MUTU FISIOLOGIS BENIH DARI BERBAGAI TINGKAT BOBOT BIJI SELAMA PERIODE SIMPAN. Rahmawati Balai Penelitian Tanaman Serealia

Transkripsi

1 MUTU FISIOLOGIS BENIH DARI BERBAGAI TINGKAT BOBOT BIJI SELAMA PERIODE SIMPAN Rahmawati Balai Penelitian Tanaman Serealia Abstrak. Mutu benih merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan usahatani jagung. Penelitian dilaksanakan pada tahun 2005 dengan periode penyimpanan 12 bulan. Lokasi penanaman, pengolahan benih di Desa Sambelia, Kabupaten Lombok Timur, Provinsi Nusa Tenggara Barat dan penyimpanan serta pengujian mutu benih di Balitsereal, Maros. Pengujian mutu benih dilakukan setiap interval 2 bulan. Seleksi tongkol dilakukan segera setelah panen, kemudian dilakukan penjemuran tongkol hingga kadar air biji mencapai 15-16% dan selanjutnya dipipil. Hasil pipilan dijemur hingga kadar air biji 10-11% dan selanjutnya disortasi/dipisah biji besar dan kecil yang mempunyai bobot biji berbeda. Benih dikemas menggunakan plastik dengan ketebalan ± 0,2 mm, volume kemasan 1,5 kg, kadar air awal penyimpanan 9-10% dan pemberian furadan sebanyak ±7 g (satu sendok teh) untuk mencegah kumbang bubuk. Benih disimpan pada suhu kamar dengan menggunakan silo fiber glass. Hasil penelitian menunjukkan benih dengan bobot biji yang lebih besar mempunyai mutu fisiologis yang lebih baik, walaupun telah disimpan selama 12 bulan. Kata Kunci : Mutu fisiologis benih, bobot biji dan periode simpan PENDAHULUAN Mutu benih merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan dalam pertanaman untuk mendapatkan hasil yang optimal. Benih bermutu ditandai dengan daya berkecambah yang tinggi, tumbuh cepat, serempak, dan seragam, serta mempunyai akar primer yang panjang dan akar sekunder paling sedikit 3. Pengujian mutu fisiologis benih dilakukan dengan mengukur vigor benih. Indikator untuk menentukan vigor benih antara lain melalui indikasi biokimia dan fisiologisnya. Ukuran benih memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan tanaman di lapangan. Benih yang berukuran besar umumnya memberikan penampilan tanaman yang lebih vigor dibanding tanaman yang berasal dari benih berukuran kecil. Hasil penelitian Saenong (1982), menunjukkan bahwa benih jagung yang berasal dari bagian pangkal dan ujung tongkol menghasilkan tanaman yang lebih tinggi, tetapi lingkar batang lebih kecil daripada benih yang berasal dari bagian tengah tongkol tampak tumbuh lebih kekar. Benih yang berasal dari biji besar lebih tahan disimpan dan mempunyai vigor yang lebih baik dibanding benih yang berukuran kecil. Hasil penelitian Hussaini et al. (1984) mengemukakan bahwa ukuran benih jagung yang lebih besar setelah mengalami penderaan masih mempunyai kemampuan berkecambah dan vigor yang lebih tinggi dibanding benih yang lebih kecil. Demikian pula terhadap kecepatan tumbuh dan berat kering kecambah yang kian menurun dengan kian mengecilnya ukuran biji. Abd-El- Rahman dan Bourdu (1986) menemukan bahwa laju pertumbuhan kecambah meningkat dengan meningkatnya besaran benih dan benih berbentuk bulat lebih tinggi laju pertumbuhannya daripada yang berbentuk pipih. Pada umumnya benih yang berukuran besar mempunyai bobot biji yang lebih besar dibanding benih yang berukuran kecil. Dengan demikian, bobot biji suatu benih juga berpengaruh terhadap mutu fisiologis benih. 273

