PENDUGAAN DAYA SIMPAN GALUR-GALUR KEDELAI (Glycine max (L.) Merr.) HASIL IRADIASI SINAR GAMMA DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT SITI MAESAROH A

Transkripsi

1 1 PENDUGAAN DAYA SIMPAN GALUR-GALUR KEDELAI (Glycine max (L.) Merr.) HASIL IRADIASI SINAR GAMMA DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT SITI MAESAROH A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

2 PENDUGAAN DAYA SIMPAN GALUR-GALUR KEDELAI (Glycine Max (L.) Merr.) HASIL IRADIASI SINAR GAMMA DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT Seed Storability Estimation of Soybean (Glycine max (L.) Merr.) Gamma Ray Irradiation Lines Using Accelerated Aging Methods Siti Maesaroh 1, Yudiwanti Wahyu E.K. 2, Eny Widajati 2 1 Mahasiswa, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, IPB 2 Staf Pengajar, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, IPB Abstract The objective of the research was to estimate the varians on seed storability of soybean lines selected from population of gamma ray irradiation varietes Argomulyo, with two chek varietes, namely Argomulyo as wild variety and Tanggamus as drought acid tolerant variety. The research was conducted at the Laboratory of Plant Breeding and Laboratory of Seed Science and Technology, Departement of Agronomy and Horticulture, Bogor Agriculture University from March-August The research used Nested Plot Design, with 22 soybean lines and two control varietes nested within five perioed of accelerated ageing in 0, 20, 40, 60, and 80 minutes. The result showed that there was variations for character observed due to genetic factors. Character of viability and vigour observed had heritability higher than 50% except moisture content. There was significant and positive correlations among electrical resistance and character related to seed vigour except moisture content. If the seed germination was high, electrical resistance would be high. Electrical resistance had negative correlation with electrical conductivity. It means that electrical resistance could be applied as selection character for improvement seed vigour. M100-29A-42-10, M , M , M100-29A-42-15, M , M , M had good storability. Abstrak Penelitian ini bertujuan menduga daya simpan dugaan benih dari galur-galur kedelai hasil iradiasi sinar gamma dengan pembanding Argomulyo sebagai tetua dan Tanggamus sebagai varietas toleran masam. Penelitian dilakukan di Laboratorium Pemuliaan Tanaman dan Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor pada bulan Maret-Agustus Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Petak Tersarang dengan 22 galur dan dua varietas kontrol tersarang dalam waktu deraan 0, 20, 40, 60, dan 80 menit. Hasil menunjukkan adanya keragaman karakter yang dipengaruhi oleh faktor genetik. Karakter viabilitas dan vigor yang diamati mempunyai heritabilitas > 50% kecuali kadar air. Karakter tersebut mempunyai korelasi positif dan sangat nyata terhadap nilai hambatan listrik, kecuali kadar air. Nilai daya berkecambah tinggi, nilai hambatan listrik juga tinggi. Nilai hambatan listrik berkorelasi negatif terhadap nilai konduktivitas atau hantar listrik. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai hambatan dapat digunakan untuk menyeleksi karakter vigor benih. Galur M100-29A-42-10, M , M , M100-29A-42-15, M , M , M merupakan galur dengan daya simpan terbaik. Keywords: Accelerated ageing, seed storability, soybean

3 2 RINGKASAN SITI MAESAROH. Pendugaan Daya Simpan Galur-Galur Kedelai (Glycine max (L.) Merr.) Hasil Iradiasi Sinar Gamma dengan Metode Pengusangan Cepat. (Dibimbing oleh Yudiwanti Wahyu dan Eny Widajati). Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret-Agustus Penelitian untuk pengujian dilaksanakan di Laboratorium Pemuliaan Tanaman dan Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor serta perbanyakan di KP Leuwikopo. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Petak Tersarang. Galur tersarang dalam waktu deraan yaitu 0, 20, 40, 60, dan 80 menit. Galur yang digunakan adalah 22 galur kedelai hasil iradiasi sinar gamma generasi M7, yaitu: M , M , M , M100-29A-42-10, M100-29A-42-14, M100-29A-42-15, M , M , M , M , M , M , M , M , M , M , M , M , M , M200-6B-58-7, M200-79A-50-5, M , dan dua varietas pembanding yaitu Argomulyo dan Tanggamus. Pengujian dilakukan untuk mengetahui daya simpan dugaan dari galur-galur kedelai hasil mutasi dengan iradiasi sinar gamma dan memperoleh galur-galur yang memiliki daya simpan dugaan sebaik varietas unggul. Beberapa tolok ukur mutu benih yang diamati untuk menilai daya simpan dugaan, yaitu Daya Berkecambah (DB), Kecepatan Tumbuh (K CT ), Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), dan Indeks Vigor (IV), Kadar Air (KA), dan Nilai Hambatan Listrik (NHL). Hasil analisis ragam menunjukkan faktor waktu deraan, genetik (galur), dan interaksi keduanya berpengaruh berbeda-beda terhadap tolok ukur yang diamati. Hasil korelasi nilai hambatan listrik terhadap daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, dan indeks vigor menunjukkan korelasi positif dan sangat nyata, sedangkan terhadap kadar air berkorelasi negatif dan tidak nyata. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar nilai hambatan listrik, maka daya berkecambah, kecepatan tumbuh, indeks vigor, dan potensi tumbuh maksimum

4 3 semakin besar. Berdasarkan nilai koefisien regresi (b) pada tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, potensi tumbuh maksimum, kecepatan tumbuh, dan nilai hambatan listrik menunjukkan bahwa galur M memiliki laju kemunduran yang cepat dan galur M memiliki laju kemunduran yang lambat. Nilai heritabilitas untuk tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, potensi tumbuh maksimum, kecepatan tumbuh, dan nilai hambatan listrik tergolong tinggi, sedangkan tolok ukur kadar air tergolong sedang. Nilai hambatan listrik memiliki nilai heritabilitas tinggi dan berkorelasi positif terhadap tolok ukur mutu benih sehingga dapat digunakan untuk karakter seleksi benih. Galur M100-29A , M , M , M100-29A-42-15, M , M , M memiliki daya simpan dugaan lebih baik, sedangkan galur M dan M memiliki daya simpan dugaan rendah dibandingkan Argomulyo berdasarkan nilai daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan nilai hambatan listrik.

