MUTU FISIOLOGI BENIH JAGUNG (Zea mayzs L.) PADA BEBERAPA PERIODE SIMPAN

Transkripsi

1 Seminar Nasional Serealia, 2013 MUTU FISIOLOGI BENIH JAGUNG (Zea mayzs L.) PADA BEBERAPA PERIODE SIMPAN Oom Komalasari dan Ramlah Arief Balai Penelitian Tanaman Serealia Maros ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan mutu fisiologi benih beberapa varietas jagung dalam penyimpanan. Penelitian dilaksanakan di loboratorium dan rumah kaca Balai Penelitian Tanaman Serealia Maros mulai bulan Desember 2009 hingga Juni Parameter yang diamati terdiri dari berat jenis, bobot 1000 butir, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, bobot kering kecambah, daya hantar listrik dan bocoran kalium. Daya berkecambah benih jagung varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan NK 77 tidak berbeda setelah disimpan 6 bulan, kecuali dengan Pioner 15. Bobot kering kecambah benih jagung varietas Lamuru lebih tinggi dibandingkan dengan Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77 setelah disimpan 6 bulan. Indikator mutu benih melalui bocoran membran sel menunjukkan daya hantar listrik benih jagung Lamuru dan Sukmaraga lebih rendah dibandingkan Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. Dari indikator bocoran membran sel menunjukkan ketahanan simpan Lamuru dan Sukmaraga lebih tinggi dari Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. Kata kunci: periode simpan, mutu fisiologi, benih, jagung PENDAHULUAN Penyimpanan benih jagung dapat berlangsung lama tanpa menurunkan mutu benih apabila terjadi keseimbangan kondisi simpan antara kelembaban udara relatif lingkungan dengan air biji pada kondisi suhu tertentu. Penelitian menunjukkan bahwa pada suhu ruang simpan 28 0 C, kelembaban udara nisbi 70%, dan kadar air 14%, benih jagung masih mempunyai daya tumbuh 92% setelah disimpan selama 6 bulan, sedangkan pada suhu simpan 38 0 C daya tumbuh benih menurun menjadi 81% (Saenong 1994). Daya simpan benih jagung bergantung pada kadar air awal benih, cara penyimpanan, dan mutu awal benih. Pada kadar air 10-11% benih yang disimpan dalam wadah kedap udara pada suhu kamar ( C) masih memiliki daya kecambah di atas 80% setelah disimpan 1 tahun. Penyimpanan pada ruang dengan suhu (22 0 C) lebih baik, namun jika kadar air awal yang tinggi (16%) maka benih hanya tahan disimpan selama 3 bulan (Saenong et al. 1999). Benih yang vigor selain memiliki daya simpan tinggi (tahan simpan), juga memiliki kemampuan tumbuh menjadi tanaman normal pada lingkungan yang tidak normal di lapangan atau tumbuh menjadi tanaman yang normal dan vigor pada kondisi lapang yang normal (Sadjad dan Pian 1980). Faktor yang perlu diperhatikan dalam 529

2 Oom Komalasari dan Ramlah Arief: Mutu Fisiologis Benih Jagung penyimpanan benih antara lain jenis benih yang akan disimpan, kualitas benih, lama penyimpanan, dan kondisi lingkungan ruang simpan (Saenong 1984). Daya kecambah benih merupakan indakator baku yang digunakan dalam pengawasan mutu benih. Saat ini sistem pengawasan mutu benih jagung harus memiliki mutu fisiologi tinggi yaitu berdaya kecambah minimal 90% untuk hibrida dan 80% untuk varietas komposit. Kemampuan kecepatan dan keserampakan daya tumbuh benih yang tinggi ditentukan oleh kandungan nutrisi atau komposisi kimia dalam biji. Demikian pula susunsn komposisi kimia benih, dapat berpengaruh terhadap mutu benih (Austin 1972). Tujuan penelitian untuk mengavaluasi mutu fisiologi varietas jagung pada beberapa periode simpan. METODOLOGI Penelitian dilaksanakan di laboratorium dan rumah kaca Balai Penelitian Tanaman Serealia Maros, mulai Desember 2009 hingga Juni Bahan yang digunakan adalah jagung varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15, dan NK 77. Benih jagung disimpan dalam kemasan plastik kedap dengan ketebalatan 0,2 mm pada suhu C. Penelitian menggunakan Rancangan Faktorial yang disusun dalam rancangan acak lengkap dengan 3 ulangan. Faktor pertama varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. Faktor kedua lama penyimpanan 0, 3 dan 6 bulan. Variabel yang diamati adalah : 1. Berat jenis benih Dilakukan dengan cara menimbang 50 g benih lalu dikering dalam oven pada suhu C selama 3 x 24 jam. 100 ml aquades dimasukan ke dalam gelas ukur, kemudian benih yang telah dikeringkan dimasukkan ke dalam gelas ukur, peningkatan volume air dihitung. 2. Bobot 1000 butir Benih sebelum disimpan diambil secara acak dari setiap lot benih, dihitung 1000 butir dan ditimbang. 3. Daya Berkecambah Daya berkecambah benih, sebanyak 50 butir benih dari setiap ulangan ditanam pada media pasir halus. Pengamatan dilakukan pada hari ke tiga, empat dan lima setelah tanam. Selain untuk pengujian daya berkecambah benih, perlakuan ini juga 530

