Pola Kemunduran Viabilitas Dan Pengembangan Metode Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Pepaya (Carica Papaya L)

POLA KEMUNDURAN VIABILITAS DAN PENGEMBANGAN
METODE PENDUGAAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH PEPAYA (Carica papaya L.)

ASTRYANI ROSYAD

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pola Kemunduran
Viabilitas dan Pengembangan Metode Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih
Pepaya adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, September 2016
Astryani Rosyad
NIM A251140031

RINGKASAN
ASTRYANI ROSYAD. Pola Kemunduran Viabilitas dan Pengembangan Metode
Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Pepaya (Carica papaya L.). Dibimbing
oleh M RAHMAD SUHARTANTO dan ABDUL QADIR.
Keberhasilan budidaya pepaya diawali dengan penggunaan benih
berkualitas yang dapat menghasilkan buah bermutu. Mutu, jumlah dan
kesinambungan dalam penyediaan benih menjadi perhatian yang cukup penting
dalam pengembangan budidaya pepaya. Informasi mutu benih selama
penyimpanan dapat diketahui melalui penyimpanan secara aktual dan pendugaan
vigor daya simpan. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan metode
pengusangan cepat yang efektif antara fisik dengan kimia, mempelajari
kemunduran benih selama pengusangan cepat dengan pola time series, serta
mempelajari penurunan benih selama penyimpanan aktual pada kondisi simpan
kamar (suhu 28-30°C, RH 75-78%) dan AC (suhu 18-20°C, RH 51-60%) dengan
tiga tingkat kadar air awal (7-9%, 9-11%, dan 11-13%) selama 22 minggu. Tujuan

akhirnya adalah membangun model vigor daya simpan benih.
Penelitian pengusangan cepat dan penyimpanan dilakukan pada bulan
Oktober 2015 hingga Mei 2016 di laboratorium benih, Dept AGH, IPB. Kedua
penelitian menggunakan rancangan acak lengkap tersarang dengan empat ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengusangan cepat secara fisik dengan alat
IPB 77-1 MMM lebih efektif daripada pengusangan kimia dengan alat IPB 77-1
MM untuk benih pepaya. Benih pepaya mengalami penurunan viabilitas dengan
peubah daya berkecambah menjadi 80.26% dan penurunan vigor dengan peubah
indeks vigor menjadi 70.91% setelah diusangkan secara fisik selama 33 menit.
Kemunduran viabilitas benih yang disimpan selama 22 minggu dengan
peubah daya berkecambah terendah terdapat pada kombinasi perlakuan kondisi
simpan kamar dan KA awal 11-13% (DB 55.67%) serta kondisi simpan AC dan
KA awal 7-9% (DB 55.33%). Kombinasi perlakuan lainnya memiliki tingkat
viabilitas yang masih tinggi dengan kisaran DB antara 64.00-66.67%. Sedangkan
kemunduran vigor benih pada periode simpan yang sama, dengan tolok ukur
indeks vigor terendah terdapat pada kombinasi perlakuan kondisi simpan kamar
dan KA awal 11-13% (IV 22.67%), sedangkan tertinggi pada perlakuan ruang AC
dan KA awal 9-11% (IV 54.67%).
Hasil penelitian juga menunjukkan terdapat korelasi yang erat antara pola
kemunduran benih pada pengusangan cepat dan penyimpanan aktual, sehingga

model pendugaan vigor daya simpan (y) berdasarkan waktu pengusangan (x)
dapat disusun dengan persamaan y = a + b expcx. Simulasi pendugaan vigor daya
simpan dengan nilai konstanta a, b, dan c serta input waktu pengusangan dapat
menduga vigor daya simpan benih selama penyimpanan aktual.
Kata kunci : alat IPB 77-1 MM, alat IPB 77-1 MMM, pengusangan cepat,
penyimpanan benih, simulasi

SUMMARY
ASTRYANI ROSYAD. Viability Deterioration Pattern and Storability Estimation
Method of Papaya (Carica papaya L.) Seed. Supervised by M RAHMAD
SUHARTANTO and ABDUL QADIR.
The success of the papaya cultivation begins by using high quality seeds
that can produce high quality fruit. Quality, quantity and continuity in seed supply
become main focus to developing papaya cultivation. Information of seed quality
during storage can be determined through the actual storage and storability vigor
estimation. This study aims to compare the effective accelerated aging method
between physical and chemical, and to study the seed deterioration during storage
in ambient (T 28-30°C, RH 75-78%) and AC (T 18-20°C, RH 51-60%) condition
with three levels of initial moisture content (7-9%, 9-11%, and 11-13%) for 22
weeks. The final objective of this research was to develop model for storability

vigor of papaya seed.
Two experiment, accelerated aging and seed storage were conducted at Seed
Laboratory, Dept AGH, IPB from October 2015 until May 2016. A randomized
complete design with nested factors and four replications was applied to both
experiments. The results showed that physical accelerated aging using IPB 77-1
MMM machine more effective than chemical accelerated aging using IPB 77-1
MM machine for papaya seed. Papaya seed viability measured by normal seedling
persentage decreased to 80.26% and seed vigor measured by index vigor
decreased to 70.91% after physical accelerated for 33 minutes.
Viability of 22 week stored seed with normal seedling variable (NS) has
significantly low percentage for the combined treatment of the ambient condition
and the initial moisture content of 11-13% (NS 55.67%) and the combined
treatment of AC condition and initial moisture content of 7-9% (NS 55.33%). The
combination of other treatments have high rate of viability in the range between
64.00-66.67% of normal seedling. While the decline of seed vigor measured by IV
on the same storage period, has significantly low values for the combined
treatment of the ambient condition and the initial moisture content of 11-13% (IV
22.67%), while the highest in the AC condition and initial moisture content of 911% (IV 54.67%)
The model can be used to estimate accurately the storability vigor of papaya
seed by the equation y = a + b expcx where y : storability vigor estimation, x :

aging time and a,b,c : constant value. Simulation of storability vigor estimation
with constant value of a, b, c and input of aging time can estimate storability seed
vigor in actual storage.
Key words : accelerated aging, IPB 77-1 MM machine, IPB 77-1 MMM machine,
seed storage, simulation

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

POLA KEMUNDURAN VIABILITAS DAN PENGEMBANGAN
METODE PENDUGAAN VIGOR DAYA SIMPAN
BENIH PEPAYA (Carica papaya L.)

