PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN BENIH KUBIS (Brassica oleracea var. capitata L.) MENGGUNAKAN METODE PENGUSANGAN CEPAT DENGAN ETANOL AMALIA ROSIDA

Transkripsi

1 PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN BENIH KUBIS (Brassica oleracea var. capitata L.) MENGGUNAKAN METODE PENGUSANGAN CEPAT DENGAN ETANOL AMALIA ROSIDA DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Kubis (Brassica oleracea var. capitata L.) Menggunakan Metode Pengusangan Cepat dengan Etanol 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 skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Desember 2014 Amalia Rosida NIM A

4

5 ABSTRAK AMALIA ROSIDA. Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Kubis (Brassica oleracea var. capitata L.) Menggunakan Metode Pengusangan Cepat dengan Etanol. Dibimbing oleh MARYATI SARI dan ABDUL QADIR. Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan waktu perendaman yang efektif pada metode pengusangan cepat kimia dengan larutan etanol 20%, yang dapat menduga vigor daya simpan 6 lot benih kubis setelah disimpan selama 6 bulan. Benih kubis yang digunakan terdiri atas 6 lot benih komersial dengan vigor awal yang berbeda, yaitu MG, G11, GT, B3, GC, dan KC. Percobaan pertama adalah penyimpanan benih dalam kemasan aluminium foil selama 1 sampai 6 bulan pada ruang simpan terbuka dengan suhu C dan RH 61 85%. Percobaan kedua adalah pengusangan dengan merendam benih dalam larutan etanol 20% selama 30, 60, 90, dan 120 menit. Indeks vigor benih setelah perendaman selama 30 menit memiliki korelasi yang erat dengan daya berkecambah benih setelah disimpan selama 6 bulan dengan koefisien korelasi sebesar 0.92, sehingga dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan benih. Vigor daya simpan benih kubis setelah penyimpanan selama 6 bulan dapat diduga dengan persamaan y = x, dengan x adalah peubah indeks vigor setelah perendaman etanol 20% selama 30 menit, dan koefisien determinasi (R 2 ) sebesar 83.8%. Kata kunci: devigorasi, kemunduran, viabilitas ABSTRACT AMALIA ROSIDA. Testing of Vigor Related to Storability in Cabbage (Brassica oleracea var. capitata L.) Seed Using Accelerated Aging Method with Ethanol. Supervised by MARYATI SARI and ABDUL QADIR. The objective of this study was to obtain an effective soaking time on the accelerated aging method with liquid ethanol 20%, that can estimate vigor related to storability of 6 cabbage seeds after storage for 6 months. Cabbage seed consists of 6 commercial seed lots with different initial vigor, they were G1, MG, GC, GT, B3, and KC. The first experiment was storing seed for 6 months within aluminium foil packaging in the open storage room with temperature C and 61 85% relative humidity. The second experiment was rapid aging by soaking seeds in liquid ethanol 20% during 30, 60, 90, and 120 minutes. Index of vigor seed after soaking during 30 minutes had a closed correlation with germination of seed after storage for 6 months with a coefficient correlation 0.92, so that could be used to predicted vigor related to storability seed. Vigor related to storability cabbage seed after storage for 6 months could be predicted by the equation, with x indicated indeks of vigor seed after soaking in liquid ethanol 20% during 30 minutes, and coefficient determination (R 2 ) was 83.8%. Keywords: deterioration, devigoration, viability

6

7 PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN BENIH KUBIS (Brassica oleracea var. capitata L.) MENGGUNAKAN METODE PENGUSANGAN CEPAT DENGAN ETANOL AMALIA ROSIDA Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Agronomi dan Hortikultura DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

8

9 Judul Skripsi : Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Kubis (Brassica oleracea var. capitata L.) Menggunakan Metode Pengusangan Cepat dengan Etanol Nama : Amalia Rosida NIM : A Disetujui oleh Maryati Sari, SP MSi Pembimbing I Dr Ir Abdul Qadir, MSi Pembimbing II Diketahui oleh Dr Ir Agus Purwito, MSc Agr Ketua Departemen Tanggal Lulus:

10

11 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta ala atas segala karunia-nya, sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada bulan Januari sampai Juli 2014 ini adalah kemunduran benih, dengan judul Pengujian Vigor Daya Simpan Benih Kubis (Brassica oleracea var. capitata L.) Menggunakan Metode Pengusangan Cepat dengan Etanol. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Maryati Sari, SP MSi selaku dosen pembimbing skripsi sekaligus pembimbing akademik dan Bapak Dr Ir Abdul Qadir, MSi selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan selama penelitian hingga penulisan skripsi ini. Ungkapan terima kasih kepada Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan yang telah memberikan beasiswa Bidik Misi selama pendidikan. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua yang telah memberikan dorongan yang tulus baik moril maupun materil, serta teman-teman dan keluarga Edelweiss AGH 47 yang telah memberikan semangat dan bantuan selama penelitian hingga skripsi. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Desember 2014 Amalia Rosida

12

13 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Tinjauan Umum Kubis 2 Vigor dan Daya Simpan 2 Pengusangan Cepat dengan Etanol 3 METODE 4 Lokasi dan Waktu Penelitian 4 Bahan dan Alat Penelitian 5 Analisis Data 5 Prosedur Penelitian 6 HASIL DAN PEMBAHASAN 8 Kondisi Umum 8 Deteriorasi Benih selama Penyimpanan 9 Devigorasi Benih Akibat Pengusangan Cepat dengan Etanol 12 Hubungan antara Vigor Benih setelah Deteriorasi dan Devigorasi 15 Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Kubis 16 Simulasi dan Verifikasi Model Pendugaan Vigor Daya Simpan 16 SIMPULAN DAN SARAN 18 Simpulan 18 Saran 18 DAFTAR PUSTAKA 19 LAMPIRAN 22 RIWAYAT HIDUP 27

14 DAFTAR TABEL 1. Kondisi awal benih kubis sebelum dimulai penelitian 8 2. Persentase kadar air benih kubis setelah penyimpanan 9 3. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh periode simpan dan lot benih terhadap peubah mutu fisiologis benih kubis 9 4. Pengaruh periode simpan dan lot benih terhadap daya berkecambah benih kubis (%) setelah penyimpanan Pengaruh periode simpan dan lot benih terhadap kecepatan tumbuh dan indeks vigor benih kubis setelah penyimpanan Rekapitulasi sidik ragam pengaruh waktu perendaman dan lot benih terhadap daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan indeks vigor benih kubis akibat pengusangan Pengaruh waktu perendaman terhadap tolok ukur viabilitas dan vigor akibat pengusangan Rekapitulasi hasil analisis korelasi antara daya berkecambah setelah penyimpanan dengan tolok ukur vigor akibat pengusangan Simulasi nilai vigor daya simpan 6 bulan dengan tolok ukur indeks vigor akibat pengusangan 17 DAFTAR GAMBAR 1. Kriteria kecambah benih kubis 8 2. Simulasi vigor daya simpan benih kubis pada tolok ukur daya berkecambah 17 DAFTAR LAMPIRAN 1. Deskripsi lot benih kubis yang digunakan dalam penelitian Bagan pelaksanaan metode pengusangan cepat kimia dengan etanol 20% Suhu dan kelembaban ruang selama penyimpanan Pengaruh periode simpan terhadap daya berkecambah 6 lot benih kubis setelah penyimpanan Pengaruh periode simpan terhadap kecepatan tumbuh 6 lot benih kubis setelah penyimpanan Pengaruh periode simpan terhadap indeks vigor 6 lot benih kubis setelah penyimpanan Pengaruh waktu perendaman etanol 20% terhadap tolok ukur daya berkecambah 6 lot benih kubis Pengaruh waktu perendaman etanol 20% terhadap tolok ukur kecepatan tumbuh 6 lot benih kubis Pengaruh waktu perendaman etanol 20% terhadap tolok ukur indeks vigor 6 lot benih kubis 26