2 Hasil penelitian lain menunjukkan bahwa ukuran biji berpengaruh terhadap keseragaman pertumbuhan tanaman dan daya simpan benih. Pada beberapa spesies, bijibiji yang lebih kecil dalam suatu lot benih dari varietas yang sama mempunyai masa hidup yang lebih pendek (Priestley 1986). Ukuran biji biasanya terkait dengan kandungan cadangan makanan dan ukuran embrio. Penelitian Gardner et al. (1991) pada tanaman dikotil menunjukkan adanya pengaruh positif ukuran biji terhadap ukuran kotiledon. Biji yang lebih besar menghasilkan luas kotiledon dua kali lipat dan potensi fotosintetiknya lebih tinggi dibandingkan dengan biji kecil. Hasil penelitian Rahmawati et al. (2004) menunjukkan benih yang berukuran besar (diameter biji di atas 8 mm) daya berkecambahnya berkisar % dengan periode simpan 6 bulan dan kadar air penyimpanan 9,8 11,6%. Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini bertujuan mengetahui mutu fisiologis benih dari berbagai tingkat bobot biji benih selama periode simpan. BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan pada tahun 2005 mulai dari penanaman di lapangan, pengujian mutu di laboratorium dan rumah kaca. Produksi dan pengolahan benih sampai pengemasan dilaksanakan di Desa Sambelia, Kabupaten Lombok Timur, Provinsi Nusa Tenggara Barat. Penyimpanan dan pengujian kualitas benih dilaksanakan di Balitsereal, Maros. Penelitian ini menggunakan dua varietas yaitu Lamuru dan Srikandi Kuning-1. Pengolahan benih dilakukan dengan cara menyeleksi/memisahkan tongkol besar dan kecil/inferior. Tongkol dijemur hingga kadar air biji mencapai 15-16% dan siap untuk dipipil. Pemipilan dilakukan dengan menggunakan alat pemipil PJM, Balitsereal. Hasil pipilan dijemur hingga kadar air biji mencapai 10-11%. Sortasi biji dilakukan dengan memisahkan biji besar dan kecil yang bobot bijinya berbeda. Bobot biji besar pada varietas Lamuru adalah 29,6 g/100 biji dan kecil 24,0 g/100 biji, sedangkan varietas Srikandi Kuning-1 biji besar mempunyai bobot 27,1 g/100 biji dan kecil 23,0 g/100 biji. Kadar air benih awal penyimpanan berkisar 9-10%. Volume kemasan yang digunakan adalah 1,5 kg/kemasan dan ke dalam kemasan diberi Furadan 3G sebanyak ± 7 g (satu sendok teh). Jenis kemasan yang digunakan mempunyai ketebalan ± 0,2 mm dan disimpan pada suhu kamar dengan menggunakan silo yang terbuat dari fiber glass. Pengamatan dilakukan pada awal penyimpanan dan setiap interval dua bulan selama 12 bulan. Tolok ukur yang diamati adalah kadar air, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, panjang akr primer, bobot kering kecambah, daya hantar listrik dan ph. Pengujian daya berkecambah benih dilakukan dengan menggunakan media pasir dalam bak plastik berukuran 40 cm x 30 cm. 1. Kadar air benih Kadar air benih diamati pada awal periode simpan dan setiap periode dengan alat pengukur kadar air model Kett PM Daya berkecambah Sebanyak 50 butir benih dari setiap ulangan ditanam pada substrat pasir halus. Pengamatan dilakukan pada hari ke tiga, keempat, dan kelima setelah tanam. Selain untuk pengujian daya berkecambah benih, perlakuan ini juga digunakan untuk menghitung kecepatan tumbuh benih. 274

3 3. Kecepatan tumbuh benih Data diperoleh dari substrat pengujian daya berkecambah benih. 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 : Σ (Xi-X i-1 ) KT = Ti KT = Kecepatan tumbuh (%/etmal) Xi = Persentase kecambah normal pada etmal ke i Ti = Waktu pengamatan dalam (etmal) 4. Daya hantar listrik (DHL) DHL 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 botol-botol gelas selama 24 jam. 5. Bobot kering kecambah Kecambah yang diperoleh pada uji daya tumbuh benih dikeringkan dalam oven pada suhu 60 o C selama 3 x 24 jam, setelah itu dimasukkan ke dalam desikator dan setelah dingin kemudian ditimbang. 6. Panjang akar primer kecambah Diambil 10 kecambah dari setiap ulangan pada pengujian di rumah kaca. Kemudian diukur panjang akar primernya. Hasil pengukuran dihitung nilai rata-ratanya. 7. ph Pengamatan ph dilakukan dengan menggunakan air rendaman benih dan diukur dengan menggunakan ph meter. HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar air merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap penyimpanan benih, khususnya yang termasuk dalam benih ortodoks seperti benih jagung. Benih Lamuru yang berbobot 29,6 g/100 biji (besar) mempunyai kadar air 9,0-9,7% selama periode simpan 12 bulan, sedangkan yang berbobot 24 g/100 biji (kecil) berkisar 9,1-9,9%. Benih Srikandi Kuning-1 yang berbobot 27,1 g/100 biji (besar) mempunyai kadar air 8,8-9,2% dan benih yang berbobot 23,0 g/100 biji (kecil) berkisar 8,8-9,4%. Semua benih mempunyai kadar air di bawah 10% dan hal ini menunjukkan kemasan yang digunakan efektif dalam menekan terjadinya kenaikan kadar air, sehingga dapat mempertahankan mutu benih walaupun disimpan dalam jangka waktu yang lama. Hal ini dapat dilihat dari uji daya berkecambah yang masih tinggi (rata-rata di atas 90%) dengan periode simpan 12 bulan. Makin tinggi kadar air biji, makin cepat respirasi dan makin banyak C0 2, air, dan panas yang dihasilkan selama penyimpanan. Panas, kadar air, dan kelembaban tinggi merupakan faktor-faktor yang dapat mempercepat kerusakan (Thahir et al. 1988), selanjutnya Welch dan Delouche (1967) mengatakan bahwa kadar air benih 275