ASTRYANI ROSYAD

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji luar komisi: Dr Ir Eny Widajati, MS

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tesis dengan
judul “Pola Kemunduran Viabilitas dan Pengembangan Metode Pendugaan Vigor
Daya Simpan Benih Pepaya (Carica papaya L.) ini disusun oleh penulis sebagai

syarat untuk memperoleh gelar magister pada Program Studi Ilmu dan Teknologi
Benih, Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi
(DIKTI) Kementerian Riset Teknologi dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia
atas beasiswa Fresh graduate yang penulis terima selama menempuh studi di
Sekolah Pascasarjana IPB serta Pusat Kajian Hortikultura Tropis (PKHT) atas
bantuan biaya penelitian. Terima kasih kepada Bapak Dr Ir M Rahmad
Suhartanto, MSi dan Bapak Dr Ir Abdul Qadir, MSi selaku komisi pembimbing
atas bimbingan, arahan dan masukan selama penelitian dan penyusunan karya ini,
kepada Ibu Dr Ir Eny Widajati, MS selaku penguji luar komisi atas arahan dan
masukan pada saat ujian tesis, serta kepada Ibu Dr Ir Endah Retno Palupi, MSc
selaku ketua Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih atas masukan dan arahan
selama ujian tesis.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada suami (Punjung Medaraji
Suwarno), orang tua, mertua, seluruh keluarga, serta teman-teman (PS ITB, AGH
46, Midori, Jaika dan Novia Mustikasari) atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, September 2016
Astryani Rosyad

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vii

DAFTAR GAMBAR

viii

DAFTAR LAMPIRAN

ix

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian

1 
1 
2 
2 
3 
3 

TINJAUAN PUSTAKA
Penyimpanan Benih Pepaya
Konsep Kemunduran Benih
Hubungan Vigor Daya Simpan dan Metode Pengusangan Cepat
Pendugaan Daya Simpan Benih

3
3 
4 
5 
6 

BAHAN DAN METODE
7 
Waktu dan Tempat
7 
Sumber Benih
8 
Pelaksanaan Percobaan
8
Percobaan I : Efektivitas Metode Pengusangan Cepat secara Fisik dan
Kimia Benih Pepaya
8 
Percobaan II : Kemunduran Benih Pepaya selama Pengusangan Cepat
menggunakan Metode Pengusangan Terpilih dengan Pola
Time Series
9 
Percobaan III : Kemunduran Benih Pepaya selama Penyimpanan Aktual 9
Percobaan IV : Penyusunan Model Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih
Pepaya
10
Pengamatan

11
HASIL DAN PEMBAHASAN
14 
Percobaan I : Efektivitas Metode Pengusangan Cepat secara Fisik dan
Kimia Benih Pepaya
14
Percobaan II : Kemunduran Benih Pepaya selama Pengusangan Cepat
menggunakan Metode Pengusangan Terpilih dengan Pola
Time Series
23 
Percobaan III : Kemunduran Benih Pepaya selama Penyimpanan Aktual 24
Percobaan IV : Penyusunan Model Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih
Pepaya
30
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan

50 
50

51 

Saran
DAFTAR PUSTAKA

51 

RIWAYAT HIDUP

58

DAFTAR TABEL
1 Pengaruh waktu pengusangan fisik terhadap peubah kadar air (KA),
kecepatan tumbuh (KCT), indeks vigor (IV), daya berkecambah (DB),
potensi tumbuh maksimum (PTM) dan Tetrazolium (TZ)
2 Hasil analisis regresi peubah kadar air dan viabilitas benih pepaya
selama pengusangan cepat secara fisik
3 Pengaruh waktu pengusangan kimia terhadap peubah kadar air (KA),
kecepatan tumbuh (KCT), indeks vigor (IV), daya berkecambah (DB),
potensi tumbuh maksimum (PTM) dan Tetrazolium (TZ)
4 Hasil analisis regresi peubah kadar air dan viabilitas benih pepaya
selama pengusangan cepat secara kimia
5 Pengaruh waktu pengusangan fisik dengan pola time series terhadap
peubah kadar air (KA), kecepatan tumbuh (KCT), indeks vigor (IV),
daya berkecambah (DB), dan potensi tumbuh maksimum (PTM)
6 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur kadar air
pada periode simpan 2,14,16 dan 18 minggu
7 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan kadar air awal benih
pepaya Callina pada penyimpanan 0, 4, 6, 8, 10, 12, 20 dan 22 minggu
pada tolok ukur kadar air
8 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur kecepatan
tumbuh benih pada periode simpan 0 sampai dengan 18 minggu
9 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan kadar air awal benih
pepaya Callina pada penyimpanan 20 dan 22 minggu pada tolok ukur
kecepatan tumbuh
10 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur indeks vigor
benih pada periode simpan 2, 4, 6, 8, 10, dan 14 minggu
11 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan KA awal benih pada
penyimpanan 0, 12, 16, 18, 20, dan 22 minggu terhadap tolok ukur
indeks vigor
12 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur daya
berkecambah benih pada periode simpan 0 sampai dengan 20 minggu
13 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan KA awal benih pada
penyimpanan 0, 12, 16, 18, 20 dan 22 minggu terhadap tolok ukur
indeks vigor
14 Pengaruh ruang simpan dan KA awal terhadap tolok ukur potensi
tumbuh maksimum benih pada periode simpan 2 sampai dengan 22
minggu
15 Pengaruh kombinasi antara ruang simpan dan KA awal benih pepaya
Callina pada penyimpanan 0 minggu terhadap tolok ukur potensi
tumbuh maksimum
16 Hasil analisis regresi peubah kadar air selama 22 minggu

14
16

19
20

23
24

25
26

26
27

27
28

29

29

29
30

17 Hasil analisis regresi peubah kecepatan tumbuh selama 22 minggu
18 Hasil analisis regresi peubah indeks vigor selama 22 minggu
19 Hasil analisis regresi peubah daya berkecambah selama penyimpanan
22 minggu
20 Hasil analisis regresi peubah potensi tumbuh maksimum selama 22
minggu
21 Analisis korelasi antara peubah VDSP terhadap VDS (KA, KCT, IV,
DB, dan PTM)
22 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang kamar
dengan KA awal 7-9%
23 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang kamar
dengan KA awal 9-11%
24 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang kamar
dengan KA awal 11-13%
25 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang AC
dengan KA awal 7-9%
26 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang AC
dengan KA awal 9-11%
27 Model persamaan VDSdugaan benih yang disimpan pada ruang AC denga
KA awal 11-13%
28 Model persamaan daya simpan dugaan pada setiap kombinasi perlakuan
KA awal dan ruang simpan
29 Simulasi model pendugaan vigor daya simpan benih pepaya pada
peubah daya berkecambah

32
34
36
38
44
44
45
45
45
45
45
49
49

 
 

DAFTAR GAMBAR
1 Bagan alir kegiatan penelitian
2 Pewarnaan benih pepaya Callina hasil pengujian tetrazolium pada
setiap taraf pengusangan secara fisik
3 Hasil pengujian viabilitas dengan tetrazolium pada benih pepaya a) non
viable dan b) viable
4 Uji kesesuaian pola kadar air, viabilitas, dan vigor benih selama
pengusangan cepat fisik secara aktual dan simulasi
5 Perilaku peubah kadar air, kecepatan tumbuh, indeks vigor, daya
berkecambah, dan potensi tumbuh maksimum selama pengusangan
cepat secara fisik
6 Pewarnaan benih pepaya Callina hasil pengujian tetrazolium pada
setiap taraf pengusangan secara kimia
7 Uji kesesuaian pola kadar air, viabilitas, dan vigor benih selama
pengusangan cepat kimia secara aktual dan simulasi
8 Perilaku peubah kadar air, kecepatan tumbuh, indeks vigor, daya
berkecambah, dan potensi tumbuh maksimum selama pengusangan
cepat secara kimia
9 Perilaku benih pepaya selama pengusangan cepat secara fisik dengan
pola time series
10 Kadar air benih pepaya hasil aktual dan dugaan

