PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT FISIK DAN VIGOR KEKUATAN TUMBUH PADA BENIH PADI CUTRISNI A

Transkripsi

1 PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT FISIK DAN VIGOR KEKUATAN TUMBUH PADA BENIH PADI CUTRISNI A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

2 PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT FISIK DAN VIGOR KEKUATAN TUMBUH PADA BENIH PADI Testing Seed Storability with Physical Rapid Aging Method and Vigor on Rice Genotypes Cutrisni 1, Faiza C. Suwarno 2, Suwarno 3 1 Mahasiswa Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, IPB 2 Staf Pengajar Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, IPB 3 Staf Peneliti Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi, Subang Abstract The objectives of the study were to evaluate seed storability and vigor of upland, lowland and swampy rice genotypes. The experiments were conducted in the Seed Science and Technology, Bogor Agricultural University from April to August Preliminary experiment indicated that the appropriate duration of rapid aging with C and 100% RH, for testing seed storability (V DS ) were 40, 60, and 48 hours for lowland, upland, and swampy rice seeds respectively. The appropriate methods for testing vigor to drought were UKDdp using strawpaper treated with Polyethylene Glycol (PEG-6000) -2.0 bar (V KT kekeringan(peg) method) and UKD method using stencil paper placed on 2 cm depth standing water, where the seed located at 30 cm above water surface (V KT kekeringan (ketinggian) method). V KT kekeringan (ketinggian) method was the best one since the method was simpler and cheaper than the other. The appropriate method for testing vigor to salinity was UKDdp using strawpaper treated with 4000 ppm NaCl (V Kt salin (NaCl) ). Rice seed of 50 genotypes consisting of 10 lowland, 20 upland, and 20 swampy were evaluated with the appropriate methods for storability, vigor to drought and vigor to salinity. There were no significant coeficient correlation among storability, vigor to drought and vigor to salinity. In other evaluation, no similarity was observed on the best five genotypes for V DS and V KT kekeringan (PEG), V KT kekeringan (ketinggian), and V KT salin (NaCl). Genotype with highest storability were B SI-1-1-MR-2-PN-3-1, B12154D-MR-22-8, and B MR-3-KA-1 for lowland, upland, and swampy respectively. Genotipes with the highest vigor to drought were Sintanur and B12653-MR-8-2-PN-3-1 for lowland, B12154D-MR-22-8 for upland rice, whereas genotype with the highest vigor to salinity for swampy rice was B MR-2-KA-1. Keywords; rapid aging, vigor, rice genotypes, Oryza sativa L.

3 RINGKASAN CUTRISNI. Pengujian Vigor Daya Simpan dengan Metode Pengusangan Cepat Fisik dan Vigor Kekuatan Tumbuh pada Benih Padi. (Dibimbing oleh FAIZA C. SUWARNO dan SUWARNO). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan metode pengusangan cepat yang terbaik dan mudah dilakukan pada pengujian vigor benih padi sawah, padi gogo, dan padi rawa. Tujuan lainnya yaitu untuk mempelajari korelasi antara Vigor Daya Simpan (V DS ) dan Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) benih padi sawah, padi gogo dan padi rawa yang dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan pada bulan April sampai Agustus Penelitian ini terdiri dari dua percobaan, yaitu percobaan pendahuluan dan percobaan utama. Percobaan pendahuluan bertujuan untuk mendapatkan lamanya waktu pengusangan pada Metode Pengusangan Cepat (MPC) fisik pada benih padi, dan mendapatkan tingkat konsentrasi PEG-6000 dan NaCl pada metode kekeringan dan salinitas, serta mendapatkan jumlah kertas yang dapat mensimulasi cekaman kekeringan pada perlakuan kekeringan berdasarkan ketinggian. Waktu pengusangan fisik yang digunakan adalah 0, 24, 48, 72, 96, 120, dan 144 jam. Percobaan tekanan osmotik PEG-6000 pada benih padi gogo terdiri dari -1.5, -2.0, dan -2.5 bar dan tingkat salinitas pada benih padi rawa dengan konsentrasi NaCl 3000, 4000, dan 5000 ppm. Jumlah kertas yang digunakan pada perlakuan kekeringan berdasarkan ketinggian, yaitu 1-1, 1-2, dan 2-2 lembar. Rancangan yang digunakan yaitu Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) satu faktor (tekanan osmotik PEG, konsentrasi NaCl, dan jumlah kertas). Percobaan ini menggunakan masing-masing lima genotipe padi sawah, padi gogo, dan padi rawa. Setiap genotipe diulang sebanyak empat kali kekeringan(ketinggian) menggunakan 25 butir benih/genotipe, kecuali pada pengujian V KT diulang sebanyak tiga kali menggunakan 15 butir benih/genotipe. Percobaan utama terdiri dari dua pengujian, yaitu pengujian vigor daya simpan benih melalui Metode Pengusangan Cepat (MPC) secara fisik (V DS ) dan vigor kekuatan tumbuh (V KT ) benih pada kondisi sub-optimum (cekaman

4 ii kekeringan dan salinitas), yang diaplikasikan pada 10 genotipe padi sawah, 20 genotipe padi gogo, dan 20 genotipe padi rawa. Lama penderaan yang digunakan merupakan hasil dari percobaan pendahuluan, untuk genotipe padi sawah diusangkan selama 40 jam, genotipe padi gogodiusangkan 61 jam, dan genotipe padi rawa pengusangannya selama 48 jam. Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) pada kondisi kekeringan untuk benih padi sawah dan padi gogo dan kondisi salinitas pada benih padi rawa. Metode cekaman kekeringan yang terpilih yaitu kekeringan menggunakan tekanan osmotik PEG bar (V (PEG) KT ) dan pada kekeringan perlakuan kekeringan berdasarkan ketinggian (V (ketinggian KT ) jumlah kertas yang digunakan 1-1 lembar dengan ketinggian air 2 cm, sedangkan pada cekaman salin salinitas konsentrasi yang digunakan adalah NaCl 4000 ppm (V (NaCl) KT ). Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor (genotipe padi), yang diulang sebanyak tiga kali kekeringan (ketinggian) menggunakan 25 butir benih/genotipe, kecuali pada pengujianv KT menggunakan 15 butir benih/genotipe. Dari hasil percobaan diperoleh waktu pengusangan dalam pengujian vigor daya simpan (V DS ) benih dengan metode pengusangan cepat fisik pada genotipe padi sawah, padi gogo, dan padi rawa adalah 40 jam, 61 jam, dan 48 jam. Pengujian vigor kekuatan tumbuh (V KT ) pada kondisi kekeringan benih padi kekeringan(peg) sawah dan padi gogo dapat digunakan dengan perlakuan V KT dan kekeringan V (ketinggian) kekeringan (ketinggian) KT. Diantara kedua metode tersebut, metode V KT lebih mudah dan cepat dalam aplikasi serta secara ekonomis lebih murah kekeringan dibandingkan metode V (PEG) kekeringan KT. Metode V (ketinggian) KT yang dapat digunakan adalah jumlah media kertas stensil daur ulang 1-1 lembar dengan ketinggian posisi tanam benih 30 cm dari permukaan air. Metode pengecambahan yang digunakan Uji Kertas Digulung (UKD) dan diletakkan dengan posisi vertikal pada wadah berisikan air setinggi 2 cm yang dijaga konstan sampai akhir salin (NaCl) pengamatan. Konsentrasi NaCl dalam pengujian V KT pada genotipe padi rawa menggunakan NaCl 4000 ppm. Secara keseluruhan tidak ada korelasi antara V DS dan V KT. Hasil uji lanjut tentang kesamaan lima genotipe yang memiliki nilai V DS tertinggi dan nilai V KT yang dihasilkan, menunjukkan bahwa tidak ada kesamaan antara keduanya.

5 iii Genotipe dengan V DS tertinggi berturut-turut untuk padi sawah, padi gogo, dan padi sawah adalah B SI-1-1-MR-2-PN-3-1, B12154D-MR-22-8, dan B MR-3-KA-1. Genotipe dengan V kekeringan(peg) kekeringan(ketinggian) KT dan V KT tertinggi adalah Sintanur dan B12653-MR-8-2-PN-3-1 pada padi sawah, salin (NaCl) B12154D-MR-22-8 pada padi gogo, sedangkan genotipe tertinggi V KT pada padi rawa adalah B MR-2-KA-1.

6 i PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT FISIK DAN VIGOR KEKUATAN TUMBUH PADA BENIH PADI Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor CUTRISNI A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

7 ii Judul Nama NIM : PENGUJIAN VIGOR DAYA SIMPAN DENGAN METODE PENGUSANGAN CEPAT FISIK DAN VIGOR KEKUATAN TUMBUH PADA BENIH PADI : CUTRISNI : A Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, MS Dr. Suwarno NIP NIP Mengetahui, Ketua Departemen Dr. Ir. Agus Purwito, MSc. Agr NIP Tanggal Lulus :...