15 PENDAHULUAN Latar Belakang Kubis (Brassica oleracea var. capitata L.) merupakan sayuran tinggi serat kasar yang mampu menurunkan resiko kanker usus sebesar 66% dan gangguan jantung. Kebutuhan kubis di Indonesia cukup tinggi mencapai 1.37 juta ton dan dipasok hampir 100% dari produksi dalam negeri (Pusdatin 2013). Kebutuhan kubis yang tinggi diimbangi dengan peningkatan produksi dan luas panen. Luas panen kubis pada tahun 2012 adalah hektar meningkat menjadi hektar pada tahun 2013 (BPS 2014). Keberlanjutan produksi kubis dapat didukung dengan ketersediaan benih yang bermutu. Penggunaan benih bermutu tinggi berdampak pada pertumbuhan tanaman dan hasil panen yang tinggi. Penyediaan benih yang bermutu terkendala oleh penundaan waktu penanaman setelah benih diproduksi dan penyimpanan yang tidak optimum dalam tata niaga benih. Benih kubis merupakan benih yang belum dapat diproduksi di Indonesia karena kubis memerlukan suhu dingin untuk pembungaan. Hal ini menyebabkan kebutuhan benih kubis harus diimpor sehingga benih mengalami penyimpanan lebih lama untuk sampai ke konsumen. Benih yang disimpan akan mengalami kemunduran alami (deteriorasi). Kemunduran merupakan turunnya mutu fisiologis benih sehingga mempengaruhi daya simpannya. Widajati et al. (2013) menyebutkan agar suatu lot benih dapat disimpan tidak melebihi daya simpannya maka diperlukan informasi mengenai daya simpan dugaan sebelum suatu lot disimpan. Informasi tersebut penting untuk memberikan jaminan terhadap mutu benih yang beredar. Standar minimal daya berkecambah benih harus tetap terpenuhi hingga akhir masa edarnya. Simulasi vigor daya simpan dapat dilakukan dengan pengusangan cepat secara fisik maupun kimia. Pengusangan cepat dapat mengidentifikasi secara dini toleransi tanaman terhadap suatu cekaman (Deptan 2006). Model simulasi devigorasi dikatakan ideal apabila model tersebut dapat menunjukkan kinerja deteriorasi alami (Sadjad et al. 1999). Pengusangan secara fisik dapat dilakukan dengan menggunakan suhu dan RH yang tinggi. Kelemahan metode pengusangan secara fisik adalah munculnya cendawan yang berkembang akibat kelembaban yang tinggi (Dalapati 2012). Pengusangan cepat secara kimia dapat dilakukan dengan menggunakan etanol ataupun metanol (Sadjad et al. 1999). Penggunaan larutan etanol 20% dapat digunakan sebagai metode penapisan awal untuk memprediksi daya simpan benih kedelai (Addai dan Katanka 2006). Perendaman etanol lebih mudah dan cepat waktu pengujiannya dibandingkan dengan pengusangan fisik maupun penguapan dengan etanol (Dalapati 2012). Pengujian vigor akibat pengusangan cepat dengan etanol dilakukan pada enam lot benih kubis dengan berbagai waktu perendaman larutan etanol 20%. Hasilnya dikorelasikan dengan vigor daya simpan benih setelah penyimpanan yang diharapkan mencerminkan hubungan vigor akibat pengusangan dengan vigor daya simpan benih. Apabila hipotesis yang diajukan terbukti benar maka metode pengusangan kimia dengan etanol 20% dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan benih kubis.

16 2 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan waktu perendaman yang efektif pada metode pengusangan cepat kimia dengan etanol 20% yang dapat menduga vigor daya simpan 6 lot benih kubis setelah penyimpanan selama enam bulan. TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan Umum Kubis Kubis (Brassica oleracea var. capitata L.) termasuk famili Cruciferae (George 1999) yang merupakan tanaman annual di Indonesia dan tumbuh baik di daerah bersuhu dingin. Temperatur optimum yang dikehendaki yaitu C dengan kelembapan pada kisaran 60 90% dan berbunga apabila mengalami musim dingin. Kubis tumbuh optimum pada tanah liat berpasir dengan kandungan bahan organik tinggi (Rukmana 2010) dan optimum pada ph (George 1999). Kubis termasuk tanaman yang toleran terhadap tanah salin dibandingkan dengan bunga kol atau spesies Brassica lainnya (Rubatzky dan Yamaguchi 1999). Kubis memiliki biji dengan ukuran kecil, bundar, dan berwarna cokelat tua yang terbentuk dalam buah polong palsu yang disebut silique. Polongnya ramping dengan diameter 3 5 mm dan panjang mm serta sering pecah ketika matang. Biji biasanya matang hari setelah pembuahan (Rubatzky dan Yamaguchi 1999). Benih kubis termasuk golongan benih berlemak (Mayer dan Poljakoff- Mayber 1989). Kotiledonnya kaya akan cadangan makanan yang terdiri atas protein, lipid, dan karbohidrat, namun lipid merupakan cadangan utama benih (Qouta et al. 1991). Benih kubis memiliki masa dormansi yang singkat. Senyawa penghambat mudah tercuci atau akan hilang dalam satu atau dua bulan. Benih kubis berkecambah cepat pada suhu C (Rubatzky dan Yamaguchi 1999). Spesies Brassica merupakan benih ortodoks, yaitu benih yang memerlukan kadar air rendah agar viabilitas benih dapat dipertahankan selama penyimpanan (Rahayu dan Widajati 2007). Benih kubis yang disimpan dengan kadar air 8% pada suhu 5 C selama 9 tahun dapat mempertahankan daya berkecambah tetap tinggi, yaitu sebesar 99% (Ramiro et al. 1995). Penyimpanan benih kubis pada suhu 28 C menunjukkan peningkatan respirasi dan kebocoran benih yang lebih tinggi dibandingkan dengan benih yang disimpan pada suhu 4 C dan 15 C (Pangabean dan Haris 1994). Vigor dan Daya Simpan Penyimpanan benih bertujuan mempertahankan mutu fisiologis benih sampai benih tersebut siap digunakan untuk keperluan tanam berikutnya (Sukarman et al. 2002). Benih yang disimpan akan mengalami kemunduran alami (deteriorasi). Justice dan Bass (2002) menyatakan kemunduran merupakan