5 4 PENDUGAAN DAYA SIMPAN GALUR-GALUR KEDELAI (Glycine max (L.) Merr.) HASIL IRADIASI SINAR GAMMA DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor Siti Maesaroh A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

6 5 Judul Nama NIM : PENDUGAAN DAYA SIMPAN GALUR- GALUR KEDELAI (Glycine max (L.) Merr.) HASIL IRADIASI SINAR GAMMA DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT : SITI MAESAROH : A Menyetujui, Pembimbing I, Pembimbing II, Dr. Ir. Yudiwanti Wahyu EK., MS NIP Dr. Ir. Eny Widajati, MS NIP Mengetahui, Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc.Agr NIP Tanggal Lulus:

7 6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kediri pada tanggal 14 Agustus Penulis merupakan putri pertama dari dua bersaudara dari Bapak Achmad So im dan Ibu Titik Nasrokah. Penulis lulus dari SD Negeri 1 Tugurejo pada tahun Penulis melanjutkan ke MTs Negeri 2 Kediri dan lulus pada tahun Penulis menyelesaikan studi di SMA Negeri 2 Kediri pada tahun 2008 dan diterima di IPB melalui jalur USMI. Penulis diterima sebagai mahasiswa mayor Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian dan minor Kewirausahaan Agribisnis. Penulis aktif di beberapa organisasi kemahasiswaan seperti LDK Al-Hurriyyah, BEM Fakultas Pertanian, LDF FKRD, PMP Balumbang Jaya, Masyarakat Ilmuan dan Teknolog Indonesia cluster Mahasiswa (MITI-M), Klub Cinta Lingkungan, dan GREDA-C. Penulis juga aktif sebagai panitia di kegiatankegiatan mahasiswa. Selain itu, penulis juga sering mengikuti kompetisi mahasiswa seperti Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) Pengabdian Masyarakat tahun 2010, PKM-Kewirausahaan dan PKM-Penelitian tahun 2011 dan 2012, Lomba Karya Tulis Ilmiah (LKTI) dalam Pekan Riset dan Ilmiah Mahasiswa (PRISMA) 1 tahun 2011, Lomba Karya Tulis Ilmiah Al-qur an (LKTI-A) MTQ IPB 2011, Islamic Science Writing Competition (ISWC) 2011, dan Bussines Plan Sosro Youth Bussines Competition Penulis juga mendapatkan bimbingan kewirausahaan dari CDA IPB melalui Program Mahasiswa Wirausaha (PMW) 2012 dan pembinaan dari Pojok BNI 46 yang bekerja sama dengan program Young On Top (YOT) batch 1 tahun Pada bidang pendidikan adalah menjadi asisten praktikum pada mata kuliah Pendidikan Agama Islam (PAI), Biologi Dasar TPB IPB, Dasar-Dasar Pemuliaan Tanaman, Dasar-Dasar Agronomi, Perancangan Percobaan, dan membantu dalam mata kuliah Pemuliaan Tanaman Terapan.

8 7 KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberi kekuatan dan hidayah sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi yang diajukan ini bertujuan untuk mengetahui daya simpan dugaan galur-galur kedelai (Glycine max (L.) Merr.) dari hasil iradiasi sinar gamma serta mengetahui medote cepat untuk menduga daya simpan dugaan galur-galur tersebut. Penulis mengucapakan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. Yudiwanti Wahyu, MS dan Dr. Ir. Eny Widajati, MS sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan selama penelitian dan penyusunan skripsi 2. Dr. Trikoesoemaningtyas sebagai ketua proyek penelitian I-MHERE dan penelitian ini didanai dari proyek tersebut 3. Dr. Ir. Sandra Arifin Aziz, MS yang telah bersedia menjadi dosen penguji dan memberikan saran dalam ujian skripsi penulis 4. Prof. Dr. Ir. Slamet Susanto, M.Sc sebagai pembimbing akademik yang telah membimbing selama studi di Departemen Agronomi dan Hortikultura 5. Bapak Achmad So im (ayah), Ibu Titik Nasrokah (ibu), adik, dan keluarga yang mendoakan dan mendukung untuk menyelesaikan penelitian 6. Teman-teman Mahabatun Najm (Arina, Ita, Rafika, Ray, Nurul, Ichi, Serly, Jessy, Ulan, dan Icha), kelompok Ilmy (Elysa, Tika, Huda, Suci, dll), kelompok A (Eka, Elsa, Arif Ravi, Syahidah, Ida, Sigit, Endro, Luki), adikadik Hilyatul Jannah, Vina, Astika, Sarly, Santi, Umi, Etoser 45 (terutama Dayah dan Ai), kelompok KKP, asisten pemuliaan tanaman 2012 (Lela, Tuti, dll), Indigenous 45 terutama Adisti dan Elin, keluarga KAMAJAYA 45 (terutama Nining), keluarga Soka 15, adik kelompok MPF dan MPD 2012, dan Randi AGH 47 yang menyemangati dan membantu penelitian 7. Seluruh staf pengajar Departemen Agronomi dan Hortikultura atas ilmu yang diberikan, Ibu Syarifah Iis, Bapak Yana, dan Bapak Adang yang menyemangati, Ibu Puri dan Bapak Wasta yang membantu dalam administrasi, serta Bapak Yusuf yang membantu penelitian

9 8 8. Pemberi Beasiswa Beastudi Etos, Yayasan Karya Salemba Empat, Beasiswa Cendekia, Beasiswa PPA/BBM, Yayasan Dharma Wanita Kabupaten Kediri, Bapak Sartono, Bapak Indra (Sekretaris Negara), dan Prof. Dr. Sriani Sujiprihati (Almh) yang telah membatu pembiayaan selama studi di Institut Pertanian Bogor 9. Siti Marwiyah, SP, M.Si, Hesti Paramitha, SP, dan Abdullah bin Arif, SP, M.Si yang telah berbagi ilmu dalam pengolahan data 10. Semua pihak yang membantu kelancaran dalam menyelesaikan skripsi Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat untuk lingkungan sekitar, khususnya petani. Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk kedepannya. Bogor, Desember 2012

10 9 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR LAMPIRAN xii PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan... 2 Hipotesis... 2 TINJAUAN PUSTAKA Botani, Morfologi, dan Fisiologi Tanaman Kedelai... 3 Varietas Kedelai... 6 Mutu Benih di Penyimpanan... 7 Daya Simpan Benih... 8 Pengusangan Cepat... 9 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Bahan dan Alat Metode Pelaksanaan Percobaan Pengujian dan Pengamatan Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Viabilitas Awal dan Vigor Awal Benih setelah Pelembaban Keragaan Benih Kedelai setelah Pengusangan Uji Korelasi antara Karakter Mutu Benih Uji Regresi Karakter Mutu Benih Keragaman Karakter Mutu Benih KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Halaman

11 10 DAFTAR TABEL Nomor Halaman 1. Analisis ragam gabungan dan komponen pendugaan ragam Tolok ukur viabilitas awal dan vigor awal benih galur-galur kedelai putatif mutan (pengusangan 0 menit) Rekapitulasi sidik ragam pengaruh perlakuan waktu deraan dan galur terhadap tolok ukur mutu benih Nilai tengah tolok ukur viabilitas dan vigor benih galur-galur putatif mutan kedelai pada beberapa taraf waktu deraan Nilai tengah tolok ukur viabilitas dan vigor benih galur-galur putatif mutan kedelai (pengaruh galur) Interaksi antara waktu deraan dan galur pada tolok ukur daya berkecambah Interaksi antara waktu deraan dan galur pada tolok ukur indeks vigor Interaksi antara waktu deraan dan galur pada tolok ukur kecepatan tumbuh Interaksi antara waktu deraan dan galur pada tolok ukur nilai hambatan listrik Korelasi antara tolok ukur mutu benih kedelai Koefisien regresi (b) tolok ukur viabilitas benih dan vigor benih galurgalur putatif mutan kedelai Nilai komponen ragam, heritabilitas, dan koefisien keragaman genetik