8 iii RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sumedang, Propinsi Jawa Barat pada tanggal 08 November Penulis merupakan anak ketiga dari tiga bersaudara pasangan Bapak Ruhya Dindaatmaja dan Ibu Yati Sumiati. Tahun 1995 penulis lulus dari TK PGRI Gelatik, kemudian pada tahun 2001 penulis menyelesaikan studi di SD Negeri Citimun 1. Penulis lulus dari SMP Negeri 1 Cimalaka pada tahun 2004, selanjutnya menyelesaikan studi di SMA Negeri 1 Cimalaka pada tahun Tahun 2007 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI) sebagai mahasiswa Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian. Penulis juga aktif di berbagai organisasi mahasiswa dan kepanitian. Tahun 2007/2008 sebagai anggota Koperasi Mahasiswa Institut Pertanian Bogor (KOPMA IPB), pada tahun 2008/2009 sebagai anggota Divisi Kewirausahaan Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) Sumedang WAPEMALA. Tahun 2009/2010 penulis sebagai Divisi Profesi dan Keahlian Lingkung Seni Sunda (LISES) Gentra Kaheman dan di tahun yang sama penulis sebagai Divisi Operasional Produk Koperasi Mahasiswa Departemen Agronomi dan Hortikultura Agrohotplate. Penulis pada tahun 2011 lolos mengikuti Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) di bidang Pengabdian Masyarakat.

9 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberi kekuatan dan hidayah-nya sehingga penelitian Pengujian Vigor Daya Simpan dengan Metode Pengusangan Cepat Fisik dan Vigor Kekuatan Tumbuh pada Benih ini dapat diselesaikan dengan baik.penelitian ini dilaksanakan terdorong oleh keinginan untuk mengetahui vigor benih padi, sebagai salah satu langkah dalam penyediaan benih bermutu untuk pengembangan padi dalam meningkatkan ketahanan pangan. Penelitian inidilaksanakan di Laboratorium Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Petanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan kali ini, penulis menyampaikan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah memberikan bimbingan dan motivasi selama kegiatan penelitian dan penulisan skripsi ini: 1. Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, MS dan Dr. Suwarno, selaku pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan motivasi selama kegiatan penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Iskandar Lubis, MS, selaku pembimbing akademik atas arahan dan motivasinya. 3. Maryati Sari, SP. MSi., selaku dosen penguji yang telah bersedia meluangkan waktunya dan memberikan kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan skripsi ini. 4. Ibunda Yati Sumiati dan ayahanda Ruhya Dindaatmaja, yang senantiasa mendo akan dan tak henti-hentinya memberikan motivasi yang tulus baik moril maupun materil. 5. Kedua kakak A Wudi Yana dan A Suhenra, serta kedua kakak ipar Teh Yani dan Teh Neni serta keluarga yang telah memberikan motivasi yang tulus baik moril maupun materil. 6. Nazima dan Feni atas bantuan dan kerjasamanya selama penelitian berlangsung, serta teman-teman satu laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Enen, Melly, Pitri, Lilis, Loretta, Okti, dan Evi DJ atas bantuan dan kerjasamanya.

10 iv vii 7. Teman TPB dan 3R_PaPlast team, Tania, Ria, Dika dan Lela, atas bantuan, kerjasama, motivasi dan kebersamaannya selama ini. 8. Teman-teman seperjuangan Agronomi dan Hortikultura angkatan 44, khususnya Lia M, Neneng, Ima F, Titin, Teh Rani, Elfa, Indri, Indah R, Prama dan Irfan, serta semua pihak yang telah membantu. Semoga hasil penelitian ini berguna bagi penulis dan semua pihak yang membutuhkannya. Bogor, Oktober 2011 Penulis

11 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR LAMPIRAN... ivx PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 3 Hipotesis... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Botani dan Keanekaragaman Budidaya Padi... 4 Vigor Benih dan Pengujiannya... 6 Vigor Daya Simpan... 7 Vigor Kekuatan Tumbuh... 8 Metode Pengusangan Cepat... 9 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Bahan dan Alat Metode Percobaan Pelaksanaan Percobaan Pengamatan HASIL DAN PEMBAHASAN Percobaan Pendahuluan Percobaan Utama KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 47

12 DAFTAR TABEL Nomor Halaman 1. Pengaruh Waktu Pengusangan terhadap Daya Berkecambah (%) Benih Padi pada Metode Pengusangan Cepat (MPC) Fisik Daya Berkecambah (%) Benih Padi Gogo pada Beberapa Taraf Perlakuan Tekanan Osmotik (bar) Polyethylene Glycol (PEG) Pengaruh Jumlah Kertas terhadap Daya Berkecambah (%) Benih Padi Sawah dan Padi Gogo pada Metode Kekeringan Berdasarkan Ketinggian Daya Berkecambah (%) Benih Padi Sawah dan Padi Gogo pada kekeringan (ketinggian) Perlakuan V KT dengan Ketinggian Air dalam Wadah 3 cm dan 2 cm Pengaruh Konsentrasi NaCl terhadap Daya Berkecambah (%) Benih Padi Rawa untuk Pengujian Vigor terhadap Kondisi Salin Rekapitulasi F-Hitung Pengaruh Genotipe Padi Setelah Diusangkan terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah (DB), Indeks Vigor (IV), dan Berat Kering Kecambah Normal (BKKN) Vigor Daya Simpan (V DS ) Benih Padi Sawah yang di Uji dengan Metode Pengusangan Cepat Fisik Selama 40 Jam Vigor Daya Simpan (V DS ) Benih Padi Gogo yang di Uji dengan Metode Pengusangan Cepat Fisik Selama 61 Jam Vigor Daya Simpan (V DS ) Benih Padi Rawa yang di Uji dengan Metode Pengusangan Cepat Fisik Selama 48 Jam Rekapitulasi Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) pada Kondisi Sub-optimum Kekeringan dengan Metode PEG bar (V KT kekeringan(peg) ) dan Metode Tingkat Ketinggian (V KT kekeringan(ketinggian) ) Tolok Ukur yang Diamati pada Pengujian V KT salin (NaCl) Genotipe Padi Rawa dengan Konsentrasi NaCl 4000 ppm 36

13 12. Koefisien Korelasi antara Tolok Ukur Vigor Daya Simpan (V DS ) dengan Tolok Ukur Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) untuk Benih Padi Sawah dan Padi Gogo Koefisien Korelasi antara Tolok Ukur Vigor Daya Simpan (V DS ) dengan Tolok Ukur Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) pada Kondisi Sub-optimum Salinitas pada Padi Rawa Lima Genotipe Padi Sawah dan Padi Gogo dengan Daya Berkecambah Terbesar pada Pengujian V DS dan Tolok Ukur Lainnya pada Pengujian V KT kekeringan (PEG) Lima Genotipe Padi Sawah dan Padi Gogo dengan Daya Berkecambah Terbesar pada Pengujian V DS dan Tolok Ukur Lainnya pada Pengujian V KT kekeringan (ketinggian) Lima Genotipe Padi Rawa dengan Daya Berkecambah Terbesar pada Pengujian V DS dan Tolok Ukur Lainnya pada Pengujian V KT salin (NaCl). 41 vii ii

14 iii DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman 1. Kurva dari Persamaan Regresi Kuadratik untuk Penentuan Waktu Pengusangan Fisik pada Benih Padi Sawah Kurva dari Persamaan Regresi Kuadratik untuk Penentuan Waktu Pengusangan Fisik pada Benih Padi Gogo Hasil Percobaan Pendahuluan Metode Tingkat Kekeringan pada Media Kertas Stensil Daur Ulang Posisi Benih dalam Mesin Pengusangan Cepat Daya Berkecambah Benih setelah Pengusangan Kecambah yang Terserang Cendawan pada Perlakuan PEG Perbedaan Penyerapan Air oleh Media Kertas pada perlakuan V KT kekeringan(ketinggian) Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh dengan Metode Tingkat Ketinggian (V KT kekeringan(ketinggian) ) 35

15 iv DAFTAR LAMPIRAN Nomor Halaman 1. Genotipe yang Digunakan sebagai Bahan Penelitian pada Percobaan Pendahuluan Genotipe yang Digunakan sebagai Bahan Penelitian pada Percobaan Utama Perhitungan Kebutuhan Bahan Larutan (Polyethylene Glycol) PEG Daya Berkecambah (%) Awal Benih Padi Sawah, Padi Gogo, dan Padi Rawa pada Percobaan Pendahuluan Daya Berkecambah (%) Awal Benih pada Genotipe Padi Sawah Daya Berkecambah (%) Awal Benih pada Genotipe Padi Gogo dan Padi Rawa Sidik Ragam Pengaruh Metode Pengusangan Cepat Fisik Terhadap Daya Berkecambah, Indeks Vigor, dan Berat Kering Kecambah Normal Genotipe Padi Sawah Sidik Ragam Pengaruh Metode Pengusangan Cepat Fisik Terhadap Daya Berkecambah, Indeks Vigor, dan Berat Kering Kecambah Normal Genotipe Padi Gogo Sidik Ragam Pengaruh Metode Pengusangan Cepat Fisik Terhadap Daya Berkecambah, Indeks Vigor, dan Berat Kering Kecambah Normal Genotipe Padi Rawa Sidik Ragam Tolok Ukur yang Diamati pada Pengujian V KT salin(nacl) Genotipe Padi Rawa Lima Genotipe Padi Sawah dengan Daya Berkecambah Terbesar pada Pengujian V DS dan Tolok Ukur Lainnya pada Pengujian V KT kekeringan (PEG) Lima Genotipe Padi Sawah dengan Daya Berkecambah Terbesar pada Pengujian V DS dan Tolok Ukur Lainnya pada Pengujian V KT kekeringan (ketinggian).. 57