17 penurunan vigor kecambah yang terlihat dari penurunan laju perkecambahan dan dihasilkannya kecambah-kecambah yang lemah atau berair dan berakar kecil. Vigor merupakan karakter benih yang ditunjukkan melalui kecepatan dan keseragaman pertumbuhan benih, kemampuan benih untuk tumbuh normal pada kondisi suboptimum, dan viabilitasnya tetap tinggi setelah disimpan (ISTA 2010). Benih yang memiliki vigor tinggi akan mampu bertahan pada kondisi yang ekstrim dan mengalami proses penuaan lebih lambat dibandingkan dengan benih yang bervigor rendah (Lindayanti 2006). Laju kemunduran vigor dan viabilitas benih bergantung pada beberapa faktor, diantaranya faktor genetik dari spesies dan kultivarnya, kondisi benih, kondisi penyimpanan, keseragaman lot benih, dan cendawan gudang (Justice dan Bass 2002). 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, dan meningkatnya kepekaan terhadap lingkungan ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman (Copeland dan McDonald 2001). Pengujian vigor bermanfaat untuk melihat potensi daya simpan, estimasi nilai penanaman atau performa pertumbuhan benih di lapang. Pengujian vigor merupakan indeks mutu benih yang lebih peka dibandingkan dengan pengujian DB, karena penurunan vigor lebih dulu terjadi sebelum penurunan perkecambahan. Metode pengujian vigor yang disarankan untuk digunakan adalah accelerated aging, conductivity meter, cold test, cool germination test, controlled deterioration test, complex stressing vigor test, hiltner test, seedling growth test, dan tetrazolium test (Dina et al. 2006). Menurut Justice dan Bass (2002), vigor benih sewaktu disimpan merupakan faktor penting yang memengaruhi umur simpannya. Lot benih yang mengalami kemunduran cepat, mengandung benih yang bervigor rendah dan benih yang masih vigor. Keragaman vigor menyebabkan keragaman daya simpan walaupun kondisi penyimpanan sama. Oleh sebab itu pengujian daya simpan diperlukan untuk menduga lama penyimpanan sekelompok benih dalam kondisi simpan tertentu. Benih yang memiliki daya simpan tinggi mampu disimpan untuk periode simpan yang normal dalam kondisi suboptimum dan lebih panjang daya simpannya apabila ruang simpannya dalam kondisi optimum (Sadjad et al. 1999). Lot benih yang baru dan vigor mempunyai daya simpan yang lebih lama dibandingkan dengan lot benih yang lebih tua yang mungkin sedang mengalami proses kemunduran secara cepat (Justice dan Bass 2002). 3 Pengusangan Cepat dengan Etanol Vigor daya simpan benih dapat diduga dengan metode pengusangan cepat. Metode ini memberikan perlakuan kondisi cekaman buatan pada benih. Jika dalam kondisi cekaman tersebut benih mundur secara cepat dalam waktu singkat (devigorasi) dan menunjukkan kinerja mundur yang tidak jauh berbeda dengan kondisi simpan sebenarnya (deteriorasi) dalam periode simpan tertentu, perlakuan

18 4 tersebut dapat digunakan untuk menduga daya simpan benih secara langsung (Sadjad et al. 1999). Metode pengusangan cepat dapat dilakukan secara fisik dengan suhu dan RH tinggi maupun secara kimia dengan larutan etanol dan metanol. Pengusangan fisik memperlakukan benih dengan suhu tinggi dan kelembaban relatif tinggi (95%) secara cepat. Selama pengujian benih akan menyerap kelembaban dari lingkungan, sejalan dengan meningkatnya kelembaban benih dan suhu menyebabkan penuaan benih secara cepat (ISTA 2010). Dalapati (2012) melakukan pengusangan cepat secara fisik, perendaman etanol, dan uap etanol pada padi gogo. Hasilnya menunjukkan metode perendaman etanol lebih mudah dan cepat waktu pengujiannya dibandingkan dengan pengusangan fisik dan penguapan dengan etanol. Pengusangan fisik dalam pelaksanaannya memiliki kekurangan, yaitu dapat mengakibatkan benih berjamur sebelum ditanam. Addai dan Kantanka (2006) melakukan perendaman benih kedelai dalam 20% cairan etanol dan 20% cairan metanol selama dua jam. Hasilnya menunjukkan bahwa cairan etanol memprediksi daya simpan benih kedelai lebih baik dibandingkan dengan cairan metanol. Hasil penelitian Zanzibar (2007) menunjukkan pengusangan dengan etanol dapat menurunkan viabilitas benih mindi, akor, dan merbabu. Pengusangan cepat dengan perendaman etanol menggambarkan proses kemunduran suatu lot benih. Tingkat kemunduran benih tergantung pada lama perlakuan dan konsentrasi etanol. Semakin tinggi konsentrasi etanol dan semakin lama waktu penderaan maka semakin tinggi tingkat kemunduran benih. Hal ini sesuai dengan hasil percobaan Salehi et al. (2008) pada benih rumput perennial ryegrass (Lolium perenne L.) dan tall fescue (Festuca arundinacea). Priestley dan Leopold (1980) mengemukakan mekanisme masuknya etanol ke dalam benih apabila benih direndam dalam larutan etanol adalah sebagai berikut: 1. Etanol diduga dapat berpenetrasi ke dalam komponen lipid dari membran setelah membran sel rusak, memutuskan ikatan lipid, bahkan dapat membuang fosfolipid dari membran. 2. Etanol setelah masuk ke dalam benih dapat menyebabkan teracaknya konfigurasi protein yang berasosiasi dengan membran. Denaturasi protein membran akan memengaruhi permeabilitas membran sehingga aktivitas seluler berkurang. Aktivitas seluler yang berkurang akan menyebabkan benih lambat dalam pertumbuhan kecambah. Berkurang atau terhentinya aktivitas seluler akan menurunkan jumlah kecambah normal yang teramati sehingga berpengaruh terhadap tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, dan kecepatan tumbuh (Maesaroh 2012). METODE Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan Januari sampai Juli 2014.

19 5 Bahan dan Alat Penelitian Bahan yang digunakan adalah 6 lot benih kubis dengan varietas yang berbeda, yaitu: G1, MG, GC, GT, B3, dan KC. Lot benih yang digunakan dalam penelitian diperoleh dari toko pertanian dan memiliki tanggal kadaluarsa yang berbeda (Lampiran 1). Bahan lain yang digunakan adalah kertas CD, aquades, larutan etanol 20%, gelas plastik, kemasan aluminium foil, dan kertas label. Peralatan yang digunakan meliputi: cawan aluminium, cawan petri, refrigerator, timbangan analitik, pinset, termohigrometer, alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A, oven, desikator, dan sealer. Analisis Data Penelitian ini terdiri atas dua percobaan, yaitu pengujian vigor daya simpan setelah penyimpanan (percobaan 1) dan pengujian vigor akibat pengusangan cepat dengan etanol (percobaan 2). Percobaan 1 bertujuan mengetahui vigor daya simpan benih yang disimpan pada ruang penyimpanan terbuka ( C dan RH 61 85%). Rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap tersarang dengan lot benih tersarang dalam periode simpan. Faktor pertama adalah periode simpan yang terdiri atas 7 taraf (0, 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 bulan). Faktor kedua adalah lot benih kubis dengan 6 taraf yaitu G1, MG, GC, GT, B3, dan KC. Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali. Tolok ukur yang diamati adalah daya berkecambah, kecepatan tumbuh, indeks vigor, dan kadar air. Model aditif yang digunakan adalah: Keterangan : rataan umum ( ) : faktor periode simpan ke-i (0, 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 bulan) : faktor lot benih ke-j (G1, MG, GC, GT, B3, dan KC) yang tersarang pada faktor periode simpan ke-i (0, 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 bulan) ( ) : pengaruh acak dari faktor periode simpan ke-i, faktor lot benih ke-j, dan ulangan ke-k (1, 2, 3) Percobaan 2 bertujuan mengetahui vigor benih akibat pengusangan cepat dengan etanol. Rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap tersarang dengan lot benih tersarang dalam waktu perendaman. Faktor pertama adalah waktu perendaman larutan etanol 20% yang terdiri atas 4 taraf, yaitu: 30, 60, 90, dan 120 menit. Faktor kedua adalah lot benih kubis dengan 6 taraf yaitu G1, MG, GC, GT, B3, dan KC. Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali. Tolok ukur yang diamati adalah daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan indeks vigor. Model aditif yang digunakan adalah: Keterangan µ : rataan umum : faktor waktu perendaman ke-i (30, 60, 90, dan 120 menit) : faktor lot benih ke-j (G1, MG, GC, GT, B3, dan KC) yang tersarang pada ( ) ( ) ( )

