Analisis vigor daya simpan benih cabai dan pendugaan parameter genetiknya
i
ANALISISVIGOR DAYA SIMPAN BENIH CABAI (Capsicum
annuumL.)DAN PENDUGAAN PARAMETER GENETIKNYA
LULUK PRIHASTUTI EKOWAHYUNI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
SURAT PERNYATAAN
MENGENAI DISERTASIDAN SUMBER INFORMASI
Denganinisayamenyatakanbahwasegalapernyataandalamdisertasiyang berjudul :
ANALISIS VIGOR DAYA SIMPANBENIH CABAI (Capsicum annuumL.)
DAN PENDUGAAN PARAMETER GENETIKNYA
adalahbenar-benarkaryasayasendiridenganarahankomisipembimbing,
bukanhasiljiplakanatautiruansertabelumpernahdiajukandalambentukapapununtukmemper
olehgelar
program
sejenis
di
perguruantinggimanapun.
berasalataudikutipdarikarya
Sumberinformasi
yang
yang
diterbitkandantidakditerbitkandaripenulislaintelahdituliskandalamteksdandicantumkandal
amDaftarPustaka di bagianakhirdisertasiini.
BogorFebruari 2012
Luluk Prihastuti Ekowahyuni
NIM A361020101
ABSTRACT
LULUK PRIHASTUTI EKOWAHYUNI.Analysis of Seed Vigor in Relation to
Storability of Pepper (Capsicum annuum L.) seedand its Genetic Parameter
Estimation.Supervised by:SURJONO HADI SUTJAHJO as the chairman, SRIANI
SUJIPRIHATI(alm), MOHAMAD RAHMAD SUHARTANTO, MUHAMAD
SYUKUR as the member of advisory committee.
The
abilityof
seedtomaintainseed
qualityduringstorageis
calledseed
vigor.Selectionmethodfor testingseed vigor of pepper seeds is necessarytodetermineseed
vigor in relation to seed storability duringthe process ofmarketingand distribution. Seeds
were usedwerespecies genotype of IPB C9, which is the freshly harvested from pepper
(Capsicum annuum L.)collection of the GeneticsandPlant Breeding Division, Bogor
Agricultural University (IPB). Vigor test methods arenatural deterioration test at room
temperature in controlled humidity (RH 90-95%) compared to 4 Accelerated Aging (AA)
methods using hot water (60ºC), methanol 20%, ethanol 20% and termperature test at
40ºC. This first experiment aimed ataccelerated aging methods for testing seed vigor in
relation to seed storability of pepper seed.The best method was selected using analysis of
variance, coeficient of variance, regression dan t student analysis. Based on these
analysis is was found that AA methods using methanol 20% and time periods of 0, 2, 4, 6
and 8 hours, is the best method to determine pepper seed vigor in relation to seed
storability. The second experiment was designed to evaluate rapid ageing methods of
methanol 20% for 0, 2, 4, 6 and 8 hours which is the first stage of the experiment results
on some of the pepper seeds genotypes including hybrid, non hybrid, local, introduction,
and a great chili seeds produced in year 2009 and 2010. Seed used was non hybrid seed
as much as 4 genotypes of production in 2009 and 4 genotype seed of production in 2010.
Hybrid seeds used were 10 genotypes of production in 2009 and 8 genotypes of
production in 2010. Data analysis used were analysis of the slope of the regression line
which is the angle resulting from the comparison of the ordinate and the axis. Information
obtained based on test results of the accelerated aging method by using methanol 20%
for 0, 2, 4, 6 and 8 hours, that the shelf life of seed vigor in relation to storability of
production in 2009 is better than from the production in 2010. Pepper seeds evaluated,
the hybrid seeds, have same seed vigor in relation to seed storability with the non hybrid
pepper seeds, as well as seed vigor in relation to seed storability between local vs
introduction seeds, and the seed vigor in relation to seed storability of great chili vs chili
pepper seeds.The third experiment was to achieve a method of selection in helping
pepper breeding programs to produce high seeds vigor in relation to storability. Parents
used was pepper seeds are high yielding varieties of pepper seed collections from
research by IPB genetic and plant breeding division. There was no maternal effect on
pepper seed vigor in relation to storability in power germinated, growth speed and
electrical conductivity benchmarks, contrary there was maternal effect in length of radicle
and length of hipocotyl benchmarks. Parents with high-affinity values were IPB C15 and
crosses with particular value of high affinity and positive heterosis value was IPB C9 x
IPB C10.
Keywords: seed vigor, controlled deterioration methods, accelerated aging method,
genetic parameter seed vigor pepper.
RINGKASAN
Kemampuanbenihcabaidalammempertahankanmutubenihnya
di
penyimpananataudayasimpanbenihcabaimerupakankendala
vigor
benih
di
pemasaran.Dayasimpanbenihcabaiditentukanoleh vigor benih.Metodepengujian vigor
benihcabai
yang
mudah,
cepat,
efisiendanobjektifbelumbanyakditeliti.Vigor
benihcabaidikendalikanolehfaktorgenetik, dan vigor adalahsifatkuantitatif yang
dipengaruhiolehlingkunganselamapembentukanbenih,
panendanpenyimpanan.Penelitianinimencakuptigapercobaanyaitu
(1)
Metodepengusangancepatuntukpengujianvigor dayasimpanbenihcabai ((Capsicum annuun
L.), (2) Konsistensimetodepengujian vigor dayasimpanbenihcabaidan (3) Pendugaan
parameter genetik vigor dayasimpanbenihcabaimenggunakananalisissilanghalfdialel.
Percobaan pertama bertujuan mendapatkan metode pengujian vigor benih cabai
yang mudah, cepat, tepat dan objektif khususnya vigor daya simpan. Benih tanamanyang
digunakan adalah benih cabai (Capsicum annuum L) koleksi Bagian Genetika dan
Pemuliaan TanamanInstitut Pertanian Bogor (IPB) yang baru dipanen.Metode percobaan
menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor.
Faktornyaadalahmetodepengujian vigor dayasimpanbenihcabai.
Metodeperconaannyaterdiridari 5 metodeyaitu 1 metode deteriorasi alami (natural
deteriorationpadasuhukamardanRH terkontrol(metodepembanding), denganperiode 0, 3, 6,
9 dan 12 bulandengan 4 metodepengusangancepat yang akandibandingkanyaitu (1)
metodepengusangancepatdengan air panas60ºCdenganperiode 0, 60. 120, 180 dan 240
menit,(2) metodepengusangancepatdenganlarutanmetanol 20% denganperiode 0, 2, 4, 6
dan 8 jam, (3) metodepengusangandenganlarutanetanol 20% denganperiode 0, 2, 4, 6 dan 8
jam, dan (4) metodedeteriorasiterkontrolpadasuhutinggi 40°C, denganperiode 0,24,48,72
dan 96 jam.
Pada percobaan tahappertamasemua benih cabai yang digunakan pada 4 metode
pengusangan cepat terlebih dahulu dinaikkan kadar airnya dari 8-10% menjadi 22%. Hal
ini dilakukan berdasarkan pre eksperimen yang telah dilakukan. Jumlah benih cabai per
ulangan sebanyak 750 benih sehingga untuk 3 ulangan membutuhkan 2250
benih.Pengamatan dilakukan terhadap tolok ukur (a) daya berkecambah benih (DB),(b)
panjang radikula (PR), (c) panjang hipokotil (PH), (d) kecepatan tumbuh (KCt), (f) daya
hantar listrik (DHL)dan (g)indeks vigor (IV).
Hasilpengujiantahappertamamenunjukkanbahwahasil
4
tahapseleksimakadihasilkanmetode pengujian vigor daya simpanterbaik adalah metode
pengusangan cepat dengan larutan metanol 20% dengan periode waktu 0, 2, 4, 6, dan 8
jam. Metode pengujian tersebut dapat dipergunakan sebagai metode pengujian vigor daya
simpan benih cabai. Metode tersebut dapat digunakan pula pada penapisan awal vigor daya
simpan benih cabai dalam penelitian pemuliaan tanaman cabai.
Percobaankeduainibertujuanmengevaluasimetodepengusangancepat
methanol
20% selama 0, 2, 4, 6 dan 8 jam yaitubenihcabaihibrida, non hibrida, lokal, introduksi,
rawitdanbesar yang diproduksipadatahun 2009 dan 2010. Benih yang
digunakanadalahbenih non hibridasebanyak 4 genotipeproduksibenihtahun 2009 dan 4
genotipeproduksibenihtahun
2010.
Benihhibrida
yang
digunakanadalah10
genotipeproduksitahun 2009 dan 8 genotipeproduksitahun 2010.Analisis data yang
dilakukanmerupakananalisissudutkemiringangarisregressi yang merupakansudut yang
dihasilkandariperbandinganordinatdan axis.
Berdasarkanhasilujipengusangancepatdenganmenggunakan methanol 20% selama
0, 2, 4, 6 dan 8 jam diperolehinformasibahwa vigor dayasimpanbenihproduksitahun 2009
lebihbaikdaripadabenihproduksitahun
2010,
haliniterlihatdaritolokukurpanjanghipokotildanpanjangradikula (25.61° dan 23.45°)
dibandingkandenganbenihcabai non hibridaproduksitahun 2010 (28.85° dan 29.77°).
Keragamnya
vigor
dayasimpanbenihcabaiproduksitahun
2009
lebihtinggidaripadabenihproduksitahun
2010
yaituuntuktolokukur
11.70
untukpanjangradikuladan
7.87
untukkecepatantumbuh.
Benihcabai
yang
dievaluasiyaitubenihcabaihibridamemiliki
vigor
dayasimpanbenih
yang
samadenganbenihcabai
non
hibrida,
demikian
pula
antara
vigor
dayasimpanbenihcabailokalvsintroduksi,
danantara
vigor
dayasimpanbenihcabaibesarvscabairawit.
Tujuan percobaan tahap ketiga ini adalah mendapatkan metode seleksi dalam
membantu progam pemuliaan cabai untuk mnghasilkan benih vigor daya simpan yang
tinggi. Pendugaan parameter genetik dilakukan pada nilai varian additif, varian dominan,
varian genetik, varian lingkungan, varian fenotipe, heritabilitas arti sempit (h2ns),
heritabilitas arti luas, (h2bs), daya gabung umum, daya gabung khusus, heterosis, dan
heterobioltiosis.
Benihtetuacabai
yang
digunakanadalahbenihvarietasunggulcabaihasilpenelitiankoleksibagiangenetikadanpemulia
antanaman IPB. Genotype tersebutterdiridari IPB C2, IPB C9, IPB C10, IPB C15
danbenihpersilangan half dialel.UntukmendugaefekresiprokaldigunakanpersilanganIPB C9
x
IPB
C10.Metodepengujian
vigor
benihcabai
yang
digunakanadalahmetodepengusangancepatdenganmetanol 20% padalimaperiodewaktu 0, 2,
4, 6 dan 8 jam. Pengamatanpada 7tolokukuryaitu (1) dayaberkecambahbenih (DB), (2)
panjangradikula (PR), (3) panjanghipokotil (PH), (4) bobotbasahkecambah normal (BK),
(5) kecepatantumbuh (KCt), (6) dayahantarlistrik (DHL) dan (7) kadar air (KA).
Tidakadapengaruh
maternal
pada
vigor
dayasimpanbenihcabaiuntuktolokukurdayaberkecambah,
kecepatantumbuhbenihcabaidandayahantarlistrik,
sebaliknyaadanpengaruh
maternal
untukpanjangradikuladanpanjanghipokotil.Hasilanalisismenunjukkanbahwa
vigor
dayasimpanbenihcabaidikendalikanoleh gen intimenghasilkannilaiheritabilitasluas yang
sedanghinggatinggi, danheritabilitasdalamartisempit yang sangatrendahhinggasedang.
Tetua yang nilaidayagabungumumtinggiadalahtetua IPB C15 danpersilangan yang
nilaidayagabungkhusustinggidannilaiheterosispositifadalahpersilanganIPB C9 x IPB C10.
Kata kunci: vigor benih, metode deteriorasi terkontrol, metode pengusangan cepatbenih
cabai, parameter genetik.
@Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2012
Hak cipta dilindungi Undang-Undang
1.
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisankarya
ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauanmasalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar Institut Pertanian Bogor.
2.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam
bentuk apapun tanpa ijin Institut Pertanian Bogor
ANALISIS VIGOR DAYA SIMPAN BENIH
CABAI(Capsicum annuumL,) DAN PENDUGAAN
PARAMETER GENETIKNYA
LULUK PRIHASTUTI EKOWAHYUNI
Disertasi
sebagaisalahsatusyaratuntukmemperolehgelar
Doktorpada Program StudiAgronomi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Disertasi
: Analisis Vigor Daya Simpan Benih Cabai (Capsicum
annuumL.) danPendugaan Parameter Genetiknya
Nama
: Luluk Prihastuti Ekowahyuni
NIM
: A361020101
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Surjono Hadi Sutjahjo, MS
Ketua
Dr. Ir. Mohamad Rahmad Suhartanto, MSDr. Muhamad Syukur. SP. MS
Anggota
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Agronomi
Dekan sekolah PascaSarjana
Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi,MS
TanggalUjian :24 Januari 2012
Tanggal Lulus :
Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc Agr
PRAKATA
Puji syukur kehadiran Ilahi Rabbi, dengan rahmat dan hidayah Nya Disertasi ini
dapat diselesaikan. Disertai yang berjudul Analisis Vigor DayaSimpanBenihCabai
(Capsicum annuum L.) danPendugaan Parameter Genetiknya merupakan kelengkapan
tugas akhir pada Program Doktor Sekolah PascaSarjana Institut Pertanian Bogor (IPB).
Terimakasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada yang terhormat :
1. Prof. Dr. Ir. Surjono Hadi Sutjahjo, Prof. Dr. Ir. Sriani Suprihati (almarhumah), Dr.
Ir Mohamad Rahmad Suhartanto, dan Dr. Muhamad Syukur, SP, MSi atas
bimbingan dan arahan yang diberikan sejak penyusunan dan perencanan penelitian
hingga selesai penulisan.
2. Kedua orang tua yaitu Drs.H. Ahmad Sudaryono dan Hj.Sri Aminarti BA,kedua
mertua Sofyan Jamal Chaniago(alm) dan Ruhaida (alm) atas bantuan,pengertian,
dukungan, kasih sayang dan doanya selama ini.
3. Suami tersayang Hi.Yanzi Sofyan SE dan anak-anaktersayang Hj.Laila Maghfirah
Tsaqilah SKed, Hi.Muhammad Fajri Al Haq ST, Hi.Muhammad Yaumul Rizky
atas pengorbanan materil dan bantuan siprit serta pengertiannya selama ini.
4. Prof Dr Sarsidi SastroSumarjo Dan Prof. Dr. Hj. Satriyas Ilyas yang pernah
membimbing penulis pada proposal proposal sebelumnya.
5. Khusus keluarga besar Prof. Dr. Sriani Sujiprihati almarhumah yang banyak
membantu doa dan semangat pada penulis.
6. Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS dan Dr. Ir. Endang Murniati, MS sebagai penguji
pada Ujian Prakualifikasi Doktor.
7. Para Rektor Universitas Nasional Jakarta, Dekan Fakultas Pertanian Universitas
Nasional (UNAS), dan Ketua Jurusan Budidaya Pertanian UNAS yang telah
memberikan izin belajar.
8. Para Rektor, Para Dekan Sekolah PascaSarjana, dan Para Ketua Program Studi
Agronomi dan Hortikultura Sekolah PascaSarjana IPB, yang telah menerima
penulis untuk melanjutkan studi S3.
9. Dirjen Dikti Departemen Pendidikan Nasional memberikan Beasiswa Program
PascaSarjana (BPPS) strata S3.
10. Semua dosen-dosen mata kuliah yang mengajar penulis, semua tata usaha, dan
laboran selama penulis menjalani progran PascaSarjana S3 di IPB yang tidak bisa
disebutkan satu persatu.
11. Pimpinan Balai Penelitian dan rekan-rekan di Balai Penelitian Pertanian di
Cimanggis, Ibu Ami, MSi, Dina MSi, dan semua staf lainnya di laboratorium
12. Asisten penelitian di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih IPB, Laboratorium
Genetika dan Pemuliaan Tanaman, Laboratorium RGCI atas bantuan dan kerjasama
selamapenulis penelitian.
13. Rekan-rekan penulis yaitu Ibu Ade Tajur, bapak Rahmad Leuwikoppo, ibu Elly
Leuwikoppo, Rizal PKBT Baranang Siang, Bapak Sarju Leuwikoppo, Bapak Eman
Tajur, Dr.RahmiYunianti, MaryatisariMSi, Dr.Desta Wirnas,Dr. Siti Hasfah, Dr.
Ganefianti, Dr Dirvamena Broer, Dr Dini Dinarti, Dr Ketty Suketi, Dr. Gusti Ayu ,
Dr. Uci, Lasih MSi, Siti Marwiyah, MSi, Wahyu SP, Undang SP, Anda SP, Arief
MSi, Tiara SP, Andri, Rahmad, Sarju, Elly, Tio, Bambang, Wassa, Lingga,
Kristianto, Agnes, Fitri, dan semua yang tidak dapat disebut satu persatu yang telah
berbagi ilmu, materi penelitian dan pengalaman.
14. Pada mahasiswa bimbingan di UNAS selama penulis menjalani pendidikan S3
yaitu Aria Gumilang SP, Guran SP, Wahyu Aji Triwibowo SP, Surya Effendi SP,
Faransisca REL SP, Roswita SP, Reggi Dwijaya SP, Layla Endah SP, Richi Savitri,
SP, Arief Dharmawan Jaelani SP, Undang, SP, Ekawati, SP, Marcsuyud SP, Epi
Rahmadini SP, Sri Rahayu SP, Mustari dan Manto Wiratmoko dan semua
mahasiswa bimbingan akademik UNAS yang tidak bisa disebutkan satu persatu
atas kerjasama dan perhatiannya selama ini.
15. Para
ustadzahsahabatpenulisyaituustdazahSakinahSahab,
Nurjannah,
NurmalaKaban,
Sri
Tata,
dan
para
ustadzsahabat
dan
gurupenulisyaituUstadzRazzaq, Rahmatullah dan EnjangJauhariserta para
sahabatjamaahkhatamanQuran M. Taufiq, Rahmat S, Ali H. Achmad, Afifudin,
AdeNizarZulmi, SigitGunawan, Yan Musa, Sugiyo, Gimin, Aditya, Abdul Aziz,
Ariefdarmawan,
Opik,
Musa,
Farhan,
Alamsyah,
tak
lupa
jamaahpengajianibuibuHj. OnahKarsa, Hj. Een, HjAam, IbuYusufCiliwung,
IbuTitin,
IbuPeny,
IbuMuznah,
IbuCeku,
IbuNani,
Ibulain
yang
tidakdapatdisebutkansatupersatu, serta para Doktersahabat saya dr.Farah, dr. Titi
dan dr.Indrawati..
16. Para sopir dan pembantu, para sahabatsertasemuapihak yang telahmembantu dan
mendoakan
saya.
Akhirnyasemogatulisaninibermanfaatbagipengembanganilmupengetahuan.
Bogor, Februari2012
LulukPrihastutiEkowahyuni
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Lampung Selatan pada tanggal 26 Juni 1964 sebagai putri
pertama pasangan Drs. Hi.Ahmad Sudaryono dan Hj. Sri Aminarti,BA. Penulis menikah
dengan Hi.Yanzi Sofyan SE pada tanggal 18 Oktober 1987 dan telah dikarunia tiga orang
anak yaitu Hj.Laila Maghfirah Tsaqilah S.Ked, Hi.Muhammad Fajri Al Haq ST, dan Hi.
Muhammad Yaumul Rizky. Adik penulis 4 orang yaitu Unggul Purbantolo Dwiyantoro
SE, Ir Andi Wijanarko Tribaskoro, Ir. Hi.Dudi Agung Raharjo, M.T, dan Ichwan
Novianto PoncoNugroho,S.Kom.
Pendidikan sarjana penulis ditempuh di Program Studi Agronomi Jurusan
Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas`Lampung Bandar Lampung, lulus
pada tahun 1987. Sejak semester tiga tahun 1984 penulis telah dipercaya menjadi asisten
dosen matakuliah Botani Umum hingga tahun 1986, semester empat (1984) telah
dipercaya menjadi asisten dosen matakuliah Fisika hingga tahun 1986, semester lima
(1985) telah dipercaya menjadi assiten dosen matakuliah Fisiologi Tumbuhan hingga
tahun 1986.
Penulis juga aktif di organisasi kemahasiswaan yaitu; (1) Senat mahasiswa
Fakultas Pertanian UNILA tahun 1982 s/d 1985, (2) Himpunan Mahasiswa Pencinta
Alam Fakultas Pertanian UNILA dari tahun 1983 s/d 1986, (3) Organisasi Islamic
Science Study Club di Fakultas Pertanian UNILA dari tahun 1983 s/d 1986, (4)
Organisasi Paduan Suara UNILA dari tahun 1982 s/d 1986, (5) Aktif mengajar
bimbingan studi bagi mahasiswa SMA yang dikelola oleh Himpunan mahasiswa Islam
UNILA dari tahun 1983 s/d 1986, (6) Aktif di organisasi Masjid al Wasii UNILA dari
tahun 1984 s/d 1986 menjadi assiten dosen mata kuliah Agama Islam. Lulus pendidikan
S1 tahun 1987.
Pada tahun 1989 penulis diterima sebagai staf pengajar di Jurusan Budidaya
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Nasional Jakarta. Pada tahun 1996 penulis
diangkat menjadi Penatar se DKI Jakarta untuk Pedoman Penghayatan dan Pengamalan
Pancasila Wilayah Kodya Jakarta Timur hingga tahun 1998. Pada tahun 1996 penulis
juga mendapatkan kehormatan dipilih sebagai Dosen Teladan Harapan II di Kopertis
Wilayah III Jakarta.
Pada tahun 1999 penulis mendapatkan kesempatan melajutkan ke program pasca
sarjana S2 pada Program Studi Agronomi Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
(IPB) dan selesai tahun 2002. Beasiswa pendidikan pasca sarjana diperoleh dari BPPS
Dikti Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia.
Pada tahun 2002 penulis kembali mendapatkan kesempatan melanjutkan program doktor
Studi Agronomi Program Pascasarjana IPB dan mendapatkan Beasiswa pendidikan pasca
sarjana diperoleh dari BPPS Dikti Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia.
Program ini masih dijalani hingga sekarang.
Selama mengikuti program doktor penulis menjadi anggota Perhimpunan Ilmu
Pemuliaan Indonesia (PERIPI), menjadi anggota perhimpunan hortikultura Indonesia
(PERHORTI) IPB, dan menjadi anggota Perhimpunan Masyarakat Perbenihan Indonesia
(PMPI). Saat ini penulis sedang membuat artikel yang berjudul ”Pengembangan Metode
Pengusangan Cepat untuk menduga Vigor daya simpan benih cabai (Capsicum spp)” di
Jurnal agronomi Indonesia.Artikel judul ”Analisis Pendugaan Parameter Genetik Vigor
Daya Simpan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dipresentasikan secara oral pada
Seminar NasionalPERHORTI tanggal 23-24 November 2011 di Balai Penelitian
Tanaman Sayuran (BALITSA) Lembang Bandung. Karya-karya ilmiah tersebut
merupakan bagian dari program S3 penulis.Penulis juga membuat artikel di jurnal
Perhimpunan Hortikultura Indonesia yang berjudul ”Analisis Pendugaan Parameter
Genetik Vigor Daya Simpan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dipresentasikan pada
Seminar NasionalPERHORTI tanggal 23-24 November 2011, di Balai Penelitian
Tanaman Sayuran (BALITSA) Lembang Bandung dan dua artilkel lainnya disajikan oleh
PERHORTI dalam bentuk poster dan prosiding.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ...................................................................................................xviii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xix
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xx
PENDAHULUAN ........................................................................................................ 1
Latar Belakang .................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ................................................................................................ 2
Kerangka Pemikiran dan Pengajuan Hipotesis ................................................... 3
Ruang Lingkup Penelitian ................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................................... 5
Tanaman Cabai (Capsicum spp.) ........................................................................ 6
Benih Cabai ......................................................................................................... 7
Vigor Benih ........................................................................................................ 9
Permasalahan Benih Vigor ........................................................................ 9
Hubungan Vigor Benih, Viabilitas dan Deteriorasi ................................. 10
Vigor Daya Simpan Benih ....................................................................... 12
Pengujian Vigor Benih ........................................................................... 13
Parameter Genetik Vigor Benih ....................................................................... 15
Metode Persilangan Diallel...................................................................... 15
Daya Gabung Galur Murni ...................................................................... 17
Heritabilitas.............................................................................................. 18
Variabilitas Genetik ................................................................................. 19
Heterosis .................................................................................................. 19
Penelitian Pendugaan Parameter Genetik Vigor Benih ........................... 21
METODE PENGUSANGAN CEPAT UNTUK PENGUJIAN VIGOR DAYA
SIMPAN BENIH CABAI(Capsicum annuum L.) ..................................................... 24
Pendahuluan ............................................................................................................... 25
Bahan dan Metode............................................................................................. 26
Waktu dan Tempat
Penelitian…………………………………………………………………….. 26
Bahan Tanaman ....................................................................................... 26
Metode Percobaan ................................................................................... 27
Metode Pengujian Vigor Benih Cabai.............................................. 27
Hasil dan Pembahasan....................................................................................... 31
Metode Deteriorasi Alami pada Suhu Kamar dengan RH (90-95%)
terkontrol (Metode Pembanding) ............................................................. 31
Pemilihan metode Pengusangan Cepat .................................................... 33
Kesimpulan ....................................................................................................... 36
EVALUASI VIGOR DAYA SIMPAN BENIH PADA BERBAGAI GENOTIPE
CABAI (Capsicum annuum L.) DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT . 37
Pendahuluan ...................................................................................................... 39
Bahan dan Metode............................................................................................. 40
Waktu dan Tempat Percobaan ................................................................. 40
Bahan Percobaan .................................................................................... 40
Produksi Benih ........................................................................................ 40
Metode Penelitian ................................................................................... 42
Pengamatan Percobaan ............................................................................ 42
Analisis Data ............................................................................................ 43
Hasil dan Pembahasan....................................................................................... 44
Panjang Radikula ..................................................................................... 47
Panjang Hipokotil .................................................................................... 48
Daya Berkecambah .................................................................................. 48
Kecepatan tumbuh ................................................................................... 49
Daya Hantar Listrik ................................................................................. 50
Kesimpulan ....................................................................................................... 52
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK VIGOR DAYA SIMPAN BENIH
CABAI (Capsicum annuum L.) MENGGUNAKAN ANALISIS DIALLEL .......... 54
Pendahuluan ...................................................................................................... 56
Bahan dan Metode............................................................................................. 57
Waktu dan Tempat .................................................................................. 57
Metode Percobaan ................................................................................... 57
Pelaksanaan Percobaan ............................................................................ 57
Pengamatan Percobaan ............................................................................ 58
Analisis Data ............................................................................................ 58
Hasil dan Pembahasan....................................................................................... 59
Kesimpulan ....................................................................................................... 64
PEMBAHASAN UMUM ........................................................................................... 65
KESIMPULAN UMUM ............................................................................................ 68
SARAN....................................................................................................................... 69
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 70
LAMPIRAN ............................................................................................................... 79
DAFTAR TABEL
No
Judul
Halaman
1
Daftar species cabai yang telah dibudidayakan, tipe liarnya serta
daerah penyebaran ……………………………………………………
6
2
Kebutuhan dan Ketersediaan Benih Hortikultura Bermutu Tahun
2005-2006……………………………………………………………..