16 13. Lima Genotipe Padi Gogo dengan Daya Berkecambah Terbesar pada Pengujian V DS dan Tolok Ukur Lainnya pada Pengujian V KT kekeringan (PEG) Lima Genotipe Padi Gogo dengan Daya Berkecambah Terbesar pada Pengujian V DS dan Tolok Ukur Lainnya pada Pengujian V KT kekeringan (ketinggian) Lima Genotipe Padi Rawa dengan Daya Berkecambah Terbesar pada Pengujian V DS dan Tolok Ukur Lainnya pada Pengujian V KT salin (NaCl).. 60 xv

17 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Padi atau beras merupakan unsur penting dalam memelihara stabilitas sistem ketahanan pangan nasional dan menjadi sektor strategis secara ekonomi, sosial, dan politik karena sebagian besar penduduk Indonesia mengkonsumsi beras. Peningkatan jumlah penduduk akan meningkatkan kebutuhan beras. Pengembangan padi gogo dan padi rawa merupakan salah satu usaha komplementer dalam meningkatkan produksi beras nasional guna meningkatkan ketahanan pangan. Hal ini dikarenakan pada saat ini kondisi lahan beririgasi sering mengalami permasalahan ketersediaan air yang mulai berkurang, sehingga berdampak pada penurunan produktivitas padi sawah. Pengembangan budidaya padi di lahan nonirigasi perlu ditingkatkan, untuk mendukung upaya penyediaan pangan nasional dalam jangka panjang, salah satunya di lahan kering dan rawa. Produksi padi tahun 2010 sebesar juta ton Gabah Kering Giling (GKG) naik 1.58 juta ton (2.46 %) dibandingkan produksi tahun 2009 (BPS, 2010). Produktivitas padi gogo dan padi rawa sampai saat ini di Indonesia masih rendah dibandingkan padi sawah. Budidaya tanaman padi membutuhkan air untuk tumbuh, namun saat ini ketersediaan air mulai menurun. Penurunan tersebut disebabkan meningkatnya kebutuhan air untuk keperluan industri dan keperluaan sehari-hari. Kekurangan air yang disebabkan karena kemarau panjang yang sering terjadi saat ini merupakan masalah utama penyebab menurunnya produktivitas padi. Cekaman kekeringan yang terjadi dapat mengakibatkan ketidakstabilan hasil pada padi sawah.benih yang digunakan bukan benih toleran terhadap kekeringan merupakan salah satu penyebabnya. Penggunaan benih varietas yang tahan kekeringan dapat mengatasi masalah tersebut. Hal itu perlu ditunjang dengan ketersediaan benih padi yang bermutu untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas produksinya. Ketersediaan benih bermutu dalam jumlah dan waktu yang tepat perlu diusahakan agar kebutuhannya terpenuhi. Salah satu usaha yang dapat dilakukan yaitu dengan pengujian benih yang bertujuan untuk mengetahui mutu atau kualitas dari suatu jenis atau

18 2 kelompok benih. Pengujian benih dilakukan untuk menentukan baik mutu fisik maupun mutu fisiologi suatu jenis atau kelompok benih (Sutopo, 2004). Pengujian vigor benih sangat diperlukan dalam informasi mutu benih. Status vigor benih merupakan salah satu kriteria dalam pengujian benih mutu fisiologis yang turut menentukan keberhasilan produksi tanaman. Vigor secara umum yaitu kemampuan benih untuk tumbuh normal pada keadaan lingkungan sub-optimal (Sutopo, 2004). Parameter vigor benih (V g ) yaitu Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) dan Vigor Daya Simpan (V DS ). Vigor kekuatan tumbuh merupakan parameter vigor lot benih yang menunjukkan kemampuan benih tumbuh normal pada kondisi lapang yang sub-optimum, sedangkan V DS yaitu parameter viabilitas lot benih yang menunjukkan vigor benih pada kurun waktu periode II atau periode simpan (Sadjad, 1994). Salah satu metode yang dapat digunakan dalam pengujian vigor benih, yaitu pengusangan cepat (accelerated aging atau rapid aging). Perlakuan metode pengusangan cepat (MPC) ini terdiri dari perlakuan fisik menggunakan suhu dan kelembaban nisbi yang tinggi dan perlakuan kimiawi dengan menggunakan uap jenuh etanol. Tingkat deraan dalam MPC akan menghasilkan satu seri data, mulai dari vigor awal (V a ) hingga kematiannya. Indikator status vigor benih yaitu laju/kecepatan penurunan viabilitas. Benih yang vigornya tinggi viabilitasnya akan menurun lebih lambat dibandingkan benih yang vigornya rendah. Pengujian vigor dapat pula dilakukan berdasarkan pertumbuhan benih pada kondisi optimum dan sub-optimum. Benih yang vigor akan tumbuh menjadi kecambah normal pada kondisi sub-optimum. Kondisi sub-optimum bermacammacam, diantaranya kekeringan, salinitas, suhu udara yang tinggi, dan adanya senyawa toksik seperti Al dan Fe. Hasil penelitian terdahulu dengan metode pengusangan cepat terkontrol dengan kadar air benih 20% dan lama penderaan 24 jam merupakan kondisi yang sesuai untuk menguji vigor benih wijen di laboratorium, namun tidak terdapat korelasi antara hasil pengusangan cepat terkontrol (V PCT ) dengan vigor kekuatan tumbuh (V KT ) di lapang pada kondisi cekaman suhu tinggi, kecuali dengan panjang akar bibit umur telah 5 minggu setelah tanam (MST) (Wafiroh, 2010). Penelitian ini perlu dilakukan untuk mendapatkan metode pengujian vigor yang terbaik dan mudah dilakukan pada

19 3 benih padi sawah, padi gogo dan padi rawa. Pengujian vigor daya simpan benih padi sawah, padi gogo, dan padi rawa dengan metode pengusangan cepat secara fisik masih belum banyak dilakukan, demikian pula dengan pengujian vigor kekuatan tumbuh benih pada kondisi sub-optimum. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan metode pengusangan cepat yang terbaik dan mudah dilakukan pada pengujian vigor benih padi sawah, padi gogo dan padi rawa. Tujuan lainnya yaitu untuk mempelajari korelasi antara Vigor Daya Simpan (V DS ) dan Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) benih padi sawah, padi gogo dan padi rawa. Hipotesis Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini, yaitu : 1. Terdapat metode pengusangan cepat yang terbaik dan mudah dilakukan untuk pengujian vigor benih padi sawah, padi gogo dan padi rawa. 2. Terdapat korelasi positif antara Vigor Daya Simpan (V DS ) dan Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) benih padi sawah, padi gogo dan padi rawa.

20 TINJAUAN PUSTAKA Botani dan Keanekaragaman Budidaya Padi Padi (Oryza sativa L.) termasuk ke dalam tanaman serelia.tanaman padi diklasifikasikan ke dalam ordo Poales, famili Poaceae, genus Oryza, dan spesies Oryza sativa. Padi memiliki bagian vegetatif seperti akar, batang, dan daun. Tanaman padi termasuk tanaman berakar serabut. Akar primer tumbuh pada saat perkecambahan yang kemudian digantikan dengan akar adventif. Batang tanaman padi tersusun dari beberapa ruas. Setiap ruas batang padi dimulai dan diakhiri dengan buku. Padi memiliki daun yang berbentuk lanset (sempit memanjang) dengan urat daun sejajar dan memiliki pelepah daun. Tipe buah padi yaitu bulir atau kariopsis yang tidak dapat dibedakan mana buah dan bijinya, memiliki bentuk hampir bulat hingga lonjong, bulir padi tertutup oleh palea dan lemma (Siregar, 1981). Berdasarkan keanekaragaman budidayanya padi terdiri dari padi sawah, padi gogo, dan padi rawa. Padi Sawah Padi sawah merupakan padi yang ditanam pada lahan tergenang air.padi sawah menghendaki tanah lumpur yang subur dengan ketebalan cm. Di Indonesia padi sawah dapat dipanen rata-rata umur hari setelah tanam (HST). Padi yang berumur 100 hari tergolong genjah, sedangkan padi yang berumur lebih dari 150 HST tergolong dalan sekali (Siregar, 1981). Padi Gogo Padi gogo adalah padi yang ditanam di lahan kering.lahan kering di Indonesia kebanyakan jenis tanah podsolik merah kuning dengan kondisi yang bergelombang, mudah tererosi, miskin unsur hara, tingkat kemasamannya tinggi, serta bahan organik yang mudah sekali turun kadarnya jika lahan tersebut diusahakan. Padi gogo yang ditanam sering menunjukkan gejala keracunan besi (Fe) serta alumunium (Al). Keracunan besi bisa terjadi karena kondisi kombinasi ph rendah dengan Fe yang tinggi (Prasetyo, 2008). Pertanaman padi gogo membutuhkan curah hujan > 200 mm minimal 4 bulan secara berurutan. Secara umum untuk pertumbuhan tanaman pangan