3 Seminar Nasional Serealia, 2013 digunakan untuk tolok ukur kecepatan tumbuh benih. Jumlah kecambah normal pada hari ke 4 (kumulatif), merupakan data keserempakan tumbuh benih. 4. Kecepatan Tumbuh Benih Data diperoleh dari substrat pengujian daya berkecambah benih (AOSA, 1983). Setiap kali pengamatan, jumlah persentase kecambah normal dibagi dengan etmal (24 jam). Nilai etmal kumulatif diperoleh dari saat benih ditanam sampai dengan waktu pengamatan. Rumus yang digunakan adalah sbb: KT = (Xi-X i-1 ) Ti KT Xi Ti = Kecepatan tumbuh (%/etmal) = Persentase kecambah normal pada etmal ke i = waktu pengamatan dalam (etmal) 5. Bobot Kering Kecambah Kecambah yang diperoleh pada uji daya tumbuh benih dikeringkan dalam inkubator pada suhu 60 O C selama 3 x 24 jam, setelah itu dimasukkan ke dalam desikator dan setelah dingin ditimbang. Bobot kering kecambah dihitung dari bobot kering total dibagi jumlah kecambah. 6. Panjang Akar Primer Kecambah Kecambah yang tumbuh diambil secara acak 10 dari setiap pot pengujian di rumah kaca. Hasil pengukuran diambil nilai rata-ratanya. 7. Daya Hantar Listrik (DHL) Daya hantar listrik diamati dengan alat konduktometer tipe Methron E 38. Benih sebanyak 5 g diambil secara acak, masing-masing direndam pada air bebas ion selama 24 jam dengan volume air 50 ml di dalam botol gelas, kemudian diukur pada alat konduktometer. Sebagai blanko digunakan air bebas ion yang juga telah disimpan di dalam gelas ukur selama 24 jam. 8. Bocoran Kalium Sebanyak 50 butir benih diambil secara acak dan ditimbang lalu direndam di dalam 75 ml air bebas ion pada suhu 25 0 C selama 30 menit lalu kadar kalium yang 531

4 Oom Komalasari dan Ramlah Arief: Mutu Fisiologis Benih Jagung terdapat dalam air rendaman benih ini diukur konsentrasinya dengan menggunakan flame photometer. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penelitian menunjukkan bahwa berat jenis benih sebelum disimpan, lebih tinggi dibanding setelah disimpan 3 bulan dan benih jagung varietas Lamuru dan Bisi 2 berat jenisnya lebih tinggi dibanding varietas Sukmaraga, Pioner 15 dan NK 77. Demikian pula benih yang disimpan 6 bulan, berat jenisnya lebih rendah dibanding penyimpanan 3 bulan (Tabel 1). Benih yang disimpan 3 bulan tidak menunjukkan penyusutan bobot 1000 butir pada varietas Lamuru dan Sukmaraga tetapi berbeda dengan benih jagung varietas Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. Penyimpanan 6 bulan bobot 1000 butir menurun pada varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan Pioner 15, sehingga bobot benih menjadi lebih rendah dibanding sebelum benih disimpan (0 bulan) (Tabel 1). Tabel 1. Berat jenis dan bobot 1000 butir pada periode simpan 0,3 dan 6 bulan. Maros, Varietas Berat jenis (g/cm 3 ) Bobot 1000 butir (g) Lamuru 1,2 tn 1,2 a 1,1 e 267,6 a 266,9 a 260,2 b Sukmaraga 1,2 1,2 c 1,1 d 277,8 a 268,9 a 260,0 b Bisi 2 1,2 1,2 a 1,2 c 274,3 a 256,9 b 229,3 c Pioner 15 1,2 1,2 b 1,1 d 254,4 b 246,6 b 246,2 b NK 77 1,2 1,2 b 1,2 c 285,3 a 235,5 b 229,5 c Angka yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata pada variabel yang sama berdasarkan uji Duncan 5% Data pada Tabel 2 secara umum menunjukkan bahwa benih yang diuji tidak ada perbedaan daya berkecambah pada awal penyimpanan (0 bulan), namun setelah disimpan 3 bulan. NK 77 menunjukkan daya berkecambah lebih rendah dibandingkan varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan Pioner 15. Daya berkecambah varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan NK 77 penyimpanan pada 6 bulan lebih tinggi dari varietas Pioner 15 (Tabel 2). Kecepatan tumbuh dan kualitas kecambah dipengaruhi oleh letak embrio dan pada embrio kerusakan yang paling sensitif ialah pada bagian tengah embrio (Black and Bewley, 2000). Kerusakan kecil tidak langsung berpengaruh terhadap viabilitas benih tetapi dapat menyebabkan penurunan vigor kecambah dan peningkatan jumlah kecambah abnormal. 532

