HASIL DAN PEMBAHASAN. Hasil Percobaan I. Pengaruh Suhu Air dan Intensitas Perendaman terhadap Perkecambahan Benih Kelapa Sawit

Transkripsi

1 20 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Percobaan I. Pengaruh Suhu Air dan Intensitas Perendaman terhadap Perkecambahan Benih Kelapa Sawit Berdasarkan rekapitulasi hasil sidik ragam pada Tabel 1 menunjukkan bahwa interaksi antara perlakuan suhu air rendaman dengan intensitas perendaman berpengaruh sangat nyata terhadap seluruh tolok ukur yang diamati kecuali kadar air benih dan persentase benih terserang cendawan. Perlakuan suhu air (P) menunjukkan pengaruh yang sangat nyata terhadap peubah daya berkecambah, kecepatan tumbuh, potensi tumbuh maksimum, dan intensitas dormansi namun tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air dan persentase benih terserang cendawan. Faktor perlakuan intensitas perendaman berpengaruh sangat nyata terhadap peubah daya berkecambah, kecepatan tumbuh, potensi tumbuh maksimum, intensitas dormansi, dan persentase benih terserang cendawan tetapi tidak berpengaruh nyata pada kadar air benih (Tabel 1). Kadar air benih pada percobaan I berkisar antara 21.3% sampai 23.3%. Sidik ragam dapat dilihat pada Lampiran 1 sampai 7. Tabel 1. Rekapitulasi hasil sidik ragam perlakuan suhu air dan intensitas perendaman pada beberapa tolok ukur perkecambahan benih kelapa sawit Peubah Faktor Perlakuan P I P*I Kadar air benih tn tn tn Daya berkecambah ** ** ** Kecepatan tumbuh ** ** ** Potensi tumbuh maksimum ** ** ** Intensitas dormansi ** ** ** Persentase benih terserang cendawan tn ** tn Keterangan: ** = berbeda nyata pada taraf 1% ; tn = tidak berbeda nyata ; P*I = pengaruh interaksi suhu air (P) dan intensitas perendaman (I) 20

2 21 Berdasarkan Tabel 2, perendaman selama 1x24 jam dalam berbagai suhu tidak mampu membuat benih berkecambah. Semakin tinggi intensitas perendaman, daya berkecambah benih semakin meningkat. Daya berkecambah meningkat hingga suhu 80 o C lalu mengalami penurunan pada suhu 90 o C. Daya berkecambah tertinggi didapat pada perlakuan perendaman dalam suhu 80 o C selama 3x24 jam yaitu sebesar 16.7%. Perlakuan ini kemudian digunakan pada percobaan II sebelum benih direndam dalam ethephon. Tabel 2. Pengaruh suhu air dan intensitas perendaman terhadap daya berkecambah Suhu Air Intensitas Perendaman 1x24 jam 2x24 jam 3x24 jam 27 o C 0.71g (0.0) 0.71g (0.0) 0.71g (0.0) 60 o C 0.71g (0.0) 0.72fg (1.3) 0.77c (8.7) 70 o C 0.71g (0.0) 0.73ef (3.3) 0.76cd (7.3) 80 o C 0.71g (0.0) 0.74de (5.3) 0.82a (16.7) 90 o C 0.71g (0.0) 0.73ef (3.3) 0.78b (11.3) Keterangan: Angka rataan yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT 5%. Data yang dianalisis adalah data yang sudah ditransformasi (x+0.5). Angka dalam kurung merupakan data asli sebelum ditransformasi ; kk= 1.36% % Pada intensitas perendaman 2x24 jam dan 3x24 jam, terjadi peningkatan kecepatan tumbuh (Tabel 3) dan potensi tumbuh maksimum benih (Tabel 4) hingga suhu 80 o C lalu mengalami penurunan pada suhu 90 o C. Peningkatan kecepatan tumbuh dan potensi tumbuh maksimum juga terjadi pada intensitas perendaman yang lebih tinggi. Kecepatan tumbuh tertinggi didapat pada perlakuan perendaman dalam suhu 80 o C selama 3x24 jam yaitu sebesar 0.59% KN etmal -1 dengan potensi tumbuh maksimum sebesar 16.7%. 21