21 5 memerlukan curah hujan > 100 mm/bulan, minimal untuk memenuhi keperluan evapotranspirasi (Toha, 2005). Padi gogo umumnya ditanam sekali setahun pada awal musim hujan. Berdasarkan umurnya padi gogo dibagi menjadi padi gogo berumur genjah, sedang, dan dalam. Padi gogo genjah merupakan jenis padi gogo yang umurnya < 110 hari. Padi gogo umur sedang berusia antara hari, sedangkan padi gogo umur dalam memiliki umur > 125 hari (Prasetyo, 2008). Varietas padi gogo unggul baru yang telah dilepas sampai saat ini, memiliki kelebihan yang dapat meningkatkan produksinya. Kelebihan tersebut diantaranya adalah tahan blas, berumur genjah, toleran terhadap naungan dan kekeringan, serta berpotensi hasil yang tinggi (Prasetyo, 2008). Berdasarkan hasil penelitian, vigor awal dan vigor daya simpan benih padi gogo (C 22, Way Rarem, Batutugi, Towuti, Situ Bagendit, Cirata, dan Limboto) yang diproduksi di lahan sawah pada musim kemarau (MK) lebih tinggi dibandingkan dengan di lahan kering pada musim hujan. Penyimpanan semua benih sampai 3 bulan yang diproduksi pada MK di lahan sawah masih mempunyai daya berkecambah di atas yang tinggi (> 90%). Daya berkecambah benih dari lahan kering pada musim yang sama sudah dibawah 90% diawal penyimpanan dan setelah penyimpanan selama 3 bulan beberapa varietas sudah dibawah 80% (Wahyuni et al., 2006). Padi Rawa Padi rawa merupakan padi yang ditanam di lahan rawa atau pasang surut. Padi rawa mampu membentuk batang yang panjang sehingga dapat mengikuti perubahan kedalaman air yang ekstrim musiman. Di Indonesia lahan rawa cukup luas, yaitu sekitar 33.4 juta hektar yang terdiri atas 20.1 juta hektar lahan rawa pasang surut dan 13.3 juta hektar lahan rawa lebak (Kustianto et al., 2008). Banjir dan genangan air merupakan penghambat bagi pertumbuhan tanaman padi di lahan rawa. Tanaman padi yang pendek, untuk lahan pasang surut dengan tipe genangan yang tinggi kurang cocok karena bibit akan mati terendam. Sebaliknya tanaman yang terlalu tinggi apabila dengan batang yang kecil akan mudah rebah (Sutami, 2004). Kendala lainnya yaitu kesuburan tanah yang rendah, kemasaman tanah, keracunan, dan defisiensi hara (Kustianto et al., 2008). Petani di pasang surut Kalimantan Selatan pada umumnya masih menanam varietas padi pasang surut lokal yang peka fotoperiode, adaptif dengan lingkungan

22 6 setempat, berumur panjang (sekitar 10 bulan) serta rendah potensi hasilnya (1.5 2 ton/ha). Namun demikian varietas lokal ini, memiliki rasa nasi yang disukai petani meskipun bentuk gabah kecil dan ramping. Beberapa petani sudah ada yang mulai menanam varietas unggul yang tidak peka fotoperiode, umur pendek, potensi hasil tinggi namun rasa nasi dan bentuk gabah (besar agak bulat) tidak disukai petani, sehingga kurang berkembang (Sutami, 2004). Vigor Benih dan Pengujiannya Vigor benih merupakan kemampuan benih menumbuhkan tanaman normal pada kondisi sub-optimum di lapang produksi, atau sesudah disimpan dalam kondisi simpan yang sub-optimum dan ditanam dalam kondisi lapang yang optimum (Sadjad, 1994). Vigor benih dibagi menjadi dua kualifikasi, yaitu Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) dan Vigor Daya Simpan (V DS ). Kedua macam vigor itu dikaitkan pada analisis suatu lot benih, merupakan parameter viabilitas absolut yang tolok ukurnya dapat bermacam-macam (Sadjad, 1993). Copeland dan McDonald (2001) menjelaskan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi vigor benih adalah kondisi lingkungan selama perkembangan benih, kondisi genetik benih, dan lingkungan penyimpanan. Faktor genetik meliputi tingkat kekerasan benih, vigor tanaman induk, daya tahan terhadap kerusakan mekanik, dan komposisi kimia benih. Faktor lingkungan selama perkembangan benih meliputi kelembaban dan kesuburan tanah, dan pemanenan benih. Faktor penyimpanan benih meliputi waktu penyimpanan, lingkungan penyimpanan (suhu, kelembaban, dan persediaan oksigen), dan jenis benih yang disimpan. Vigor benih yang tinggi dicirikan antara lain oleh: (1) tahan disimpan lama, (2) tahan terhadap serangan hama dan penyakit, (3) cepat dan merata tumbuhnya, dan (4) mampu menghasilkan tanaman dewasa yang normal dan berproduksi baik dalam keadaan lingkungan tumbuh yang sub-optimal (Sutopo, 2004). Proses penuaan atau mundurnya vigor secara fisiologis ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, penurunan pemunculan kecambah di lapang (fied emergence), terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatnya kepekaan terhadap

23 7 lingkungan yang ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman (Copeland dan McDonald, 2001). Metode pengujian vigor benih dapat diterapkan setelah memenuhi beberapa syarat, yaitu murah, mudah dilakukan, tepat guna, bersifat objektif, dapat dikembangkan, dan berkolerasi dengan pertumbuhan benih di lapang (Copeland dan McDonald, 2001). Salah satu metode yang dapat digunakan dalam pengujian vigor benih, yaitu pengusangan cepat (accelerated aging atau rapid aging). Perlakuan metode pengusangan cepat (MPC) ini terdiri dari perlakuan fisik menggunakan suhu dan kelembaban nisbi yang tinggi dan perlakuan kimiawi dengan menggunakan uap jenuh etanol. Tingkat deraan dalam MPC akan menghasilkan satu seri data, mulai dari vigor awal (V a ) hingga kematiannya. Pengujian vigor dapat pula dilakukan berdasarkan pertumbuhan benih pada kondisi optimum dan sub-optimum. Indikator status vigor benih yaitu laju/kecepatan penurunan viabilitas. Benih yang vigornya tinggi viabilitasnya akan menurun lebih lambat dibandingkan benih yang vigornya rendah. Vigor Daya Simpan Daya simpan (DS) benih merupakan kemampuan benih mempertahankan viabilitasnya selama disimpan. Daya simpan merupakan parameter lot benih dalam satuan waktu untuk suatu periode simpan (PS). Periode simpan yaitu kurun waktu simpan benih, dari benih siap disimpan sampai benih siap ditanam. Benih yang mempunyai DS lama berarti mampu melampaui PS yang panjang. Vigor Daya Simpan (V DS ) adalah suatu parameter vigor benih yang ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk disimpan dalam keadaan sub-optimum pula. Benih dikatakan disimpan dalam keadaan sub-optimum, apabila disimpan dalam keadaan terbuka, langsung berhubungan dengan udara luar. Benih dikatakan disimpan dalam keadaan optimum, apabila benih itu disimpan dalam keadaan ruang simpan yang suhu dan kelembaban nisbi udara dan biosfernya serba terkontrol (Sadjadet al., 1999). Secara emperikal, faktor DS dipengaruhi oleh: (1) faktor genetik yang disebut innate factor, (2) faktor lapangan mulai benih ditanam, pertumbuhan tanaman, pemasakan, pemanenan, pengolahan, sampai benih siap disimpan, yang