10
3
Hasil analisis ragam viabilitas dan vigor semua metode pengujian
vigor benih cabai……………………………………………………..
33
4
Nilai tengah rata-rata semua metode pengujian vigor daya simpan
benih cabai…………………………………………………………….
34
5
Rekapitulasi hasil Analisis Regressi tolok ukur semua metode pengujian
vigor benih cabai………………………………………………………
35
6
Hasil uji t antara metode standar dengan 4 metode pengujian vigor benih
36
7
Ringkasan hasil analisis uji pada pengembangan metode pengujian vigor
benih cabai unuk nilai KK(%), R-Sq(°) dan uji t (°)…………………
36
8
Daftar Genotipe Benih cabai Produksi tahun 2009 dan
2010…………………………………………………………………
41
9
Uji Orthogonal Kontras Laju Penurunan Vigor (Deteriorasi) Benih
Cabai……………………………………………………………………..
44
10
Besar Sudut ( 2) laju penurunan Vigor Benih Non Hibrida produksi
tahun 2009 dan 2010……………………………………………………
44
11
Besar Sudut ( 2) laju penurunan Vigor Benih Hibrida produksi tahun
2009 dan 2010…………………………………………………………..
45
12
Hasil uji orthogonal kontras laju penurunan vigor daya simpan benih (α)
cabai pada Panjang radikula …………………………………………
47
13
Hasil uji orthogonal kontras laju penurunan vigor daya simpan benih (α)
cabai pada Panjang hipokotil ……………………………………
47
14
Hasil uji orthogonal kontras laju penurunan vigor daya simpan benih (α)
cabai pada Daya berkecambah ………………………………….
48
15
Hasil uji orthogonal kontras laju penurunan vigor daya simpan benih (α)
cabai pada Kecepatan tumbuh …………………………………..
48
16
Pengaruh metode pengusangan cepat metanol (20%) 5 periode terhadap
daya hantar listrik ……………………………………………………..
49
17
Rekapitulasi hasil evaluasi vigor daya simpan benih cabai ………….
50
18
Persilangan pembentukan benih F1 untuk Populasi Studi…………….
55
19
Uji Pengaruh Maternal dan kehomogenan ragam populasi F1 dan F1R
untuk data viabilitas dan vigor benih cabai…………………………….
58
20
Nilai analisis ragam daya gabung persilangan half dialel laju penurunan
vigor daya simpan benih cabai pada panjang radikula, panjang hipokotil,
daya berkecambah, kecepatan tumbuh dan daya hantar listrik………….
58
21
Nilai
analilis
ragam
Dialel…………………….
59
23
Nilai daya gabung umum (DGU) vigor benih cabai ……………………..
59
24
Nilai daya gabung khusus (DGK) vigor benih cabai ……………………..
60
25
Ragam aditif, ragam dominan fenotipe, ragam genetic, ragam lingkungan
heritabilitas dalam arti luas dan heritabilitas arti sempit laju penurunan
vigor daya simpan………………………………………………………..
60
26
Nilai Heterosis semua Tolok Ukur Viabilitas dan Vigor Benih Cabai…….
61
daya
gabung
Persilangan
Half
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Bagan alir penelitian……………………………………………..
4
2
Keragaman tipe buah cabai dalam species Capsicum anuum L.,…..
5
3
Biji cabai dan bagian-bagiannya……………………………………
8
4
Kecambah normal cabai……………………………………………
8
5
Hubungan antara vigor benih, viabilitas dan deteriorasi…………..
11
6
Produksi benih di Kebun Percobaan IPB Leuwikopo……………
41
7
Benih cabai IPB C15 dan IPB C10 dan benihnya…………..
42
8
Benih cabai IPB C9 yang telah diekstraksi dengan kadar air 8 ± 2% .
42
9
Laju penurunan vigor benih tolok ukur daya hantar listrik
(μmhos/cm/g) yang ditunjukkan dengan sudut α selama periode
pengusangan cepat…………………………………….…………..
43
10
Laju penurunan vigor benih tolok ukur daya berkecambah (DB(%)),
kecepatan tumbuh (KCT (%/etmal)) yang ditunjukkan dengan sudut
α selama periode pengusangan cepat……….…………..
44
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
1.
Halaman
Hasilanalisisragammetodedeteriorasialamidanmetodepengusangan
cepatmetanol ………………………............................................................... ..80
2. Hasilanalisisragammetodedeteriorasialamidanmetodepengusangan
cepatmetanol ………………………...............................................................
81
3. Hasilanalisisregresitetua IPB C2 dansudutkemiringan (α) benih
produksitahun 2010……………………………………………………..…… 82
4.
Hasilanalisisregresipersilangan IPB C9 x IPB C8 dansudutkemiringan (α)
Benihproduksitahun 2010……..………………………………………… … 83
5.
Hasilanalisisregresipersilangan IPB C9 x IPB C10dansudutkemiringan (α)
Benihperoduksitahun 2010……..………………………………………… … 84
6.
Hasilanalisisregresipersilangan IPB C9 x IPB C15 dansudutkemiringan (α)
benihproduksitahun 2010……………………………………………….. … 85
7.
Nilai tengah rata-rata panjang radikula………………………………………86
8.
Nilai tengah rata-rata panjang hipokotil……………………………………. 87
9.
Nilai tengah rata-rata daya berkecambah………………………..…………
88
10. Nilai tengah rata-rata kecepatan tumbuh, kadar air dan daya hantar
listrik………………………..…………………….. ………………….89
11. Rekapitulasihasiluji F vigor cabai………..……………………..……
90
12. Hasilanalisisragamujikontrastolokukurpanjangradikula…………..90
13. Hasilanalisisragamujikontrastolokukurpanjanghipokotil.…..……
90
PENDAHULUAN
LatarBelakang
Salah
satupermasalahanbenihhortikulturaadalahkurangtersedianyabenihbermutu.Ketersediaanbenihh
ortikulturabermututermasukcabai
(Capsicum
annuumL.)
hanyasebesar
sehinggabelumdapatmemenuhikebutuhanpetani(DirektoratJenderalHortikultura
tersebutditambahlagidenganpenurunanmutusebesar
25%
pada
proses
53.1%
2008).Hal
tataniagabenih
(Copeland dan McDonald 2001).
Penurunanmutubenihpadawaktutataniagadisebabkanbenihmengalamipenyimpananselam
aperiodesimpanseringterjadikondisi
suboptimum
terutamakelembabannisbiudara
(RH)
meskipunpadasuhukamar,
danbenihdituntutharusdapatmempertahankanmutunya.Kemampuanbenihuntukmempertahanka
nmutunyapadakondisi
suboptimum
dayasimpanbenih.Dayasimpanbenihditentukanoleh
disebut
vigor
benih.Sadjadet
vigor
al.
(1999)
menyatakanbahwa vigor benih yang tinggimempunyaidayasimpan yang tinggi.
Metode pengujian vigor daya simpan benih khususnya untuk benih cabai yang cepat,
tepat, dan terbaik masih sangat sedikit informasinya. Metode pengujian vigor benih yang
divalidasi oleh ISTA (2007) (International Seed Testing Association) yaitu metode
pengusangan cepat AA (accelerated aging) dan conductivity test (daya hantar listrik)masih
terbatas pada benih seperti jagung (Zea mays L.) dan kacang kedelai (Glycine max L.). Addai
dan Kantaka (2006) menggunakan tiga metode pengusangan cepat pada benih kedelai yaitu
pertama merendam benih kedelai pada larutan etanol 20% selama 2 jam, kedua merendam
benih dalam larutan cairan metanol 20% selama 2 jam dan ketiga merendam benih dalam air
panas 75oC selama 70 detik. Metode–metode tersebut akan dipergunakan sebagai
pengembangan metode pengujian vigor daya simpan benih cabai pada penelitian ini.
Hubungan vigor daya simpan benih dengan kemunduran (deteriorasi) benih sudah
diteliti oleh Demir dan Mavi (2010) yang menyatakan bahwa metode pengusangan cepat
berkorelasi dengan menurunnya mutu benih pada kondisi penyimpanan suhu tinggi dan RH
tinggi. Kapoor (2010) meneliti tentang deteriorasi benih dan metode pengusangan cepat pada
2
benih chickpea. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa benih yang mengalami deteriorasi
benih berkorelasi positif dengan benih yang mengalami pengusangan cepat.
Vigor daya simpan benih dipengaruhi oleh faktor genetik dan kemungkinan
dikendalikan oleh beberapa gen (Clerkx et al. 2004). Vigor daya simpan benih merupakan
sifat kuantitatif yang dipengaruhi oleh faktor lingkungan selama pembentukan benih, panen
dan penyimpanan (Contreras et al. 2009). Pengaruh genetik yang terkait dengan daya simpan
benih telah diteliti pada Arabidopsis sp. (Allonso et al. 1999).
Informasi genetik vigor daya simpan benih cabai masih sedikit. Informasi genetik
mengenai vigor daya simpan benih cabai dilakukan dengan analisis pendugaan parameter
genetik. Analisis tersebut diperlukan untuk mengukur besar kecilnya faktor genetik terhadap
vigor daya simpan benih cabai. Pendugaan diantaranya dapat dilakukan dengan mengukur
nilai varian aditif, dominan, genetik, fenotip, lingkungan, daya gabung umum, daya gabung
khusus, heritabilitas arti luas, heritabilitas arti sempit, heterosis dan heterobioltiosis.
Penelitian tentang vigor daya simpan benih cabai dan pendugaan parameter genetiknya
merupakan ”novelty” dari penelitian ini karena informasi tentang ini masih sangat sedikit.
Penelitian ini sangat bermanfaat untuk membantu program pemuliaan cabai berdaya simpan
tinggi.
Diharapkan dari penelitian ini diperoleh metode pengujian pengusangan cepat yang
dapat menduga vigor dayasimpanbenih cabai selama penyimpanan. Metode pengujianvigor
dayasimpanbenih cabai yang terbaik adalah metode yang cepat, murah, tepat dan objektif.
Metode tersebut diharapkan dapat digunakan sebagai metode penapisan awal dalam program
pemuliaan benih cabai berdaya simpan tinggi.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk
1.
Memperoleh metode pengujian vigor daya simpan benih cabai (Capsicum annuum L.)
yang cepat, tepat, efisien dan objektif.
2.
Mengevaluasi vigor daya simpan benih cabai pada berbagai genotipe cabai dengan
metode pengusangan cepat.
3.
Mendapatkan nilai pendugaan parameter genetik yang terkait vigor daya simpan benih
cabai.
3
Kerangka Pemikiran dan Pengajuan Hipotesis
Permasalahan kebutuhan benih bermutu cabai yang masih kurang dan menurunnya
mutu benih di penyimpanan pada saat tata niaga benih. Benih cabai yang mempunyai vigor
daya simpan tinggi sangat diperlukan.
Metode pengujian untuk menentukan vigor daya simpan benih cabai yang cepat,
tepat, efisien dan objektif perlu dikembangkan. Penelitian ini mengembangkan metode
pengusangan cepat dan metode deteriorasi alami pada suhu kamar dengan kelembaban (RH)
terkontrol untuk pendugaan vigor daya simpan benih cabai. Informasi genetik vigor daya
simpan benih diperlukan untuk membantu program pemuliaan cabai. Pendugaan parameter
genetik dan vigor daya simpan benih cabai belum cukup banyak informasinya. Informasi
tersebut dapat digunakan untuk penapisan awal benih cabai berdaya simpan tinggi dalam
program pemuliaan tanaman.
Ruang Lingkup Penelitian
Keseluruhan penelitian dibagi dalam tiga tahappercobaan.
Tahappertama yaitu pengembanganmetode pengusangancepatuntukpengujian vigor
dayasimpan benih cabai.Tahapini bertujuan untuk memperoleh metode yang cepat, tepat,
efisiendanobjektifuntuk pengujian vigor dayasimpanbenih cabai. Metode pengujian vigor
dayasimpanbenihcabaiyang dihasilkan akan dipergunakan pada percobaan kedua.
Tahapkedua
yaitu
evaluasivigor
dayasimpanbenih
cabai
padaberbagaigenotipedenganmetodepengusangancepat.Tahapinibertujuanmengevaluasi vigor
dayasimpanbenihcabaipadaberbagaigenotipecabaidenganmetodepegusangancepat.Genotipeya
ng
diujiadalahbenihhibrida,
non
hibrida,
lokal,
introduksi,
rawitdanbesar
yang
diproduksitahun 2009 dan 2010.