3 22 Tabel 3. Pengaruh suhu air dan intensitas perendaman terhadap kecepatan tumbuh Suhu Air Intensitas Perendaman 1x24 jam 2x24 jam 3x24 jam % KN etmal o C g (0.00) g (0.00) g (0.00) 60 o C g (0.00) fg (0.04) c (0.32) 70 o C g (0.00) ef (0.12) cd (0.27) 80 o C g (0.00) de (0.18) a (0.59) 90 o C g (0.00) efg (0.11) b (0.43) Keterangan: Angka rataan yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT 5%. Data yang dianalisis adalah data yang sudah ditransformasi (x+0.5). Angka dalam kurung merupakan data asli sebelum ditransformasi ; kk= 0.06% Tabel 4. Pengaruh suhu air dan intensitas perendaman terhadap potensi tumbuh maksimum Suhu Air Intensitas Perendaman 1x24 jam 2x24 jam 3x24 jam 27 o C f (0.0) f (0.0) f (0.0) 60 o C f (0.0) ef (1.3) c (8.7) 70 o C f (0.0) e (3.3) cd (7.3) 80 o C f (0.0) d (6.0) a (16.7) 90 o C f (0.0) e (3.3) b (12.0) Keterangan: Angka rataan yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT 5%. Data yang dianalisis adalah data yang sudah ditransformasi (x+0.5). Angka dalam kurung merupakan data asli sebelum ditransformasi ; kk= 1.29% % Perendaman selama 3x24 jam menurunkan persentase benih terserang cendawan dari 56.8% menjadi 22.5% dibanding pada perendaman 1x24 jam. Rata-rata pengaruh suhu air terhadap persentase benih terserang cendawan berkisar antara 38.0% hingga 44.2%. 22

4 23 Tabel 5. Pengaruh suhu air dan intensitas perendaman terhadap persentase benih terserang cendawan Suhu Air Intensitas Perendaman 1x24 jam 2x24 jam 3x24 jam Rata-rata % 27 o C (P0) o C (P1) o C (P2) o C (P3) o C (P4) Rata-rata 56.8a 42.3b 22.5c Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut statistik uji lanjut DMRT pada taraf α = 5% ; kk = 15.72% Berdasarkan hasil dari percobaan I, terlihat bahwa perlakuan perendaman dalam air 80 o C selama 3x24 jam memberikan hasil terbaik dibanding perlakuan lainnya. Oleh karena itu, perlakuan ini akan digunakan pada percobaan selanjutnya. Percobaan II. Pengaruh Konsentrasi Ethephon terhadap Perkecambahan Benih Kelapa Sawit Rekapitulasi hasil sidik ragam perlakuan konsentrasi ethephon menunjukkan pengaruh yang sangat nyata terhadap peubah kadar air benih, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, potensi tumbuh maksimum, dan intensitas dormansi namun tidak berpengaruh nyata terhadap persentase benih terserang cendawan (Tabel 6). Sidik ragam perlakuan pengaruh konsentrasi ethephon terhadap perkecambahan benih kelapa sawit disajikan pada Lampiran 8 sampai

5 24 Tabel 6. Rekapitulasi hasil sidik ragam perlakuan konsentrasi ethephon pada tolok ukur perkecambahan benih kelapa sawit Peubah Konsentrasi Ethephon kk Kadar air benih ** 3.52 Daya berkecambah ** 0.96 # Kecepatan tumbuh ** 0.05 # Potensi tumbuh maksimum ** Intensitas dormansi ** 4.03 Persentase benih terserang cendawan tn Keterangan: ** = berpengaruh nyata pada taraf 5% ; tn = tidak berpengaruh nyata ; # = transformasi (x+0.5) Kadar air benih, daya berkecambah, dan kecepatan tumbuh cenderung menurun pada konsentrasi ethephon yang lebih tinggi. Potensi tumbuh maksimum meningkat hingga konsentrasi 0.4% yaitu sebesar 29.2% lalu menurun pada konsentrasi ethephon yang lebih tinggi. Nilai intensitas dormansi menurun hingga konsentrasi ethephon 0.4% yaitu sebesar 70.8% lalu meningkat pada konsentrasi ethephon yang lebih tinggi. Persentase benih terserang cendawan berkisar antara 12.8% sampai 16.0% (Tabel 7). Tabel 7. Pengaruh konsentrasi ethephon terhadap kadar air (KA), daya berkecambah (DB), kecepatan tumbuh (K CT ), potensi tumbuh maksimum (PTM), intensitas dormansi (ID), dan persentase benih terserang cendawan Konsentrasi Ethephon KA DB K CT (% etmal -1 ) PTM ID Benih Terserang Cendawan a 0.802a (14.4) a (0.51) 14.4c 85.6a ab 0.713b (0.8) b (0.04) 29.2a 70.8c c 0.707b (0.0) b (0.00) 20.0b 80.0b bc 0.707b (0.0) b (0.00) 23.2b 76.8b bc 0.707b (0.0) b (0.00) 20.4b 79.6b 13.2 Keterangan: Angka rataan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata menurut statistik uji lanjut DMRT pada taraf α = 5%. Angka dalam kurung merupakan data asli sebelum ditransformasi (x+0.5) 24