13 
16 
16 
17 

18 
20 
21 

22 
30 
31 

11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Pola perilaku peubah kadar air pepaya selama penyimpanan
Kecepatan tumbuh benih pepaya hasil aktual dan dugaan
Pola perilaku peubah kecepatan tumbuh selama penyimpanan
Indeks vigor benih pepaya hasil aktual dan dugaan
Pola perilaku peubah indeks vigor benih pepaya selama penyimpanan 
Daya berkecambah benih pepaya hasil aktual dan dugaan
Pola perilaku peubah daya berkecambah selama penyimpanan
Potensi tumbuh maksimum benih pepaya hasil aktual dan dugaan
Pola perilaku peubah potensi tumbuh maksimum selama penyimpanan
Hubungan perilaku antar peubah pada benih pepaya dengan KA awal
A) 7-9%, B) 9-11% dan C) 11-13% yang disimpan pada ruang simpan
Kamar
21 Hubungan perilaku antar peubah pada benih pepaya dengan KA awal
A) 7-9%, B) 9-11% dan C) 11-13% yang disimpan pada ruang simpan
AC
22 Hasil verifikasi persamaan pada ruang simpan kamar dengan kadar air
awal A) 7-9%, B) 9-11% dan C) 11-13%
23 Hasil verifikasi persamaan pada ruang simpan AC dengan kadar air
awal A) 7-9%, B) 9-11% dan C) 11-13%

32 
33 
34 
35 
36 
37 
38 
39 
40 

41 

43 
46 
47 

 

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3

Deskripsi varietas pepaya Callina (IPB 9)
Spesifikasi alat pengusangan cepat IPB 77-1 MMM
Spesifikasi alat pengusangan cepat IPB 77-1 MM
 

55 
56 
57 

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pepaya (Carica papaya L.) merupakan salah satu komoditas buah tropika
yang sangat berpotensi untuk dikembangkan. Menurut Suketi et al. (2010) buah
pepaya sangat potensial untuk dijadikan bahan pangan pelengkap sebagai buah
segar karena harganya yang relatif murah, mudah didapat serta kaya akan vitamin
dan mineral. Indonesia sebagai negara tropis memiliki wilayah dengan agroklimat
yang sangat cocok bagi pengembangan pepaya. Tanaman ini memiliki daya
adaptasi yang luas dan tidak mengenal musim.
Keberhasilan budidaya pepaya diawali dengan penggunaan benih berkualitas
yang dapat menghasilkan buah bermutu. Benih hingga saat ini tetap merupakan
bahan perbanyakan utama dalam budidaya pepaya. Sari (2005) menyatakan bahwa
pengembangan pepaya memerlukan ketersediaan benih secara berkesinambungan,
terutama untuk peremajaan tanaman guna mempertahankan produksi yang baik.
Mutu, jumlah dan kesinambungan dalam penyediaan benih pepaya menjadi
perhatian yang cukup penting dalam pengembangan budidaya pepaya.
Mutu benih yang rendah merupakan kendala utama dalam upaya peningkatan
produksi. Wahyuni et al. (2015) menyatakan bahwa produsen benih harus
mengetahui periode kapan benih mengalami kemunduran (deteriorasi) sehingga
tidak layak lagi untuk dijual. Hal yang berkaitan dengan pencantuman umur simpan
benih di Indonesia saat ini masih sangat minimum. Produsen benih memiliki
informasi mengenai mutu benih hanya pada awal produk dikemas dan sebelum
benih tersebut didistribusikan. Mutu benih selama penyimpanan dan sebelum
ditanam oleh petani perlu pengujian terlebih dahulu. Kegiatan tersebut memerlukan
waktu dan biaya tambahan yang akan mempengaruhi keuntungan produsen atau
harga jual hingga ke petani. Penentuan umur simpan benih dapat dilakukan dengan
metode penyimpanan benih pada kondisi aktual, tetapi kurang efisien dari segi
waktu dan biaya.
Mutu suatu lot benih ditentukan oleh tingkat viabilitas yang terdiri atas
viabilitas potensial dan vigor. Viabilitas potensial adalah kemampuan benih untuk
tumbuh normal pada kondisi optimum sedangkan vigor adalah kemampuan benih
untuk tumbuh normal pada kondisi suboptimum. Vigor benih terdiri dari vigor
kekuatan tumbuh dan vigor daya simpan. Vigor daya simpan merupakan vigor
benih yang menunjukkan kemampuan benih untuk disimpan dalam keadaan sub
optimum (Sadjad et al. 1999). Benih dengan vigor daya simpan tinggi mampu
mempertahankan viabilitas dengan baik selama penyimpanan, sedangkan benih
dengan vigor daya simpan rendah mengalami kemunduran lebih cepat.
Benih selama peredaran harus terjaga mutunya, sehingga diperlukan
informasi terkait daya simpan dugaan sehingga benih tidak disimpan lebih dari
kemampuannya dalam mempertahankan viabilitasnya (Rosida et al. 2015). Salah
satu metode pengujian vigor daya simpan benih adalah dengan metode
pengusangan cepat (accelerated aging test).
Metode pengusangan cepat dilakukan pertama kali oleh Delouche pada tahun
1971 dengan memberikan perlakuan fisik yaitu 41 °C dan RH ≈ 100% selama 72
jam dalam inkubator (Copeland dan McDonald 2001). Metode tersebut digunakan
sebagai metode standar untuk pengujian vigor benih kedelai (ISTA 2014). Sadjad