24 8 disebut induced factor dan (3) kondisi penyimpanan, termasuk lamanya disimpan yang disebut enforced factor (Sadjad et al., 1999). DS benih dalam PS bertolok ukur lamanya waktu penyimpanan, sedangkan parameter V DS mempunyai tolok ukur sendiri, sebagai contoh V fis DS (tolok ukur dengan menghitung persentase kecambah normal sesudah benih mengalami deraan fisik dengan suhu dan kelembaban tinggi), V alk DS (tolok ukur dengan menghitung persentase kecambah normal sesudah benih mengalami deraan etanol 95%), dan V DHL DS (tolok ukur dengan menghitung daya hantar listik larutan anorganik dari bahan rembesan benih) (Sadjad, 1994). Devigorasi benih merupakan proses penurunan atau kemunduran viabilitas benih akibat perlakuan yang diberikan pada benih, salah satunya yaitu dengan metode pengusangan cepat. Metode pengusangan cepat (MPC) terdiri dari MPC fisik dan MPC kimia, metode ini dapat digunakan untuk menguji V DS.Pada pengusangan cepat fisik, benih mengalami deraan fisik sebelum pengujian daya berkecambah. Benih disimpan pada suhu C dan mendekati 100% kelembaban relatif dengan deraan waktu sesuai jenis benih (AOSA, 1983). Berdasarkan penelitian Ferdianti (2007) uji V DS menggunakan MPC fisik pada suhu 45 0 C dan kelembaban relatif 100% dengan waktu 48, 96, dan 144 jam efektif untuk uji V DS benih gandum. Vigor Kekuatan Tumbuh Kondisi lapang dimana benih ditanam tidak selalu optimum untuk menumbuhkan benih menjadi tanaman normal yang berproduksi optimal. Pertanaman yang normal itu menampakkan kinerja yang rampak homogen dan tumbuh cepat. Hanya dari benih yang memiliki kekuatan tumbuh yang tinggi dapat menghasilkan tanaman yang tegar di lapang meski kondisi lapang, atau lingkungan tumbuhnya tidak optimum (Sadjad et al., 1999). Vigor kekuatan tumbuh merupakan parameter vigor lot benih yang menunjukkan kemampuan benih tumbuh normal pada kondisi sub-optimum (Sadjad,1994). Vigor kekuatan tumbuh dapat diungkapkan oleh tiga kelompok tolok ukur, yaitu Kecepatan Tumbuh (K CT ), Keserempakan Tumbuh (K ST ), dan Vigor Spesifik (V Spesifik KT ). Tolok ukur K CT lebih mengindikasikan vigor benih secara

25 9 individual, meski kecepatan tumbuhnya diukur sebagai persentase bibit atau kecambah normal terhadap seluruh benih yang ditanam atau dikecambahkan untuk waktu yang ditentukan secara baku. Tolok ukur K ST merupakan tolok ukur untuk parameter V KT yang unitnya berupa persentase kecambah kuat yang memperlihatkan keserempakan pada media pengujian. Tolok ukur V Spesifik KT diuji validitas dan implementasinya untuk menstimulasi vigor benih terhadap cekaman yang spesifik (Sadjad et al., 1999). Contoh cekaman spesifik, yaitu cekaman benih terhadap kekeringan dan salinitas. Cekaman kekeringan menghambat pertumbuhan tinggi tanaman, jumlah anakan, dan menurunkan hasil gabah padi pada galur somaklon IR64 dan Towuti dengan perlakuan menggunakan PEG 20% (Lestari dan Sukmadjaja, 2006). Hasil penelitian Lestari dan Mariska (2006), PEG 20% dapat digunakan untuk penapisan dini pada somaklonal asal Gajahmungkur, IR64, dan Towuti hasil keragaman somaklonal dan seleksi in vitro tahan terhadap cekaman kekeringan. Penggunaan larutan PEG (BM 6000 atau BM 8000) untuk menguji perkecambahan padi dengan tekanan osmose -2 dan -12 bar telah dilakukan di IRRI (Mc Donald et al. dalam Lestari dan Mariska, 2006). PEG-6000, biasa dipakai untuk menciptakan substrat bertekanan osmosis tinggi tanpa dampak peracunan. Tanah salin mengandung garam NaCl terlarut dalam jumlah banyak sehingga mengganggu pertumbuhan tanaman. Tanah salin banyak terdapat di daerah rawa, daerah pasang surut, dan muara. Penelitian Suwarno dan Solahudin (1983), menyatakan bahwa pada konsentrasi rendah sampai dengan 0.5% atau 5000 ppm NaCl hanya menghambat perkecambahan, sedangkan pada konsentrasi yang lebih tinggi selain menghambat perkecambahan juga menurunkan jumlah benih yang berkecambah. Metode Pengusangan Cepat Metode pengusangan cepat (MPC) merupakan salah satu pengujian vigor daya simpan sesudah benih mengalami pengusangan fisik. Lingkungan suboptimum yang diberikan kepada benih dianggap sebagai suatu cara simulasi lingkungan yang dapat menyebabkan kemunduran benih dalam penyimpanan

26 10 yang sesuai dengan kondisi sebenarnya (Mugnisjah, 1994). Perlakuan MPC ini, untuk mengetahui vigor daya simpan benih dan menduga lamanya benih dapat disimpan secara kualitatif. Pada pengusangan cepat fisik, benih mengalami deraan fisik sebelum pengujian daya berkecambah. Benih diletakkan pada suhu C dan RH mendekati 100% dengan deraan waktu sesuai jenis benih. Pada kondisi tersebut benih akan melakukan respirasi yang mengakibatkan berkurangnya energi benih untuk tumbuh. Benih yang telah diusangkan tetapi masih mempunyai daya berkecambah tinggi mengindikasi benih tersebut mempunyai vigor tinggi. Metode ini menduga daya simpan benih secara kualitatif, artinya hanya dapat membandingkan antar lot mana yang mempunyai daya simpan yang lebih lama atau pendek dibandingkan yang lainnya.tanpa mendapatkan data daya simpan secara kuantitatif (AOSA, 1983). Metode pengujian sederhana dan sedang dalam proses pengembangan lebih lanjut untuk menuju standarisasi. Metode resmi dalam peraturan ISTA yang telah distandarisasi dan diterima untuk pengujian vigor benih, adalah uji konduktivitas listrik untuk kacang kapri (Pisum sativum) dan accelerated aging untuk benih kedelai (Glycine max). Perlakuan metode pengusangan cepat terdiri dari perlakuan fisik menggunakan suhu dan kelembaban nisbi yang tinggi dan perlakuan kimiawi dengan menggunakan uap jenuh etanol. Tingkat deraan dalam MPC akan menghasilkan satu seri data, mulai dari vigor awal (V a ) hingga kematiannya. Indikator status vigor benih yaitu laju/kecepatan penurunan viabilitas. Benih yang vigornya tinggi viabilitasnya akan menurun lebih lambat dibandingkan benih yang vigornya rendah (Copeland dan McDonald, 2001). Hasil penelitian terdahulu menyatakan bahwa metode pengusangan cepat terkontrol (PCT) dengan kadar air benih 20% dan lama penderaan 24 jam merupakan kondisi yang sesuai untuk menguji vigor benih wijen di laboratorium. Hal ini karena pada kondisi tersebut mampu membedakan vigor antar lot benih dengan jelas. Korelasi antara viabilitas setelah pengusangan cepat terkontrol (V PCT ) pada kadar air 20% dan periode penderaan 24 jam, adalah positif dan erat dengan nilai koefisien korelasi sebesar (Wafiroh, 2010). Hasil penelitian Ferdianti (2007) bahwa uji V DS menggunakan MPC fisik pada suhu 45 0 C dan

27 11 kelembaban relatif 100% dengan waktu 48, 96, dan 144 jam efektif untuk uji V DS benih gandum dan metode penggunaan NaCl dengan konsentrasi 6, dan 12 gram/liter efektif untuk uji vigor kekuatan tumbuh benih gandum. Hal ini karena semakin lama waktu pengusangan cepat secara fisik dan semakin tingginya konsentrasi NaCl, viabilitas benih semakin menurun.

28 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih. Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Penelitian dimulai bulan April sampai Agustus2011. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah benih padi yang berasal dari Balai Besar Penelitian Tanaman Padi Instalasi Muara, Bogor. Benih yang digunakan dalam percobaan pendahuluan yaitu benih padi sawah, padi gogo, dan padi rawa masingmasing berjumlah lima genotipe, secara lengkap daftar genotipe tercantum pada Lampiran 1. Percobaan utama menggunakan 50 genotipe terdiri dari 10 genotipe padi sawah, 20 genotipe padi gogo, dan 20 genotipe padi rawa (Lampiran 2). Bahan lain yang digunakan dalam penelitian ini adalah kertas merang. kertas stensil daur ulang/koran, plastik, NaCl dengan konsentrasi 3000 ppm, 4000 ppm, dan 5000 ppm, PEG-6000 (Polyethylene Glycol) dengan tekanan osmotik -1.5 bar, -2.0 bar, dan -2.5 bar setara dengan g/l, g/l, dan g/l (Lampiran 3), air, aquades, kertas label, amplop dan selotip. Alat-alat yang digunakan, yaitu mesin pengusangan cepat fisik, alat pengepres kertas tipe IPB 75-1, alat pengecambah benih (APB) tipe IPB 73-2A/B, oven, desikator, kain strimin, kain handuk, timbangan analitik, pinset, gelas ukur, hand sprayer, bak rendam, benang kasur, dan penggaris. Metode Percobaan Percobaan Pendahuluan Percobaan pendahuluan bertujuan untuk mendapatkan data lamanya waktu pengusangan pada Metode Pengusangan Cepat (MPC) fisik pada benih padi, dan mendapatkan tingkat konsentrasi PEG-6000 dan NaCl pada metode kekeringan dan salinitas, serta mendapatkan jumlah kertas yang dapat mensimulasi cekaman kekeringan pada perlakuan kekeringan berdasarkan ketinggian. Waktu MPC fisik yang digunakan dalam percobaan pendahuluan adalah 0 jam, 24 jam, 48 jam, 72