12 11 DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman 1. Perkecambahan kedelai Contoh benih kedelai untuk pengusangan Kategori kecambah kedelai: A (kecambah normal) dan B (kecambah abnormal), C (benih busuk) Hubungan antara waktu deraan dan daya berkecambah Hubungan antara waktu deraan dan indeks vigor Hubungan antara waktu deraan dan nilai hambatan listrik Hubungan antara waktu deraan dan potensi tumbuh maksimum Hubungan antara waktu deraan dan kecepatan tumbuh Hubungan antara waktu deraan dan kadar air... 41

13 12 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Halaman 1. Rata-rata bobot 100 butir benih galur-galur putatif mutan kedelai Nilai tengah kadar air awal sebelum pelembaban dan pada tiap waktu deraan Interaksi antara waktu deraan dan galur pada tolok ukur potensi tumbuh maksimum Persamaan regresi tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, dan nilai hambatan listrik galur-galur putatif mutan kedelai Persamaan regresi tolok ukur potensi tumbuh maksimum, kecepatan tumbuh, dan kadar air galur-galur putatif mutan kedelai Sidik ragam pengaruh perlakuan waktu deraan dan galur terhadap daya berkecambah Sidik ragam pengaruh perlakuan waktu deraan dan galur terhadap indeks vigor Sidik ragam pengaruh perlakuan waktu deraan dan galur terhadap potensi tumbuh maksimum Sidik ragam pengaruh perlakuan waktu deraan dan galur terhadap kecepatan tumbuh Sidik ragam pengaruh perlakuan waktu deraan dan galur terhadap kadar air Sidik ragam pengaruh perlakuan waktu deraan dan galur terhadap nilai hambatan listrik Sidik ragam bobot 100 butir Deskripsi varietas pembanding Argomulyo Deskripsi varietas pembanding Tanggamus... 58

14 13 PENDAHULUAN Latar Belakang Kedelai (Glycine max (L). Merr.) merupakan salah satu komoditas pangan utama dan berfungsi sebagai sumber protein nabati. Kadar protein kedelai cukup tinggi yaitu sebesar 37%. Kedelai memiliki kadar kolesterol rendah. Kedelai juga mengandung lemak cukup tinggi, yaitu sebesar 16% (Tatipata, 2008). Di Indonesia budidaya kedelai di lahan sawah setelah padi menempati areal cukup luas (58%) dan memberikan sumbangan terbesar terhadap kebutuhan kedelai nasional. Permintaan kedelai nasional terus meningkat setiap tahun, yaitu dari 750 ribu ton per tahun pada tahun 1980 menjadi 2,333 juta ton per tahun pada tahun 1990 dan pada tahun 2005 mencapai 6,110 juta per tahun. Rata-rata kebutuhan kedelai setiap tahunnya ± 2.3 juta ton. Permintaan kedelai diperkirakan akan terus meningkat sampai tahun 2018 (Darman et al., 2002) Kebutuhan akan kedelai terus meningkat dari tahun ke tahun seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Namun, hal tersebut tidak diimbangi dengan produktivitas. Produktivitas kedelai Indonesia masih tergolong rendah yaitu hanya 1.1 ton per ha. Produksi ini baru mencapai 25% dari potensi riil dibandingkan negara USA, Brasil, dan Argentina yang telah mencapai lebih dari 4 ton per ha (Adisarwanto dan Wudianto, 1999). Indonesia mencanangkan swasembada kedelai pada tahun 2014 dengan total produksi 3 juta ton untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Sampai tahun 2005, luas pertanaman kedelai mencapai 621,540 ha dengan produksi 808,350 ton. Salah satu cara untuk mencapai swasembada dengan produktivitas kedelai yang masih rendah adalah meningkatkan luas tanam menjadi 3 juta ha dengan kebutuhan benih bermutu 150 ribu ton per tahun (Supadi, 2008). Penggunaan benih bermutu juga diiringi dengan penggunaan benih varietas/galur unggul dengan produksi tinggi yang merupakan hasil pemuliaan tanaman. Upaya peningkatan keragaman genetik kedelai dapat dilakukan melalui introduksi, persilangan, transformasi genetik, dan mutasi (Arsyad et al., 2007).

15 14 2 Kartono (2004) menyatakan bahwa permasalahan benih kedelai adalah penurunan kualitas sebesar 75% dalam waktu kurang dari tiga bulan dalam penyimpanan terbuka. Tatipata (2008) menyatakan bahwa kandungan protein dan lemak yang tinggi menyebabkan benih kedelai cepat mengalami kemunduran terutama jika kondisi lingkungan simpan kurang menguntungkan (suboptimum). Penurunan kualitas benih ini merupakan proses alami yang tidak dapat dihindari. Oleh karena itu, perlu adanya upaya untuk mempertahankan kualitas benih selama penyimpanan. Penurunan kualitas benih dapat diperlambat melalui penyimpanan yang tepat dengan memanipulasi faktor-faktor yang berpengaruh, yaitu kadar air, suhu, konsentrasi oksigen, cahaya, dan kondisi benih. Salah satu cara untuk menduga daya simpan benih adalah melalui metode pengusangan cepat (accelerated ageing). Pengusangan dapat dilakukan dengan uap etanol atau perendaman dengan larutan etanol. Pengusangan benih dengan alkohol dapat digunakan untuk menguji vigor daya simpan benih. Sadjad (1972) menyatakan bahwa etanol dapat mempercepat kemunduran benih sehingga dapat dimanfaatkan untuk menduga daya simpan. Proses kemunduran benih dengan alkohol memiliki kesamaan dengan proses kemunduran pada penyimpanan alami (Pian, 1981). Tujuan Penelitian ini bertujuan mempelajari daya simpan dugaan dari galur-galur kedelai (Glycine max (L.) Merr.) hasil iradiasi sinar gamma. Selain itu, untuk menduga daya simpan dugaan benih kedelai melalui metode pengusangan cepat secara kimia dan mencari cara pengujian vigor benih yang lebih praktis. Hipotesis 1. Terdapat perbedaan daya simpan dugaan galur-galur kedelai 2. Metode pengusangan cepat secara kimia dapat digunakan untuk menduga daya simpan dugaan benih kedelai 3. Nilai hambatan listrik dapat digunakan untuk menguji vigor benih