2
tahun 1974 mengembangkan metode pengusangan cepat menggunakan senyawa
kimiawi yaitu dengan etanol, sehingga dirancang alat pengusangan cepat dengan
uap etanol pada tahun 1977 yang diberi kode IPB 77-1 (Sadjad et al. 1982). Alat
IPB 77-1 terus mengalami modifikasi untuk meningkatkan efektifitas pengusangan
diantaranya IPB 77-1 M (Sadjad 992) dan IPB 77-1 MM (Suhartanto 1994). Hasil
penelitian Terryana (2012) menyatakan pengusangan cepat secara kimia dengan
uap etanol dengan alat IPB 77-1 MM dapat menduga vigor daya simpan beberapa
varietas benih kedelai. Suhartanto dan Qadir (2013) memodifikasi alat IPB IPB 771 MM menjadi alat IPB 77-1 MMM yang dikhususkan sebagai alat pengusangan
cepat secara fisik yaitu dengan uap panas. Penelitian berkaitan dengan pengujian
efektifitas alat IPB 77-1 MMM untuk pendugaan vigor daya simpan benih belum
ada sampai saat ini.
Penelitian ini akan membandingkan efektifitas pengusangan cepat secara
kimia dengan alat IPB 77-1 MM dan secara fisik dengan IPB 77-1 MMM pada
benih pepaya, sekaligus memperoleh lama pengusangan cepat yang sesuai untuk
benih pepaya. Pengusangan cepat yang efektif pada benih pepaya, diharapkan dapat
menghasilkan pola penurunan viabilitas benih yang bisa digunakan untuk membuat
pendugaaan daya simpan benih pepaya.
Perumusan Masalah
Ketersediaan benih pepaya bermutu secara berkesinambungan selalu
diperlukan untuk pengembangan dan peremajaan tanaman pepaya guna
mendapatkan produksi yang baik. Pemenuhan kebutuhan benih bermutu dapat
dilakukan dengan upaya pendugaan terhadap daya simpan benih, sehingga dapat
diketahui lama periode waktu penyimpanan yang menunjukkan vigor daya simpan
benih minimum.
Vigor daya simpan benih dapat dideteksi dengan metode pengusangan cepat.
Alat yang dapat digunakan dalam pengusangan cepat ialah alat IPB 77-1 MM yang
berkerja secara kimia dan alat IPB 77-1 MMM yang bekerja secara fisik, sehigga
perlu diketahui satu metode dan alat pengusangan yang efektif untuk benih pepaya.
Perubahan perilaku fisiologis benih selama pengusangan cepat dan selama
penyimpanan aktual dianalisis dengan melihat hubungan antar peubah. Data yang
diperoleh disusun menjadi suatu pola untuk menduga vigor daya simpan. Benih
pepaya yang memiliki vigor daya simpan yang tinggi diharapkan mempunyai daya
simpan yang tinggi.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan pola kemunduran viabilitas dan
pengembangan metode pengujian vigor daya simpan benih pepaya, dengan :
1. Memilih metode pengusangan yang efektif
2. Mempelajari kemunduran benih selama pengusangan cepat menggunakan
metode terpilih dengan pola time series
3. Mempelajari kemunduran benih selama penyimpanan aktual
4. Melakukan pendugaan vigor daya simpan benih melalui pengusangan cepat

3
Manfaat Penelitian
Penelitian diharapkan dapat digunakan untuk mendapatkan metode pengusangan yang efektif serta menduga daya simpan benih pepaya melalui pendugaan.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian diawali dengan memberikan perlakuan pengusangan cepat pada
benih pepaya secara kimia dengan alat IPB 77-1 MM dan secara fisik dengan alat
IPB 77-1 MMM. Selanjutnya, dari kedua metode tersebut ditetapkan satu metode
yang cepat, mudah dan perlakuan menghasilkan penurunan nilai berkecambah
sebesar 40% pada percobaan satu. Percobaan dilanjutkan dengan menentukan pola
penurunan mutu benih dengan time series berdasarkan lama pengusangan yang
terpilih pada percobaan dua. Percobaan yang ketiga adalah penyimpanan benih
pepaya pada kondisi ruang simpan kamar dan AC selama 22 minggu. Selanjutnya
dilakukan analisis hubungan antar peubah yang diamati pada metode pengusangan
dengan pola time series pada percobaan dua dan percobaan penyimpanan benih
pada percobaan tiga kemudian pada percobaan empat disusun model pendugaan
daya simpan benih.

TINJAUAN PUSTAKA
Penyimpanan Benih Pepaya
Penyimpanan bertujuan untuk menjaga ketersediaan benih dari satu musim ke
musim berikutnya. Penyimpanan benih bertujuan untuk mempertahankan viabilitas
benih yang lama dengan mengkondisikan pada penyimpanan yang tepat (Justice dan
Bass 2002). Tujuan lainnya adalah untuk mempertahankan viabilitas benih sampai
benih akan digunakan kembali.
Cara penanganan dan penyimpanan benih tergantung dari sifatnya yang
dibedakan menjadi tiga kelompok yaitu benih ortodoks, benih rekalsitran (Roberts
1972) dan diantara keduanya ada benih intermediate (Ellis et al. 1991). Benih ortodoks
umumnya tahan dikeringkan sampai kadar air sangat rendah (4%), dapat disimpan pada
suhu rendah/sangat rendah (< 0 °C), dan masa simpan lebih lama dibandingkan benih
rekalsitran. Benih rekalsitran peka terhadap penurunan kadar air (kadar air kritikal
berkisar antara 12-31%) dan suhu rendah (< 16-18 °C). Sedangkan benih intermediate
adalah benih yang lebih toleran terhadap penurunan kadar air sampai dengan 5-10%
tetapi tidak toleran terhadap suhu rendah yaitu berkisar antara 15-20 °C. Kategori benih
ortodoks, rekalsitran dan intermediate dapat berbeda diantara setiap spesies bahkan
varietas.
Beberapa hasil penelitian masih menunjukkan kontroversi apakah benih
pepaya bersifat ortodoks atau intermediate. Penelitian yang mengelompokkan benih
pepaya bersifat ortodoks berdasarkan ketahanan terhadap desikasi hingga kadar air
mencapai 6-7% (Sari 2005), bahkan pada level kadar air 5% (Wood et al. 2000).
Salomão dan Mundim (2000) selain meneliti ketahanan benih terhadap desikasi,
juga meneliti respon benih pepaya yang diberi perlakuan suhu -20 ºC selama 3 hari
yang menunjukkan hasil bahwa benih tidak kehilangan viabilitas. Peneliti lainnya
mengelompokkan benih pepaya ke dalam tipe intermediate, seperti Ellis et al.