29 13 jam, 96 jam, 120 jam, dan 144 jam. Percobaan tekanan osmotik PEG-6000 pada benih padi gogo terdiri dari -1.5 bar, -2 bar, dan -2.5 bar dan tingkat salinitas pada benih padi rawa dengan konsentrasi NaCl 3000 ppm, 4000 ppm, dan 5000 ppm. Jumlah kertas yang digunakan pada perlakuan kekeringan berdasarkan ketinggian, yaitu 1-1 lembar, 1-2 lembar, dan 2-2 lembar. Berdasarkan hasil dari percobaan pendahuluan ini dipilih metode yang efektif digunakan untuk metode pengujian selanjutnya. Peubah yang diamati pada percobaan pendahuluan hanya daya berkecambah (DB), dengan rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor, yaitu perlakuan (tekanan osmotik PEG, konsentrasi NaCl, dan jumlah kertas). Penentuan lamanya waktu pengusangan menggunakan model regresi kuadratik. Perlakuan diulang sebanyak empat ulangan, setiap ulangan terdiri dari 25 butir benih. Perlakuan kekeringan berdasarkan ketinggian diulang sebanyak tiga ulangan, setiap satuan percobaan terdiri dari 15 butir benih. Percobaan Utama Penelitian ini terdiri dari dua percobaan, yaitupengujian vigor daya simpan benih melalui Metode Pengusangan Cepat (MPC) secara fisik (V DS ), dan vigor kekuatan tumbuh (V KT ) benih pada kondisi sub-optimum (cekaman kekeringan dan salinitas). Pengujian viabilitas awal benih dilakukan untuk mendapatkan daya berkecambah padi sawah, padi gogo dan padi rawa 80%. Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor yaitu genotipe padi. Percobaan ini menggunakan 50 genotipe, setiap genotipe diulang sebanyak tiga kali, sehingga diperoleh 150 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan menggunakan 25 butir benih. Pengujian Vigor Daya Simpan (V DS ) menggunakan MetodePengusangan Cepat (MPC) Fisik Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui V DS dengan menggunakan metode pengusangan cepat fisik. Lama penderaan yang digunakan merupakan hasil dari percobaan pendahuluan, untuk genotipe padi sawah diusangkan selama

30 14 40 jam, genotipe padi gogo diusangkan 61 jam, dan genotipe padi rawa pengusangannya selama 48 jam. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor (genotipe padi). Percobaan ini menggunakan 10 genotipe padi sawah, 20 genotipe padi gogo, dan 20 genotipe padi rawa. Setiap satuan percobaan dilakukan sebanyak tiga ulangan, sehingga diperoleh 150 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri dari 25 butir benih padi. Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) Benih pada Kondisi Sub-optimum Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) pada kondisi kekeringan untuk benih padi sawah dan padi gogo dan kondisi salinitas pada benih padi rawa. Metode cekaman kekeringan yang terpilih yaitu kekeringan menggunakan tekanan osmotik PEG bar (V (PEG) KT ) dan pada kekeringan perlakuan kekeringan berdasarkan ketinggian (V (ketinggian) KT ) jumlah kertas yang digunakan 1-1 lembar, sedangkan pada cekaman salinitas konsentrasi yang salin digunakan adalah NaCl 4000 ppm (V (NaCl) KT ). Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor (genotipe padi). Percobaan ini menggunakan 10 genotipe benih padi sawah, 20 genotipe padi gogo, dan 20 genotipe padi rawa. Setiap satuan percobaan dilakukan kekeringan sebanyak tiga ulangan, dari masing-masing metode pengujian V (PEG) KT dan kekeringan V (ketinggian) KT, diperoleh 90 satuan percobaan. Jumlah satuan percobaan salin (NaCl) pada metode pengujian V KT sebanyak 60 satuan percobaan. Model linier yang digunakan pada setiap percobaan adalah : Y ij = µ + τ i + β j + ε ij Keterangan : Y ij = Pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok k µ = Rataan umum τ i = Pengaruh perlakuan ke-i (i = 1, 2, ). β j = Pengaruh kelompok ke-j (j = 1, 2, 3). ε ij = Pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j.

31 15 Uji lanjut digunakan terhadap hasil yang berpengaruh nyata pada penelitian ini adalah Duncans Multiple Test (DMRT) pada taraf nyata 5% (Gomez dan Gomez, 1995). Analisis korelasi antara V DS dan V KT yang bertujuan untuk mengetahui keeratan hubungan antara vigor daya simpan menggunakan metode pengusangan cepat fisik dengan vigor kekuatan tumbuh pada kondisi sub-optimum kekeringan dan salinitas. Koefisien korelasi adalah koefisien yang menggambarkan tingkat keeratan hubungan linier antara dua peubah atau lebih. Koefisien korelasi dinotasikan dengan r dan nilainya berkisar antara -1 dan 1 (-1 r 1), nilai r yang mendekati 1 atau -1 menunjukkan semakin erat hubungan linier antara kedua peubah tersebut. Nilai r yang mendekati nol menggambarkan hubungan kedua peubah tersebut tidak linier (Mattjik dan Sumertajaya, 2006). Pelaksanaan Percobaan Pengujian viabilitas awal benih ini dimulai dengan melembabkan substrat kertas merang berukuran 10 cm x 30 cm dengan merendamnya dalam air kemudian dipres menggunakan alat pengepres kertas IPB 75-1 sampai airnya tidak menetes. Metode pengecambahan yang digunakan yaitu metode setengah Uji Kertas Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp). Selembar plastik transparan dihamparkan, kemudian 3 lembar kertas yang telah dilembabkan diletakkan diatas plastik tersebut. Benih yang ditanam sebanyak 25 butir benih, setelah ditanam kemudian ditutup dan digulung serta ditempatkan dengan posisi vertikal dalam sel-sel di dalam alat pengecambah APB tipe IPB 73-2A/B. Pengamatan dilakukan pada hari ke-5 dan ke-7 setelah benih dikecambahkan. Pengujian Vigor Daya Simpan (V DS ) menggunakan Metode Pengusangan Cepat (MPC) Fisik Pengujian ini dilakukan dengan cara mendera benih yang memiliki daya berkecambah 80%. Benih dikemas dalam kantong kain strimin kemudian dimasukkan ke dalam Mesin Pengusangan Cepat Fisik pada suhu C dengan kondisi RH yang tinggi (100%). Benih yang telah didera, selanjutnya dikecambahkan pada alat pengecambah benih APB IPB 73-2A/B. Metode pengecambahan yang digunakan adalah metode Uji Kertas Digulung didirikan

32 16 dalam plastik (UKDdp) dengan substrat kertas merang berukuran 10 cm x 30 cm. Pengamatan dilakukan pada hari ke-5 dan ke-7 setelah benih dikecambahkan. Lama penderaan yang dilakukan pada percobaan pendahuluan, yaitu 0, 24, 48, 72, 96, 120, dan 144 jam. Setiap perlakuan dilakukan sebanyak empat kali ulangan, dengan jumlah benih 25 butir. Lama penderaan dalam percobaan utama merupakan hasil dari pengolahan data dengan tolok ukur yang diamati secara regresi kuadratik, yaitu genotipe padi sawah didera selama 40 jam, genotipe padi gogo didera 61 jam, dan genotipe padi rawa penderaannya selama 48 jam. Setiap perlakuan diulang sebanyak tiga kali, dengan 25 butir benih persatuan percobaan. Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) Benih pada Kondisi Sub-optimum Pengujian V KT pada kondisi sub-optimum terdiri dari cekaman kekeringan dan salinitas. Kondisi kekeringan menggunakan PEG bar (V kekeringan(peg) kekeringan KT ) dan ketinggian (V (ketinggian) KT ) pada benih padi sawah dan padi gogo. Pengujian V KT pada kondisi salinitas menggunakan konsentrasi salin NaCl 4000 ppm (V (NaCl) KT ) pada benih padi rawa. a. Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) Benih pada Kondisi Suboptimum Kekeringan kekeringan Pengujian PEG-6000 (V (PEG) KT ), yaitu media tanam subtrat kertas merang dilembabkan menggunakan larutan PEG-6000 dengan cara dioleskan sampai meresap menggunakan kuas. Media yang telah lembab kemudian ditanami benih sebanyak 25 butir. Metode pengecambahan yang digunakan adalah metode setengah Uji Kertas Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp). Percobaan pendahuluan menggunakan tiga tingkat tekanan osmotik PEG-6000 yaitu -1.5 bar, -2 bar, dan -2.5 bar. Setiap perlakuan diulang sebanyak empat kali ulangan, dengan 25 butir benih per satuan percobaan. Berdasarkan hasil pengolahan data dengan tolok ukur daya berkecambah, konsentrasi -2 bar yang digunakan dalam percobaan utama. Perlakuan ini diulang sebanyak tiga kali ulangan dengan jumlah benih yang ditanam 25 butir/satuan percobaan. kekeringan Perlakuan (V (ketinggian) KT ), benih ditanam pada kertas stensil daur ulang dengan jumlah kertas 1-1 lembar (M1), 1-2 lembar (M2), dan 2-2 lembar (M3) tanpa dilembabkan terlebih dahulu. Posisi benih disimpan pada ketinggian