4 merupakan faktor penentu utama terhadap kemunduran, kemudian suhu akan memacu laju kemunduran apabila kadar air benih memungkinkan proses biokimia berlangsung. Kadar air benih (%) Lamuru besar : Bobot biji 29,6 g/100 biji Lamuru kecil : Bobot biji 24,0 g/100 biji Srikandi Kuning-1 besar : Bobot biji 27,1 g/100 biji Srikandi Kuning-1 kecil : Bobot biji 23,0 g/100 biji Gambar 1. Kadar air benih periode simpan (%) dengann bobot biji besar dan kecil selama Padaa Gambar 1, dapat dilihat kadar air benih yang disimpan bervariasi, baik pada varietas Lamuru besar dan kecil maupun Srikandi Kuning-1. seragam. Hal ini diakibatkan ketebalan lapisan benih pada saat penjemurann kurang merata dan intensitas sinar matahari yang sulit Kadar air yang bervariasi dipengaruhi oleh proses penjemurann yang kurang dikendalikan. Pengambilan sampel untuk pengukuran kadar air dilakukan dengan mengacak benih tersebut agar lebih seragam. 276

5 Daya berkecambah (%) Lamuru besar Lamuru kecil Srikandi Kuning-1 besar Srikandi Kuning-1 kecil : Bobot biji 29,6 g/100 bijii : Bobot biji 24,0 g/100 bijii : Bobot biji 27,1 g/100 bijii : Bobot biji 23,0 g/100 bijii Gambar 2. Daya berkecambah benih (%) dengan bobot biji besar dan kecil selama periode simpan Gambar 2 menunjukkan uji daya berkecambah sampai pada periode 12 bulan masih tinggi, di atas 90% baik pada varietas Lamuru maupun Srikandi Kuning-1 kecuali varietas Lamuru dengan bobot biji 24,0/100 biji yang dayaa berkecambahnya 86,7% pada periode simpan 12 bulan. Benih dengan bobot biji yang lebih besar baik pada varietas Lamuru maupun Srikandi Kuning-1 mempunyai daya berkecambah yang lebih stabil selama periode simpan, sedangkann pada benih yang berbobot biji lebih rendah daya berkecambahnya kurang stabil. Kecepatan tumbuh benih pada varietas Lamuru dengan bobot biji 29,6 g/100 biji berkisar 28,3-32,7%/etmal dan benih dengan bobot biji 24,00 g/100 biji berkisar 27,70-32,1%/etmal. Varietas Srikandi Kuning-1 dengan bobot biji 27,1 g/100 biji mempunyai kecepatan tumbuh antara 27,8-32,3%/etmal dan benih dengan bobot biji 23,0 g/100 biji kecepatan tumbuhnya 25,6-32,1% %/etmal. Padaa Gambar 3, menunjukkan semua benih mengalami penurunan kecepatan tumbuh dan benih padaa varietas Lamuru mengalami penurunan kecepatan tumbuh yang lebih stabil dibanding benih Srikandi Kuning-1 selama periode simpan. Benih Srikandi Kuning-1 mempunyai bobot biji yang lebih rendah dibanding benih Lamuru dan umumnya benih kecil mempunyai vigor yang lebih rendah dibanding benih besar. Hussaini et al. (1984), mengemukakan bahwa ukuran benih jagung yang lebih besar setelah mengalami penderaan masih mempunyai kemampuan berkecambah dan vigor yang lebih tinggi dibanding benih yang lebih kecil. 277