4
(1991) mengelompokkan benih pepaya ke tipe intermediet karena adanya indikasi
stress akibat desikasi pada tingkat kadar air kurang dari 8%.
Perbedaan sifat benih pepaya antar varietas ditemukan pada varietas pepaya
yang dikeluarkan oleh IPB. Nurlovi (2004) menyimpulkan bahwa benih pepaya
IPB 1 (var. Arum Bogor) rentan terhadap desikasi karena terjadi penurunan
viabilitas ketika benih diturunkan kadar airnya menjadi 6-8%, sedangkan kadar air
optimum untuk penyimpanan adalah 11-13%. Varietas yang sama juga digunakan
pada penelitian Sari (2005) yang melaporkan pepaya genotipe IPB 1 (Arum Bogor)
mengarah pada sifat ortodoks. Wulandari (2007) menggunakan tiga varietas pepaya
dalam pengujian terhadap suhu rendah (-20 °C), hasil menunjukkan bahwa varietas
Callina dan Sukma bersifat ortodoks, sedangkan verietas Arum Bogor bersifat
intermediate. Pengujian sifat benih terhadap ketahanan pada suhu rendah (-20 ºC)
juga dilakukan oleh Oktaviani (2012) pada varietas Sukma, Callina dan Carisya.
Hasil menunjukkan varietas Sukma termasuk benih intermediate sedangkan
varietas Callina dan Carisya termasuk benih ortodoks.
Konsep Kemunduran Benih
Kemunduran benih adalah mundurnya mutu fisiologis benih yang dapat
menimbulkan perubahan menyeluruh di dalam benih, baik fisik, fisiologis maupun
kimiawi yang mengakibatkan menurunnya viabilitas benih (Sadjad 1994). Benih
yang mengalami proses deteriorasi akan menyebabkan turunnya mutu dan sifat benih
jika dibandingkan pada saat benih tersebut mencapai masa fisiologinya. Vigor benih
tertinggi dicapai pada saat masak fisiologi, setelah itu benih akan mengalami
kemunduran secara perlahan-lahan sampai akhirnya mati. Salah satu sebab pemicu laju
kemunduran benih ialah kandungan air dalam benih. Kadar air dalam benih
dipengaruhi oleh kemampuan benih dalam menyerap dan menahan uap air.
Kemampuan menahan dan menahan uap air setiap benih berbeda, tergantung ketebalan
dan struktur kulit benih serta komposisi kimia dalam benih (Justice dan Bass 2002).
Kemunduran benih merupakan proses penurunan mutu secara berangsur-angsur
dan kumulatif serta tidak dapat balik (irreversible) akibat perubahan fisiologis yang
disebabkan oleh faktor dari dalam benih. Proses penuaan atau mundurnya vigor secara
fisiologis ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah
kecambah abnormal, penurunan pemunculan kecambah di lapangan (field emergence),
terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatnya kepekaan
terhadap lingkungan yang ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman
(Copeland dan McDonald 2001). Benih bervigor tinggi mempunyai laju kemunduran
benih lebih lambat dibanding benih bervigor rendah. Menurut Tatipata et al. (2004)
kemunduran benih dapat ditengarai secara biokimia dan fisiologi. Indikasi biokimia
kemunduran benih dicirikan antara lain penurunan aktivitas enzim, penurunan
cadangan makanan, meningkatnya nilai konduktivitas. Indikasi fisiologi kemunduran
benih antara lain penurunan daya berkecambah dan vigor.
Laju kemunduran pada benih dipengaruhi oleh autoxidasi lipid, degradasi
struktur fungsi, ribosom tidak mampu berdisosiasi, degradasi dan inaktivasi enzim,
pengaktifan enzim hidrolitik, degradasi genetik dan akumulasi senyawa beracun
(Copeland dan McDonald 2001). Salah satu faktor pemicu laju kemunduran benih
ialah kandugan air dalam benih. Kadar air benih yang terlalu tinggi mendorong
terciptanya suatu kondisi yang mempercepat laju kerusakan benih akibat proses
metabolisme.

5
Kandungan air dalam benih dipengaruhi oleh kemampuan benih dalam
menyerap dan menahan uap air. Kadar air benih selalu berkesetimbangan dengan
RH lingkungannya, hal ini yang menyebabkan benih dikatakan memiliki sifat
higroskopis. Salah satu faktor yang memungkinkan benih mengabsorbsi uap air dari
lingkungan adalah komposisi kimia dan permeabilitas kulit benih. Komposisi kimia
benih yang berperan dalam peningkatan kadar air adalah protein karena sifatnya
yang higroskopis (mudah menyerap dan menahan uap air), sedangkan karbohidrat
kurang higroskopis dan lipida bersifat hidrofobis (daya tarik terhadap air rendah)
(Justice dan Bass 2002).
Hubungan Vigor Daya Simpan dan Metode Pengusangan Cepat
Vigor benih merupakan kemampuan benih untuk mampu tumbuh normal
pada kondisi suboptimum. Sadjad et al. (1999) mengkategorikan vigor benih
menjadi dua yaitu vigor kekuatan tumbuh dan vigor daya simpan. Vigor daya
simpan menunjukkan parameter vigor benih yg ditunjukkan dengan kemampuan
benih untuk disimpan dalam keadaan sub optimum, yaitu kondisi simpan dengan
suhu dan RH tinggi. Salah satu metode untuk menguji vigor daya simpan benih
adalah dengan metode pengusangan cepat (accelerated aging test).
Metode pengusangan cepat pertama kali ditemukan oleh Delouche dengan
mengusangkan benih menggunakan perlakuan fisik dengan suhu 41°C dan RH
100% selama tiga sampai empat hari. Metode pengusangan cepat ini telah
divalidasi oleh International Seed Testing Association (ISTA) adalah metode
pengusangan cepat menggunakan suhu tinggi 41±0.3 ºC dan RH tinggi ≈95%
terhadap benih kedelai (Glycine max L.) (ISTA 2014). Kemunduran benih secara
artifisial dengan perlakuan suhu dan RH tinggi diduga terjadi karena adanya proses
peroksidasi lipid dengan bantuan enzim lipoxygenase.
Pengembangan metode pengusangan cepat telah banyak dilakukan salah
satunya oleh Sadjad tahun 1974 (Sadjad et al. 1982), dengan memberikan
perlakuan pengusangan benih secara kimiawi yaitu dengan etanol. Keberadaan
etanol internal dalam benih selama penyimpanan secara alami mengindikasikan
tingkat kemunduran benih. Pian (1981) menyatakan bahwa kadar etanol benih
berkorelasi dengan viabilitas benih yang diukur baik dengan kaidah fisiologi,
biokimia ataupun sitologi. Dengan kata lain kadar etanol didalam benih berkorelasi
positif dengan tingkat kemunduran benih. Perlakuan etanol eksternal dalam bentuk
uap dapat diserap oleh benih. Jumlah uap yang diserap diduga fungsi dari ukuran
benih, luas permukaan benih, komposisi kimiwi benih, tekanan uap, suhu dan lama
waktu perlakuan. Kemunduran benih akibat etanol disebabkan karena adanya
proses denaturasi protein, kerusakan struktur organel sel serta menghambat aktifitas
enzim.
Berbagai hasil penelitian menunjukan bahwa metode pengusangan cepat
berkorelasi dengan penurunan mutu benih (deteriorasi). Demir dan Mavi (2008)
menyatakan bahwa pengusangan cepat pada benih timun pada kadar air 20%
selama 48 jam pada suhu 45 °C menghasilkan korelasi yang tinggi (r = 0.86–0.98)
dengan daya berkecambah setelah disimpan selama enam bulan. Korelasi yang
tinggi antara daya berkecambah setelah pengusangan cepat dengan penyimpanan
benih secara alami menunjukkan bahwa metode pengusangan cepat dapat
digunakan untuk memprediksi potensi daya simpan benih timun.