Tahap ketiga yaitu adalah analisis pendugaan parameter genetik vigor benih cabai.
Tujuan percobaan ini adalah untuk mendapatkan nilai pendugaan parameter genetik vigor
dayasimpanbenih cabai.
Sasaran
akhir
penelitian
ini
adalah
mendapatkan
metode
pengujianvigor
dayasimpanbenihcabai yang cepat, tepat, efisien, objektifdankonsistensertaanalisispendugaan
4
parameter genetikuntuk vigor dayasimpanbenihcabai. Semuahasiliniuntukmembantu program
pemuliaancabaidalammenghasilkangenotipecabai yang mempunyaidayasimpanbenih yang
tinggi.Keseluruhan kegiatan penelitian dirangkum dalam bagan alir penelitian (Gambar 1).
Koleksigenotipecabaispecies Capsicum annuumL.
Praeksperimenpersiapanbahandanmetode
Pengembangan metode pengusangan cepat untuk menguji vigor daya
simpan benih cabai
Evaluasivigor dayasimpanbenihcabaipadaberbagaigenotipecabai (Capsicum annuum L.)
denganmetodepengusangancepatmetanol 20% dengan 5 periode
Analisis pendugaan parameter genetikvigordaya simpan benihcabai
Informasitentangmetodepengujiancepat,
tepat,
effisiendanobjektifuntukmendugadayasimpanbenihcabai.
Informasihasilevaluasivigor
dayasimpanbenihcabaipadaberbagaigenotipecabaidenganmetodepengusa
ngancepat
Nilaipendugaanparameter genetikvigor dayasimpanbenihcabai.
Gambar 1.BaganAlurPenelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Cabai
Tanaman cabai merupakan tanaman asli dari Amerika yang daerah penyebarannya
meliputi Meksiko, Amerika Tengah, dan Amerika Selatan. Columbus adalah orang yang
pertama kali memperkenalkan tanaman cabai dan membawa biji yang dijadikan benih ke
Spanyol pada tahun 1493, sampai kemudian benihnya banyak ditanam di Eropa. Di Asia,
tanaman cabai diperkenalkan oleh bangsa Portugal dan Spanyol pada abad ke - 16,
sekarang ini tanaman cabai sudah tersebar di seluruh dunia termasuk Indonesia (Bosland
dan Votava 1999).
Di Indonesia cabai (Capsicum annuum L.) adalah sayuran penting yang paling
banyak dikenal memiliki nilai ekonomi tinggi. Di Indonesia cabai dapat tumbuh dan
berproduksi di dataran rendah dan tinggi, baik di lahan sawah atau tegalan sehingga
arealnya mencapai 150,000 ha (Direktorat Jenderal Hortikultura 2008), tetapi
produktivitasnya masih sangat rendah. Species Capsicum annuum L. mempunyai
keragaman tipe buah yang tinggi untuk (Gambar 2).
Gambar 2. Keragaman tipe buah cabai dalam genotipe species C. annuum L.
Sumber : Dremann (2008)
Cabai dalam species Capsicum spp. ini memiliki karakteristik yang luas pada ukuran
buah, warna, dan bentuknya, yaitu dengan panjang bervariasi antara 1.5-30 cm, bentuk
buah yang sangat lonjong, mengerucut dan bundar, berwarna hijau dan kuning saat belum
matang, oranye dan coklat saat sudah matang. Karakteristik tanamannya memperlihatkan
keragaman yang tinggi. Keragaman yang tinggi tipe buah (Gambar 2). Banyaknya species
cabai dalam genus Capsicum. Genus Capsicum termasuk di antaranya adalah lima spesies
yang telah dibudidayakan yaitu Capsicum annuum, C. baccatum, C. chinense, C.
frustescens, dan C. pubescens (Greenleaf 1986).
Daftar spesies cabai yang dibudidayakan dan liar serta daerah penyebarannya
disajikan pada Tabel 1. Tanaman cabai berbentuk semak dengan batang berkayu dan tipe
6
percabangan tegak atau menyebar dengan karakter yang berbeda-beda tergantung
spesiesnya. Tinggi tanaman cabai berkisar 30–75 cm. Daunnya berwarna hijau dan atau
hijau tua, tumbuh pada tunas-tunas samping berurutan, pada batang utama dan tunggal
tersusun secara spiral. Daunnya berbentuk hati lonjong atau bulat telur dengan letak yang
berselang-seling (Poulus 1994).
Tabel 1. Daftar spesies cabai yang telah dibudidayakan, tipe liarnya serta daerah
penyebaran
Spesies
Status
Daerah sebaran
Amerika Selatan hingga
C. annuum L.
Dibudidayakan Colombia tropik, subtropik dan
daerah beriklim sedang
Dataran rendah Amerika Selatan
C. chinense Jacq.
Dibudidayakan
bagian timur
C. frutescens L.
Dibudidayakan Amerika tropik
Peru, Bolivia, Paraguay, Brazil,
C. baccatum L.
Dibudidayakan
Argentina
C. praetermisum Heiser & Smith.
Liar
Brazil Selatan
Argentina Utara, Bolivia
C. chacoense A. T. Hunz.
Liar
Paraguay,
Daerah Andes, dataran tinggi
C. galapagoense A. T. Hunz.
Liar
Amerika Tengah bagian utara
hingga Meksiko
Daerah Andes, dataran tinggi
C. pubescens R & P.
Dibudidayakan Amerika Tengah bagian utara
hingga Meksiko
C. cardendaii Heiser & Smith.
Liar
Bolivia
C. eximium A.T.Hunz.
Liar
Bolivia, Argentina utara
C. tovarii Eshbaugh, Smith,
Liar
Andes, Peru tengah
Nickrent.
C. lanceolatum.
Liar
Guetamala
Sumber: Greenleaf (1986)
Menurut Kusandriani (1996) bunga cabai termasuk bunga lengkap, yaitu terdiri atas
kelopak dan mahkota, Daun-daun mahkota yang berlekatan menjadi satu sehingga
digolongkan dalam sub-kelas Sympetalae. Bunga tanaman cabai mempunyai bunga tunggal
atau soliter dan tumbuh pada ujung ruas, serta merupakan bunga sempurna. Alat kelamin
jantan dan betina terdapat pada satu bunga. Mahkota bunga berwama putih atau ungu
tergantung pada kultivarnya, helaian mahkota bunga berjumlah lima atau enam. Pada dasar
bunga terdapat daun bunga berjumlah lima helai kadang-kadang bergerigi. Setiap bunga
mempunyai satu putik, kepala putik berbentuk bulat. Bunga cabai terdiri dari lima petal,
lima sepal, satu putik, dan lima benang sari yang fertile.
7
Bunga cabai termasuk menyerbuk sendiri tetapi dapat terjadi penyerbukan silang
dengan bantuan lebah atau serangga lainnya dengan persentase persilangan berkisar 7.636.8%. Bunga tanaman cabai cenderung bersifat protogyny, yaitu kepala putik telah masak
sebelum tepung sari keluar dari kotak sari atau sebelum anthesis, dan tepung sari keluar
pada saat bunga mekar (Greenleaf 1986).
Menurut Kusandriani (1996) persilangan cabai sering terjadi pada bunga yang
mempunyai tangkai putik yang panjang dan kepala putik lebih tinggi dari kotak sari,
sedangkan penyerbukan sendiri sering terjadi pada bunga yang memiliki tangkai putik
yang pendek sehingga letak kepala putik lebih rendah dari kepala sari. Bunga tunggal
terdapat pada setiap ruas dan pada saat antesis tangkai bunga umumnya merunduk. Bunga
pertama biasanya terbentuk pada umur 23-31 hari sesudah tanam (HST) dan buah pertama
biasanya mulai terbentuk pada umur 29-40 HST.
Benih Cabai
Benih cabai dihasilkan dari buah yang matang dalam waktu 34-40 hari setelah
pembuahan. Umumnya memiliki biji cabai berwarna kuning jerami (Hernandez 2002).
Proses pemanenan cabai mempengaruhi mutu benihnya baik viabilitas maupun vigornya.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat pemanenan cabai adalah ciri dan umur
panen, cara panen, periode panen dan perkiraan produksi. Pemanenan pada saat masak
fisiologis adalah yang terbaik karena pada saat itu vigor benih yang maksimum. Cabai
dipanen pada saat buah memiliki bobot maksimal, buahnya padat dan warnanya 90% tepat
merah menyala (Kusandriani 1996).
Benih cabai terdiri atas enam bagian (Gambar 3) yaitu endosperm, mikrofil,
kotiledon, embrio, testa (seed coat), dan radikula. Endosperm adalah jaringan penyimpan
cadangan makanan genomnya berasal dari maternal. Mikrofil adalah saluran atau lubang
yang menutup kulit benih, pada nuselus melalui tabung polen yang biasanya dimiliki
selama fertilisasi. Pada saat benih matang dan mulai berkecambah mikrofil membantu
untuk masuknya air. Biasanya tonjolan radikula melalui mikrofil endosperm. Kotiledon
biasanya disebut sebagai daun benih. Embrio adalah sporofit muda hasil fertilisasi.
Hipokotil adalah batang yang mirip dengan aksis embrionik di bawah kotiledon. Embrio
matang terdiri atas kotiledon, hipokotil dan radikel. Testa adalah lapisan pelindung luar
benih yang dikembangkan dari integument pada ovul Meyr (2005).
8
Gambar 3. Biji cabai dan bagian-bagiannya.
Sumber : Meyr A (2005)
Radikula adalah akar embrionik pada embrio matang bersama-sama dengan
hipokotil(Pada Gambar 4), bagian-bagian biji cabai harus berkembang sempurna untuk
menghasilkan kecambah normal.
Biji dan benih mempunyai fungsi yang berbeda. Biji berfungsi sebagai sebagai bahan
pangan atau pakan, sedangkan benih berfungsi sebagai bahan perbanyakan tanaman.
Baihaki (2009) menyatakan benih sebagai bahan perbanyakan harus diperhatikan mutunya
karena dapat mempengaruhi produksi hingga 60%.
Gambar 4. Kecambah Normal Cabai
Mutu benih yang tinggi sudah diupayakan sejak benih akan diproduksi, selama
pertanaman di lapang hingga masa menjelang panen. Mutu benih menjadi jaminan bagi
konsumen benih, dan informasi mengenai mutu benih didapatkan dari pengujian. Hasil
pengujian langsung adalah perwujudan kecambah atau bibit. Mutu benih cabai dipengaruhi
oleh faktor genetik dan lingkungan (Baihaki
2009). Berapa besar faktor genetik
9
mempengaruhi mutu benih belum banyak informasinya, karena pada umumnya faktor
lingkungan banyak mempengaruhi mutu benih.
Terdapat kriteria tipe kecambah normal yang telah ditentukan oleh International
Seed Testing Association (ISTA 1999). Pada cabai, kriteria kecambah normal (Gambar 4)
yaitu akar primer tumbuh dan berkembang dengan baik, jaringan pembuluh berkembang
dengan baik dan tidak terdapat kerusakan; plumula telah tumbuh, plumula harus tumbuh
utuh serta berwarna hijau, tumbuhnya boleh melengkung asal tidak busuk; kecambah
kelihatan sehat, atau tidak ada kerusakan.
Vigor Benih
Vigor benih adalah kemampuan benih untuk tumbuh dan berkembang menjadi
tanaman normal, meski kondisi alam tidak optimum atau suboptimum. Benih yang vigor
akan menghasilkan produk di atas normal kalau ditumbuhkan pada kondisi optimum
(Sadjad et al. 1999). Kondisi suboptimum adalah kondisi alam terbuka berupa biosfer
yang mengganas, cuaca yang tidak akrab, tanah yang tidak subur, pengairan yang tidak
menunjang, semua keadaan itu dapat terjadi. Benih vigor yang mampu menumbuhkan
tanaman normal pada kondisi alam sub optimum dikatakan memiliki kekuatan tumbuh.
Permasalahan vigor benih
Ketersediaan benih tanaman sayur dan umbi-umbian masih sangat rendah. Yaitu
4.1% (Direktorat Jenderal Hortikultura Departemen Pertanian 2008). Masalah lain adalah
rendahnya mutu benih.
Benih tidak selalu segera ditanam, sehingga mengalami penundaan tanam artinya
mengalami penyimpanan. Benih yang diproduksi di daerah tertentu mengalami jarak
tempuh yang panjang hingga beberapa hari.
Pada tataniaga pertanian benih cabai selalu mengalami penyimpanan pada kondisi
sub optimum sebelum sampai ke tangan petani. Penyimpanan pada kondisi sub optimum
merupakan kondisi penyimpanan yang kurang baik, karena menyebabkan terjadinya
penurunan mutu benih cabai baik viabilitas maupun vigornya sebelum ditanam.
Teknologi penyimpanan yang baik dapat mencegah atau memperlambat kemunduran
benih. Benih yang mempunyai viabilitas awal tinggi (mutu benih tinggi) akan memiliki
daya simpan yang baik dibandingkan dengan benih yang mempunyai viabilitas awal yang
10
rendah (mutu benih rendah). Pada benih cabai menurunnya vigor benih ditunjukkan oleh
menurunnya (panjang radikula, panjang hipokotil, daya berkecambah benih, kecepatan
tumbuh benih, indeks vigor dan terjadi peningkatan nilai daya hantar listrik (Tabel 4). Hal
ini didukung oleh Copeland dan Mc
ANALISISVIGOR DAYA SIMPAN BENIH CABAI (Capsicum
annuumL.)DAN PENDUGAAN PARAMETER GENETIKNYA
LULUK PRIHASTUTI EKOWAHYUNI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
SURAT PERNYATAAN
MENGENAI DISERTASIDAN SUMBER INFORMASI
Denganinisayamenyatakanbahwasegalapernyataandalamdisertasiyang berjudul :
ANALISIS VIGOR DAYA SIMPANBENIH CABAI (Capsicum annuumL.)