6 25 Percobaan III: Pengaruh Perendaman dalam Berbagai Konsentrasi Ethephon yang Didahului dengan Perendaman dalam Air Panas 80 o C Selama 3x24 Jam dan Diakhiri dengan Pemanasan Kering selama 1 Minggu terhadap Perkecambahan Benih Kelapa Sawit Berdasarkan rekapitulasi hasil sidik ragam, perlakuan pematahan dormansi menunjukkan pengaruh yang sangat nyata terhadap peubah kadar air benih, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan potensi tumbuh maksimum, namun tidak berpengaruh nyata terhadap intensitas dormansi dan persentase benih terserang cendawan (Tabel 8). Sidik ragam perlakuan pematahan benih kelapa sawit disajikan pada Lampiran 14 sampai 19. Tabel 8. Rekapitulasi hasil sidik ragam perlakuan pematahan dormansi pada beberapa tolok ukur perkecambahan benih kelapa sawit Peubah Konsentrasi Ethephon kk Kadar air benih ** 3.44 Daya berkecambah ** 1.60 # Kecepatan tumbuh ** 0.12 # Potensi tumbuh maksimum ** 6.82 Intensitas dormansi tn 9.00 Persentase benih terserang cendawan tn Keterangan: ** = berpengaruh nyata pada taraf 5% ; tn = tidak berpengaruh nyata ; # = transformasi (x+0.5) Perlakuan pematahan dormansi berpengaruh sangat nyata terhadap kadar air, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan potensi tumbuh maksimum. Konsentrasi ethephon tidak berpengaruh nyata terhadap intensitas dormansi dan persentase benih terserang cendawan. Tabel 9 menunjukkan bahwa kadar air benih, daya berkecambah, dan kecepatan tumbuh nyata menurun pada konsentrasi ethephon yang lebih tinggi. Potensi tumbuh maksimum meningkat secara nyata hingga konsentrasi ethephon 0.4% (T2) yaitu sebesar 52.0% lalu menurun pada konsentrasi ethephon yang lebih tinggi. Nilai intensitas dormansi berkisar antara 56.4% sampai 66.4%, sedangkan persentase benih terserang cendawan berkisar antara 13.6% sampai 16.4%. 25

7 26 Tabel 9. Pengaruh perendaman dalam berbagai konsentrasi ethephon yang didahului dengan perendaman dalam air panas suhu 80 o C selama 3x24 jam dan diakhiri dengan pemanasan kering selama 1 minggu terhadap KA, DB, K CT, PTM, ID, dan persentase benih terserang cendawan Perlakuan KA DB K CT (% etmal -1 ) PTM ID Benih Terserang Cendawan T1 19.5a 0.914a (33.6) a (1.75) 33.6d T2 18.8ab 0.729b (3.2) b (0.17) 52.0a T3 17.9c 0.707c (0.0) c (0.00) 43.6b T4 18.2bc 0.707c (0.0) c (0.00) 39.6c T5 18.2bc 0.707c (0.0) c (0.00) 36.4cd Keterangan: Angka rataan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata menurut statistik uji lanjut DMRT pada taraf α = 5%. Angka dalam kurung merupakan data asli sebelum ditransformasi (x+0.5). KA= kadar air benih, DB= daya berkecambah, K CT = kecepatan tumbuh, PTM= potensi tumbuh maksimum, ID= intensitas dormansi. Pembahasan Kadar air merupakan faktor penting dalam perkecambahan benih kelapa sawit. Air harus tersedia dalam jumlah yang cukup untuk pelunakan kulit, memberi fasilitas masuknya oksigen, mengencerkan protoplasma untuk mengaktifkan berbagai macam fungsinya, dan sebagai alat transportasi larutan makanan dari endosperma atau kotiledon ke titik tumbuh pada poros embrio (Kamil, 1979). Enzim-enzim hidrolase akan aktif dalam menghidrolisis cadangan makanan dalam benih jika air dalam benih cukup tersedia. Hal ini akan memacu perkembangan embrio dalam benih untuk menembus testa atau kulit benih dan muncul melalui operculum (Silomba, 2006). Benih kelapa sawit merupakan benih yang membutuhkan kadar air di atas 18% untuk dapat berkecambah (Adiguno, 1998). Pada percobaan I, perlakuan meningkatkan kadar air benih, sedangkan pada percobaan II dan III menurunkan kadar air benih. Hal ini diduga karena pada percobaan I menggunakan bahan perendam air yang memiliki kepekatan sama, sedangkan pada percobaan II dan III menggunakan bahan perendam ethephon dalam berbagai konsentrasi yang memiliki kepekatan berbeda. Semakin pekat larutan perendam, semakin sulit imbibisi ke dalam benih. Hal ini karena kerasnya 26