6 Kecepatan Tumbuh (%/etmal) Lamuruu besar : Bobot biji 29,6 g/100 biji Lamuruu kecil : Bobot biji 24,0 g/100 biji Srikandi Kuning-1 besar : Bobot biji 27,1 g/100 biji Srikandi Kuning-1 kecil : Bobot biji 23,0 g/100 biji Gambar 3. Kecepatan tumbuh benih (%/etmal) dengan bobot biji besar dan kecil selama periode simpan Pengamatan pada panjang akar primer baik pada benih varietas Lamuru maupun Srikandi Kuning-1 mengalami penurunan yang lebih stabil (Gambar 4). Panjang akar primer pada benih Lamuru dengan bobot biji 29,6 g/100 biji berkisar 11,5-15,,2 cm selama periode simpan 12 bulan, sedangkan benih Lamuruu dengan bobot biji 24,0 g/100 biji berkisar 11,5-16,3 cm. Benih Srikandi Kuning-1 dengan bobot biji 27,1 g/100 biji berkisar 7, 9-15,0 cm dan benih dengan bobot biji 23,0 g/100 biji berkisar 7,8-15,,7 cm. Pada benih Lamuru baik yang berbobot tinggi maupun rendah mempunyai panjang akar primer yang tidak jauh berbeda, begitu pula dengan panjang akar primer pada benih Srikandi Kuning-1. Panjang akar primer dapat menjadi indikator kemunduran mutuu suatu benih. Mugnisyah 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. Penyerapann hara yang tidak sempurna, terutama N menyebabkan terjadinya gangguan pada metabolisme tanaman terutama padaa proses fotosintesis, sehingga proses pertumbuhan tanaman akan terganggu dan gejalanya mumnya ditunjukkan dengan pertumbuhan tanaman yang kerdil dan daunnyaa menguning lebih awal. 278

7 Panjang akar primer (cm) Lamuru besar : Bobot biji 29,6 g/1000 biji Lamuru kecil : Bobot biji 24,0 g/1000 biji Srikandii Kuning-1 besar : Bobot biji 27,1 g/1000 biji Srikandii Kuning-1 kecil : Bobot biji 23,0 g/1000 biji Gambar 4. Panjang akar primer (cm) dengan bobot biji besar dan kecil selama periode simpan Gambar 5 menunjukkan bobot kering kecambah selama periode simpan pada benih Lamuru dengan bobot biji 29,6 g/ /100biji tidak mengalami penurunann berat, sedangkan benih dengan bobot biji 24,0 g/100 biji bobot kering kecambahnya mengalami sedikit fluktuasi, namun bobot kering kecambah padaa periode simpan 12 bulan tidak berbeda dengan bobot kering kecambah sebelum disimpan (0 bulan) yaitu 0,18 g. Bobot kering kecambah Lamuru dengan bobot biji 29,6 g/1000 biji selama periode simpan rata-rataa 0,2 g kecuali pada periode simpan 6 bulan bobot kering kecambahnya 0,24 g, sedangkan benih dengan bobot biji 24,0 g/100 biji mempunyai bobot kering kecambah antara 0,17-0,20 g. Benih Srikandi Kuning-1 (bobot biji besar dan kecil) mempunyai bobot kering kecambah yang tidak stabil penurunannya walaupun terjadi penurunann bobot kering kecambah pada periode simpan 12 bulan. Benih dengan bobot biji yang lebih berat mempunyai bobot kering kecambah yang juga lebih berat baik, pada Lamuru maupun Srikandi Kuning

8 Berat kering kecambah (g) 0,3 0,2 0, Lamuruu besar : Bobot biji 29,6 g/100 biji Lamuruu kecil : Bobot biji 24,0 g/100 biji Srikandii Kuning-1 besar : Bobot biji 27,1 g/100 biji Srikandii Kuning-1 kecil : Bobot biji 23,0 g/100 biji Gambar 5. Bobot kering kecambah (g) selama periode simpan dengan bobot biji besar dan kecil Uji laboratorium pada air rendaman benih menunjukkan terjadi peningkatann daya hantar listrik, baik padaa benih Lamuru maupun Srikandi Kuning-1. Pada Gambar 6 dapat dilihat terjadinya peningkatan daya hantar listrik yang berbeda pada masing-masing bobot benih. Bobot biji benih yang lebih kecil mempunyai nilai daya hantar listrik yang lebih tinggi dibanding bobot biji benih yang besar baik pada varietas Lamuruu maupun Srikandi Kuning-1. Nilai daya hantar listrik pada benih Lamuru dengan bobot biji 29,6 g/100 biji selama periode simpan berkisar 16,,6-21,9 µmhos/cm 2 /g dan benih dengan bobot biji 24,0 g/100 biji adalah berkisar 19,3-22,0 µmhos/cm 2 /g. Benih Srikandi Kuning-1 dengan bobot biji 27,1 g/100 biji berkisar 15,8-25,5 µmhos/cm 2 /g dan benih dengan bobot biji 23,0 g/1000 biji berkisar 18,7-30,00 µmhos/cm 2 /g. Nilai daya hantar listrik pada benih Srikandi Kuning-1 peningkatannya lebih tinggi dibanding benih Lamuru baik benih dengan bobot biji kecil maupun besar. Hal ini menunjukkan terjadinyaa penurunan vigor benih dan dari hasil pengamatan kecepatan tumbuh, benih Srikandi Kuning-1 mengalami penurunan yang tidak stabil. 280