16 15 TINJAUAN PUSTAKA Botani, Morfologi dan Fisiologi Tanaman Kedelai Klasifikasi dari tanaman kedelai menurut Rukmana dan Yuyun (1996) adalah sebagai berikut : Kingdom/subkingdom : Plantae/ Cormobionta Divisio : Spermatophyta Sub divisio : Angiospermae Kelas/subkelas : Dicotyledoneae/ Archichlamydae Ordo/subordo : Fabales/ Leguminosinae Famili/subfamili : Fabaceae/Leguminosae/ Papilionaceae Tribe/subtribe : Phaseoleae/ Phaseolinae (Glycininae) Genus : Glycine Spesies : Glycine max (L.) Merrill Kedelai merupakan tanaman semusim, berupa semak rendah, tumbuh tegak, berdaun lebat, dengan beragam morfologi, serta memiliki tinggi berkisar antara cm (Hidajat, 1985). Kedelai dapat memiliki jumlah cabang sedikit atau banyak tergantung pada kultivar dan lingkungan hidup. Pertumbuhan batang dapat dibedakan dalam tipe determinate, indeterminate, dan semi determinate. Bentuk biji kedelai berbeda tergantung kultivar. Biji kedelai dapat berbentuk bulat, agak gepeng, atau bulat telur, namun sebagian besar berbentuk bulat telur. Biji kedelai dikelompokkan menjadi tiga, yaitu ukuran besar (bobot > 13 gram per 100 biji), sedang (10-13 gram per 100 biji), dan kecil (7-9 gram per 100 biji). Sukarman dan Raharjo (2000) menyatakan bahwa varietas kedelai berbiji kecil dan kulit berwarna gelap lebih toleran terhadap deraan fisik (suhu 42 o C dan kelembaban 100%) dibandingkan varietas berbiji besar dan berkulit terang. Kulit biji dapat berwarna kuning, hijau, coklat, hitam, atau campuran dari warna-warna yang disebabkan oleh pigmen antosianin dalam sel, klorofil dalam plastida dan berbagai kombinasi hasil uraian pigmen-pigmen dalam lapisan

17 16 4 palisade dari epidermis (Hidajat, 1985). Biji kedelai digunakan untuk konsumsi dan secara fungsional benih untuk budidaya. Tipe perkecambahan kedelai adalah epigeal. Radikula muncul diikuti dengan memanjangnya hipokotil secara keseluruhan, kotiledon dan plumula terangkat ke permukaan tanah (Sutopo, 2002). Kotiledon berfungsi menyediakan makanan selama pertumbuhan kecambah. Kotiledon akan layu dan jatuh seiring dengan pertumbuhan plumula (Copeland dan McDonald, 2001) Gambar 1. Perkecambahan kedelai Sumber : Penuntun praktikum dasar teknologi benih Keterangan: A. Benih c. Hipokotil B. Bibit d. Plumula a. Kulit biji e. Kotiledon b. Hilum f. Akar primer Faktor yang mempengaruhi perkecambahan benih adalah faktor dalam dan faktor luar (Justice dan Bass, 2002; Sutopo, 2004). Faktor dalam berasal dari benih, sedangkan faktor luar berasal dari lingkungan. Faktor dalam yang berpengaruh antara lain:

18 Tingkat kemasakan benih Benih yang dipanen sebelum mencapai tingkat kemasakan fisiologis tidak akan memiliki viabilitas tinggi. Beberapa jenis tanaman bahkan tidak akan berkecambah. Hal tersebut disebabkan benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan perkembangan embrio belum sempurna. 2. Ukuran benih Benih berukuran besar dan berat diduga memiliki cadangan makanan lebih banyak dengan embrio yang mungkin lebih besar. Cadangan makanan seperti karbohidrat, protein, lemak, dan mineral digunakan untuk bahan baku dan energi bagi embrio untuk perkecambahan. 3. Dormansi 4. Penghambat perkecambahan Zat-zat yang dapat menghambat seperti larutan osmotik tinggi, bahan yang mengganggu metabolisme, herbisida, dan bahan yang terandung dalam buah, seperti cairan yang melapisi biji tomat dan mentimun. Faktor luar yang berpengaruh terhadap perkecambahan antara lain; 1. Air Benih kacang-kacangan (Legumes) termasuk golongan dua, yaitu benih akan berkecambah pada kandungan air tanah sedang sampai di atas kapasitas lapang. 2. Suhu Suhu optimum kebanyakan tanaman adalah o C. Suhu minimum 0-5 o C menyebabkan tanaman tidak berkecambah. Tanaman musim panas seperti kacang-kacangan (Legumes) memiliki suhu minimum o C. 3. Cahaya Kacang-kacangan (Legumes) termasuk golongan benih yang dapat berkecambah sama baik di tempat gelap maupun ada cahaya. 4. Oksigen 5. Medium

19 18 6 Varietas Kedelai Pemuliaan kedelai dilakukan secara sistematik pada tahun 1915 oleh Koch dengan melakukan seleksi pada varietas-varietas lokal. Tahun 1918 dimasukkan varietas-varietas berdaya hasil tinggi dari Manchuria, Jepang, Taiwan, dan Amerika Utara. Dua varietas dari Taiwan yaitu Otan dan Botan, tercatat sebagai Nomor 16 dan Nomor 17, memiliki arti penting dalam pemuliaan karena menjadi pangkal tolak perakitan varietas selanjutnya (Somaatmadja, 1985). Indonesia telah melepas 72 varietas dan 14 di antaranya varietas kedelai berproduktivitas lebih dari 2 ton per ha dengan ukuran biji besar (di atas 14 g per 100 biji). Di antara biji kedelai yang berukuran besar, varietas Panderman, Gumitir dan Argopuro memiliki bentuk biji yang agak bulat. Varietas unggul Grobogan selain berbiji besar sekaligus berumur genjah. Varietas Mutiara 1 memiliki ukuran biji terbesar (sekitar 23 g per 100 biji) (Balitkapi, 2011). Menurut Sumarno (1985) usaha mendapatkan varietas unggul dapat ditempuh beberapa cara, yakni : 1. Introduksi atau mendatangkan varietas atau bahan seleksi dari luar negeri. 2. Mengadakan seleksi galur terhadap populasi yang telah ada seperti varietas lokal, atau varietas dalam koleksi. 3. Mengadakan program pemuliaan dengan persilangan, mutasi, atau teknik lain. Waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan varietas unggul dari persilangan sampai ke petani siap tanam membutuhkan waktu 5-7 tahun. Pengujian dan pelepasan varietas diatur dalam Bab IV, Pasal 18 25, Peraturan Pemerintah RI No 44 Tahun 1995 tentang perbenihan tanaman. Pedoman uji adaptasi dan observasi dalam rangka pelepasan varietas tanaman pangan mengikuti petunjuk yang disampaikan oleh Direktorat Jenderal Bina Produksi Tanaman Pangan (Suhartina, 2005). Mutasi merupakan program pemuliaan tanaman. Mutasi adalah perubahan genetik baik gen tunggal atau sejumlah gen atau susunan kromosom. Mutasi dapat terjadi pada setiap bagian dan pertumbuhan tanaman, namun lebih banyak pada bagian yang sedang aktif pembelahan sel, seperti tunas dan biji. Mutasi pada sel somatis hanya akan mengubah bagian itu dan dapat dilihat perkembangannya