DAN PENDUGAAN PARAMETER GENETIKNYA
adalahbenar-benarkaryasayasendiridenganarahankomisipembimbing,
bukanhasiljiplakanatautiruansertabelumpernahdiajukandalambentukapapununtukmemper
olehgelar
program
sejenis
di
perguruantinggimanapun.
berasalataudikutipdarikarya
Sumberinformasi
yang
yang
diterbitkandantidakditerbitkandaripenulislaintelahdituliskandalamteksdandicantumkandal
amDaftarPustaka di bagianakhirdisertasiini.
BogorFebruari 2012
Luluk Prihastuti Ekowahyuni
NIM A361020101
ABSTRACT
LULUK PRIHASTUTI EKOWAHYUNI.Analysis of Seed Vigor in Relation to
Storability of Pepper (Capsicum annuum L.) seedand its Genetic Parameter
Estimation.Supervised by:SURJONO HADI SUTJAHJO as the chairman, SRIANI
SUJIPRIHATI(alm), MOHAMAD RAHMAD SUHARTANTO, MUHAMAD
SYUKUR as the member of advisory committee.
The
abilityof
seedtomaintainseed
qualityduringstorageis
calledseed
vigor.Selectionmethodfor testingseed vigor of pepper seeds is necessarytodetermineseed
vigor in relation to seed storability duringthe process ofmarketingand distribution. Seeds
were usedwerespecies genotype of IPB C9, which is the freshly harvested from pepper
(Capsicum annuum L.)collection of the GeneticsandPlant Breeding Division, Bogor
Agricultural University (IPB). Vigor test methods arenatural deterioration test at room
temperature in controlled humidity (RH 90-95%) compared to 4 Accelerated Aging (AA)
methods using hot water (60ºC), methanol 20%, ethanol 20% and termperature test at
40ºC. This first experiment aimed ataccelerated aging methods for testing seed vigor in
relation to seed storability of pepper seed.The best method was selected using analysis of
variance, coeficient of variance, regression dan t student analysis. Based on these
analysis is was found that AA methods using methanol 20% and time periods of 0, 2, 4, 6
and 8 hours, is the best method to determine pepper seed vigor in relation to seed
storability. The second experiment was designed to evaluate rapid ageing methods of
methanol 20% for 0, 2, 4, 6 and 8 hours which is the first stage of the experiment results
on some of the pepper seeds genotypes including hybrid, non hybrid, local, introduction,
and a great chili seeds produced in year 2009 and 2010. Seed used was non hybrid seed
as much as 4 genotypes of production in 2009 and 4 genotype seed of production in 2010.
Hybrid seeds used were 10 genotypes of production in 2009 and 8 genotypes of
production in 2010. Data analysis used were analysis of the slope of the regression line
which is the angle resulting from the comparison of the ordinate and the axis. Information
obtained based on test results of the accelerated aging method by using methanol 20%
for 0, 2, 4, 6 and 8 hours, that the shelf life of seed vigor in relation to storability of
production in 2009 is better than from the production in 2010. Pepper seeds evaluated,
the hybrid seeds, have same seed vigor in relation to seed storability with the non hybrid
pepper seeds, as well as seed vigor in relation to seed storability between local vs
introduction seeds, and the seed vigor in relation to seed storability of great chili vs chili
pepper seeds.The third experiment was to achieve a method of selection in helping
pepper breeding programs to produce high seeds vigor in relation to storability. Parents
used was pepper seeds are high yielding varieties of pepper seed collections from
research by IPB genetic and plant breeding division. There was no maternal effect on
pepper seed vigor in relation to storability in power germinated, growth speed and
electrical conductivity benchmarks, contrary there was maternal effect in length of radicle
and length of hipocotyl benchmarks. Parents with high-affinity values were IPB C15 and
crosses with particular value of high affinity and positive heterosis value was IPB C9 x
IPB C10.
Keywords: seed vigor, controlled deterioration methods, accelerated aging method,
genetic parameter seed vigor pepper.
RINGKASAN
Kemampuanbenihcabaidalammempertahankanmutubenihnya
di
penyimpananataudayasimpanbenihcabaimerupakankendala
vigor
benih
di
pemasaran.Dayasimpanbenihcabaiditentukanoleh vigor benih.Metodepengujian vigor
benihcabai
yang
mudah,
cepat,
efisiendanobjektifbelumbanyakditeliti.Vigor
benihcabaidikendalikanolehfaktorgenetik, dan vigor adalahsifatkuantitatif yang
dipengaruhiolehlingkunganselamapembentukanbenih,
panendanpenyimpanan.Penelitianinimencakuptigapercobaanyaitu
(1)
Metodepengusangancepatuntukpengujianvigor dayasimpanbenihcabai ((Capsicum annuun
L.), (2) Konsistensimetodepengujian vigor dayasimpanbenihcabaidan (3) Pendugaan
parameter genetik vigor dayasimpanbenihcabaimenggunakananalisissilanghalfdialel.
Percobaan pertama bertujuan mendapatkan metode pengujian vigor benih cabai
yang mudah, cepat, tepat dan objektif khususnya vigor daya simpan. Benih tanamanyang
digunakan adalah benih cabai (Capsicum annuum L) koleksi Bagian Genetika dan
Pemuliaan TanamanInstitut Pertanian Bogor (IPB) yang baru dipanen.Metode percobaan
menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor.
Faktornyaadalahmetodepengujian vigor dayasimpanbenihcabai.
Metodeperconaannyaterdiridari 5 metodeyaitu 1 metode deteriorasi alami (natural
deteriorationpadasuhukamardanRH terkontrol(metodepembanding), denganperiode 0, 3, 6,
9 dan 12 bulandengan 4 metodepengusangancepat yang akandibandingkanyaitu (1)
metodepengusangancepatdengan air panas60ºCdenganperiode 0, 60. 120, 180 dan 240
menit,(2) metodepengusangancepatdenganlarutanmetanol 20% denganperiode 0, 2, 4, 6
dan 8 jam, (3) metodepengusangandenganlarutanetanol 20% denganperiode 0, 2, 4, 6 dan 8
jam, dan (4) metodedeteriorasiterkontrolpadasuhutinggi 40°C, denganperiode 0,24,48,72
dan 96 jam.
Pada percobaan tahappertamasemua benih cabai yang digunakan pada 4 metode
pengusangan cepat terlebih dahulu dinaikkan kadar airnya dari 8-10% menjadi 22%. Hal
ini dilakukan berdasarkan pre eksperimen yang telah dilakukan. Jumlah benih cabai per
ulangan sebanyak 750 benih sehingga untuk 3 ulangan membutuhkan 2250
benih.Pengamatan dilakukan terhadap tolok ukur (a) daya berkecambah benih (DB),(b)
panjang radikula (PR), (c) panjang hipokotil (PH), (d) kecepatan tumbuh (KCt), (f) daya
hantar listrik (DHL)dan (g)indeks vigor (IV).
Hasilpengujiantahappertamamenunjukkanbahwahasil
4
tahapseleksimakadihasilkanmetode pengujian vigor daya simpanterbaik adalah metode
pengusangan cepat dengan larutan metanol 20% dengan periode waktu 0, 2, 4, 6, dan 8
jam. Metode pengujian tersebut dapat dipergunakan sebagai metode pengujian vigor daya
simpan benih cabai. Metode tersebut dapat digunakan pula pada penapisan awal vigor daya
simpan benih cabai dalam penelitian pemuliaan tanaman cabai.
Percobaankeduainibertujuanmengevaluasimetodepengusangancepat
methanol
20% selama 0, 2, 4, 6 dan 8 jam yaitubenihcabaihibrida, non hibrida, lokal, introduksi,
rawitdanbesar yang diproduksipadatahun 2009 dan 2010. Benih yang
digunakanadalahbenih non hibridasebanyak 4 genotipeproduksibenihtahun 2009 dan 4
genotipeproduksibenihtahun
2010.
Benihhibrida
yang
digunakanadalah10
genotipeproduksitahun 2009 dan 8 genotipeproduksitahun 2010.Analisis data yang
dilakukanmerupakananalisissudutkemiringangarisregressi yang merupakansudut yang
dihasilkandariperbandinganordinatdan axis.
Berdasarkanhasilujipengusangancepatdenganmenggunakan methanol 20% selama
0, 2, 4, 6 dan 8 jam diperolehinformasibahwa vigor dayasimpanbenihproduksitahun 2009
lebihbaikdaripadabenihproduksitahun
2010,
haliniterlihatdaritolokukurpanjanghipokotildanpanjangradikula (25.61° dan 23.45°)
dibandingkandenganbenihcabai non hibridaproduksitahun 2010 (28.85° dan 29.77°).
Keragamnya
vigor
dayasimpanbenihcabaiproduksitahun
2009
lebihtinggidaripadabenihproduksitahun
2010
yaituuntuktolokukur
11.70
untukpanjangradikuladan
7.87
untukkecepatantumbuh.
Benihcabai
yang
dievaluasiyaitubenihcabaihibridamemiliki
vigor
dayasimpanbenih
yang
samadenganbenihcabai
non
hibrida,
demikian
pula
antara
vigor
dayasimpanbenihcabailokalvsintroduksi,
danantara
vigor
dayasimpanbenihcabaibesarvscabairawit.
Tujuan percobaan tahap ketiga ini adalah mendapatkan metode seleksi dalam
membantu progam pemuliaan cabai untuk mnghasilkan benih vigor daya simpan yang
tinggi. Pendugaan parameter genetik dilakukan pada nilai varian additif, varian dominan,
varian genetik, varian lingkungan, varian fenotipe, heritabilitas arti sempit (h2ns),
heritabilitas arti luas, (h2bs), daya gabung umum, daya gabung khusus, heterosis, dan
heterobioltiosis.
Benihtetuacabai
yang
digunakanadalahbenihvarietasunggulcabaihasilpenelitiankoleksibagiangenetikadanpemulia
antanaman IPB. Genotype tersebutterdiridari IPB C2, IPB C9, IPB C10, IPB C15
danbenihpersilangan half dialel.UntukmendugaefekresiprokaldigunakanpersilanganIPB C9
x
IPB
C10.Metodepengujian
vigor
benihcabai
yang
digunakanadalahmetodepengusangancepatdenganmetanol 20% padalimaperiodewaktu 0, 2,
4, 6 dan 8 jam. Pengamatanpada 7tolokukuryaitu (1) dayaberkecambahbenih (DB), (2)
panjangradikula (PR), (3) panjanghipokotil (PH), (4) bobotbasahkecambah normal (BK),
(5) kecepatantumbuh (KCt), (6) dayahantarlistrik (DHL) dan (7) kadar air (KA).
Tidakadapengaruh
maternal
pada
vigor
dayasimpanbenihcabaiuntuktolokukurdayaberkecambah,
kecepatantumbuhbenihcabaidandayahantarlistrik,
sebaliknyaadanpengaruh
maternal
untukpanjangradikuladanpanjanghipokotil.Hasilanalisismenunjukkanbahwa
vigor
dayasimpanbenihcabaidikendalikanoleh gen intimenghasilkannilaiheritabilitasluas yang
sedanghinggatinggi, danheritabilitasdalamartisempit yang sangatrendahhinggasedang.
Tetua yang nilaidayagabungumumtinggiadalahtetua IPB C15 danpersilangan yang
nilaidayagabungkhusustinggidannilaiheterosispositifadalahpersilanganIPB C9 x IPB C10.
Kata kunci: vigor benih, metode deteriorasi terkontrol, metode pengusangan cepatbenih
cabai, parameter genetik.
@Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2012
Hak cipta dilindungi Undang-Undang
1.
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisankarya
ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauanmasalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar Institut Pertanian Bogor.
2.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam
bentuk apapun tanpa ijin Institut Pertanian Bogor
ANALISIS VIGOR DAYA SIMPAN BENIH
CABAI(Capsicum annuumL,) DAN PENDUGAAN
PARAMETER GENETIKNYA
LULUK PRIHASTUTI EKOWAHYUNI
Disertasi
sebagaisalahsatusyaratuntukmemperolehgelar
Doktorpada Program StudiAgronomi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Disertasi
: Analisis Vigor Daya Simpan Benih Cabai (Capsicum
annuumL.) danPendugaan Parameter Genetiknya
Nama
: Luluk Prihastuti Ekowahyuni
NIM
: A361020101
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Surjono Hadi Sutjahjo, MS
Ketua
Dr. Ir. Mohamad Rahmad Suhartanto, MSDr. Muhamad Syukur. SP. MS
Anggota
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Agronomi
Dekan sekolah PascaSarjana
Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi,MS
TanggalUjian :24 Januari 2012
Tanggal Lulus :
Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc Agr
PRAKATA
Puji syukur kehadiran Ilahi Rabbi, dengan rahmat dan hidayah Nya Disertasi ini
dapat diselesaikan. Disertai yang berjudul Analisis Vigor DayaSimpanBenihCabai
(Capsicum annuum L.) danPendugaan Parameter Genetiknya merupakan kelengkapan
tugas akhir pada Program Doktor Sekolah PascaSarjana Institut Pertanian Bogor (IPB).
Terimakasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada yang terhormat :
1. Prof. Dr. Ir. Surjono Hadi Sutjahjo, Prof. Dr. Ir. Sriani Suprihati (almarhumah), Dr.
Ir Mohamad Rahmad Suhartanto, dan Dr. Muhamad Syukur, SP, MSi atas
bimbingan dan arahan yang diberikan sejak penyusunan dan perencanan penelitian
hingga selesai penulisan.
2. Kedua orang tua yaitu Drs.H. Ahmad Sudaryono dan Hj.Sri Aminarti BA,kedua
mertua Sofyan Jamal Chaniago(alm) dan Ruhaida (alm) atas bantuan,pengertian,
dukungan, kasih sayang dan doanya selama ini.
3. Suami tersayang Hi.Yanzi Sofyan SE dan anak-anaktersayang Hj.Laila Maghfirah
Tsaqilah SKed, Hi.Muhammad Fajri Al Haq ST, Hi.Muhammad Yaumul Rizky
atas pengorbanan materil dan bantuan siprit serta pengertiannya selama ini.
4. Prof Dr Sarsidi SastroSumarjo Dan Prof. Dr. Hj. Satriyas Ilyas yang pernah
membimbing penulis pada proposal proposal sebelumnya.
5. Khusus keluarga besar Prof. Dr. Sriani Sujiprihati almarhumah yang banyak
membantu doa dan semangat pada penulis.
6. Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS dan Dr. Ir. Endang Murniati, MS sebagai penguji
pada Ujian Prakualifikasi Doktor.
7. Para Rektor Universitas Nasional Jakarta, Dekan Fakultas Pertanian Universitas
Nasional (UNAS), dan Ketua Jurusan Budidaya Pertanian UNAS yang telah
memberikan izin belajar.
8. Para Rektor, Para Dekan Sekolah PascaSarjana, dan Para Ketua Program Studi
Agronomi dan Hortikultura Sekolah PascaSarjana IPB, yang telah menerima
penulis untuk melanjutkan studi S3.
9. Dirjen Dikti Departemen Pendidikan Nasional memberikan Beasiswa Program
PascaSarjana (BPPS) strata S3.
10. Semua dosen-dosen mata kuliah yang mengajar penulis, semua tata usaha, dan
laboran selama penulis menjalani progran PascaSarjana S3 di IPB yang tidak bisa
disebutkan satu persatu.
11. Pimpinan Balai Penelitian dan rekan-rekan di Balai Penelitian Pertanian di
Cimanggis, Ibu Ami, MSi, Dina MSi, dan semua staf lainnya di laboratorium
12. Asisten penelitian di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih IPB, Laboratorium
Genetika dan Pemuliaan Tanaman, Laboratorium RGCI atas bantuan dan kerjasama
selamapenulis penelitian.
13. Rekan-rekan penulis yaitu Ibu Ade Tajur, bapak Rahmad Leuwikoppo, ibu Elly
Leuwikoppo, Rizal PKBT Baranang Siang, Bapak Sarju Leuwikoppo, Bapak Eman
Tajur, Dr.RahmiYunianti, MaryatisariMSi, Dr.Desta Wirnas,Dr. Siti Hasfah, Dr.
Ganefianti, Dr Dirvamena Broer, Dr Dini Dinarti, Dr Ketty Suketi, Dr. Gusti Ayu ,
Dr. Uci, Lasih MSi, Siti Marwiyah, MSi, Wahyu SP, Undang SP, Anda SP, Arief
MSi, Tiara SP, Andri, Rahmad, Sarju, Elly, Tio, Bambang, Wassa, Lingga,
Kristianto, Agnes, Fitri, dan semua yang tidak dapat disebut satu persatu yang telah
berbagi ilmu, materi penelitian dan pengalaman.
14. Pada mahasiswa bimbingan di UNAS selama penulis menjalani pendidikan S3
yaitu Aria Gumilang SP, Guran SP, Wahyu Aji Triwibowo SP, Surya Effendi SP,
Faransisca REL SP, Roswita SP, Reggi Dwijaya SP, Layla Endah SP, Richi Savitri,
SP, Arief Dharmawan Jaelani SP, Undang, SP, Ekawati, SP, Marcsuyud SP, Epi
Rahmadini SP, Sri Rahayu SP, Mustari dan Manto Wiratmoko dan semua
mahasiswa bimbingan akademik UNAS yang tidak bisa disebutkan satu persatu
atas kerjasama dan perhatiannya selama ini.
15. Para
ustadzahsahabatpenulisyaituustdazahSakinahSahab,
Nurjannah,
NurmalaKaban,
Sri
Tata,
dan
para
ustadzsahabat
dan
gurupenulisyaituUstadzRazzaq, Rahmatullah dan EnjangJauhariserta para
sahabatjamaahkhatamanQuran M. Taufiq, Rahmat S, Ali H. Achmad, Afifudin,
AdeNizarZulmi, SigitGunawan, Yan Musa, Sugiyo, Gimin, Aditya, Abdul Aziz,
Ariefdarmawan,
Opik,
Musa,
Farhan,
Alamsyah,
tak
lupa
jamaahpengajianibuibuHj. OnahKarsa, Hj. Een, HjAam, IbuYusufCiliwung,
IbuTitin,
IbuPeny,
IbuMuznah,
IbuCeku,
IbuNani,
Ibulain
yang
tidakdapatdisebutkansatupersatu, serta para Doktersahabat saya dr.Farah, dr. Titi
dan dr.Indrawati..
16. Para sopir dan pembantu, para sahabatsertasemuapihak yang telahmembantu dan
mendoakan
saya.
Akhirnyasemogatulisaninibermanfaatbagipengembanganilmupengetahuan.
Bogor, Februari2012
LulukPrihastutiEkowahyuni
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Lampung Selatan pada tanggal 26 Juni 1964 sebagai putri
pertama pasangan Drs. Hi.Ahmad Sudaryono dan Hj. Sri Aminarti,BA. Penulis menikah
dengan Hi.Yanzi Sofyan SE pada tanggal 18 Oktober 1987 dan telah dikarunia tiga orang
anak yaitu Hj.Laila Maghfirah Tsaqilah S.Ked, Hi.Muhammad Fajri Al Haq ST, dan Hi.
Muhammad Yaumul Rizky. Adik penulis 4 orang yaitu Unggul Purbantolo Dwiyantoro
SE, Ir Andi Wijanarko Tribaskoro, Ir. Hi.Dudi Agung Raharjo, M.T, dan Ichwan
Novianto PoncoNugroho,S.Kom.
Pendidikan sarjana penulis ditempuh di Program Studi Agronomi Jurusan
Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas`Lampung Bandar Lampung, lulus
pada tahun 1987. Sejak semester tiga tahun 1984 penulis telah dipercaya menjadi asisten
dosen matakuliah Botani Umum hingga tahun 1986, semester empat (1984) telah
dipercaya menjadi asisten dosen matakuliah Fisika hingga tahun 1986, semester lima
(1985) telah dipercaya menjadi assiten dosen matakuliah Fisiologi Tumbuhan hingga
tahun 1986.
Penulis juga aktif di organisasi kemahasiswaan yaitu; (1) Senat mahasiswa
Fakultas Pertanian UNILA tahun 1982 s/d 1985, (2) Himpunan Mahasiswa Pencinta
Alam Fakultas Pertanian UNILA dari tahun 1983 s/d 1986, (3) Organisasi Islamic
Science Study Club di Fakultas Pertanian UNILA dari tahun 1983 s/d 1986, (4)
Organisasi Paduan Suara UNILA dari tahun 1982 s/d 1986, (5) Aktif mengajar
bimbingan studi bagi mahasiswa SMA yang dikelola oleh Himpunan mahasiswa Islam
UNILA dari tahun 1983 s/d 1986, (6) Aktif di organisasi Masjid al Wasii UNILA dari
tahun 1984 s/d 1986 menjadi assiten dosen mata kuliah Agama Islam. Lulus pendidikan
S1 tahun 1987.
Pada tahun 1989 penulis diterima sebagai staf pengajar di Jurusan Budidaya
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Nasional Jakarta. Pada tahun 1996 penulis
diangkat menjadi Penatar se DKI Jakarta untuk Pedoman Penghayatan dan Pengamalan
Pancasila Wilayah Kodya Jakarta Timur hingga tahun 1998. Pada tahun 1996 penulis
juga mendapatkan kehormatan dipilih sebagai Dosen Teladan Harapan II di Kopertis
Wilayah III Jakarta.
Pada tahun 1999 penulis mendapatkan kesempatan melajutkan ke program pasca
sarjana S2 pada Program Studi Agronomi Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
(IPB) dan selesai tahun 2002. Beasiswa pendidikan pasca sarjana diperoleh dari BPPS
Dikti Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia.
Pada tahun 2002 penulis kembali mendapatkan kesempatan melanjutkan program doktor
Studi Agronomi Program Pascasarjana IPB dan mendapatkan Beasiswa pendidikan pasca
sarjana diperoleh dari BPPS Dikti Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia.
Program ini masih dijalani hingga sekarang.
Selama mengikuti program doktor penulis menjadi anggota Perhimpunan Ilmu
Pemuliaan Indonesia (PERIPI), menjadi anggota perhimpunan hortikultura Indonesia
(PERHORTI) IPB, dan menjadi anggota Perhimpunan Masyarakat Perbenihan Indonesia
(PMPI). Saat ini penulis sedang membuat artikel yang berjudul ”Pengembangan Metode
Pengusangan Cepat untuk menduga Vigor daya simpan benih cabai (Capsicum spp)” di
Jurnal agronomi Indonesia.Artikel judul ”Analisis Pendugaan Parameter Genetik Vigor
Daya Simpan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dipresentasikan secara oral pada
Seminar NasionalPERHORTI tanggal 23-24 November 2011 di Balai Penelitian
Tanaman Sayuran (BALITSA) Lembang Bandung. Karya-karya ilmiah tersebut
merupakan bagian dari program S3 penulis.Penulis juga membuat artikel di jurnal
Perhimpunan Hortikultura Indonesia yang berjudul ”Analisis Pendugaan Parameter
Genetik Vigor Daya Simpan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dipresentasikan pada
Seminar NasionalPERHORTI tanggal 23-24 November 2011, di Balai Penelitian
Tanaman Sayuran (BALITSA) Lembang Bandung dan dua artilkel lainnya disajikan oleh
PERHORTI dalam bentuk poster dan prosiding.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ...................................................................................................xviii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xix
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xx
PENDAHULUAN ........................................................................................................ 1
Latar Belakang .................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ................................................................................................ 2
Kerangka Pemikiran dan Pengajuan Hipotesis ................................................... 3
Ruang Lingkup Penelitian ................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................................... 5
Tanaman Cabai (Capsicum spp.) ........................................................................ 6
Benih Cabai ......................................................................................................... 7
Vigor Benih ........................................................................................................ 9
Permasalahan Benih Vigor ........................................................................ 9
Hubungan Vigor Benih, Viabilitas dan Deteriorasi ................................. 10
Vigor Daya Simpan Benih ....................................................................... 12
Pengujian Vigor Benih ........................................................................... 13
Parameter Genetik Vigor Benih ....................................................................... 15
Metode Persilangan Diallel...................................................................... 15
Daya Gabung Galur Murni ...................................................................... 17
Heritabilitas.............................................................................................. 18
Variabilitas Genetik ................................................................................. 19
Heterosis .................................................................................................. 19
Penelitian Pendugaan Parameter Genetik Vigor Benih ........................... 21
METODE PENGUSANGAN CEPAT UNTUK PENGUJIAN VIGOR DAYA
SIMPAN BENIH CABAI(Capsicum annuum L.) ..................................................... 24
Pendahuluan ............................................................................................................... 25
Bahan dan Metode............................................................................................. 26
Waktu dan Tempat
Penelitian…………………………………………………………………….. 26
Bahan Tanaman ....................................................................................... 26
Metode Percobaan ................................................................................... 27
Metode Pengujian Vigor Benih Cabai.............................................. 27
Hasil dan Pembahasan....................................................................................... 31
Metode Deteriorasi Alami pada Suhu Kamar dengan RH (90-95%)
terkontrol (Metode Pembanding) ............................................................. 31
Pemilihan metode Pengusangan Cepat .................................................... 33
Kesimpulan ....................................................................................................... 36
EVALUASI VIGOR DAYA SIMPAN BENIH PADA BERBAGAI GENOTIPE
CABAI (Capsicum annuum L.) DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT . 37
Pendahuluan ...................................................................................................... 39
Bahan dan Metode............................................................................................. 40
Waktu dan Tempat Percobaan ................................................................. 40
Bahan Percobaan .................................................................................... 40
Produksi Benih ........................................................................................ 40
Metode Penelitian ................................................................................... 42
Pengamatan Percobaan ............................................................................ 42
Analisis Data ............................................................................................ 43
Hasil dan Pembahasan....................................................................................... 44
Panjang Radikula ..................................................................................... 47
Panjang Hipokotil .................................................................................... 48
Daya Berkecambah .................................................................................. 48
Kecepatan tumbuh ................................................................................... 49
Daya Hantar Listrik ................................................................................. 50
Kesimpulan ....................................................................................................... 52
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK VIGOR DAYA SIMPAN BENIH
CABAI (Capsicum annuum L.) MENGGUNAKAN ANALISIS DIALLEL .......... 54
Pendahuluan ...................................................................................................... 56
Bahan dan Metode............................................................................................. 57
Waktu dan Tempat .................................................................................. 57
Metode Percobaan ................................................................................... 57
Pelaksanaan Percobaan ............................................................................ 57
Pengamatan Percobaan ............................................................................ 58
Analisis Data ............................................................................................ 58
Hasil dan Pembahasan....................................................................................... 59
Kesimpulan ....................................................................................................... 64
PEMBAHASAN UMUM ........................................................................................... 65
KESIMPULAN UMUM ............................................................................................ 68
SARAN....................................................................................................................... 69
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 70
LAMPIRAN ............................................................................................................... 79
DAFTAR TABEL
No
Judul
Halaman
1
Daftar species cabai yang telah dibudidayakan, tipe liarnya serta
daerah penyebaran ……………………………………………………
6
2
Kebutuhan dan Ketersediaan Benih Hortikultura Bermutu Tahun
2005-2006……………………………………………………………..