33 17 30 cm dari permukaan kertas. Metode perkecambahan yang digunakan adalah metode Uji Kertas Digulung (UKD). Pengecambahan setiap perlakuan diulang sebanyak tiga ulangan dan setiap ulangan terdiri atas 15 butir benih. Benih yang telah digulung disimpan pada bak rendam yang berisi air. Pengamatan dilakukan pada hari ke-10 setelah benih dikecambahkan. Percobaan pendahuluan menggunakan tiga macam jumlah kertas (M1, M2, dan M3) dengan ketinggian air dalam bak setinggi 3 cm. Persentase daya berkecambah dari semua perlakuan lebih dari 80% dan secara visual tidak menggambarkan adanya gejala cekaman kekeringan. Berdasarkan hasil pengolahan data dengan tolok ukur daya berkecambah, dilakukan pengujian lanjut dengan mengurangi ketinggian air dalam bak menjadi 2 cm dan kertas yang digunakan 1-1 lembar. b. Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) Benih pada Kondisi Suboptimum Salinitas salin Pengujian V (NaCl) KT pada benih padi rawa, media subtrat kertas merang direndam dalam larutan NaCl pada konsentrasi 3000 ppm, 4000 ppm, dan 5000 ppm dalam percobaan pendahuluan, sedangkan pada percobaan utama hanya dengan konsentrasi NaCl 4000 ppm. Media yang telah direndam kemudian dipres dengan alat pengepres kertas sampai air tidak menetes lagi dan benih ditanam dengan metode Uji Kertas Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp). Setiap media ditanami benih sebanyak 25 butir/genotipe. Perlakuan diulang sebanyak empat kali ulangan pada percobaan pendahuluan dan tiga ulangan pada percobaan utama. Pengamatan Pengamatan yang dilakukan dalam penelitian pengujian V DS dan V KT ini, meliputi peubah sebagai berikut : 1. Daya Berkecambah (DB) Daya berkecambah merupakan tolok ukur viabilitas absolut yang menstimulasi viabilitas potensial yaitu kemampuan benih tumbuh menjadi tanaman normal yang berproduksi normal dalam keadaan yang optimum

34 18 (Sadjad,1993). Pengamatan DB ini dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan pertama (hari ke-5) dan hitungan kedua (hari ke-7), dalam perhitungan menggunakan rumus (Sadjad, 1994) : DB= KN hitungan I + KN hitungan II 100% benih yang dikecambahkan Keterangan : KN = Kecambah normal 2. Indeks Vigor (IV) Benih Indeks vigor merupakan perkalian laju perkecambahan dengan panjang akar primer dan panjang hipokotil (Sadjad et al.,1999). Pengamatan dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan pertama (hari ke-5) : IV= benih yang tumbuh normal pada pengamatan pertama benih yang dikecambahkan 100% 3. Berat Kering Kecambah Normal (BKKN) Berat kering kecambah normal dihitung berdasarkan berat kering kecambah normal pada hitungan terakhir (hari ke-7). Pada hari terakhir perhitungan semua KN dimasukkan dalam amplop kertas, kemudian dioven pada suhu 60 0 C selama 3 x 24 jam. Kecambah dikeluarkan dari amplop dan ditimbang setelah 3 x 24 jam. Untuk pengamatan yang dilakukan pada pengujian vigor benih pada kondisi sub-optimum kekeringan dan salinitas, ditambahkan peubah lainnya yaitu: Panjang Kecambah (PK) Merupakan panjang rata-rata kecambah yang diukur mulai dari ujung akar hingga ujung plumula. Panjang Plumula (PP) Pengukuran mulai dari ujung plumula hingga pangkal plumula (perbatasan dengan mesokotil) dengan satuan centimeter. Panjang Akar (PA) Panjang diukur dari ujung akar hingga pangkal akar dengan satuan centimeter.

35 HASIL DAN PEMBAHASAN Percobaan Pendahuluan Hasil pengujian vigor awal benih menunjukkan secara keseluruhan benih memiliki daya berkecambah (DB) awal 80%, nilai tengah daya berkecambah pada benih padi sawah, padi gogo dan padi rawa adalah 91%, 91%, dan 88.4%. Nilai tengah untuk setiap genotipe dapat dilihat pada Lampiran 4. Tabel 1 menunjukkan bahwa kemampuan benih dalam mempertahankan daya berkecambahnya setelah diusangkan sangat rendah bahkan sebagian genotipe padi mengalami kematian ketika benih diusangkan selama 144 jam. Tabel 1. Pengaruh Waktu Pengusangan terhadap Daya Berkecambah (%) Benih Padi pada Metode Pengusangan Cepat (MPC) Fisik Varietas/Genotipe Waktu Pengusangan (Jam) Padi sawah Aek Sibundong B c-PN-5-MR-2-3-Si B BP-1002E-MR Ciherang Padi gogo Batu Tegi Jati Luhur Inpago Limboto Situpatenggang Padi rawa B11586F-MR Inpara IR B10553E-KN B10891B-MR-3-KN MR Efektifitas dan efisiensi waktu dalam pelaksanaan pengusangan merupakan salah satu faktor dalam pemilihan metode pengusangan cepat fisik.

36 20 Dasar lain yang digunakan untuk menentukan kondisi metode pengusangan cepat pada penelitan adalah kecepatan penurunan persentase daya berkecambah. Penurunan nilai daya berkecambah dibatasi sampai kecepatan penurunan viabilitas P 40. Hal ini mengacu pada Sadjad et al. (1999), perish (mati) 40% (P 40 ) adalah lamanya penurunan daya berkecambah benih sampai menjadi 60%. Benih itu tidak boleh mempunyai viabilitas potensial kurang dari 60% yang diukur dengan tolok ukur daya berkecambah. Secara emperikal vigor daya simpan ditentukan panjang waktu periode viabilitas mencapai P 40. Penentuan lama pengusangan pada metode pengusangan cepat fisik dalam penelitian ini didasarkan pada analisis regresi, dari data rata-rata daya berkecambah benih masing-masing genotipe jenis padi. Setelah dianalisis persamaan yang terpilih adalah regresi kuadratik. Model dari regresi kuadratik (Gomez dan Gomez, 1995) adalah: Y = a + b 1 X + b 2 X 2 dimana Y = viabilitas benih; X = waktu pengusangan Persamaan regresi kuadratik pada benih padi sawah dan padi gogo menghasilkan nilai koefisien determinasi (R 2 ) = 97.3% dan 96.7%, sedangkan nilai R 2 pada koefisien regresi linier sebesar 96.9% dan 95.9%. Nilai R 2 pada koefisien regresi kuadratik memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan regresi linier, sehingga dipilih persamaan dari regresi kuadratik. Semakin besar nilai R 2 maka model persamaan semakin mampu menerangkan peubah Y (Mattjik dan Sumertajaya, 2006). Persamaan regresi kuadratik yang dihasilkan berdasarkan data rata-rata daya berkecambah pada berbagai periode waktu pengusangan, untuk padi sawah adalah Y = X X 2 dan padi gogo Y = X 0.805X 2. Untuk Y = P 40 = daya berkecambah 60%, diperoleh periode pengusangan (X) untuk padi sawah 40 jam dan padi gogo 61 jam. Kurva kuadratik dari metode pengusangan cepat fisik dapat dilihat pada Gambar 1 dan 2. Penentuan lama penderaan untuk benih padi rawa didasarkan pada persentase daya berkecambah benih varietas Inpara 2. Hal ini dikarenakan persentase daya berkecambah genotipe padi rawa mengalami penurunan yang drastis setelah pengusangan satu hari, kecuali pada benih varietas Inpara 2.