20 19 7 pada sel atau jaringan tersebut. Mutasi pada sel generatif menyebabkan perubahan menyeluruh pada keturunannya. Perubahan genetik tersebut dapat menyebabkan perubahan biologis dan biokemis. Mutasi dapat terjadi secara alami maupun buatan. Mutasi buatan dapat disebabkan oleh mutagen dengan dosis dan waktu tertentu. Mutagen adalah substansi atau perlakuan yang dapat menyebabkan mutasi. Salah satu dari kelompok mutagen adalah radiasi. Sumber radiasi yang sering digunakan adalah sinar-x dari alat rontgen, sinar gamma dari Cobalt 60, sinar beta dari isotop dan sinar neutron dari reaktor atom. Radiasi dapat menyebabkan mutasi karena sel yang teradiasi dibebani tenaga kinetik yang tinggi. Hal tersebut akan mempengaruhi atau mengubah reaksi kimia dan akan mengubah susunan kromosom (Poespodarsono, 1988). Uji radiosensitivitas radiasi perlu dilakukan untuk menetapkan dosis LD 50. LD 50 adalah dosis yang menyebabkan 50% populasi yang diradiasi mengalami kematian (Van, 1998). Hasil penelitian Hanafiah (2012) menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis iradiasi yang diberikan akan mempengaruhi kecambah benih Argomulyo. Pertumbuhan kecambah terhambat dan tidak berkembang. Mutu Benih di Penyimpanan Faktor yang mempengaruhi mutu benih antara lain faktor genetik, lingkungan dan status benih (kondisi fisik dan fisiologi benih). Genetik merupakan faktor bawaan yang berkaitan dengan komposisi genetika benih. Setiap varietas memiliki identitas genetika yang berbeda. Faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap mutu benih berkaitan dengan kondisi dan perlakuan selama prapanen, pascapanen, maupun saat pemasaran benih. Faktor kondisi fisik dan fisiologi benih berkaitan dengan performa benih seperti tingkat kemasakan, tingkat kerusakan mekanis, tingkat keusangan (hubungan antara vigor awal dan lamanya disimpan), tingkat kesehatan, ukuran dan berat jenis, komposisi kimia, struktur, tingkat kadar air dan dormansi benih (Wirawan dan Wahyuni, 2002). Viabilitas benih merupakan salah satu unsur dalam mutu fisiologis benih (Sadjad, 1980). Viabilitas dapat dilihat dari daya berkecambah. Daya berkecambah menginformasikan kemungkinan benih tumbuh normal pada

21 20 8 kondisi lapang dan lingkungan yang optimum. Penurunan viabilitas merupakan salah satu indikator kemunduran benih. Kemunduran benih adalah mundurnya mutu fisiologis yang dapat menyebabkan menurunnya viabilitas benih (Sadjad, 1972). Viabilitas benih merupakan proses yang berlangsung bertingkat dan kumulatif karena perubahan yang diberikan kepada benih secara alami maupun buatan yang dapat merusak. Hilangnya daya berkecambah merupakan akhir dari kemunduran benih. Vigor benih adalah kemampuan benih tumbuh normal pada kondisi lapang dan lingkungan suboptimum (Justice dan Bass, 2002). Vigor benih tinggi memiliki kekuatan tumbuh yang tinggi serta daya simpan yang tinggi. Vigor benih terdiri atas vigor genetik dan vigor fisiologis. Vigor genetik merupakan vigor benih dari galur genetik yang berbeda, sedangkan vigor fisiologis adalah vigor yang dapat dibedakan dalam galur genetik yang sama (Sutopo, 2004). Kemunduran benih dapat dilihat dari vigor fisiologis. Cara yang dapat digunakan untuk mengetahui vigor diantaranya adalah konduktivitas dan kecepatan tumbuh. Penurunan integritas membran terjadi pada benih bervigor rendah karena deteriorasi selama penyimpanan dan kerusakan mekanik. Selama proses imbibisi, benih dengan membran yang rusak akan melepaskan cairan sitoplasma ke media imbibisi. Cairan ini membawa muatan listrik yang dapat dideteksi (Copeland dan McDonald, 2001). Daya Simpan Benih Daya simpan (DS) adalah kemampuan maksimum lamanya suatu lot benih disimpan dalam suatu kondisi simpan tertentu (Sadjad, 1989). Satuan daya simpan adalah waktu alamiah. Daya simpan dugaan (DSD) adalah daya simpan perkiraan atau dugaan periode waktu yang dapat dilalui oleh suatu lot benih untuk penyimpanan pada suatu kondisi simpan tertentu. Daya simpan ditentukan sebelum lot benih disimpan (Pramono, 2009). Faktor yang mempengaruhi daya simpan benih adalah vigor awal sebelum simpan dan faktor enforced. Vigor awal simpan terdiri dari faktor innate (faktor genetik) dan faktor induce (lingkungan di lapangan). Faktor enforced adalah

22 21 9 lingkungan simpan (biotik dan abiotik) (Mugnisjah dan Setiawan, 1990; Justice dan Bass, 2002). Antara benih dipanen di lapang, kemudian dikeringkan dan dibersihkan selama prossesing sampai benih ditabur atau ditanam umumnya melewati periode simpan. Pada masa penyimpanan benih akan mengalami penurunan viabilitas benih. Penurunan viabilitas benih tergantung dari sifat genetik masing-masing varietas atau galur, seperti ukuran benih, nisbah bobot kulit benih terhadap kulit benih total, warna dan tebal kulit benih (Afifah, 1990). Biji kedelai termasuk biji-bijian yang sangat mudah rusak sehingga penanganannya harus dilakukan secara cermat. Benih kedelai yang baru dipanen dan akan disimpan dalam jangka waktu agak lama hendaknya memiliki daya tumbuh di atas 85 % (Rumiati et al., 1993). Benih kedelai dapat cepat rusak akibat cara penyimpanan yang tidak baik (Direktorat Bina Perbenihan 1995). Penyimpanan benih kedelai berhubungan erat dengan perawatan benih (Soemardi dan Thahir, 1995). Agar benih kedelai dapat disimpan dalam waktu yang lama dengan mutu dan daya kecambah yang tetap tinggi, maka diperlukan penanganan panen dan pascapanen yang baik, perawatan benih kedelai yang baik, dan ruang penyimpanan yang suhu dan kelembabannya dapat diatur. Ruangan yang baik untuk menyimpan benih kedelai adalah yang bersuhu < 20 C dan Rh < 50% (Kartono, 2004). Pengusangan Cepat Salah satu cara mengetahui percepatan penurunan kualitas benih adalah melalui pengusangan dipercepat (accelerated ageing), misalnya simulasi pengusangan dengan uap etanol (kimiawi). Perlakuan uap etanol pada benih merupakan salah satu upaya devigorasi, yaitu benih ditempatkan pada kondisi yang tidak menguntungkan sehingga viabilitasnya cepat menurun. Kaidah yang digunakan untuk memperhitungkan daya simpan benih dengan sistem pengusangan cepat kimiawi adalah teori klasik (Steinbuer (1958) dalam Sadjad et al.,1982). Mundurnya benih berkorelasi dengan periode simpan. Sadjad (1972) menyatakan bahwa etanol dapat mempercepat kemunduran benih sehingga dapat dimanfaatkan untuk menduga daya simpan. Menurut Pian (1981), uap