9 Daya hantar listrik (µmhos/cm2/g) Lamuru besar Lamuru kecil Srikandi Kuning-1 besar Srikandi Kuning-1 kecil : Bobot biji 29,6 g/100 biji : Bobot biji 24,0 g/100 biji : Bobot biji 27,1 g/100 biji : Bobot biji 23,0 g/100 biji Gambar 6. Daya hantar listrik (µmhos/cmm 2 /g) dengann bobot biji kecil selama periode simpan besar dan 6 ph Lamuru besar Lamuru kecil Srikandi Kuning-1 besar Srikandi Kuning-1 kecil : Bobot biji 29,6 g/100 biji : Bobot biji 24,0 g/100 biji : Bobot biji 27,1 g/100 biji : Bobot biji 23,0 g/100 biji Gambar 7. ph air rendaman benih dengan bobot biji besar dan kecil selama periode simpan 281

10 Pengamatan terhadap ph air rendaman benih menunjukkan terjadinya peningkatan kemasaman air rendaman tersebut. Tingkat kemasaman ditunjukkan dengan menurunnya nilai ph (Gambar 7). Hal ini diduga karena meningkatnya bocoran elektrolit dan asamasam organik dalam larutan air rendaman benih. Penurunan ph lebih stabil pada benih Lamuru baik benih dengan bobot biji besar maupun kecil dibanding benih Srikandi Kuning-1, walaupun pada periode simpan 2 bulan terjadi kenaikan ph. Nilai ph pada benih Lamuru dengan bobot biji 29,6 g/100 biji selama periode simpan berkisar 4,1-5,5 dan benih dengan bobot biji 24,0 g/100 biji berkisar 4,0-5,6. Benih Srikandi Kuning-1 dengan bobot biji 27,1 g/100 biji mempunyai nilai ph 4,3-5,1 sedangkan pada bobot biji 23,0 g/100 biji berkisar 4,4-5,4. KESIMPULAN Kadar air awal penyimpanan yang rendah (di bawah 10%) mampu mempertahankan mutu benih selama periode simpan yang ditunjukkan oleh nilai daya berkecambah dan kecepatan tumbuh benih yang masih cukup baik walaupun telah disimpan selama 12 bulan. Benih varietas Lamuru pada umumnya mengalami penurunan mutu fisiologis benih yang lebih stabil dibanding benih Srikandi Kuning-1. Benih dengan bobot biji yang lebih besar mempunyai bobot kering kecambah yang lebih berat dan peningkatan daya hantar listriknya lebih rendah. DAFTAR PUSTAKA Abd-El-Rahaman dan Bourdu The effect of grain size and shape on some charachteristics of early maize development. Agronomic 6 : Gardner, F.P., R.B. Pearce, and R.L.Mitchell Physiology of crop plants. Terjemahan H. Susilo dan Subiyanto. UI Press. Hussaini. S.H., Sarada, P. and Reddy, B.M Effect of seed size on germination and vigour in maize. Seed Recearch 12 (2) : Mugnisyah, W.Q and S. Nakamura Vigour of soybean seed production produced from different nitrogen and phosphorus fertilizer application. Seed Sci. Technol. 12: Priestley, D.A Seed aging. Comstcok publishing associates. A division of cornell Univ. Press. Rahmawati, Yamin Sinuseng, dan Sania Saenong Pengaruh ukuran biji pada berbagai tingkat kadar air terhadap viabilitas benih. Seminar dan lokakarya nasional. Dukungan teknologi infrastruktur dan kebijakan dalam pengembangan agribisnis jagung nasional. Prosiding. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian Saenong, S Pengaruh vigor benih terhadap vigor tanaman di lapang dan daya simpan benih jagung. Magister Sain Tesis. FPS, IPB. 127p. Thahir, R. Sudaryono, Soemardi, dan Soeharmadi Teknologi pascapanen jagung dalam Subandi, M. Syam dan Adi Widjono (Eds.). Jagung. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor. Welch, G.B., and J.C. Delouche Seed processing and storage facilities for tropical areas. for presentation at the 60 th annual meeting american society of agricultural engineers meeting jointly with the canadian society of agricultural engineering. Saskatoon, Saskachewan. Paper No p. 282