20 6 faktor waktu perendaman ke-i (30, 60, 90, dan 120 menit) ( ) : pengaruh acak dari faktor waktu perendaman ke-i, faktor lot benih ke-j, dan ulangan ke-k (1, 2, 3) Data hasil percobaan 1 dan percobaan 2 dianalisis menggunakan analisis ragam (Uji-F) pada taraf = 5%. Perlakuan yang memberikan pengaruh nyata dianalisis menggunakan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf = 5%. Hubungan antara percobaan 1 dan percobaan 2 dianalisis menggunakan analisis korelasi dan analisis regresi linier sederhana. Analisis korelasi bertujuan mengetahui korelasi antara vigor daya simpan benih setelah penyimpanan dan vigor benih akibat pengusangan cepat dengan etanol. Hasil analisis korelasi yang paling erat kemudian dianalisis dengan analisis regresi linear sederhana. Pendekatan analisis regresi linier sederhana bertujuan mengetahui dan menduga hubungan antara vigor daya simpan benih setelah disimpan dan tolok ukur vigor benih akibat pengusangan cepat dengan etanol. Persamaan regresi yang digunakan adalah: y = a + bx Keterangan y : vigor daya simpan benih kubis pada tolok ukur daya berkecambah setelah penyimpanan (6 bulan) a : intersep b : koefisien regresi x : vigor benih akibat pengusangan kimia Verifikasi model dimaksudkan sebagai tahapan kegiatan pemodelan yang bertujuan untuk menilai kesesuaian hasil simulasi dengan hasil aktual. Verifikasi terhadap hasil analisis regresi linear sederhana dilakukan secara kualitatif dengan grafik dan kuantitatif dengan uji-t. Berdasarkan hasil verifikasi kualitatif, nilai dugaan dinyatakan berkesesuaian jika nilai hasil dugaan (simulasi) berada dalam selang standar deviasi dari hasil aktual. Verifikasi model secara kuantitatif menggunakan uji statistik dilakukan dengan membandingkan secara berpasangan (uji-t) hasil simulasi dengan hasil aktual pada periode simpan yang sama. Berdasarkan verifikasi kuantitatif, hasil simulasi dinyatakan sesuai atau tidak berbeda dengan hasil aktual jika p-value leb h besar dar α 0.05). Prosedur Penelitian Lot benih yang digunakan dalam penelitian adalah G1, MG, GC, GT, B3, dan KC. Penelitian dimulai dengan pengujian kadar air dan vigor awal benih yang dihitung sebagai 0 bulan penyimpanan. Percobaan 1 adalah pengujian vigor daya simpan setelah penyimpanan. Percobaan dimulai dengan pengemasan benih sebanyak 2 g setiap satuan percobaan ke dalam kemasan aluminium foil dan ditutup rapat menggunakan sealer. Kemasan yang telah siap kemudian disimpan dalam ruang simpan terbuka (suhu C dan RH 61 85%) selama waktu perlakuan. Pengamatan dilakukan pada akhir periode simpan pada tolok ukur kadar air, daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV), dan kecepatan tumbuh (K CT ).

21 Percobaan 2 adalah pengujian vigor benih akibat pengusangan cepat dengan etanol. Tahap awal dari percobaan 2 yaitu pelembaban benih. Benih sebanyak 2 g setiap satuan percobaan dilembabkan dengan cara diletakkan di antara kertas CD lembab dan disimpan dalam refrigerator suhu 5 C selama 12 jam. Kadar air benih setelah pelembaban berkisar 29 35%. Benih yang telah dilembabkan kemudian direndam dalam 25 ml larutan etanol 20% selama waktu perlakuan (30, 60, 90, dan 120 menit) (Lampiran 2). Pengamatan dilakukan pada tolok ukur DB, IV, dan K CT. Pengujian kadar air menggunakan oven suhu rendah (105 ± 2 C) selama 17±1 jam dengan bobot sampel sebanyak 1 g setiap satuan percobaan. Kadar air dihitung berdasarkan rumus: Kadar air = ( - ) ( - ) 100% Keterangan M1 : bobot cawan (g) M2 : bobot cawan + benih sebelum dioven (g) M3 : bobot cawan + benih setelah dioven (g) Pengujian vigor benih dilakukan dengan mengecambahkan benih pada alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Benih sebanyak 50 butir ditanam pada substrat kertas CD dengan metode uji di atas kertas (UDK) dan dikecambahkan pada alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Pengamatan dilakukan terhadap tolok ukur: 1. Daya berkecambah (DB) Pengamatan dilakukan pada hari ke-5 dan hari ke-10 setelah tanam (HST) terhadap kecambah normal (Gambar 1). DB (%) = u lah h tu a u lah h tu a u lah be h a d eca bah a Keterangan KN 1 : Kecambah normal pada hitungan 1 (5 HST) KN 2 : Kecambah normal pada hitungan 2 (10 HST) 100% 2. Indeks vigor (IV) Pengamatan dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan pertama (5 HST) (Copeland dan McDonald 2001). u lah be h a tu buh r al ada h tu a erta a IV (%) = 100% u lah be h a d eca bah a 3. Kecepatan tumbuh (K CT ) Kecepatan tumbuh dihitung berdasarkan rumus Thronebery dan Smith (Sadjad 1999). 7 et al t Keterangan t : waktu pengamatan N : persentasi kecambah normal per etmal