23 10 22 etanol dapat diserap oleh benih dan pada konsentrasi tertentu akan berpengaruh buruk terhadap tampilan vigor benih. Uap etanol dapat menyebabkan perubahan sifat molekul makro yang berpengaruh terhadap aktivitas enzim, membran sel, mitokondria serta organel-organel sel lainnya yang berperan dalam metabolisme perkecambahan. Kadar etanol dalam benih merupakan indikasi kemunduran apabila konsentrasi meningkat (Darussamin, 1976). Berbagai kegiatan enzim menurun oleh deraan uap etanol, seperti enzim dehidrogense, dekarboksilase, asam glutamat, perosksidase, dan amilase. Musgrave (1980) menyatakan bahwa cairan etanol dapat merusak benih. Gejalanya merusak dinding sel sehingga kebocoran hasil metabolisme terjadi seperti kebocoran gula, nitrogen, phospat terjadi makin besar apabila benih makin lama didera di alkohol. Prinsip dan test pengusangan cepat ini ialah menempatkan benih sampel selama jangka waktu tertentu didalam kondisi lingkungan yang tidak ideal yaitu dalam suhu kelembaban relatif udara yang tinggi. Setelah jangka waktu benihbenih dengan vigor yang tinggi diduga masih memperlihatkan daya perkecambahan yang tinggi, sementara benih dengan vigor yang rendah diduga akan menunjukkan kemerosotan yang nyata dalam daya berkecambahnya (Kruse, 1999 dalam Siswanto 2010). Penderaan sistem kimiawi dengan menggunakan uap etanol memiliki segi positif, antara lain karena pelaksanaannya cepat dan cendawan tidak mampu berkembang.

24 23 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret Agustus Perbanyakan benih dilakukan pada bulan Maret-Juni 2012 di KP Leuwikopo. Pengujian benih dilakukan pada bulan Juli-Agustus 2012 di Laboratorium Penelitian Pemuliaan Tanaman dan Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah lot-lot benih dari galur-galur hasil iradiasi sinar gamma sebanyak 22 galur generasi M7 yaitu M , M , M , M100-29A-42-10, M100-29A-42-14, M100-29A-42-15, M , M , M , M , M , M , M , M , M , M , M , M , M , M200-6B-58-7, M200-79A-50-5, M dan varietas pembanding Argomulyo yang merupakan varietas asal (wildtype) dan Tanggamus yang merupakan varietas toleran masam, larutan alkohol 95%, aquades, kertas merang, plastik, plastik wrap, tisu dan label. Alat yang digunakan adalah alat pengusangan cepat APC IPB 77-1M, alat pengecambah benih, alat pengepres kertas, oven, cawan porselin, desikator, pinset, alat pengukur hambatan, gelas, gelas ukur, timbangan, dan bak plastik. Metode Percobaan ini disusun menggunakan Rancangan Petak Tersarang. Galur tersarang dalam waktu deraan. Waktu deraan yang digunakan yaitu 0, 20, 40, 60, dan 80 menit dan galur yang tersarang adalah 22 galur kedelai dan dua varietas pembanding. Percobaan menggunakan tiga ulangan, sehingga terdapat 360 satuan percobaan.

25 2412 Y ijk Model liniernya adalah : Y ijk = µ + α i + (τ/α) ik + β j + (αβ) ij + ε ijk = respon pengamatan faktor 1 (waktu deraan) ke-i, faktor 2 (galur) ke-j dan ulangan ke-k µ = rataan umum α i = pengaruh faktor 1 (waktu deraan) ke-i (τ/α) ik = pengaruh ulangan ke-k tersarang dalam waktu deraan ke-i β j (αβ) ij ε ijk = pengaruh faktor 2 (galur) ke-j = interaksi waktu deraan ke-i dengan galur ke-j = pengaruh galat percobaan pada waktu deraan ke-i, galur ke-j, dan ulangan ke-k Data yang diperoleh dianalisis menggunakan uji F taraf 5%. Hasil yang menunjukkan berpengaruh nyata pada tiap peubah diuji lanjut dengan uji Dunnet. Uji korelasi Pearson juga dilakukan untuk menentukan keeratan hubungan antara dua peubah dan analisis regresi untuk menentukan faktor genetik (galur) yang paling cepat mengalami kemunduran akibat pengusangan cepat. Peubah bobot 100 butir benih dianalisis menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) karena menyesuaikan hasil dari lapangan. Pelaksanaan Percobaan Benih hasil panen diusangkan cepat secara kimia untuk mendapatkan beberapa lot kemunduran benih. Persiapan benih sebelum pengusangan adalah pelembaban benih diantara kertas merang lembab selama 12 jam. Benih yang telah dilembabkan kemudian dimasukkan ke dalam botol dan dilakukan penderaan dengan uap etanol 95% dalam APC IPB 77-1M pada tiap waktu deraan. Uji viabilitas benih dengan metode UKDdp menggunakan kertas merang. Penggunaan kertas merang karena memiliki daya absorpsi air yang tinggi seperti lazimnya kertas saring, dan harganya yang murah. Kelebihan kertas dari pasir untuk uji viabilitas adalah praktis dalam dalam mendapatkan kondisi yang terkontrol dan ruang yang diperlukan untuk penempatan materi yang diuji lebih sedikit.

26 25 13 Tingkat kemunduran benih dibuat lima taraf, yaitu T0 tanpa penderaan yang digunakan sebagai kontrol, T1 = 20 menit, T2 = 40 menit, T3 = 60 menit, T4 = 80 menit (Imaniar, 2012). Setelah diusangkan, benih dimasukkan ke dalam botol untuk mengurangi pengaruh lingkungan. Pengujian dan Pengamatan Peubah pengujian untuk analisis mutu fisiologis benih meliputi Daya Berkecambah (DB), Indeks Vigor (IV), Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) dan Kecepatan Tumbuh (K CT ) menggunakan substrat kertas merang dengan metode Uji Kertas Digulung Didirikan dalam plastik (UKDdp). Untuk pengujian DB, IV, dan PTM menggunakan 25 butir benih yang dibuat dua gulungan dan perhitungan K CT menggunakan 25 butir benih satu gulungan. Pengecambahan dilakukan dalam alat pengecambah benih. 1. Bobot 100 butir Perhitungan bobot 100 butir dilakukan hanya diawal sebelum perlakuan pengusangan (sebelum dilembabkan). Perhitungan menggunakan tiga ulangan yang sesuai dengan ulangan di lapangan. 2. Daya Berkecambah (DB) Daya Berkecambah (DB) adalah total kecambah normal yang dapat hidup pada kondisi optimal. Daya berkecambah merupakan tolak ukur viabilitas potensial (Vp) karena nilai daya berkecambah mensimulasi persentase benih yang mampu tumbuh dan berproduksi normal dalam kondisi optimum (Mugnisjah, 2007). Pengamatan daya berkecambah benih yaitu berdasarkan pada jumlah kecambah normal pada hari ke-3 dan ke- 5. Pada hari terakhir dihitung pula benih mati dan abnormal. Rumus untuk menghitung daya berkecambah benih adalah: KN I KN II : Jumlah kecambah normal pada pengamatan ke-1 : Jumlah kecambah normal pada pengamatan ke-2