8 27 kulit benih yang mengandung lignin menjadi penghalang masuknya air (Nurmailah, 1999). Suhu air dan intensitas perendaman mempengaruhi penyerapan air ke dalam benih, hal ini karena air dan oksigen yang dibutuhkan untuk perkecambahan dapat masuk ke benih tanpa halangan sehingga benih dapat berkecambah (Sumanto dan Sriwahyuni, 1993). Kadar air benih berhubungan erat dengan persentase benih terserang cendawan. Persentase benih terserang cendawan pada percobaan I cenderung lebih tinggi dibanding percobaan II dan III. Cendawan banyak menyerang benih yang memiliki kadar air yang lebih tinggi. Selain itu, persentase benih terserang cendawan yang tinggi pada penelitian ini diduga karena kerapatan benih pada tray perkecambahan kecil sehingga uap air yang dihasilkan dari proses respirasi benih rendah. Uap air yang rendah mengakibatkan kelembaban relatif meningkat sehingga potensi munculnya cendawan semakin besar. Kerapatan benih dalam tray pada percobaan yaitu sebesar 0.14 butir cm -2 dengan jumlah benih yang dikecambahkan sebanyak 300 butir dalam tray berukuran 32x65 cm, sedangkan kerapatan benih yang digunakan dalam proses pengecambahan konvensional yaitu sebesar 0.34 butir cm -2. Cendawan yang menyerang pada percobaan I (Gambar 5) tidak mampu diidentifikasi karena spora cendawan tidak keluar sehingga hasil mikroskopis tidak menunjukkan struktur khusus yang mencirikan salah satu jenis cendawan, sedangkan cendawan yang menyerang pada percobaan II (Gambar 6) dan III (Gambar 7) adalah Aspergillus sp. A B C Gambar 5. Serangan cendawan pada percobaan I. A. Cendawan pada benih; B. Isolat cendawan; C. Bentuk mikroskopis cendawan (Perbesaran 400x) 27

9 28 A B C Gambar 6. Serangan cendawan pada percobaan II. A. Aspergillus sp. pada benih; B. Isolat Aspergillus sp.; C. Bentuk mikroskopis Aspergillus sp. (Perbesaran 40x) A B C Gambar 7. Serangan cendawan pada percobaan III. A. Aspergillus sp. pada benih; B. Isolat Aspergillus sp.; C. Bentuk mikroskopis Aspergillus sp. (Perbesaran 40x) Pada percobaan I, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan potensi tumbuh maksimum yang dihasilkan masih sangat rendah. Peningkatan intensitas perendaman meningkatkan daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan potensi tumbuh maksimum. Peningkatan suhu air juga mempengaruhi perkecambahan benih kelapa sawit, semakin tinggi suhu air maka daya berkecambah benih semakin meningkat hingga mencapai maksimum 16.7% pada suhu 80 o C dan mengalami penurunan pada suhu 90 o C. Penurunan pada suhu 90 o C dapat terjadi karena tiap spesies memiliki respon tersendiri terhadap suhu. Agba et al. (2005) melaporkan bahwa perendaman benih Mucuna flagellipes di dalam air suhu 60 o C 28