5 Seminar Nasional Serealia, 2013 Tabel 2. Daya berkecambah dan kecepatan tumbuh,.biji jagung beberapa varietas pada beberapa periode simpan. Maros Varietas Daya berkecambah (%) Kecepatan tumbuh (%/etmal) Lamuru 97,8 tn 96,7 b 94,5 d 27,8 tn 26,9 b 25,2 c Sukmaraga 98,0 96,3 b 94,6 d 27,7 26,6 b 25,4 c Bisi 2 97,7 96,6 b 94,8 d 27,5 25, 4 c 25,4 c Pioner 15 97,1 96,8 b 93,4 e 27,5 25,3 c 24,8 d NK 77 99,1 95,1 c 94,6 d 27,6 25,5 c 25,0 c Angka yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata pada variabel yang sama berdasarkan uji Duncan 5% Hasil penelitian menunjukkan bobot kering kecambah pada awal pengamatan (periode simpan 0 bulan) tidak menunjukkan perbedaan pada kelima varietas uji, namun setelah disimpan 3 bulan, Pioner 15 menjukkan bobot kering kecambah yang lebih rendah dibanding empat varietas lainnya (Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan NK 77). Setelah disimpan 6 bulan, varietas Lamuru mempunyai bobot kering kecambah lebih tinggi dibandingkan Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77 (Tabel 3). Tabel 3. Bobot kering kecambah dan panjang akar, biji jagung beberapa varietas pada beberapa periode simpan, Maros Varietas Bobot kering kecambah (g) Panjang akar (cm) Lamuru 0,2 tn 0,2 b 0,2 b 15,0 tn 13,8 c 11,6 d Sukmaraga 0,2 0,2 b 0,2 c 16,2 14,8 c 11,3 d Bisi 2 0,2 0,2 b 0,2 c 15,9 14,0 c 12,4 d Pioner 15 0,2 0,2 c 0,2 c 17,8 12,3 d 9,5 e NK 77 0,2 0,2 b 0,2 c 17,6 12,2 d 11,1 d Angka yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata pada variabel yang sama berdasarkan uji Duncan 5% Analisis sidik ragam menunjukkan bahwa panjang akar kecambah benih varietas Lamuru, Sukmaraga dan Bisi 2 berbeda nyata dengan Pioner 15 dan NK 77 yang disimpan 3 bulan, sedangkan pada penyimpanan 6 bulan panjang akar kecambah varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan NK 77 berbeda nyata dengan varietas Pioner 15 ( Tabel 3). Panjang akar dapat menjadi indikator kemunduran mutu suatu benih. Muqnisyah dan Nakamura (1984) mengatakan panjang akar primer dan panjang hipokotil dapat digunakan untuk menilai vigor kecambah benih. Panjang akar berpengaruh terhadap kemampuan suatu tanaman dalam menyerap unsur hara. 533