10
3
Hasil analisis ragam viabilitas dan vigor semua metode pengujian
vigor benih cabai……………………………………………………..
33
4
Nilai tengah rata-rata semua metode pengujian vigor daya simpan
benih cabai…………………………………………………………….
34
5
Rekapitulasi hasil Analisis Regressi tolok ukur semua metode pengujian
vigor benih cabai………………………………………………………
35
6
Hasil uji t antara metode standar dengan 4 metode pengujian vigor benih
36
7
Ringkasan hasil analisis uji pada pengembangan metode pengujian vigor
benih cabai unuk nilai KK(%), R-Sq(°) dan uji t (°)…………………
36
8
Daftar Genotipe Benih cabai Produksi tahun 2009 dan
2010…………………………………………………………………
41
9
Uji Orthogonal Kontras Laju Penurunan Vigor (Deteriorasi) Benih
Cabai……………………………………………………………………..
44
10
Besar Sudut ( 2) laju penurunan Vigor Benih Non Hibrida produksi
tahun 2009 dan 2010……………………………………………………
44
11
Besar Sudut ( 2) laju penurunan Vigor Benih Hibrida produksi tahun
2009 dan 2010…………………………………………………………..
45
12
Hasil uji orthogonal kontras laju penurunan vigor daya simpan benih (α)
cabai pada Panjang radikula …………………………………………
47
13
Hasil uji orthogonal kontras laju penurunan vigor daya simpan benih (α)
cabai pada Panjang hipokotil ……………………………………
47
14
Hasil uji orthogonal kontras laju penurunan vigor daya simpan benih (α)
cabai pada Daya berkecambah ………………………………….
48
15
Hasil uji orthogonal kontras laju penurunan vigor daya simpan benih (α)
cabai pada Kecepatan tumbuh …………………………………..
48
16
Pengaruh metode pengusangan cepat metanol (20%) 5 periode terhadap
daya hantar listrik ……………………………………………………..
49
17
Rekapitulasi hasil evaluasi vigor daya simpan benih cabai ………….
50
18
Persilangan pembentukan benih F1 untuk Populasi Studi…………….
55
19
Uji Pengaruh Maternal dan kehomogenan ragam populasi F1 dan F1R
untuk data viabilitas dan vigor benih cabai…………………………….
58
20
Nilai analisis ragam daya gabung persilangan half dialel laju penurunan
vigor daya simpan benih cabai pada panjang radikula, panjang hipokotil,
daya berkecambah, kecepatan tumbuh dan daya hantar listrik………….
58
21
Nilai
analilis
ragam
Dialel…………………….
59
23
Nilai daya gabung umum (DGU) vigor benih cabai ……………………..
59
24
Nilai daya gabung khusus (DGK) vigor benih cabai ……………………..
60
25
Ragam aditif, ragam dominan fenotipe, ragam genetic, ragam lingkungan
heritabilitas dalam arti luas dan heritabilitas arti sempit laju penurunan
vigor daya simpan………………………………………………………..
60
26
Nilai Heterosis semua Tolok Ukur Viabilitas dan Vigor Benih Cabai…….
61
daya
gabung
Persilangan
Half
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Bagan alir penelitian……………………………………………..
4
2
Keragaman tipe buah cabai dalam species Capsicum anuum L.,…..
5
3
Biji cabai dan bagian-bagiannya……………………………………
8
4
Kecambah normal cabai……………………………………………
8
5
Hubungan antara vigor benih, viabilitas dan deteriorasi…………..
11
6
Produksi benih di Kebun Percobaan IPB Leuwikopo……………
41
7
Benih cabai IPB C15 dan IPB C10 dan benihnya…………..
42
8
Benih cabai IPB C9 yang telah diekstraksi dengan kadar air 8 ± 2% .
42
9
Laju penurunan vigor benih tolok ukur daya hantar listrik
(μmhos/cm/g) yang ditunjukkan dengan sudut α selama periode
pengusangan cepat…………………………………….…………..
43
10
Laju penurunan vigor benih tolok ukur daya berkecambah (DB(%)),
kecepatan tumbuh (KCT (%/etmal)) yang ditunjukkan dengan sudut
α selama periode pengusangan cepat……….…………..
44
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN
1.
Halaman
Hasilanalisisragammetodedeteriorasialamidanmetodepengusangan
cepatmetanol ………………………............................................................... ..80
2. Hasilanalisisragammetodedeteriorasialamidanmetodepengusangan
cepatmetanol ………………………...............................................................
81
3. Hasilanalisisregresitetua IPB C2 dansudutkemiringan (α) benih
produksitahun 2010……………………………………………………..…… 82
4.
Hasilanalisisregresipersilangan IPB C9 x IPB C8 dansudutkemiringan (α)
Benihproduksitahun 2010……..………………………………………… … 83
5.
Hasilanalisisregresipersilangan IPB C9 x IPB C10dansudutkemiringan (α)
Benihperoduksitahun 2010……..………………………………………… … 84
6.
Hasilanalisisregresipersilangan IPB C9 x IPB C15 dansudutkemiringan (α)
benihproduksitahun 2010……………………………………………….. … 85
7.
Nilai tengah rata-rata panjang radikula………………………………………86
8.
Nilai tengah rata-rata panjang hipokotil……………………………………. 87
9.
Nilai tengah rata-rata daya berkecambah………………………..…………
88
10. Nilai tengah rata-rata kecepatan tumbuh, kadar air dan daya hantar
listrik………………………..…………………….. ………………….89
11. Rekapitulasihasiluji F vigor cabai………..……………………..……
90
12. Hasilanalisisragamujikontrastolokukurpanjangradikula…………..90
13. Hasilanalisisragamujikontrastolokukurpanjanghipokotil.…..……
90
PENDAHULUAN
LatarBelakang
Salah
satupermasalahanbenihhortikulturaadalahkurangtersedianyabenihbermutu.Ketersediaanbenihh
ortikulturabermututermasukcabai
(Capsicum
annuumL.)
hanyasebesar
sehinggabelumdapatmemenuhikebutuhanpetani(DirektoratJenderalHortikultura
tersebutditambahlagidenganpenurunanmutusebesar
25%
pada
proses
53.1%
2008).Hal
tataniagabenih
(Copeland dan McDonald 2001).
Penurunanmutubenihpadawaktutataniagadisebabkanbenihmengalamipenyimpananselam
aperiodesimpanseringterjadikondisi
suboptimum
terutamakelembabannisbiudara
(RH)
meskipunpadasuhukamar,
danbenihdituntutharusdapatmempertahankanmutunya.Kemampuanbenihuntukmempertahanka
nmutunyapadakondisi
suboptimum
dayasimpanbenih.Dayasimpanbenihditentukanoleh
disebut
vigor
benih.Sadjadet
vigor
al.
(1999)
menyatakanbahwa vigor benih yang tinggimempunyaidayasimpan yang tinggi.
Metode pengujian vigor daya simpan benih khususnya untuk benih cabai yang cepat,
tepat, dan terbaik masih sangat sedikit informasinya. Metode pengujian vigor benih yang
divalidasi oleh ISTA (2007) (International Seed Testing Association) yaitu metode
pengusangan cepat AA (accelerated aging) dan conductivity test (daya hantar listrik)masih
terbatas pada benih seperti jagung (Zea mays L.) dan kacang kedelai (Glycine max L.). Addai
dan Kantaka (2006) menggunakan tiga metode pengusangan cepat pada benih kedelai yaitu
pertama merendam benih kedelai pada larutan etanol 20% selama 2 jam, kedua merendam
benih dalam larutan cairan metanol 20% selama 2 jam dan ketiga merendam benih dalam air
panas 75oC selama 70 detik. Metode–metode tersebut akan dipergunakan sebagai
pengembangan metode pengujian vigor daya simpan benih cabai pada penelitian ini.
Hubungan vigor daya simpan benih dengan kemunduran (deteriorasi) benih sudah
diteliti oleh Demir dan Mavi (2010) yang menyatakan bahwa metode pengusangan cepat
berkorelasi dengan menurunnya mutu benih pada kondisi penyimpanan suhu tinggi dan RH
tinggi. Kapoor (2010) meneliti tentang deteriorasi benih dan metode pengusangan cepat pada
2
benih chickpea. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa benih yang mengalami deteriorasi
benih berkorelasi positif dengan benih yang mengalami pengusangan cepat.
Vigor daya simpan benih dipengaruhi oleh faktor genetik dan kemungkinan
dikendalikan oleh beberapa gen (Clerkx et al. 2004). Vigor daya simpan benih merupakan
sifat kuantitatif yang dipengaruhi oleh faktor lingkungan selama pembentukan benih, panen
dan penyimpanan (Contreras et al. 2009). Pengaruh genetik yang terkait dengan daya simpan
benih telah diteliti pada Arabidopsis sp. (Allonso et al. 1999).
Informasi genetik vigor daya simpan benih cabai masih sedikit. Informasi genetik
mengenai vigor daya simpan benih cabai dilakukan dengan analisis pendugaan parameter
genetik. Analisis tersebut diperlukan untuk mengukur besar kecilnya faktor genetik terhadap
vigor daya simpan benih cabai. Pendugaan diantaranya dapat dilakukan dengan mengukur
nilai varian aditif, dominan, genetik, fenotip, lingkungan, daya gabung umum, daya gabung
khusus, heritabilitas arti luas, heritabilitas arti sempit, heterosis dan heterobioltiosis.
Penelitian tentang vigor daya simpan benih cabai dan pendugaan parameter genetiknya
merupakan ”novelty” dari penelitian ini karena informasi tentang ini masih sangat sedikit.
Penelitian ini sangat bermanfaat untuk membantu program pemuliaan cabai berdaya simpan
tinggi.
Diharapkan dari penelitian ini diperoleh metode pengujian pengusangan cepat yang
dapat menduga vigor dayasimpanbenih cabai selama penyimpanan. Metode pengujianvigor
dayasimpanbenih cabai yang terbaik adalah metode yang cepat, murah, tepat dan objektif.
Metode tersebut diharapkan dapat digunakan sebagai metode penapisan awal dalam program
pemuliaan benih cabai berdaya simpan tinggi.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk
1.
Memperoleh metode pengujian vigor daya simpan benih cabai (Capsicum annuum L.)
yang cepat, tepat, efisien dan objektif.
2.
Mengevaluasi vigor daya simpan benih cabai pada berbagai genotipe cabai dengan
metode pengusangan cepat.
3.
Mendapatkan nilai pendugaan parameter genetik yang terkait vigor daya simpan benih
cabai.
3
Kerangka Pemikiran dan Pengajuan Hipotesis
Permasalahan kebutuhan benih bermutu cabai yang masih kurang dan menurunnya
mutu benih di penyimpanan pada saat tata niaga benih. Benih cabai yang mempunyai vigor
daya simpan tinggi sangat diperlukan.
Metode pengujian untuk menentukan vigor daya simpan benih cabai yang cepat,
tepat, efisien dan objektif perlu dikembangkan. Penelitian ini mengembangkan metode
pengusangan cepat dan metode deteriorasi alami pada suhu kamar dengan kelembaban (RH)
terkontrol untuk pendugaan vigor daya simpan benih cabai. Informasi genetik vigor daya
simpan benih diperlukan untuk membantu program pemuliaan cabai. Pendugaan parameter
genetik dan vigor daya simpan benih cabai belum cukup banyak informasinya. Informasi
tersebut dapat digunakan untuk penapisan awal benih cabai berdaya simpan tinggi dalam
program pemuliaan tanaman.
Ruang Lingkup Penelitian
Keseluruhan penelitian dibagi dalam tiga tahappercobaan.
Tahappertama yaitu pengembanganmetode pengusangancepatuntukpengujian vigor
dayasimpan benih cabai.Tahapini bertujuan untuk memperoleh metode yang cepat, tepat,
efisiendanobjektifuntuk pengujian vigor dayasimpanbenih cabai. Metode pengujian vigor
dayasimpanbenihcabaiyang dihasilkan akan dipergunakan pada percobaan kedua.
Tahapkedua
yaitu
evaluasivigor
dayasimpanbenih
cabai
padaberbagaigenotipedenganmetodepengusangancepat.Tahapinibertujuanmengevaluasi vigor
dayasimpanbenihcabaipadaberbagaigenotipecabaidenganmetodepegusangancepat.Genotipeya
ng
diujiadalahbenihhibrida,
non
hibrida,
lokal,
introduksi,
rawitdanbesar
yang
diproduksitahun 2009 dan 2010.