6
Ekowahyuni et al. (2012) menunjukkan bahwa pengusangan cepat pada suhu
40 °C dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan benih cabai. Tubic et al.
(2011) menyatakan bahwa kadungan lipid peroksida pada benih kedelai yang
didera dengan suhu 42 °C dan RH 100% selama tiga hari hampir sama dengan
kandungan lipid peroksida pada benih yang disimpan selama 12 bulan dengan
kondisi simpan konvensional. Tilebeni dan Golpayegani (2011) menyatakan bahwa
benih padi yang diusangkan dengan suhu 45 °C dan RH 100% selama 0, 2, 3, dan 5
hari mengalami penurunan daya berkecambah hingga 60%, ditinjau dari aspek
biokimiawi pengusangan cepat berkorelasi dengan peningkatan kandungan asam
lemak bebas, kandungan total peroksida dan penurunan aktivitas enzim peroksidase
dan enzim antioksidan.
Pendugaan Daya Simpan Benih
Pendugaan daya simpan benih dengan konsep persamaan pertama kali
dikembangkan oleh Roberts (1972). Konsep ini menerapkan pengaruh kondisi
internal benih yaitu kadar air dan kondisi lingkungan yaitu suhu guna menduga
periode simpan benih pada P50. Bentuk model persamaan Roberts adalah sebagai
berikut :
Log P50 = Kv – C1m – C2t
dimana P50 adalah waktu yang diperlukan hingga benih kehilangan 50%
viabilitasnya (hari); Kv, C1 dan C2 adalah konstanta spesifik spesies; m adalah
kadar air (%) dan t adalah suhu (°C).
Persamaan tersebut dinyatakan memiliki kecocokan dengan berbagai data
observasi, sehingga dapat digunakan untuk menduga periode simpan beberapa
spesies diantaranya padi (log P50 = 6.531 – 0.159m – 0.069t). Rumus tersebut
dapat diaplikasikan sebagai berikut, apabila benih padi kita berkadar air 12%,
disimpan pada suhu 30 °C, maka apabila dikehendaki viabilitas masih 95%, benih
padi masih bisa disimpan sekitar 200 hari. Pada suhu 20 °C, dengan kadar air 12%
dapat disimpan sekitar 1000 hari (Sadjad 1994). Persamaan viabilitas Robert telah
menjadi dasar dalam pengembangan model untuk menduga daya simpan benih
diantaranya pada kedelai dan jagung (Saenong 1986) serta benih kedelai dan kapas
(Wang et al. 2010). Bentuk model persamaan regresi berganda Saenong (1986)
adalah sebagai berikut :
DS = K1 - K2DHL + K3Valk – K4DHLValk
dimana DS adalah daya simpan benih untuk mencapai P40; DHL adalah peubah
daya hantar listik; Valk adalah peubah daya berkecambah benih setelah didera
alkohol dan K1, K2 ,K3 ,K4 adalah konstanta benih kedelai varietas orba.
Wang et al. (2010) membuat hubungan antara waktu tercapainya kadar air
keseimbangan dengan kadar air awal, kelembaban relatif (RH) dan suhu ruang
simpan. Hubungan tersebut dinyatakan dalam bentuk model regresi berganda, yaitu
d = 23.29+ 3.72x – 0.19y – 0.86z – 0.02xy – 0.09xz – 0.008yz + 0.005y2 + 0.03z2
untuk kedelai varietas Liaodou 11 dan d = 48.64 + 0.36x – 0.44y – 1.49z – 0.008yz
+ 0.006y2 + 0.026z2 untuk kedelai varietas Hedou 13.

7
Pendugaan vigor daya simpan benih kedelai pada kondisi simpan terbuka
melalui model dilakukan oleh Hasbianto (2012) dan Wahyuni (2014). SoyVios
merupakan model penyimpanan terbuka yang dibuat oleh Hasbianto (2012), yang
terdiri dari SoyVios-1 dan SoyVios-2. SoyVios-1 Model disusun berdasarkan
viabilitas yang dikemukakan oleh Roberts dan Ellis dengan peubah input terdiri
atas permeabilitas kemasan, varietas, kadar air, viabilitas awal dan suhu. SoyVios-1
Model dapat menduga secara logik lama simpan dan vigor daya simpan (VDS)
benih kedelai varietas Detam-1, Anjasmoro, Tanggamus dan Wilis. SoyVios-2
Model (model dinamik penyimpanan benih kedelai) dengan input permeabilitas dan
luas kemasan, RH lingkungan simpan (RH out), suhu, kadar air awal dan viabilitas
awal dapat menduga secara logik KA benih, VDSDB, VDSDHL dan periode simpan
benih kedelai varietas Anjasmoro yang disimpan menggunakan kemasan karung
plastik, plastik PP dan aluminium foil.
Wahyuni (2014) menyatakan bahwa model dinamik penyimpanan benih
kedelai yang dibangun dengan menggunakan input RH lingkungan simpan (RH out),
suhu, varietas, permeabilitas, kadar air dan viabilitas awal yang dapat digunakan untuk
menduga vigor daya simpan benih kedelai. Model dinamik penyimpanan terbuka benih
kedelai dapat menduga secara logik dan layak kadar air (KA) dan vigor daya simpan
(VDSDB) pada empat varietas benih kedelai yaitu Anjasmoro, Wilis, Detam-1 dan
Detam-2.
Nizaruddin et al. (2014) menyusun persamaan pendugaan vigor daya
simpan dan daya simpan benih kedelai melalui metode deteriorasi terkontrol.
Persamaan vigor daya simpan disusun sebagai berikut :
VDS = a exp-bt
dimana VDS adalah vigor daya simpan, a dan b adalah nilai konstanta. Hasil menunjukkan bahwa persamaan dapat menduga dengan baik peubah daya berkecambah
dan kecepatan tumbuh aktual. Persamaan pendugaan daya simpan simpan disusun
sebagai berikut :
DB
DS = a exp  V
dimana DS adalah daya simpan, a dan b adalah konstanta. Persamaan dapat
menduga secara logik daya simpan benih kedelai varietas Wilis dan Detam-1.

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Reproduksi dan Biofisik
Benih dan laboratorium Penyimpanan dan Pengujian Mutu Benih, Bagian Ilmu dan
Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor
pada bulan Oktober 2015 sampai dengan Mei 2016.
Sumber Benih
Bahan yang digunakan adalah benih dari buah pepaya varietas Callina yang
didapatkan dari petani mitra Pusat Kajian Hortikultura Tropika (PKHT). Dekripsi
varietas disajikan pada Lampiran 1. Benih diambil dari buah yang masak setelah
diperam selama empat hari dengan kriteria semburat merah 80-90% (Murniati et al.

8
2008). Seluruh benih diekstraksi lalu direndam dalam air selama 48 jam, kemudian
dibersihkan dari sarkotesta menggunakan abu gosok dan dibilas hingga bersih
(Suhartanto et al. 2011). Benih yang telah diekstraksi dikeringanginkan selama 3-5
jam diatas kertas stensil sampai tidak ada air yang menetes dari benih. Benih
selanjutnya dikeringanginkan sesuai dengan kadar air percobaan yaitu 7-9% selama
tiga hari, 9-11% selama dua hari dan 11-13% selama satu hari pada suhu 26-30 °C
dan RH 45-65%.
.
Pelaksanaan Percobaan
Percobaan I : Efektivitas Metode Pengusangan Cepat secara Fisik dan Kimia
Benih Pepaya
Pengusangan Cepat Benih Pepaya secara Fisik dengan alat IPB 77-1 MMM
Rancangan percobaan disusun menggunakan rancangan tersarang (Nested
design) pada waktu pengusangan. Waktu pengusangan terdiri atas 11 taraf (0x5,
1x5, 2x5, 3x5, 4x5, 5x5, 6x5, 7x5, 8x5, 9x5 dan 10x5 menit). Angka pertama
menunjukkan frekuensi pengusangan dan angka kedua menunjukkan waktu
pengusangan. Penelitian terdiri dari 11 satuan percobaan yang diulang sebanyak
empat kali, satu satuan percobaan terdiri dari 50 butir benih. Peubah yang diamati
adalah kadar air benih (KA), daya berkecambah setelah pengusangan cepat
 