27 Indeks Vigor (IV) Pengamatan untuk perhitungan indeks vigor dilakukan pengamatan ke-1 (hari ke-3) dengan menghitung jumlah kecambah normal. Rumus menghitung indeks vigor: KN I : Jumlah kecambah normal pada pengamatan ke-1 4. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) adalah kemampuan benih untuk tumbuh dalam keadaan normal maupun abnormal dengan batas minimal keluarnya akar dari benih. Pengamatan dilakukan pada pengamatan ke-2 (hari ke-5). Rumus perhitungan potensi tumbuh maksimum: KN : Jumlah kecambah normal KA : Jumlah kecambah abnormal 5. Kecepatan Tumbuh (K CT ) Pengamatan kecepatan tumbuh yaitu benih diamati setiap hari sampai hari ke-5 dengan menghitung jumlah kecambah normal. Penilaian dilakukan dengan cara yang digunakan Throne berry dan Smith (dalam Sadjad, 1972) atau rumus penetapan Sadjad tahun Rumus untuk menghitung kecepatan tumbuh adalah: N n t : Persentase kecambah normal setiap waktu pengamatan : Akhir waktu pengamatan : Waktu pengamatan

28 Kadar Air (KA) Kadar air benih adalah jumlah air yang dapat ditahan oleh benih. Pengamatan kadar air benih menggunakan metode langsung, yaitu dengan menimbang benih sebelum dan sesudah dimasukkan ke oven bersuhu 105 o C selama 24 jam. Benih yang digunakan untuk pengukuran kadar air benih adalah 10 butir tiap ulangan sehingga dibutuhkan 30 butir tiap galur pada tiap taraf. Perhitungan dengan hasil penimbangan benih sebelum dan sesudah dioven dengan menggunakan rumus penetapan ISTA tahun Rumus untuk menghitung kadar air benih adalah: M1 : Berat cawan sebelum dioven M2 : Berat cawan + benih sebelum dioven M3 : Berat cawan + benih setelah dioven 7. Nilai Hambatan Listrik (NHL) Pengukuran nilai hambatan listrik benih menggunakan alat pengukur hambatan listrik. Benih sebanyak 25 butir direndam selama 24 jam dalam 100 ml aquades. Setelah 24 jam benih diaduk untuk memastikan pencampuran. Pengukuran NHL merupakan cara cepat mengetahui vigor benih. Air rendaman akan diukur nilai hambatannya, semakin tinggi nilai hambatan listrik, nilai daya hantar listrik semakin rendah. Analisis Data Data kuantitatif dari hasil penelitian dianalisis per waktu deraan untuk semua galur. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) karena menyesuaikan dengan rancangan saat perbanyakan benih di lapangan. Selanjutnya adalah uji Bartlett untuk mengetahui kehomogenan ragam galat. Selain itu juga uji kenormalan data dan menentukan nilai koefisien keragaman (KK). Data yang sudah dianalisis per waktu deraan kemudian dilakukan analisis ragam gabungan tersarang untuk mengetahui pengaruh

29 16 28 interaksi faktor waktu deraan dan galur. Contoh hasil analisis ragam gabungan dapat dilihat pada Tabel 1. Sumber Keragaman Tabel 1. Analisis ragam gabungan dan komponen pendugaan ragam Derajat Bebas (DB) Kuadrat Tengah (KT) E(KT) Waktu w-1 M5 σ 2 e + g.σ 2 r/ w + gr σ 2 g Ul (Waktu) w(r-1) M4 σ 2 e + g.σ 2 r/ w Galur g-1 M3 σ 2 e + r.σ 2 g*w + r.w σ 2 g Galur*Waktu (g-1)(w-1) M2 σ 2 e + r.σ 2 g*w Galat w(g-1)(w-1) M1 σ 2 e Keterangan : w (waktu deraan), g (genotipe/galur), r (ulangan) Penentuan korelasi antar karakter dilakukan menggunakan rumus: x = ragam sifat pertama y = ragam sifat kedua Cov xy = peragam karakter sifat pertama dan sifat kedua Pendugaan regresi linier sederhana antar pasangan karakter/ sifat menggunakan rumus: Y = a + b T Sumbu Y adalah karakter viabillitas dan vigor benih, T adalah waktu pengusangan benih (waktu deraan), dan b adalah kemiringan garis. Perhitungan komponen ragam dan nilai heritabilitas dalam arti luas (h 2 bs) adalah untuk menentukan karakter yang dapat dijadikan karakter seleksi. Pendugaan komponen ragam dapat diperoleh dari : 1. Ragam Fenotipe (σ 2 p) = σ 2 g + σ 2 g*e / w + σ 2 e /rw 2. Ragam Genotipe (σ 2 g) = (M3-M2)/ rw 3. Ragam Interaksi (σ 2 g*e) = (M2-M1)/ r 4. Ragam Lingkungan (σ 2 e) = M1 dengan r (ulangan), w (waktu deraan), dan M1-M3 (kuadrat tengah) Pendugaan ragam fenotipe adalah dengan pendekatan ragam fenotipe mean basis.

30 17 29 Heritabilitas merupakan proporsi dari total ragam fenotipe yang disebabkan oleh faktor genetik. Heritabilitas arti luas adalah perbandingan antara ragam genetik total dan ragam fenotipe (Basuki, 2005). Perhitungan heritabilitas luas menggunakan rumus: h 2 bs = σ 2 g / σ 2 p * 100% h 2 bs σ 2 g σ 2 p : Heritabilitas arti luas : Ragam genetik : Ragam fenotipe Setiap sebaran data pada masing-masing karakter pengamatan pada populasi dapat dihitung nilai koefisien keragaman genetiknya (KKG) (Allard, 1960). KKG merupakan nisbah antara akar kuadrat tengah ragam genetik dengan rataan umum. Nilai KKG dapat dihitung dengan rumus: KKG = ( σ 2 g / rataan umum) x 100%

31 30 HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Benih yang digunakan dalam penelitian ini merupakan galur-galur kedelai dari hasil iradiasi sinar gamma. Benih yang dimutasi dengan iradiasi sinar gamma adalah benih varietas Argomulyo. Varietas Argomulyo adalah varietas yang memiliki potensi hasil tinggi, yaitu sekitar dua ton per ha, ukuran biji sama bahkan lebih besar dari kedelai impor dan kadar protein lebih tinggi dari kedelai impor (Hidajat et al., 2000). Tujuan dilakukan mutasi adalah memperoleh galur putatif mutan dengan karakter morfologi dan agronomi baik pada kondisi cekaman kekeringan dan optimum. Benih yang diperoleh merupakan benih populasi M4 hasil seleksi setiap populasi iradiasi 50 Gy, 100 Gy, 150 Gy, dan 200 Gy dari populasi M3 pada kondisi tanpa cekaman. Galur-galur yang terpilih diambil beberapa galur, yaitu galur M100-29A-42-10, M , M100-29A-42-15, M , M , dan M merupakan galur putatif mutan hasil seleksi pada kondisi optimum. Galur M mewakili galur-galur yang memiliki keragaan agronomi lebih baik dan berdaya hasil tinggi pada kondisi optimum. Galur M100-29A-42-14, M , M , M dan M merupakan galur putatif mutan hasil seleksi pada kondisi kekeringan. Galur M mewakili keragaan agronomi lebih baik dari Argomulyo dan berdaya hasil tinggi serta memiliki indeks sensitifitas tinggi pada kondisi kekeringan (Hanafiah, 2012). Benih dari beberapa galur terpilih diperbanyak dan dipanen pada bulan Juni Benih yang diperoleh dari perbanyakan merupakan benih generasi M7. Benih yang dipilih untuk pengujian adalah benih yang memiliki mutu fisik bagus.