22 8 Kecambah Normal Kecambah Abnormal Gambar 1 Kriteria kecambah benih kubis HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Benih kubis yang digunakan mempunyai viabilitas awal yang tinggi dengan daya berkecambah (DB) berkisar % (Tabel 1). Daya berkecambah minimal untuk benih kubis layak edar adalah 75% (DJPTP 1991), sehingga benih masih layak untuk digunakan. Nilai vigor yang ditunjukkan berdasarkan kecepatan tumbuh (K CT ) dan indeks vigor (IV) memperlihatkan adanya variasi vigor yang cukup lebar terutama IV dengan kisaran % (Tabel 1). Perbedaan vigor awal dapat menyebabkan perbedaan vigor daya simpan benih pada kondisi penyimpanan yang sama. Lot benih Tabel 1 Kondisi awal benih kubis sebelum dimulai penelitian Tolok ukur a DB (%) Kct % etmal -1 IV (%) KA (%) G a 20.05b 58.00c 6.11b MG 96.00ab 20.09a 73.67a 5.52c GC 94.67bc 21.66a 77.33a 5.08d GT 91.33c 16.03d 30.00d 6.57a B d 20.62ab 64.67b 3.71e KC 86.67d 18.66c 64.00b 5.43c Uji F ** ** ** ** KK a Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT 5%; ** = berpengaruh sangat nyata berdasarkan uji F pada taraf 5%. Tabel 1 memperlihatkan bahwa lot benih dengan viabilitas awal (DB 0 bulan) yang sama tidak selalu memiliki vigor awal yang sama. Hal ini terlihat antara lot G1 dan MG, lot GC dan GT, serta antara lot B3 dan KC. Beberapa lot benih yang memiliki nilai DB hampir sama dapat berbeda tingkat vigornya, yang ditunjukkan dengan perbedaan field emergence, daya berkecambah setelah disimpan, dan daya berkecambah setelah mengalami transportasi (Dina et al.

23 2006). Lot MG menunjukkan nilai DB, K CT, dan IV nyata lebih tinggi dibandingkan lot lainnya yakni sebesar 96%, 20.09% etmal -1, dan 73.67%. Lot GT menunjukkan vigor benih nyata lebih rendah dibanding lot lainnya dengan nilai K CT sebesar 16.03% etmal -1 dan IV sebesar 30%. Suhu dan kelembaban (RH) ruang simpan selama penyimpanan berkisar C dan 61 85% (Lampiran 3). Pada kondisi ini tidak ditemukan hama gudang maupun cendawan yang berkembang. Selisih RH yang cukup lebar diduga menyebabkan kadar air benih berfluktuasi (Tabel 2). Kadar air benih selama penyimpanan dipengaruhi oleh kelembapan relatif ruang simpan. Kadar air akan meningkat atau menurun seiring dengan meningkat atau menurunnya kelembapan relatif (Copeland dan Mcdonald 2001). Kadar air benih selama penyimpanan berkisar %, sehingga masih aman untuk penyimpanan benih berlemak. Lot Benih Tabel 2 Persentase kadar air benih kubis setelah penyimpanan Periode simpan (bulan) G MG GC GT B KC Deteriorasi Benih selama Penyimpanan Rekapitulasi hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa periode simpan dan lot benih yang tersarang dalam periode simpan berpengaruh sangat nyata pada tolok ukur daya berkecambah (DB), kecepatan tumbuh (K CT ), dan indeks vigor (IV) benih kubis (Tabel 3). Pengaruh perlakuan pada tolok ukur DB, K CT, dan IV disajikan pada Tabel 4 dan Tabel 5 yang memperlihatkan kemunduran benih kubis setelah periode penyimpanan. Kemunduran benih diartikan sebagai turunnya viabilitas yang mengakibatkan rendahnya vigor benih. Pada benih-benih yang mundur, terjadi penurunan daya berkecambah dan kemampuan untuk tumbuh pada kondisi suboptimum (Widajati et al. 2013). Tabel 3 Rekapitulasi sidik ragam pengaruh periode simpan dan lot benih terhadap peubah mutu fisiologis benih kubis Tolok Ukur Periode simpan a Lot benih (periode simpan) a KK (%) a Kadar air (%) ** ** 2.93 Daya berkecambah (%) ** ** 4.15 a Kecepatan tumbuh ( et al - ** ** 4.31 Indeks vigor (%) ** ** 5.74 = berpengaruh sangat nyata berdasarkan uji F pada taraf 5%; KK = koefisien keragaman.

24 10 Tabel 4 memperlihatkan bahwa awal penurunan DB berbeda antar lot benih yang digunakan. Daya berkecambah pada MG, GT dan B3 mulai menurun sejak bulan pertama penyimpanan. Daya berkecambah pada lot G1 dan GC mulai menurun pada bulan ke 2, sedangkan KC mulai menurun pada bulan ke 4. Justice dan Bass (2002) menyatakan bahwa awal kemunduran dapat terjadi beberapa bulan atau tahun, tergantung pada kondisi penyimpanan, macam benih, dan kondisi penyimpanan sebelumnya. Lot MG, GT, dan B3 diduga telah dipanen lebih awal atau mengalami penyimpanan lebih lama sebelum dilakukan penelitian (tanggal produksi benih tidak tercantum). Tabel 4 Pengaruh periode simpan dan lot benih terhadap daya berkecambah benih kubis (%) setelah penyimpanan Lot benih Periode simpan (bulan) a G Aa 98.00Aa 75.33Bc 64.00Cc 44.67Ed 46.00Ee 54.00Dc MG 96.00Aab 90.67Bc 88.67BCa 82.67Da 84.67CDa 85.33CDa 73.33Ea GC 94.67Abc 94.67Ab 88.00Ba 85.33Ba 65.33Cc 66.00Cc 69.33Cab GT 91.33Ac 74.67Bf 66.67Cd 64.67Cc 37.33De 41.33Df 29.33Ed B Ad 80.67Be 80.00Bb 74.67Cb 72.00Cb 75.33Cb 72.67Ca KC 86.67Ad 87.33Ad 80.00Ab 80.00Aab 71.33Bb 58.00Cd 63.33Cb a Angka yang diikuti huruf besar yang sama pada baris yang sama atau huruf kecil yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT 5%. Penyimpanan benih selama 6 bulan menunjukkan penurunan DB pada semua lot benih. Daya berkecambah lebih dari 75% mampu dipertahankan oleh lot MG dan B3 pada bulan ke 5. Lot GT yang diduga memiliki vigor rendah hanya mampu mempertahankan DB 74.67% pada bulan pertama penyimpanan. Periode penyimpanan yang semakin lama menunjukkan penurunan DB yang semakin tinggi (Tabel 4). Pola penurunan daya berkecambah benih kubis selama periode penyimpanan terlampir pada Lampiran 4. Lot G1 dan MG memiliki viabilitas potensial awal (DB 0 bulan) yang nyata tidak berbeda namun mengalami penurunan viabilitas dan vigor yang nyata berbeda (Tabel 4 dan Tabel 5). Hal ini diduga karena kedua lot tersebut memiliki vigor awal yang berbeda (Tabel 5). Vigor benih dapat ditunjukkan dengan nilai indeks vigor (IV) dan kecepatan tumbuh benih (K CT ). Lot MG dengan IV 73.67% memiliki nilai viabilitas dan vigor lebih baik selama penyimpanan dibandingkan dengan G1 dengan IV 58%. Lot GC dan GT dengan viabilitas potensial awal yang nyata tidak berbeda tetapi vigor awal (IV dan K CT 0 bulan) yang nyata berbeda menunjukkan penurunan vigor yang berbeda selama periode penyimpanan. Vigor awal yang berbeda menunjukkan perbedaan kemampuan untuk mempertahankan viabilitas pada kondisi simpan yang sama. Benih dengan vigor awal tinggi memiliki viabilitas dan vigor yang lebih baik dibandingkan dengan benih yang memiliki vigor awal rendah. Hasil penelitian Budiman (2012) pada benih cabai menunjukkan lot Bendera dengan indeks vigor awal 19% mampu mempertahankan viabilitas lebih tinggi dibandingkan dengan lot Celena dengan indeks vigor awal 8%.