 V
( VDS P
), indeks vigor setelah pengusangan cepat ( VDS P
), potensi tumbuh
 PT
maksimum setelah pengusangan cepat (VDS P ) dan kecepatan tumbuh setelah
pengusangan cepat ( VDS P T ). Peubah bikoimia yang digunakan adalah uji
tetrazolium (VDSPTZ ).
Benih yang akan diusangkan direaktivasi dengan cara dilembabkan selama
empat hari. Benih lembab dimasukkan ke dalam tabung dalam ruang pengusangan.
Pengusangan cepat benih pepaya secara fisik menggunakan alat IPB 77-1 MMM
dilakukan dengan menggunakan uap panas dengan suhu dan RH yang konstan. Uap
panas dalam ruang deraan berasal dari proses pemanasan ± 1 L air yang dialirkan
ke dalam ruang deraan. Suhu dan RH ruang deraan mencapai konstan selama 90
menit dengan kisaran suhu 50-60 °C dan RH >90%. Spesifikasi alat pengusangan
cepat IPB 77-1 MMM disajikan pada Lampiran 2.
Pengusangan Cepat Benih Pepaya secara Kimia dengan alat IPB 77-1 MM
Rancangan percobaan disusun menggunakan rancangan tersarang (Nested
design) pada waktu pengusangan. Waktu pengusangan cepat terdiri dari 8 taraf (0,
1x20, 2x20, 3x20, 4x20, 5x20, 6x20 dan 7x20 menit). Angka pertama menunjukkan
frekuensi pengusangan dan angka kedua menunjukkan waktu pengusangan.
Penelitian terdiri dari 8 satuan percobaan yang diulang sebanyak empat kali, satu
satuan percobaan terdiri dari 50 butir benih. Peubah yang diamati adalah kadar air
 
(KA), daya berkecambah setelah pengusangan cepat (VDS P
), indeks vigor setelah
 V
pengusangan cepat (VDS P ), potensi tumbuh maksimum setelah pengusangan cepat
PT
(VDS P
) dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan cepat (VDSP  T ). Peubah
bikoimia yang digunakan adalah uji tetrazolium (VDSPTZ ).
Pengusangan cepat benih pepaya secara kimia menggunakan alat IPB 77-1
MM dilakukan dengan menggunakan uap etanol 96%. Uap etanol dalam ruang
deraan berasal dari proses pemanasan ±60 mL etanol yang kemudian dialirkan ke

9
dalam ruang deraan. Benih hasil reaktivasi didera dengan uap etanol sesuai dengan
waktu pengusangan yang telah ditentukan. Spesifikasi alat pengusangan cepat IPB
77-1 MM disajikan pada Lampiran 3.
Model linier yang digunakan pada kedua percobaan adalah sebagai berikut:
Yij = μ + αi +τj+(ατ)ij +εij
Keterangan :
Yij = nilai pengamatan pada lama pengusangan ke-i dan ulangan ke-j.
μ
= nilai tengah umum
αi
= pengaruh perlakuan waktu pengusangan ke-i
τj
= pengaruh ulangan ke-j
(ατ)ij = ulangan tersarang dalam waktu pengusangan
εij
= galat

Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan uji F. Apabila
didapatkan hasil yang berpengaruh nyata, maka dilakukan analisis lanjut dengan uji
Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf α=5% dengan menggunakan
perangkat lunak SAS v.9. Metode pengusangan cepat yang efektif dipilih
berdasarkan perlakuan yang menghasilkan penurunan nilai daya berkecambah
sebesar 40% dengan waktu yang lebih singkat. Penentuan batas penurunan DB
didasari oleh tingkat kelayakan lolos uji daya berkecambah sebesar 60%
berdasarkan Permentan Nomor 01/Kpts/SR.130/12/2012.
Percobaan II : Kemunduran Benih Pepaya selama Pengusangan Cepat
menggunakan Metode Pengusangan Terpilih dengan Pola
Time Series
Metode pengusangan cepat yang digunakan pada percobaan II didapatkan
dari metode yang terpilih pada percobaan I. Pola time series disusun dari persamaan
exponensial (percobaan I) untuk setiap peubah yang diamati. Pola yang disusun
berdasarkan waktu pengusangan yang terdiri dari 12 titik. Penentuan jumlah titik
waktu pengusangan disesuaikan dengan jumlah pengamatan pada kondisi
penyimpanan benih aktual. Peubah buat pola adalah kadar air (KA), daya
 
berkecambah setelah pengusangan cepat ( VDS P
), indeks vigor setelah
 V
pengusangan cepat (VDS P ), potensi tumbuh maksimum setelah pengusangan cepat
 PT
(VDS P
) dan kecepatan tumbuh setelah pengusangan cepat (VDSP T  ).

Percobaan III : Kemunduran Benih Pepaya selama Penyimpanan Aktual

Penyimpanan dan pengujian benih dilakukan dengan tujuan untuk
mempelajari perilaku benih pepaya yang disimpan pada ruang kamar (suhu 2830 °C, RH 75-78%) dan ruang AC (suhu 18-20 °C, RH 51-60%) selama 22 minggu.
Rancangan percobaan disusun dengan rancangan acak lengkap tersarang pada
kondisi ruang penyimpanan (ruang kamar dan AC) dengan perlakuan kadar air awal
benih (7-9%, 9-11%, dan 11-13%). Kombinasi perlakuan diulang sebanyak empat
kali ulangan. Satu satuan percobaan terdiri dari 100 benih yang dikemas dengan
aluminium foil.
Pengamatan dilakukan pada 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 minggu
setelah penyimpanan. Tolok ukur yang diamati adalah kadar air benih (KA), daya
berkecambah setelah penyimpanan (VDS   ), indeks vigor setelah penyimpanan
( VDS   V ), potensi tumbuh maksimum setelah penyimpanan ( VDS  PT ) dan

10
kecepatan tumbuh setelah penyimpanan (VDS  T ). Model linier dari rancangan
percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut :
Yijk = μ + τi + (ατ)ij + βk + (αβ)ik + εijk
Keterangan :
Yijk = nilai pengamatan pada perlakuan ruang simpan ke-i, ulangan ke-j dan kadar air
ke-k
μ
= nilai tengah umum
τi
= pengaruh perlakuan suhu ruang simpan ke-i (i = kamar dan AC)
(ατ)ij = komponen acak dari pengaruh perlakuan suhu ruang yang menyebar normal
βk
= pengaruh kadar air ke-k (k= 7-9%, 9-11%, dan 11-13%)
(αβ)ik= pengaruh interaksi ruang simpan ke-i dan kadar air ke-k
εijk = galat

Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan uji F. Apabila
didapatkan hasil yang berpengaruh nyata, maka dilakukan analisis lanjut dengan uji
Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf α = 5% dengan menggunakan
perangkat lunak SAS v.9. Suhu dan kelembaban ruang simpan harian diukur
dengan thermohygrometer.
Percobaan IV : Penyusunan Model Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih
Pepaya
Penyusunan model pendugaan vigor daya simpan benih pepaya dilakukan
dengan tiga tahapan, yaitu : (1) penyusunan pola kemunduran benih hasil
pengusangan cepat dan hasil penyimpanan aktual, (2) penyusunan persamaan untuk
model pendugaan vigor daya simpan, serta (3) verifikasi dan simulasi
Pembuatan pola kemunduran benih
Data kemunduran benih hasil pengusangan cepat berdasarkan pola time
series hasil percobaan dua dan penyimpanan aktual hasil percobaan tiga disusun
berdasarkan persamaan eksponensial dengan dasar laju penurunan viabilitas benih
menggambarkan pola yang non linier. Model disusun dalam Minitab v.16,
pesamaan yang digunakan sebagai berikut :
Y = a + b expcx........................................................................(persamaan 1)
Untuk a, b dan c adalah konstanta, x adalah waktu pengusangan
(menit)/periode simpan (minggu) dan Y adalah vigor daya simpan benih selama
pengusangan cepat (VDSP )/penyimpanan aktual (VDS ).

