada
tolok ukur kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam
etanol 20% (
).
Berdasarkan Tabel 5, kelima lot benih caisin setelah melalui pengusangan
dengan perendaman ke dalam etanol 20% selama 30−180 menit menunjukkan
bahwa semua tolok ukur (
,
,
) mengalami penurunan. Tabel 5
menunjukkan bahwa kelima lot benih caisin memiliki variasi nilai
berkisar
14
29.78−92.00 sedangkan untuk nilai
itu, kelima lot benih caisin memiliki nilai
berkisar 24.59%−88.67%. Sementara
berkisar 5.03%−22.25%.
Tabel 5 Kemunduran mutu benih caisin setelah pengusangan dengan perendaman
ke dalam etanol 20%
Lot benih
30
60
Waktu perendaman (menit)
90
120
150
180b
(%)a
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
92.00a
92.00a
84.00b
83.33b
70.00c
0.0001
2.45
86.00a
81.33ab
78.67b
63.33c
55.33d
0.0001
3.54
84.67a
74.67c
78.67b
50.00d
50.00d
0.0001
2.96
82.67a
60.67c
68.00b
46.67d
48.67d
0.0001
5.52
81.33a
52.00b
45.33c
30.67e
40.67d
0.0001
3.72
56.79a
41.55b
40.39b
29.78d
36.07c
0.0001
3.57
62.67a
44.00b
40.00c
24.67d
37.33c
0.0001
3.71
51.95a
29.92bc
32.35b
24.59c
34.02b
0.0001
9.5
17.37a
11.26b
10.87b
6.75d
9.61c
0.0001
4.25
15.21a
9.28b
8.63b
5.03c
8.05b
0.0001
7.91
(%)a
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
86.00a
88.67a
78.00b
78.00b
66.67c
0.0001
2.15
85.33a
73.33b
72.67b
53.33c
46.67d
0.0001
3.74
82.67a
72.67b
68.67b
46.67c
46.00c
0.0001
4.07
75.33a
60.00b
63.33b
35.33c
41.33c
0.0001
5.93
(% etmal-1 )a
DRA
KML
TSK
STJ
GLR
Pr > F
KK
21.76b
22.25a
19.39c
19.71c
16.53d
0.0001
1.27
20.97a
18.95b
18.53b
14.14c
12.28d
0.0001
1.77
20.64a
17.56b
17.80b
11.72c
11.59c
0.0001
2.01
19.36a
13.80c
15.95b
9.96d
10.86d
0.0001
5.11
a
Angka pada kolom yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%
(uji selang berganda Duncan); bHasil transformasi arcsin pada tolok ukur
selama
perendaman 180 menit; KK: koefisien keragaman hasil uji-f.
Hasil penelitian Salehi et al. (2008) menyebutkan bahwa pada benih rumput
yang direndam dalam etanol 10% menunjukkan rumput marga Lolium mengalami
penurunan daya berkecambah dari 89.5% (0 jam perendaman) menjadi 5.75% (4
jam perendaman) dan marga Festuca dari 87% (0 jam perendaman) menjadi 6%
(4 jam perendaman).
15
Semakin lama waktu perendaman benih caisin ke dalam etanol 20% maka
viabilitas dan vigor benih caisin semakin menurun yang ditunjukkan pada tolok
ukur
,
, dan
. Penurunan pada semua tolok ukur diduga karena
benih caisin yang telah direndam ke dalam etanol mengalami kerusakan pada protein
yang merupakan salah satu komponen penting pada benih. Anggraeni dan Suwarno
(2013) menyebutkan etanol merupakan senyawa organik yang bersifat nonpolar.
Etanol yang diserap benih dapat mendenaturasi protein secara makromolekul.
Protein yang terdapat dalam benih terdiri atas protein struktural dan protein
fungsional. Jika protein fungsional rusak sistem metabolisme sel dan transpor
energi akan terganggu sehingga mengakibatkan rusaknya protein struktural. Hal
tersebut memicu terjadinya kebocoran membran dan mengakibatkan rendahnya
energi yang diterima oleh embrio untuk tumbuh. Selain itu, Saenong (1986)
menambahkan deraan etanol dapat mendenaturasi protein yang menyebabkan
enzim menjadi tidak aktif.
Menurut Widajati (1999) proses deteriorasi dan devigorasi yang semakin
meningkat akan menurunkan aktivitas enzim peroksidase, daya berkecambah, dan
keserempakan tumbuh. Semakin lama tingkat devigorasi maka semakin tinggi
kandungan etanol dalam benih sehingga menurunkan vigor benih.
Priestley dan Leopold (1980) mengemukakan mekanisme masuknya etanol
ke dalam benih apabila benih direndam dalam larutan etanol yaitu etanol diduga
dapat berpenetrasi ke dalam komponen lipida dari membran setelah membran sel
rusak, memutuskan ikatan lipida, bahkan dapat membuang fosfolipida dari
membran. Setelah etanol masuk ke dalam benih dapat menyebabkan teracaknya
konfigurasi protein yang berasosiasi dengan membran.
Menurut Belo dan Suwarno (2012) perbedaan respon penurunan viabilitas
setelah pengusangan (devigorasi) pada setiap lot benih diduga karena pengaruh
faktor genetik terhadap ketahanan deraan yaitu ketebalan kulit benih dan struktur
dari kulit benih. Benih yang memiliki kulit lebih tebal dan keras diduga lebih
tahan terhadap kondisi suboptimum seperti kondisi setelah melalui periode
simpan yang mampu menyebabkan terjadinya kemunduran benih secara alami
(deteriorasi).