32 31 19 Gambar 2. Contoh benih yang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada Gambar 2. Contoh benih kedelai untuk pengusangan Benih yang digunakan memiliki bobot 100 butir berkisar antara gram sehingga termasuk kelompok benih berukuran besar. Benih tersebut bobotnya mendekati bobot benih Argomulyo sebagai tetua asal yang memiliki bobot ± 15 gram per 100 butir dan lebih tinggi dari Tanggamus yang memiliki bobot ± 9 gram per 100 butir (Lampiran 1). Tanggamus termasuk kelompok benih berukuran kecil. Sifat genetik benih antara lain tampak pada permeabilitas dan warna kulit benih yang berpengaruh terhadap daya simpan benih kedelai. Penelitian Mugnisjah (1991) menunjukkan bahwa varietas kedelai berbiji sedang atau kecil umumnya memiliki kulit berwarna gelap, tingkat permeabilitas rendah, dan memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap kondisi penyimpanan yang kurang optimal dan tahan terhadap deraan cuaca lapang dibanding varietas yang berbiji besar dan berkulit biji terang. Hasil penelitian Sukarman dan Raharjo (2000) menunjukkan bahwa varietas Cikuray (berbiji sedang, kulit berwarna hitam) dan varietas Tidar (berbiji kecil, kulit berwarna kuning) memiliki daya simpan yang lebih baik dibandingkan dengan varietas Wilis (berbiji sedang, berkulit kuning). Daya berkecambah benih varietas Cikuray dan varietas Tidar masih diatas 80%

33 32 20 setelah lima bulan penyimpanan, sedangkan daya tumbuh benih varietas Wilis menurun hingga 60% setelah lima bulan penyimpanan. Benih galur-galur kedelai yang digunakan untuk penelitian sebelum diusangkan memiliki kadar air awal 8-9% (Lampiran 2). Hasil ini seperti hasil penelitian Vieira et al., (2004) yang menunjukkan nilai kadar air beberapa varietas kedelai sebelum diusangkan adalah % dengan rata-rata 9%. Nilai kadar air tersebut termasuk kadar air yang disarankan untuk penyimpanan benih kedelai yang mengandung protein tinggi. Menurut Sutopo (2004), kadar air optimum dalam penyimpanan sebagian besar benih adalah 6-8%. Benih yang berminyak seperti kedelai kandungan air benih untuk disimpan harus lebih kecil dari 11%. Benih berkadar air tinggi dapat menyebabkan benih berkecambah sebelum ditanam. Selain itu, pada penyimpanan menyebabkan naiknya aktivitas pernafasan sehingga bahan cadangan makanan dalam benih habis dan merangsang perkembangan cendawan patogen. Sebaliknya, kadar air terlalu rendah akan menyebabkan kerusakan embrio. Oleh karena itu, benih galur-galur kedelai yang akan diusangkan dapat diselaraskan dengan penyimpanan alami dalam suhu kamar. Hal tersebut sejalan dengan penelitian Pian (1981) yang menyatakan bahwa proses pengusangan cepat secara kimia memiliki kesamaan dengan kemunduran benih pada penyimpanan alami. Suhu laboratorium saat dilakukan pengujian dan pengamatan adalah o C. Suhu tersebut masih termasuk dalam suhu optimum kebanyakan benih tanaman untuk perkecambahan. Suhu optimum untuk berkecambah bagi kebanyakan benih tanaman adalah o C (Sutopo, 2004). Benih galur kedelai umumnya mampu tumbuh sampai penderaan 0-40 menit. Benih mulai menunjukkan kemunduran mulai penderaan menit Benih yang tidak tumbuh atau tumbuh abnormal pada waktu penderaan yang lebih lama (60 dan 80 menit) secara umum adalah benih keras dan benih busuk.

34 33 21 Gambar 3: Pertumbuhan kecambah kedelai akibat penderaan dapat dilihat pada A B C Gambar 3. Kategori kecambah benih kedelai: A (kecambah normal), B (kecambah abnormal), C (benih busuk). Ket: c (hipokotil), d (plumula), e (kotiledon), dan f (akar primer). Viabilitas Awal dan Vigor Awal Benih Galur-Galur Putatif Mutan Kedelai setelah Pelembaban Tolok ukur yang diamati pada pengusangan 0 menit (setelah pelembaban) menunjukkan bahwa benih dari galur-galur kedelai memiliki viabilitas awal dan vigor awal yang tinggi (Tabel 2). Viabilitas awal semua galur yang tinggi dapat diketahui dari nilai daya berkecambah. Nilai daya berkecambah semua galur > 80 %. Menurut Justice dan Bass (2002), benih dengan viabilitas awal yang tinggi akan lebih mudah mempertahankan viabilitasnya selama penyimpanan dibandingkan benih yang memiliki viabilitas awal yang rendah. Purwanti (2004) menambahkan bahwa faktor internal benih yang seperti kulit benih sangat berperan penting dalam mempertahankan viabilitas benih. Vigor awal benih dapat dilihat dari nilai indeks vigor dan laju pertumbuhan benih atau kecepatan tumbuh. Nilai indeks vigor semua galur > 80% dan nilai kecepatan tumbuh semua galur > 40% etmal -1. Benih dengan vigor awal tinggi juga menunjukkan kecepatan tumbuh yang tinggi dalam pertumbuhannya. Kecepatan tumbuh maksimum dapat mencapai 50% etmal -1 pada waktu dua hari benih sudah berkecambah normal. Menurut Justice dan Bass (2002) vigor awal

35 34 22 benih mempengaruhi daya simpan. Vigor awal simpan terdiri dari faktor innate (faktor genetik) dan faktor induce (lingkungan di lapangan). Tabel 2. Tolok ukur viabilitas awal dan vigor awal benih galur-galur kedelai putatif mutan (pengusangan 0 menit) Tolok ukur Galur K DB (%) IV (%) PTM (%) CT (% etmal -1) KA (%) NHL (Ω) M M M M100-29A M100-29A M100-29A M M M M M M M M200-6B M M M M M M M200-79A M Argomulyo Tanggamus Keterangan : DB (Daya Berkecambah), IV (Indeks Vigor), PTM (Potensi Tumbuh Maksimum), K CT (Kecepatan Tumbuh), KA (Kadar Air), NHL (Nilai Hambatan Listrik) Menurut Saenong (1989), sebelum penderaan etanol benih harus dilembabkan hingga mencapai kadar air sekitar 18-19% untuk benih kedelai. Kadar air perlu diperhatikan agar tidak terjadi bias yang besar terhadap penduga daya simpan benih yang akan disimpan. Kerusakan mekanis akibat waktu pemanenan juga akan menimbulkan bias yang besar dari pendugaan daya simpan karena kerusakan mekanis dapat meningkatkan nilai daya hantar listrik. Kadar air