Penyusunan persamaan untuk model pendugaan vigor daya simpan
Model pendugaan vigor daya simpan disusun berdasarkan persamaan
eksponensial seperti pola kemunduran benih dengan a,b,c adalah konstanta, t adalah
waktu pengusangan (menit) dan VDS adalah vigor daya simpan benih aktual.
Persamaan model pendugaan vigor daya simpan yang akan disusun sebagai
berikut :
 
 

= a + b expct...................................................... (persamaaan 2)

11
Pola pendugaan vigor daya simpan (persamaan 2) didapatkan melalui : (1)
penentuan daya berkecambah sebagai peubah utama pada pengusangan cepat
VDSP ) dengan alasan daya berkecambah (DB) telah mewakili peubah dalam
kemunuduran benih (2) mencari korelasi antara peubah VDS dengan seluruh
peubah pada penyimpanan aktual ( VDS
. Koefisien korelasi sebesar satu
mengindikasikan bahwa VDS pengusangan cepat dapat menggambarkan VDS pada
penyimpanan aktual.
Verifikasi dan simulasi model vigor daya simpan
Verifikasi merupakan tahapan kegiatan yang bertujuan untuk menilai
kesesuaian hasil simulasi dengan hasil aktual. Verifikasi pola dilakukan secara (1)
deskriptif dan (2) uji statistik. Verifikasi secara deskriptif dilakukan dengan
membuat pola kemunduran vigor daya simpan benih dalam bentuk scatter plot
dengan standar deviasi pada setiap titik pengamatan. Pembuatan scatter plot
menggunakan perangkat lunak MS. Excel. Verifikasi pola dilakukan dengan
membandingkan pola eksponensial dengan scatter plot melalui kriteria masuknya
pola dalam standar deviasi sebagai tingkat kevalidan. Verifiksi dengan uji statistik
dilakukan menggunakan uji kesesuaian (uji-t) menggunakan SAS v 9.0. Simulasi
dilakukan dengan menggunakan persamaan model pendugaan vigor daya simpan
yang diperoleh dengan input waktu pengusangan cepat (t) dan output vigor daya
simpan dugaan (VDS  
.
Pengamatan
Kadar air benih (KA)
Kadar air diukur dengan menggunakan metode oven suhu rendah konstan
(103±2 °C) selama (17±1) jam. Setiap ulangan terdiri dari atas satu gram benih.
Kadar air benih dihitung dengan rumus:
X 100%

KA (%) =
Keterangan :
M1 : berat cawan + tutup (g)
M2 : berat benih + M1 sebelum dioven (g)
M3 : berat benih + M1 setelah dioven (g)

Daya berkecambah (DB)
Daya berkecambah (DB) diukur berdasarkan persentase kecambah normal
pada hitungan pertama dan kedua. DB dihitung dengan rumus :
DB (%) = ∑

∑

 

 

∑

 

 

x 100 %

Keterangan :
KN I = kecambah normal pengamatan pertama (hari ke-14)
KN II = kecambah normal pengamatan kedua (hari ke-21)

12
Indeks Vigor (IV)
Pengamatan IV dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan
pertama. IV dihitung berdasarkan rumus :
∑
 
IV (%) = ∑
x 100 %
 
 

Keterangan :
KN I = kecambah normal pengamatan pertama (hari ke-14)

Kecepatan Tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh diamati setiap hari sampai dengan hari ke-21 dengan
menghitung persentase kecambah normal dan periode waktu pengamatan (etmal).
Rumus yang digunakan dalam menentukan kecepatan tumbuh adalah sebagai berikut :

Keterangan :
N
= persentase kecambah normal
t
= periode waktu perkecambahan (etmal = 24 jam)
tn
= waktu akhir pengamatan

Potensi Tumbuh Maksimum (PTM)
Potensi tumbuh maksimum diperoleh dengan menghitung jumlah benih
yang berkecambah dengan kriteria perkecambahan yang ditinjau dari aspek
fisiologi. Berdasarkan tinjauan ini benih dinyatakan berkecambah walaupun embrio
baru memunculkan radikula. PTM dihitung pada penghitungan kedua atau hari ke21. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
PTM (%) =

 

 

 

 

 

 

x 100%

Uji Tetrazolium (TZ)
Uji tetrazolium dimaksudkan untuk mendeteksi keadaan benih yang
sesungguhnya ketika benih tidak berkecambah sehingga dapat membedakan benih
yang dorman atau benih yang sudah mati setelah pengusangan cepat. Metode
pengujian tetrazolium dilakukan berdasarkan Shie dan Kuo (1999) yang
dimodifikasi. Benih yang telah diusangkan dibelah secara melintang (Dias et al.
2014). Benih kemudian direndam dengan larutan 2,3,5 triphenyltetrazolium
chloride 0.5% dengan buffer KH2PO4 dan Na2HPO4 pada suhu 40 °C selama 3 jam
dalam inkubator. Benih selanjutnya dibilas dengan aquades hingga bersih dari
larutan tetrazolium. Pengamatan pola pewarnaan dilakukan dengan menggunakan
mikroskop stereo. Benih yang terwarnai merah dikategorikan sebagai benih viable,
jika berwarna putih dikategorikan sebagai benih non viable.
Metode Perkecambahan Benih
Benih dikecambahkan dengan metode uji diatas kertas (UDK) dalam boks
plastik berukuran 14.5 x 9.5 x 5 cm. Media yang digunakan adalah tiga lembar
kertas stensil dengan tambahan empat lembar tisu dibagian dasarnya. Benih
dikecambahkan dalam germinator TIPE Seed Buro dengan suhu berkisar antara 30
±2 °C dengan pencahayaan.

13
Seluruh tahapan percobaan dan penyusunan model disusun dalam bagan alir
kegiatan penelitian yang disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1 Bagan alir kegiatan penelitian

14

HASIL DAN PEMBAHASAN
Benih yang digunakan adalah benih yang telah disimpan selama lima minggu
setelah ekstraksi. Benih disimpan pada ruang berpendingin dengan suhu ±18 °C.
Adanya dormanasi after ripening, menyebabkan benih tidak digunakan sebagai
bahan percobaan selama beberapa waktu hingga benih mencapai viabilitas yang
maksimum