25 Benih yang bervigor tinggi akan tetap memiliki performa yang baik dan mengalami deteriorasi yang lebih lambat dibandingkan dengan benih bervigor rendah (Dina et al. 2006). Benih yang vigor menunjukkan nilai K CT dan IV yang tinggi (Sadjad 1999). Indeks vigor atau kecepatan tumbuh merupakan indikasi waktu yang diperlukan benih untuk tumbuh serempak selama proses perkecambahan. Jika waktu yang dibutuhkan semakin cepat, kemampuan benih untuk tumbuh menjadi tanaman dewasa semakin baik sehingga dapat diduga potensi hasil yang akan diperoleh lebih tinggi (Andhi et al. 2012). Tabel 5 memperlihatkan penurunan K CT dan IV benih kubis setelah penyimpanan. Tolok ukur K CT mulai menurun pada bulan pertama, kecuali pada KC yang mulai menurun pada bulan kedua. Kecepatan tumbuh (K CT ) merupakan salah satu tolok ukur vigor kekuatan tumbuh yang diperhitungkan sebagai akumulasi kecepatan tumbuh setiap hari dalam tolok ukur persentase per hari. Kecepatan tumbuh yang tinggi mengindikasikan benih memiliki vigor yang tinggi karena mampu berkecambah cepat pada waktu yang relatif singkat (Sadjad 1999). Tabel 5 Pengaruh periode simpan dan lot benih terhadap kecepatan tumbuh dan indeks vigor benih kubis setelah penyimpanan Lot benih Periode simpan (bulan) a Kecepatan tumbuh et al - G Ab 16.93Bc 15.59Cc 8.89Dd 5.53Fc 5.92Fd 7.05Ec MG 20.09Ab 16.13Be 16.66Bb 12.38Cbc 10.85Da 9.93Eb 10.15DEb GC 21.66Aa 18.78Ba 17.68Ca 12.96Dab 8.63Fb 9.45Fbc 11.23Eb GT 16.03Ad 13.27Bf 12.07Cd 8.52Dd 4.18Ed 4.91Ed 4.79Ed B Aab 16.54Bd 16.83Bab 13.99Ca 10.29Ea 12.54Da 12.67Da KC 18.66Ac 18.14Ab 15.95Bbc 11.37Cc 10.72Ca 8.90Dc 10.10CDb Indeks vigor (%) G Ac 54.00Ba 54.67Bb 14.67Cd 5.33Dc 0.00Ee 3.33Dd MG 73.67Aa 35.00Cb 38.67Bd 25.33Dc 2.67Fd 5.33EFd 7.33Ec GC 77.33Aa 56.00Ba 47.33Cc 31.33Db 3.33Fd 12.67Ec 12.33Eb GT 30.00Ad 29.33Ac 27.33Be 10.00Ce 0.00Ee 0.00Ee 4.00Dd B Ab 54.67Ca 58.00Ba 44.00Da 43.00Da 29.33Ea 15.00Fa KC 64.00Ab 56.00Ba 56.00Bab 16.00Dd 23.33Cb 25.33Cb 6.67Ec a Angka yang diikuti huruf besar yang sama pada baris yang sama atau huruf kecil yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT 5%. Lot G1, MG, dan B3 memiliki K CT awal yang nyata tidak berbeda, namun menunjukkan penurunan K CT yang berbeda selama penyimpanan. Lot B3 mampu mempertahankan K CT lebih tinggi yaitu 12.67% etmal -1 dibanding lot benih lainnya. Lot GT dengan K CT awal 16.03% etmal -1 hanya mampu mempertahankan K CT sebesar 12.07% etmal -1 pada bulan kedua, selanjutnya mengalami penurunan hingga 4.79% etmal -1 pada akhir pengamatan. Pola penurunan K CT benih kubis selama penyimpanan terlampir pada Lampiran 5. 11

26 12 Indeks vigor merupakan nilai yang menunjukkan banyaknya jumlah kecambah normal pada hitungan pertama dalam pengujian viabilitas. Semakin rendah nilai perkecambahan pada hitungan pertama mengindikasikan semakin rendah vigor benih (Copeland dan McDonald 2001). Indeks vigor pada periode simpan 3 bulan menunjukkan variasi IV yang cukup lebar, yaitu berkisar 10 44%. Hal ini menunjukkan perbedaan vigor yang nyata pada lot benih yang digunakan. Nilai IV terendah setelah penyimpanan 6 bulan ditunjukkan oleh lot G1 dan GT sebesar 3.33% dan 4.00%. Lot GC dan B3 mampu mempertahankan IV di atas 10%, sedangkan MG dan KC berkisar % setelah disimpan selama 6 bulan (Tabel 5). Pola penurunan IV benih kubis selama penyimpanan terlampir pada Lampiran 6. Lot MG dan GC meskipun memiliki vigor awal yang nyata tidak berbeda namun menunjukkan respon penurunan viabilitas dan vigor yang berbeda setelah disimpan. Hal yang sama terjadi pada B3 dan KC. Proses penurunan vigor benih bersamaan dengan penurunan viabilitas tetapi pada tingkatan lebih rendah. Hal tersebut dipengaruhi oleh faktor genetik dari spesies atau kultivar (Justice dan Bass 2002). Daya simpan benih yang disimpan dalam kondisi yang konstan bervariasi antar benih, antar lot, bahkan dalam lot yang sama (Humpreys 1979, Desai et al. 1997). Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa faktor internal yang memengaruhi lamanya hidup benih meliputi sifat genetik dan fisiologi benih (perbedaan lot) (Tabel 1). Menurut Justice dan Bass (2002) lamanya umur simpan benih dipengaruhi oleh vigor benih (Tabel 1), kadar air, pengaruh kondisi sebelum panen, pengaruh struktur dan komposisi kimia benih, kemasakan benih, ukuran benih, dan kerusakan mekanis selama pengolahan. Kemunduran benih kubis yang cepat diduga akibat suhu ruang penyimpanan dan kandungan lemaknya yang tinggi. Benih dengan kandungan lemak yang tinggi cenderung cepat mengalami kemunduran dan tidak mampu disimpan lama. Hasil penelitian Halimursyadah dan Murniati (2008) pada benih kapas dengan kandungan lemak 32.5% terjadi penurunan daya berkecambah dari 91.73% menjadi 64.66% setelah disimpan selama 12 minggu pada suhu C. Devigorasi Benih Akibat Pengusangan Cepat dengan Etanol Kemunduran benih secara alami (deteriorasi) dapat digambarkan dengan kemunduran benih dipercepat (devigorasi) menggunakan pengusangan cepat kimia dengan etanol (Sadjad 1999). Etanol adalah senyawa organik yang bersifat nonpolar yang dapat mendenaturasi protein (Anggraeni dan Suwarno 2013). Mekanisme denaturasi oleh etanol dapat disebabkan oleh patahnya ikatan hidrogen pada molekul protein atau terikatnya hidrogen dari selaput air yang ada pada protein oleh etanol (Murniati et al. 1986). Pian (1981) menyatakan bahwa denaturasi protein membran menyebabkan rusaknya membran sehingga aktivitas seluler akan berkurang, bahkan terhenti sama sekali. Rekapitulasi hasil analisis ragam pengaruh waktu perendaman larutan etanol 20% dan lot benih yang tersarang dalam waktu perendaman terhadap tolok ukur daya berkecambah akibat pengusangan eta l kecepatan tumbuh akibat pengusangan eta l dan indeks vigor akibat pengusangan eta l benih