10 29 selama 10 menit memberikan hasil yang lebih baik dibanding perendaman dalam suhu 80 o C dan 100 o C. Menurut Crocker dan Barton (1953), suhu tertentu dapat menyebabkan terjadinya disintegrasi lapisan kulit benih sehingga membuat benih permeabel terhadap air, namun pada suhu air yang terlalu tinggi diasumsikan perendaman tidak hanya melarutkan lapisan kutikula di sekitar kulit benih, tetapi bagian dalam benih seperti embrio atau kotiledon juga dapat ikut terlarut dalam air. Hasil perkecambahan benih kelapa sawit disajikan pada Gambar 8. A B C D Gambar 8. Kecambah kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.). A. Kecambah normal; B. Kecambah normal; C. Kecambah abnormal (plumula tidak ada); D. Kecambah abnormal (plumula dan radikula tidak tumbuh berlawanan arah). Penggunaan ethephon pada percobaan II dan III meningkatkan persentase benih yang berkecambah dibanding percobaan I. Hal ini karena penambahan ethephon meningkatkan ketersediaan etilen yang mampu merangsang perkecambahan benih. Menurut da Silva et al. (2005), beberapa benih berkulit keras memiliki dinding sel endosperma yang cukup tebal dan berdekatan dengan ujung radikula. Penipisan dinding sel endosperma diperlukan agar radikula dapat muncul keluar. Gong dan Bewley (2007) menambahkan bahwa penipisan dinding sel endosperma dipengaruhi oleh beberapa enzim, salah satunya adalah enzim endo-β-mannanase. Gong et al. (2005) mengemukakan bahwa peningkatan enzim endo-β-mannanase di endosperma cukup untuk memunculkan radikula. Berdasarkan penelitian Nascimento et al. (2000), penambahan etilen pada benih selada mampu meningkatkan enzim endo-β-mannanase. Menurut Matilla dan Matilla-Vazquez (2008), peningkatan enzim endo-β-mannanase mampu menipiskan dinding sel endosperma sehingga radikula dapat muncul dan 29

11 30 mematahkan dormansi benih. Gambar 9 menunjukkan pertumbuhan benih kelapa sawit selama percobaan. A B C Gambar 9. Pertumbuhan kecambah kelapa sawit. A.17 hari setelah tumbuh; B. 14 hari setelah tumbuh; C. 11 hari setelah tumbuh Pada percobaan II dan III, perendaman dalam ethephon menurunkan daya berkecambah dan kecepatan tumbuh, hasil terbaik ditunjukkan pada perendaman ethephon 0%. Potensi tumbuh maksimum memberikan hasil yang berbeda, potensi tumbuh maksimum yang lebih tinggi didapat pada konsentrasi ethephon 0.4% dan menurun pada konsentrasi yang lebih tinggi. Hal ini terjadi karena banyaknya kecambah yang tumbuh tidak normal pada perendaman menggunakan ethephon konsentrasi 0.4% sampai 1.6%. Berdasarkan hasil penelitian Wan dan Hor (1983), penggunaan ethephon 0.1% dan 0.2% tidak mampu mematahkan dormansi benih kelapa sawit. Herrera et al. (1998) melaporkan bahwa perendaman dalam ethephon 1.2% menghasilkan 60% benih kelapa sawit yang berkecambah, namun benih banyak yang tumbuh tidak normal. Johnston (1977) mengemukakan bahwa pemberian etilen dari luar dalam bentuk ethephon mampu mengimbangi rendahnya kapasitas sintesis etilen alami pada benih dorman, namun pada konsentrasi ethephon yang semakin tinggi, kandungan morphactin dalam benih juga semakin besar. Morphactin merupakan senyawa yang dikenal sebagai penghambat pertumbuhan, terutama menghambat pertumbuhan radikula. Hal ini yang menyebabkan banyaknya kecambah abnormal (Gambar 10). 30

12 31 Percobaan III memberikan hasil potensi tumbuh maksimum sebesar 52.0% lebih baik dibanding percobaan II (PTM 29.2%). Hal ini karena adanya pemanasan kering selama 1 minggu di akhir perlakuan. Menurut Hussey (1958), metode pemanasan kering mampu melunakkan kulit benih sehingga mempermudah proses imbibisi air ke dalam benih serta merangsang perkecambahan benih kelapa sawit. E0 E1 E2 E3 E4 Gambar 10. Pertumbuhan Kecambah Kelapa Sawit pada Perendaman dalam Berbagai Konsentrasi Ethephon Benih kelapa sawit memiliki kemiripan struktur dengan benih aren. Benih aren mengalami dorman karena memiliki kulit benih yang keras dan kadar lignin yang cukup tinggi. Benih aren juga memiliki operculum yang merupakan titik keluarnya embrio benih. Perlakuan yang efektif untuk mematahkan dormansi benih aren yaitu dengan deoperkulasi menggunakan amplas. Benih aren digosok menggunakan amplas tepat pada bagian titik tumbuh sampai terlihat bagian embrionya. Perlakuan ini menghasilkan 88.33% daya berkecambah pada benih yang ditanam dalam pasir (Rofik dan Murniati, 2008). 31