6 Oom Komalasari dan Ramlah Arief: Mutu Fisiologis Benih Jagung Tabel 4. Daya hantar listrik dan bocoran kalium, biji jagung beberapa varietas pada beberapa periode simpan, Maros Varietas Daya hantar listrik ( µmhous/cm/g) Bocoran kalium (ppm) Lamuru 11,5 tn 13,2 d 15,2 b 10,3 tn 14,3 c 16,4 b Sukmaraga 11,2 13,2 d 15,6 b 10,9 12,6 d 16,1 b Bisi 2 11,5 14,1 c 16,8 a 10,3 11,2 d 16,5 b Pioner 15 12,3 14,3 c 16,5 a 10,8 14,7 c 17,1 a NK 77 11,3 14,7 c 16,7 a 10,9 14,3 c 17,8 a Angka yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata pada variabel yang sama berdasarkan uji Duncan 5% Daya hantar listrik air rendaman benih pada periode simpan (3 bulan) menunjukkan varietas Lamuru dan Sukmaraga mempunyai daya hantar listrik lebih rendah dibandingkan Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. Demikian pula dengan daya hantar listrik pada periode simpan 6 bulan (Tabel 4). Lama penyimpanan berpengaruh pada mutu dan fisiologis benih. Lama penyimpanan berkorelasi positif dengan daya hantar listrik artinya semakin lama benih disimpan, maka semakin tinggi pula daya hantar listriknya. Hasil penelitian Koes dan Arief (2010) menunjukkan bahwa meningkat disimpan selama 6 bulan. Lebih lanjut Koes dan Arief (2010) juga menunjukkan bahwa benih jagung yang disimpan dengan kadar air awal yang lebih tinggi, menyebabkan penurunan mutu fisiologis yang lebih cepat melalui peningkatan daya hantar listrik air rendaman benih. Bocoran kalium air rendaman benih sebagai salah satu indikator mutu benih dikemukakan oleh Miguel dan Filho (2002). Kalium merupakan ion-ion utama yang terdapat dalam bocoran membran benih jagung selama proses imbibisi lalu diikuti oleh natrium dan kalsium. Menurut Mc. Donald dan Nelson (1986), adanya elektrolit dalam cairan rendaman benih sebagai akibat adanya sel-sel yang mati. Dalam penelitian ini bocoran kalium pada awal penyimpanan (periode simpan 0 bulan) tidak menunjukkan adanya perbedaan. Namun pada periode simpan 3 bulan mulai terdapat perbedaan, dan pada periode simpan 6 bulan, bocoran kalium varietas Pioner 15 dan NK 77 lebih tinggi dibandingkan Lamuru, Sukmaraga dan Bisi 2 (Tabel 4). Hasil ini mengindikasikan tingkat bocoran membran sel pada Pioner 15 dan NK 77 lebih tinggi dari Lamuru, Sukmaraga dan Bisi 2. Ditinjau dari sudut bocoran membran sel, melalui indikator daya hantar listrik, varietas Lamuru dan Sukmaraga lebih rendah tingkat bocoran membrannya dibandingkan dengan Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77, menunjukkan dengan data tingkat bocoran K yang lebih rendah (Tabel 4). Hal ini mengindikasikan bahwa varietas 534

7 Seminar Nasional Serealia, 2013 Lamuru dan Sukmaraga lebih tahan disimpan dibandingkan dengan Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. KESIMPULAN - Daya berkecambah benih benih jagung varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan NK 77 tidak berbeda setelah disimpan 6 bulan, kecuali dengan Pioner Bobot kering kecambah benih jagung varietas Lamuru lebih tinggi dibandingkan dengan Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77 setelah disimpan 6 bulan. - Indikator mutu benih melalui bocoran membran sel menunjukkan daya hantar listrik benih jagung Lamuru dan Sukmaraga lebih rendah dibandingkan Bisi 2, Pioner 15 dan NK Dari indikator bocoran membran sel menunjukkan ketahanan simpan Lamuru dan Sukmaraga lebih tinggi dari Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. DAFTAR PUSTAKA AOSA, I Seed Vigor Testing Handbook. Association of Official Seed Analysts. Contribution No. 32. Austin, R.B Effectes on Environment before Hervesting on Viability, In E.H. Roberts. Ed. Viability of Seeds Chamman and Hall Black, M. and J. D. Bewley. (ed.) Seed Technology and its Biplogical Basis. CRC Press, Boca Raton, FL. Koes, F dan R.Arief Deteksi Dini Mutu dan Ketahanan Simpan Benih Jagung Hibrida F1 Bima 5 Melalui Uji Pengusangan Cepat (AAT). Prosiding. Seminar Nasional Serealia Maros Juli McDonald, M. B. and C. J. Nelson, Physiology of Seed Deterioration. Crop Science Society of America Inc. Madison, Wisconsin. USA. Muqnisyah, W.Q. and S. Nakamura Vigor of Soyben Seed Produce from Aifferent Nitrogen and Phosphorus Fertilizer Application. Seed Sci. and Tech. 12 : Miguel, M. V. C. and M. Filho, J Potassium Leakage and Maize Seed Physiology Potential Scientia Agricola, Vol 59. No 2: Saenong, S Masalah Penyimpanan dan Daya Simpan Benih. Bahan Kuliah untuk Penataran PPS Agronomi, IPB, Bogor. 28 p. 535

8 Oom Komalasari dan Ramlah Arief: Mutu Fisiologis Benih Jagung Saenong, S Masalah Penyimpanan dan Daya Simpan Benih. Bahan Kuliah untuk Penataran PPS Agronomi. IPB. Bogor. Saenong, S., Syafruddin, N.Widiyati, dan R. Arief Penetapan Cara Pendugaan Daya Simpan Benih Jagung. Teknologi Unggulan, Pemacu Pembanguanan Pertanian. Badan Litbang Pertanian. Jakarta. Sadjad, S. and Z. A. Pian, A new Rapid Aging Method for Seed Storability by Using Ethyl Alcohol damp Special for Corn Seed. A Paper Submitted to a Seminan on Comparative Agricultural Studies of Biological Production in the Tropical and Temperate Regions. Tokyo. Japan. 26 Mach 2 April 536