Hubungan Vigor Daya Simpan Benih Setelah Deteriorasi dengan Devigorasi
Analisis korelasi dan analisis regresi linier sederhana digunakan untuk
menunjukkan hubungan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah
setelah penyimpana
) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur setelah
pengusangan menggunakan perendaman ke dalam etanol 20% (
,
,
). Analisis regresi linier sederhana akan menghasilkan persamaan yang
menyatakan hubungan antara peubah y (
) dengan peubah x (
). Persamaan yang digunakan sebagai pendugaan vigor daya simpan benih
setelah penyimpanan 3 dan 6 bulan dipilih berdasarkan nilai koefisien determinasi
dan koefisien korelasi tertinggi.
Hasil analisis korelasi pada Tabel 6 menunjukkan terdapat korelasi positif
antara vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, dan
kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%
(
,
,
dengan vigor daya simpan pada tolok ukur daya
16
berkecambah setelah penyimpanan (
) selama 3 dan 6 bulan. Semua waktu
perendaman menunjukkan korelasi yang nyata kecuali pada waktu deraan 180
menit pada tolok ukur
Tabel 6 Rekapitulasi hasil analisis korelasi antara tolok ukur setelah deteriorasi
dengan devigorasi
Waktu
perendaman
(menit)
vs
vs
(%)
P-value
ra
*
30
60
90
120
150
180
0.60
0.82**
0.88**
0.80**
0.61*
0.67 **
30
60
90
120
150
180
**
0.018
0.000
0.000
0.000
0.011
0.006
vs
(% etmal-¹)
ra
P-value
(%)
ra
P-value
Periode simpan 3 bulan
0.60*
0.018
**
0.83
0.000
0.83**
0.000
**
0.88
0.000
0.63*
0.017
tn
0.36
0.188
0.56*
0.84**
0.88**
0.83**
0.62*
0.60*
0.029
0.000
0.000
0.000
0.014
0.017
0.61*
0.86**
0.85**
0.79**
0.60*
0.59*
0.017
0.000
0.000
0.000
0.019
0.020
Periode simpan 6 bulan
0.69
0.86**
0.87**
0.77**
0.60*
0.63*
0.016
0.000
0.000
0.000
0.021
0.012
0.61*
0.83**
0.80**
0.80**
0.59*
0.45 tn
0.005
0.000
0.000
0.001
0.018
0.067
a
r : koefisien korelasi; ** : sangat nyata; * : nyata; tn : tidak nyata berdasarkan nilai pearson
correlation pada taraf 5%;
: vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah
penyimpanan;
: vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah
pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%,
: vigor daya simpan pada tolok
: vigor
ukur indeks vigor setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20%;
daya simpan pada tolok ukur kecepatan tumbuh setelah pengusangan dengan perendaman ke
dalam etanol 20%;
Berdasarkan Tabel 8, nilai koefisien korelasi tertinggi terdapat pada waktu
perendaman 90 menit pada tolok ukur
dengan koefisien korelasi sebesar
0.88 dan 0.87 masing-masing untuk 3 dan 6 bulan setelah penyimpanan. Koefisien
korelasi (r) tersebut menunjukkan nilai yang mendekati 1 sehingga terdapat
korelasi yang erat antara
dengan
baik setelah 3 bulan maupun
setelah 6 bulan penyimpanan. Koefisien korelasi yang positif menunjukkan bahwa
semakin tinggi nilai
maka semakin tinggi pula nilai
Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Caisin
Waktu perendaman yang digunakan untuk menduga vigor daya simpan
benih setelah 3 dan 6 bulan simpan dipilih berdasarkan nilai koefisien korelasi
tertinggi. Berdasarkan hasil analisis korelasi yang disajikan pada Tabel 6, terlihat
bahwa nilai koefisien korelasi tertinggi adalah vigor daya simpan pada tolok ukur
daya berkecambah setelah 3 bulan simpan (
) dengan vigor daya
17
simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah pengusangan dengan
perendaman ke dalam etanol 20% selama 90 menit (
) serta vigor
daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah setelah 6 bulan simpan
(
) dengan vigor daya simpan pada tolok ukur daya berkecambah
setelah pengusangan dengan perendaman ke dalam etanol 20% selama 90 menit
(
).
Koefisien korelasi pada waktu perendaman etanol 90 menit dengan tolok
ukur daya berkecambah memiliki nilai tertinggi sehingga dapat ditetapkan sebagai
model persamaan pendugaan vigor daya simpan benih caisin yang disajikan pada
Tabel 7. Berdasarkan hasil analisis regresi linier sederhana pada Tabel 7, vigor
daya simpan benih caisin setelah 3 bulan penyimpanan dapat diduga dengan
persamaan y = 62.72 + 0.38x, dengan x sebagai
dan y sebagai
. Persamaan regresi tersebut menunjukkan bahwa setiap kenaikan
satu satuan
akan meningkatkan
sebesar 0.38x satuan.
Nilai koefisien korelasi (r) sebesar 0.88 dengan nilai koefisien determinasi (R²)
sebesar 77.00%. Nilai koefisien determinasi (R2) seb