27 kubis disajikan pada Tabel 6. Benih yang direndam etanol 20% selama 30 sampai 120 menit menunjukkan penurunan yang nyata terhadap eta l eta l dan eta l Respon masing-masing lot benih terhadap perendaman etanol 20% disajikan pada Tabel 7. Tabel 6 Rekapitulasi sidik ragam pengaruh waktu perendaman dan lot benih terhadap daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan indeks vigor benih kubis akibat pengusangan Tolok ukur Waktu Lot benih (waktu perendaman a perendaman) a KK (%) a Daya berkecambah (%) ** ** 4.90 Kecepatan tumbuh et al - ** ** 5.65 Indeks vigor (%) ** ** 6.48 a = berpengaruh sangat nyata berdasarkan uji F pada taraf 5%; KK = Koefisien keragaman. Tabel 7 Pengaruh waktu perendaman terhadap tolok ukur viabilitas dan vigor akibat pengusangan Lot benih Waktu perendaman (menit) a Daya berkecambah (%) G bc 78.00b 62.00a 30.00a MG 96.00a 85.33a 43.33b 0.00d GC 92.00ab 70.67c 29.33b 22.67b GT 79.33c 35.33e 23.22c 0.00d B c 48.00d 26.00c 3.33c KC 82.00c 43.33d 25.33c 0.00d Kecepatan tumbuh et al - G b 15.79ab 12.53a 5.00a MG 20.65a 16.16a 7.98b 0.00d GC 18.48b 14.46b 4.61cd 3.80b GT 13.36c 6.31d 3.83d 0.00d B ab 9.75c 7.67b 0.46c KC 17.57b 9.41c 4.85c 0.00d Indeks vigor (%) G e 54.00a 31.33a 4.67a MG 65.00b 57.33a 25.33b 0.00b GC 54.00d 41.33b 20.67c 4.00a GT 27.33f 19.33c 8.00e 0.00b B a 25.33c 14.00d 0.00b KC 58.00c 24.00c 12.67d 0.00b a Angka yang diikuti huruf yang sama pada baris dan kolom yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT 5%. 13

28 14 Tabel 7 memperlihatkan bahwa semakin lama waktu perendaman etanol 20% semakin menurun eta l eta l dan eta l Hal ini sejalan dengan hasil penelitian Dalapati (2012) pada benih padi gogo, Anggraeni dan Suwarno (2013) pada benih kedelai, dan Salehi et al. (2008) pada benih rumput. Etanol diduga merusak membran lebih banyak sehingga aktivitas metabolisme terganggu karena tidak ada kontrol keluar-masuk metabolit dalam sitoplasma (Maesaroh 2012). Kebocoran membran diduga memengaruhi keadaan embrio dan kotiledon benih kubis yang sebagian besar terdiri atas lipid dan protein. Lot GT, B3, dan KC menurun lebih cepat setelah perendaman dibandingkan dengan lot G1, MG, dan GC. Pengaruh waktu perendaman benih dalam larutan etanol 20% selama 60 menit menunjukkan variasi yang lebar pada tolok ukur yang diamati (Tabel 7). Nilai eta l eta l da eta l masing-masing berkisar %, % etmal -1, dan %. Lot G1, MG, dan GC mampu mempertahankan eta l lebih dari 70%, sedangkan Lot GT, B3 dan KC mempertahankan eta l kurang dari 50% setelah direndam dalam larutan etanol 20% selama 60 menit. Pola penurunan eta l eta l dan eta l terlampir pada Lampiran 7, Lampiran 8, dan Lampiran 9. Benih padi yang direndam etanol terjadi peningkatan kebocoran hasil metabolisme berupa protein, gula, dan fosfor (Dalapati 2012). Kebocoran hasil metabolisme mengindikasikan kerusakan membran dan ketidakmampuan benih untuk memperbaiki kerusakan membran selama kemunduran benih (Desai et al. 1997). Banyaknya larutan organik dan anorganik yang keluar sel disebabkan oleh menurunnya integritas membran sebagai akibat dari denaturasi protein membran (Sadiman et al. 2003). Etanol merusak protein fungsional termasuk enzim sehingga dapat menurunkan daya berkecambah benih (Dalapati 2012). Benih dengan viabilitas tinggi akan menunjukkan tingkat kebocoran membran yang rendah (Budiarti 2001). Lot GC dan GT memiliki viabilitas awal yang nyata tidak berbeda, namun menunjukkan respon yang berbeda terhadap pengusangan (Tabel 7). Lot GT lebih cepat menurun dan telah kehilangan viabilitasnya pada perendaman selama 120 menit. Hal ini diduga karena lot GT memiliki vigor awal yang lebih rendah dibandingkan dengan GC. Lot MG memiliki IV lebih tinggi dibandingkan dengan G1, tetapi lebih rentan terhadap deraan etanol. Penyimpangan tersebut teramati pada hasil penelitian sebelumnya, yaitu pada benih mentimun (Rosyad 2013), padi (Belo dan Suwarno 2012), dan beberapa galur padi gogo (Dalapati 2012). Penurunan viabilitas yang berbeda antar lot diduga akibat perbedaan sifat genetik terhadap ketahanan penderaan (Belo dan Suwarno 2012), perbedaan struktur kulit benih, perbedaan kualitas benih sebelum diusangkan (Maulidya 2011), dan kebocoran membran benih pada awal sebelum dilakukan pengusangan (Rosyad 2013). Perendaman selama 120 menit menunjukkan kehilangan vigor secara total pada lot MG, GT, dan KC, sehingga tidak dapat digunakan sebagai pendugaan daya simpan. Perendaman benih dalam larutan etanol yang semakin lama diduga menyebabkan kerusakan pada komponen protein dan lipid sehingga menyebabkan kematian embrio. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Salehi et al. (2008) pada benih rumput tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.). Perendaman benih tall fescue dalam larutan etanol 10% yang semakin lama menyebabkan penurunan