Tahap ketiga yaitu adalah analisis pendugaan parameter genetik vigor benih cabai.
Tujuan percobaan ini adalah untuk mendapatkan nilai pendugaan parameter genetik vigor
dayasimpanbenih cabai.
Sasaran
akhir
penelitian
ini
adalah
mendapatkan
metode
pengujianvigor
dayasimpanbenihcabai yang cepat, tepat, efisien, objektifdankonsistensertaanalisispendugaan
4
parameter genetikuntuk vigor dayasimpanbenihcabai. Semuahasiliniuntukmembantu program
pemuliaancabaidalammenghasilkangenotipecabai yang mempunyaidayasimpanbenih yang
tinggi.Keseluruhan kegiatan penelitian dirangkum dalam bagan alir penelitian (Gambar 1).
Koleksigenotipecabaispecies Capsicum annuumL.
Praeksperimenpersiapanbahandanmetode
Pengembangan metode pengusangan cepat untuk menguji vigor daya
simpan benih cabai
Evaluasivigor dayasimpanbenihcabaipadaberbagaigenotipecabai (Capsicum annuum L.)
denganmetodepengusangancepatmetanol 20% dengan 5 periode
Analisis pendugaan parameter genetikvigordaya simpan benihcabai
Informasitentangmetodepengujiancepat,
tepat,
effisiendanobjektifuntukmendugadayasimpanbenihcabai.
Informasihasilevaluasivigor
dayasimpanbenihcabaipadaberbagaigenotipecabaidenganmetodepengusa
ngancepat
Nilaipendugaanparameter genetikvigor dayasimpanbenihcabai.
Gambar 1.BaganAlurPenelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Cabai
Tanaman cabai merupakan tanaman asli dari Amerika yang daerah penyebarannya
meliputi Meksiko, Amerika Tengah, dan Amerika Selatan. Columbus adalah orang yang
pertama kali memperkenalkan tanaman cabai dan membawa biji yang dijadikan benih ke
Spanyol pada tahun 1493, sampai kemudian benihnya banyak ditanam di Eropa. Di Asia,
tanaman cabai diperkenalkan oleh bangsa Portugal dan Spanyol pada abad ke - 16,
sekarang ini tanaman cabai sudah tersebar di seluruh dunia termasuk Indonesia (Bosland
dan Votava 1999).
Di Indonesia cabai (Capsicum annuum L.) adalah sayuran penting yang paling
banyak dikenal memiliki nilai ekonomi tinggi. Di Indonesia cabai dapat tumbuh dan
berproduksi di dataran rendah dan tinggi, baik di lahan sawah atau tegalan sehingga
arealnya mencapai 150,000 ha (Direktorat Jenderal Hortikultura 2008), tetapi
produktivitasnya masih sangat rendah. Species Capsicum annuum L. mempunyai
keragaman tipe buah yang tinggi untuk (Gambar 2).
Gambar 2. Keragaman tipe buah cabai dalam genotipe species C. annuum L.
Sumber : Dremann (2008)
Cabai dalam species Capsicum spp. ini memiliki karakteristik yang luas pada ukuran
buah, warna, dan bentuknya, yaitu dengan panjang bervariasi antara 1.5-30 cm, bentuk
buah yang sangat lonjong, mengerucut dan bundar, berwarna hijau dan kuning saat belum
matang, oranye dan coklat saat sudah matang. Karakteristik tanamannya memperlihatkan
keragaman yang tinggi. Keragaman yang tinggi tipe buah (Gambar 2). Banyaknya species
cabai dalam genus Capsicum. Genus Capsicum termasuk di antaranya adalah lima spesies
yang telah dibudidayakan yaitu Capsicum annuum, C. baccatum, C. chinense, C.
frustescens, dan C. pubescens (Greenleaf 1986).
Daftar spesies cabai yang dibudidayakan dan liar serta daerah penyebarannya
disajikan pada Tabel 1. Tanaman cabai berbentuk semak dengan batang berkayu dan tipe
6
percabangan tegak atau menyebar dengan karakter yang berbeda-beda tergantung
spesiesnya. Tinggi tanaman cabai berkisar 30–75 cm. Daunnya berwarna hijau dan atau
hijau tua, tumbuh pada tunas-tunas samping berurutan, pada batang utama dan tunggal
tersusun secara spiral. Daunnya berbentuk hati lonjong atau bulat telur dengan letak yang
berselang-seling (Poulus 1994).
Tabel 1. Daftar spesies cabai yang telah dibudidayakan, tipe liarnya serta daerah
penyebaran
Spesies
Status
Daerah sebaran
Amerika Selatan hingga
C. annuum L.
Dibudidayakan Colombia tropik, subtropik dan
daerah beriklim sedang
Dataran rendah Amerika Selatan
C. chinense Jacq.
Dibudidayakan
bagian timur
C. frutescens L.
Dibudidayakan Amerika tropik
Peru, Bolivia, Paraguay, Brazil,
C. baccatum L.
Dibudidayakan
Argentina
C. praetermisum Heiser & Smith.
Liar
Brazil Selatan
Argentina Utara, Bolivia
C. chacoense A. T. Hunz.
Liar
Paraguay,
Daerah Andes, dataran tinggi
C. galapagoense A. T. Hunz.
Liar
Amerika Tengah bagian utara
hingga Meksiko
Daerah Andes, dataran tinggi
C. pubescens R & P.
Dibudidayakan Amerika Tengah bagian utara
hingga Meksiko
C. cardendaii Heiser & Smith.
Liar
Bolivia
C. eximium A.T.Hunz.
Liar
Bolivia, Argentina utara
C. tovarii Eshbaugh, Smith,
Liar
Andes, Peru tengah
Nickrent.
C. lanceolatum.
Liar
Guetamala
Sumber: Greenleaf (1986)
Menurut Kusandriani (1996) bunga cabai termasuk bunga lengkap, yaitu terdiri atas
kelopak dan mahkota, Daun-daun mahkota yang berlekatan menjadi satu sehingga
digolongkan dalam sub-kelas Sympetalae. Bunga tanaman cabai mempunyai bunga tunggal
atau soliter dan tumbuh pada ujung ruas, serta merupakan bunga sempurna. Alat kelamin
jantan dan betina terdapat pada satu bunga. Mahkota bunga berwama putih atau ungu
tergantung pada kultivarnya, helaian mahkota bunga berjumlah lima atau enam. Pada dasar
bunga terdapat daun bunga berjumlah lima helai kadang-kadang bergerigi. Setiap bunga
mempunyai satu putik, kepala putik berbentuk bulat. Bunga cabai terdiri dari lima petal,
lima sepal, satu putik, dan lima benang sari yang fertile.
7
Bunga cabai termasuk menyerbuk sendiri tetapi dapat terjadi penyerbukan silang
dengan bantuan lebah atau serangga lainnya dengan persentase persilangan berkisar 7.636.8%. Bunga tanaman cabai cenderung bersifat protogyny, yaitu kepala putik telah masak
sebelum tepung sari keluar dari kotak sari atau sebelum anthesis, dan tepung sari keluar
pada saat bunga mekar (Greenleaf 1986).
Menurut Kusandriani (1996) persilangan cabai sering terjadi pada bunga yang
mempunyai tangkai putik yang panjang dan kepala putik lebih tinggi dari kotak sari,
sedangkan penyerbukan sendiri sering terjadi pada bunga yang memiliki tangkai putik
yang pendek sehingga letak kepala putik lebih rendah dari kepala sari. Bunga tunggal
terdapat pada setiap ruas dan pada saat antesis tangkai bunga umumnya merunduk. Bunga
pertama biasanya terbentuk pada umur 23-31 hari sesudah tanam (HST) dan buah pertama
biasanya mulai terbentuk pada umur 29-40 HST.
Benih Cabai
Benih cabai dihasilkan dari buah yang matang dalam waktu 34-40 hari setelah
pembuahan. Umumnya memiliki biji cabai berwarna kuning jerami (Hernandez 2002).
Proses pemanenan cabai mempengaruhi mutu benihnya baik viabilitas maupun vigornya.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat pemanenan cabai adalah ciri dan umur
panen, cara panen, periode panen dan perkiraan produksi. Pemanenan pada saat masak
fisiologis adalah yang terbaik karena pada saat itu vigor benih yang maksimum. Cabai
dipanen pada saat buah memiliki bobot maksimal, buahnya padat dan warnanya 90% tepat
merah menyala (Kusandriani 1996).
Benih cabai terdiri atas enam bagian (Gambar 3) yaitu endosperm, mikrofil,
kotiledon, embrio, testa (seed coat), dan radikula. Endosperm adalah jaringan penyimpan
cadangan makanan genomnya berasal dari maternal. Mikrofil adalah saluran atau lubang
yang menutup kulit benih, pada nuselus melalui tabung polen yang biasanya dimiliki
selama fertilisasi. Pada saat benih matang dan mulai berkecambah mikrofil membantu
untuk masuknya air. Biasanya tonjolan radikula melalui mikrofil endosperm. Kotiledon
biasanya disebut sebagai daun benih. Embrio adalah sporofit muda hasil fertilisasi.
Hipokotil adalah batang yang mirip dengan aksis embrionik di bawah kotiledon. Embrio
matang terdiri atas kotiledon, hipokotil dan radikel. Testa adalah lapisan pelindung luar
benih yang dikembangkan dari integument pada ovul Meyr (2005).
8
Gambar 3. Biji cabai dan bagian-bagiannya.
Sumber : Meyr A (2005)
Radikula adalah akar embrionik pada embrio matang bersama-sama dengan
hipokotil(Pada Gambar 4), bagian-bagian biji cabai harus berkembang sempurna untuk
menghasilkan kecambah normal.
Biji dan benih mempunyai fungsi yang berbeda. Biji berfungsi sebagai sebagai bahan
pangan atau pakan, sedangkan benih berfungsi sebagai bahan perbanyakan tanaman.
Baihaki (2009) menyatakan benih sebagai bahan perbanyakan harus diperhatikan mutunya
karena dapat mempengaruhi produksi hingga 60%.
Gambar 4. Kecambah Normal Cabai
Mutu benih yang tinggi sudah diupayakan sejak benih akan diproduksi, selama
pertanaman di lapang hingga masa menjelang panen. Mutu benih menjadi jaminan bagi
konsumen benih, dan informasi mengenai mutu benih didapatkan dari pengujian. Hasil
pengujian langsung adalah perwujudan kecambah atau bibit. Mutu benih cabai dipengaruhi
oleh faktor genetik dan lingkungan (Baihaki
2009). Berapa besar faktor genetik
9
mempengaruhi mutu benih belum banyak informasinya, karena pada umumnya faktor
lingkungan banyak mempengaruhi mutu benih.
Terdapat kriteria tipe kecambah normal yang telah ditentukan oleh International
Seed Testing Association (ISTA 1999). Pada cabai, kriteria kecambah normal (Gambar 4)
yaitu akar primer tumbuh dan berkembang dengan baik, jaringan pembuluh berkembang
dengan baik dan tidak terdapat kerusakan; plumula telah tumbuh, plumula harus tumbuh
utuh serta berwarna hijau, tumbuhnya boleh melengkung asal tidak busuk; kecambah
kelihatan sehat, atau tidak ada kerusakan.
Vigor Benih
Vigor benih adalah kemampuan benih untuk tumbuh dan berkembang menjadi
tanaman normal, meski kondisi alam tidak optimum atau suboptimum. Benih yang vigor
akan menghasilkan produk di atas normal kalau ditumbuhkan pada kondisi optimum
(Sadjad et al. 1999). Kondisi suboptimum adalah kondisi alam terbuka berupa biosfer
yang mengganas, cuaca yang tidak akrab, tanah yang tidak subur, pengairan yang tidak
menunjang, semua keadaan itu dapat terjadi. Benih vigor yang mampu menumbuhkan
tanaman normal pada kondisi alam sub optimum dikatakan memiliki kekuatan tumbuh.
Permasalahan vigor benih
Ketersediaan benih tanaman sayur dan umbi-umbian masih sangat rendah. Yaitu
4.1% (Direktorat Jenderal Hortikultura Departemen Pertanian 2008). Masalah lain adalah
rendahnya mutu benih.
Benih tidak selalu segera ditanam, sehingga mengalami penundaan tanam artinya
mengalami penyimpanan. Benih yang diproduksi di daerah tertentu mengalami jarak
tempuh yang panjang hingga beberapa hari.
Pada tataniaga pertanian benih cabai selalu mengalami penyimpanan pada kondisi
sub optimum sebelum sampai ke tangan petani. Penyimpanan pada kondisi sub optimum
merupakan kondisi penyimpanan yang kurang baik, karena menyebabkan terjadinya
penurunan mutu benih cabai baik viabilitas maupun vigornya sebelum ditanam.
Teknologi penyimpanan yang baik dapat mencegah atau memperlambat kemunduran
benih. Benih yang mempunyai viabilitas awal tinggi (mutu benih tinggi) akan memiliki
daya simpan yang baik dibandingkan dengan benih yang mempunyai viabilitas awal yang
10
rendah (mutu benih rendah). Pada benih cabai menurunnya vigor benih ditunjukkan oleh
menurunnya (panjang radikula, panjang hipokotil, daya berkecambah benih, kecepatan
tumbuh benih, indeks vigor dan terjadi peningkatan nilai daya hantar listrik (Tabel 4). Hal
ini didukung oleh Copeland dan Mc