29 daya berkecambah yang semakin tinggi, dan pada perendaman 20 jam menyebabkan kematian embrio. 15 Hubungan antara Vigor Benih setelah Deteriorasi dan Devigorasi Hasil analisis korelasi antara daya berkecambah benih yang disimpan selama 6 bulan (deteriorasi) dan tolok ukur vigor akibat pengusangan dengan perendaman etanol 20% (devigorasi) menunjukkan nilai koefisien korelasi (kk) yang bervariasi (Tabel 8). Koefisien korelasi menggambarkan tingkat keeratan hubungan linear antara kedua peubah tersebut. Koefisien korelasi dinotasikan dengan r dan nilainya berkisar antara -1 dan 1. Nilai r yang mendekati 1 atau -1 menunjukkan semakin erat hubungan linear antara kedua peubah tersebut. Nilai r yang mendekati 0 menggambarkan hubungan kedua peubah tersebut tidak linear (Mattjik dan Sumertajaya 2006). Tabel 8 Rekapitulasi hasil analisis korelasi antara daya berkecambah setelah penyimpanan dengan tolok ukur vigor akibat pengusangan Waktu Periode simpan (bulan) a perendaman eta l 0.65 ** 0.66 ** 0.44 tn 0.43 tn 0.49 * 0.40 tn a eta l 0.83 ** 0.63 ** 0.27 tn 0.34 tn 0.51 * 0.51 * eta l 0.83 ** 0.24 tn 0.13 tn 0.11 tn 0.05 tn 0.14 tn eta l 0.58 * 0.83 ** 0.61 ** 0.80 ** 0.85 ** 0.88 ** eta l 0.86 ** 0.66 ** 0.28 tn 0.34 tn 0.49 * 0.56 * eta l 0.86 ** 0.20 tn 0.15 tn 0.12 tn 0.01 tn 0.16 tn eta l 0.33 tn 0.74 ** 0.58 * 0.86 ** 0.85 ** 0.92 ** eta l 0.80 ** 0.53 * 0.18 tn 0.24 tn 0.41 tn 0.40 tn eta l 0.87 ** 0.41 tn 0.03 tn 0.14 tn 0.30 tn 0.38 tn eta l = daya berkecambah setelah pengusangan, eta l = kecepatan tumbuh setelah pengusangan, eta l = indeks vigor setelah pengusangan; * = nyata, ** = sangat nyata, tn = tidak nyata berdasarkan nilai pearson correlation pada taraf 5%. Waktu perendaman selama 30 menit menunjukkan korelasi yang erat pada semua tolok ukur, kecuali antara tolok ukur daya berkecambah akibat pengusangan ( eta l ) dan daya berkecambah setelah penyimpanan selama 3, 4, dan 6 bulan. Pengusangan selama 60 menit pada tolok ukur indeks vigor ( eta l ) nyata tidak berkorelasi dengan daya berkecambah benih setelah disimpan selama 3 sampai 6 bulan. Pengusangan selama 90 menit nyata tidak berkorelasi dengan daya berkecambah benih kubis setelah disimpan selama 2 sampai 6 bulan. Berdasarkan Tabel 8, waktu perendaman selama 30 menit memiliki korelasi yang erat terhadap daya berkecambah benih setelah penyimpanan dibandingkan dengan waktu perendaman selama 60 dan 90 menit. Tolok ukur indeks vigor setelah perendaman selama 30 menit ( eta l ) memiliki korelasi yang erat

30 16 dengan daya berkecambah benih setelah penyimpanan sehingga dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan benih kubis. Nilai koefisien korelasi (r) tertinggi yaitu 0.92 yang diperoleh dari korelasi antara eta l dan daya berkecambah benih setelah disimpan selama 6 bulan. Nilai koefisien korelasi menggambarkan hubungan yang erat antara daya berkecambah benih setelah disimpan selama 6 bulan dan tolok ukur indeks vigor setelah pengusangan selama 30 menit ( eta l ). Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Kubis Vigor daya simpan benih kubis dengan tolok ukur DB (V DS ) setelah penyimpanan diduga berdasarkan nilai koefisien korelasi yang paling erat yang kemudian dianalisis menggunakan analisis regresi. Analisis korelasi pada Tabel 8 menunjukkan eta l memiliki korelasi yang erat dengan DB benih setelah disimpan selama 6 bulan, sehingga dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan benih kubis setelah disimpan selama 6 bulan. Analisis regresi antara daya berkecambah benih setelah disimpan selama 6 bulan dengan eta l dilakukan untuk mendapatkan persamaan regresi yang dapat menduga V DS benih kubis setelah disimpan selama 6 bulan. Persamaan regresi yang diperoleh berdasarkan analisis tersebut adalah y = x, dengan x adalah peubah indeks vigor benih setelah perendaman dalam larutan etanol 20% selama 30 menit, dan standar deviasi yang diperoleh sebesar Vigor daya simpan benih kubis setelah disimpan selama 6 bulan dapat diduga dengan persamaan regresi y = x, dengan asumsi regresi linear sederhana. Nilai koefisien determinasi (R 2 ) yang diperoleh sebesar 83.8% yang menunjukkan bahwa keragaman V DS benih kubis (y) setelah disimpan selama 6 bulan dapat dijelaskan oleh keragaman eta l secara linear sebesar 83.8%, sedangkan 16.2% dijelaskan oleh faktor lain. Simulasi dan Verifikasi Model Pendugaan Vigor Daya Simpan Simulasi model dilakukan untuk mengetahui tingkat ketepatan model yang telah disusun, sehingga dapat ditentukan validitas model tersebut (Hasbianto 2012). Simulasi pendugaan vigor daya simpan benih kubis setelah disimpan selama 6 bulan dapat dilihat pada Tabel 9 dan Gambar 2. Vigor daya simpan dengan tolok ukur DB (V DS ) dugaan diperoleh dengan menyubstitusikan nilai eta l sebagai variabel x pada persamaan regresi y = x. Vigor daya simpan (V DS ) aktual diperoleh berdasarkan hasil pengamatan setelah penyimpanan selama 6 bulan pada tolok ukur DB. Berdasarkan persamaan y = x, benih kubis dapat disimpan selama 6 bulan dengan V DS 75% apabila nilai eta l minimal adalah 67.99% dengan standar deviasi Lot B3 dengan nilai eta l sebesar 70% mampu mempertahankan V DS aktual sebesar 72.67% setelah disimpan selama 6 bulan, dengan nilai V DS dugaan sebesar 77.12%. Selisih nilai antara V DS aktual dan V DS dugaan yaitu sebesar 4.45% berada pada selang standar deviasi dari V DS aktual.

31 Lot benih lainnya dengan eta l kurang dari 67.99% menunjukkan benih tidak mampu mempertahankan V DS lebih dari 75% setelah disimpan selama 6 bulan (Tabel 9). Tabel 9 Simulasi nilai vigor daya simpan 6 bulan dengan tolok ukur indeks vigor akibat pengusangan Lot benih eta l (%) a V DS dugaan (%) a V DS aktual (%) a Sd V DS aktual a GT G B MG GC KC Uji-t P-value = 0.99 tn a eta l = indeks vigor setelah pengusangan 30 menit, V DS = vigor daya simpan dengan tolok ukur daya berkecambah; Stdev = standar deviasi. Verifikasi model dimaksudkan sebagai tahapan kegiatan pemodelan yang bertujuan menilai kesesuaian hasil simulasi dengan hasil aktual (Qadir 2012). Verifikasi model dapat dilakukan secara kualitatif dengan grafik (Gambar 2) atau secara kuantitatif dengan uji-t (Tabel 9). Gambar 2 menunjukkan adanya kesesuaian antara V DS hasil simulasi dengan V DS aktual benih kubis setelah disimpan selama 6 bulan. Kesesuaian tersebut didasarkan pada data hasil simulasi yang berada dalam selang standar deviasi dari V DS hasil aktual, kecuali lot GC. Lot GC menunjukkan V DS simulasi tidak berada dalam standar deviasi dari V DS aktual. 17 Vigor daya simpan (V DS ) 6 bulan (%) GT GC G Indeks vigor akibat devigorasi etanol 30 menit (%) Simulasi Aktual Gambar 2 Simulasi vigor daya simpan benih kubis pada tolok ukur daya berkecambah MG KC y = x R 2 = 83.8% B37