37 21 Berdasarkan hal tersebut maka waktu pengusangan yang terpilih untuk padi rawa adalah 48 jam, karena varietas Inpara 2 yang telah diusangkan selama 48 jam menunjukkan persentase daya berkecambah yang lebih mendekati P 40 yaitu sebesar 59%. Daya Berkecambah (%) Padi Sawah Waktu Pengusangan (Jam) Y = X X 2 R 2 = 97.3% Gambar 1. Kurva dari Persamaan Regresi Kuadratik untuk Penentuan Waktu Pengusangan Fisik pada Benih Padi Sawah Padi Gogo Daya Berkecambah (%) Waktu Pengusangan (Jam) Y = X 0.805X 2 R 2 = 96.7% Gambar 2. Kurva dari Persamaan Regresi Kuadratik untuk Penentuan Waktu Pengusangan Fisik pada Benih Padi Gogo Percobaan pendahuluan pengujian vigor pada kondisi sub-optimum kekeringan dengan menggunakan larutan PEG-6000 hanya dilakukan pada benih padi gogo. Tabel 2 menunjukan bahwa perlakuan pengujian V KT kekeringan (PEG) pada

38 tekanan osmotik 0 bar (kontrol) tidak berbeda nyata dengan tekanan osmotik -1.5 bar, tetapi berbeda nyata dengan perlakuan tekanan osmotik -2.0 bar dan -2.5 bar. Tabel 2. Daya Berkecambah (%) Benih Padi Gogo pada Beberapa Taraf Perlakuan Tekanan Osmotik (bar) Polyethylene Glycol (PEG)-6000 Tekanan Osmotik (bar) Daya berkecambah (%) 0 93 a a b b Keterangan: Angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5% Persentase daya berkecambah benih mulai mengalami penurunan yang nyata menjadi 75% pada tekanan osmotik -2.0 bar, hal ini menunjukkan bahwa benih sudah mulai menampakkan gejala tercekam. Penelitian sebelumnya menyatakan bahwa penggunaan larutan PEG (BM 6000 atau 8000) untuk menguji perkecambahan padi pada tekanan osmotik -2 dan -12 bar telah dilakukan IRRI dan dapat membedakan varietas yang tahan dan peka terhadap kekeringan (McDonald et al. dalam Lestari dan Mariska, 2006). Pengujian vigor pada kondisi sub-optimum kekeringan selain menggunakan larutan PEG-6000 dilakukan juga dengan metode tingkat ketinggian benih. Metode ini menggunakan tiga taraf jumlah kertas stensil daur ulang, yaitu 1-1, 1-2, dan 2-2 lembar per satuan percobaan dengan ketinggian kekeringan posisi tanam benih 30 cm. Metode V (ketinggian) KT diuji menggunakan Uji Kertas Digulung (UKD) dan diletakkan dengan posisi berdiri pada wadah berisikan air setinggi 3 cm yang dijaga konstan selama 10 hari setelah tanam (HST). Data daya berkecambah menunjukkan bahwa jumlah kertas yang digunakan tidak berpengaruh nyata baik pada benih padi sawah maupun padi gogo seperti terlihat pada Tabel 3. Berbeda dengan penelitian sebelumnya pada metode yang sama dilakukan Madyasari (2011), menyatakan bahwa kertas stensil dengan posisi ketinggian tanam 30 cm dan diletakkan pada wadah berisikan air setinggi 3 cm merupakan metode terpilih yang dapat membedakan antara genotipe peka dengan varietas toleran kekeringan. Kertas stensil dan kertas stensil daur ulang 22

39 yang direndam dapat memperlihatkan perbedaan karena tinggi tanaman varietas yang toleran lebih tinggi dibandingkan genotipe yang peka. Tabel 3. Pengaruh Jumlah Kertas terhadap Daya Berkecambah (%) Benih Padi Sawah dan Padi Gogo pada Metode Kekeringan Berdasarkan Ketinggian Perlakuan Daya Berkecambah (%) Padi Sawah Padi Gogo M M M M Keterangan: M0 (kontrol menggunakan media kertas merang dengan metode pengecambahan UKDdp), M1 (jumlah kertas 1-1 lembar),m2(jumlah kertas 1-2 lembar), dan M3 (jumlah kertas 2-2 lembar). 23 Persentase daya berkecambah dari semua perlakuan (M0, M1, M2, dan M3) lebih dari 80% dan secara visual pertumbuhannya tidak menggambarkan adanya gejala cekaman kekeringan, seperti terlihat seperti pada Gambar 3. Secara visual bagian kertas tempat tumbuhnya benih mengering, perbedaan jumlah lembar kertas yang digunakan menunjukkan tingkat kekeringan kertas yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. dengan garis warna merah. Jumlah kertas 1-1 lembar tingkat kekeringan kertasnya jauh lebih tinggi dibandingkan jumlah kertas 1-2 lembar dan 2-2 lembar. Kekeringan dapat terjadi karena kehilangan air karena transpirasi lebih cepat dibandingkan dengan absorpsi air (Harjadi, 1979). Evaporasi pada media kertas juga mempengaruhi kehilangan air sehingga bagian ujung kertas mengering. Berdasarkan hasil percobaan tersebut maka dilakukan pengujian lanjut dengan mengurangi ketinggian air dalam wadah menjadi 2 cm menggunakan jumlah kertas 1-1 lembar dan pengamatan dilakukan pada hari ke-7 setelah tanam.

40 24 A B C Keterangan: A) Jumlah media kertas 1-1 lembar, B) Jumlah media kertas 1-2, dan C) Jumlah media kertas 2-2 lembar. Garis warna merah menunjukkan panjang kertas mengering. Gambar 3. Hasil Percobaan Pendahuluan Metode Tingkat Kekeringan pada Media Kertas Stensil Daur Ulang Pengujian lanjut ini merupakan metode terpilih karena menunjukkan penurunan daya berkecambah yang signifikan sudah mengalami gejala tercekam. Nilai tengah padi sawah dengan ketinggian 3 cm sebesar 82.22% menurun menjadi 22.67% pada ketinggian 2 cm. Nilai tengah padi gogo sebesar 86.67% pada ketinggian 3 cm dan 49.78% pada ketinggian 2 cm, secara rinci dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Daya Berkecambah (%) Benih Padi Sawah dan Padi Gogo pada kekeringan (ketinggian) Perlakuan V KT dengan Ketinggian Air dalam Wadah 3 cm dan 2 cm Genotipe Padi Ketinggian Air 3 cm 2 cm Padi Sawah Aek Sibundong B c-PN-5-MR-2-3-Si B BP-1002E-MR Ciherang Nilai Tengah a b Padi Gogo Batu Tegi Jati Luhur Inpago Limboto Situpatenggang Nilai Tengah a 49.78b Keterangan: Angka pada baris yang sama dan diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%

41 Pengujian V KT salin (NaCl) 25 menggunakan benih padi rawa, menunjukkan bahwa konsentrasi NaCl 0 ppm (kontrol) tidak berbeda nyata terhadap konsentrasi NaCl 3000 ppm, dan 4000 ppm, sedangkan terhadap konsentrasi 5000 ppm berbeda nyata (Tabel 5). Konsentrasi NaCl 4000 ppm merupakan konsentrasi terpilih pada metode pengujian vigor kekuatan tumbuh pada kondisi salinitas, berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya yang telah banyak menggunakan konsentrasi NaCl 4000 ppm untuk membedakan varietas tahan dan yang peka terhadap cekaman salinitas. Penelitian Sulaiman (1980), menyatakan bahwa penampilan tanaman padi yang ditanam dalam pot-pot berisi tanah Latosol (Bogor) sebanyak 5 kg per pot dan diberi 4 liter larutan garam 4000 ppm NaCl per pot merupakan konsentrasi NaCl yang baik untuk menilai toleransi tanaman terhadap kadar garam tinggi (salinitas), dinilai secara visual, bobot kering bagian atas tanaman dan akar maupun persentasi nekrosis atau mati. Tabel 5. Pengaruh Konsentrasi NaCl Terhadap Daya Berkecambah (%) Benih Padi Rawa untuk Pengujian Vigor terhadap Kondidi Salin Konsentrasi NaCl (ppm) Daya Berkecambah (%) a a ab b Keterangan: Angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5% Hasil penelitian Fatimah (2010), menyatakan bahwa metode dengan menggunakan kertas tisu towel pada konsentrasi NaCl 4000 ppm dengan cara penanaman uji diatas kertas (UDK) dapat memperlihatkan perbedaan antara genotipe yang toleran dan peka terhadap salinitas. Hal ini terlihat dari perbedaan antara kontrol dan yang diberi perlakuan garam 4000 ppm yaitu ujung daun nekrosis lebih banyak pada tanaman yang diberi perlakuan NaCl.Tanaman kontrol lebih tinggi dibandingkan dengan yang diberikan perlakuan. Tanaman toleran lebih tinggi dan daun yang nekrosis lebih sedikit dibandingkan dengan tanaman peka.

42 26 Percobaan Utama Hasil pengujian viabilitas awal benih menunjukkan bahwa secara keseluruhan benih yang diuji memiliki daya berkecambah awal 80%. Nilai tengah daya berkecambah pada benih padi sawah berkisar 81.33% %, padi gogo 80.00% %, dan padi rawa 81.33% %. Nilai tengah untuk setiap genotipe padi sawah dapat dilihat pada Lampiran 5 dan nilai tengah untuk genotipe padi gogo dan padi rawa pada Lampiran 6. Penelitian ini terdiri dari dua percobaan, yaitu pengujian vigor daya simpan (V DS ) benih melalui metode pengusangan cepat (MPC) secara fisik, dan pengujian vigor kekuatan tumbuh (V KT ) benih pada kondisi sub-optimum (cekaman kekeringan dan salinitas). Pengujian Vigor Daya Simpan (V DS ) menggunakan Metode Pengusangan Cepat (MPC) Fisik Pengusangan benih dilakukan dengan perlakuan suhu dan kelembaban tinggi ( C dan RH 100%) dengan mesin pengusangan cepat. Lama pengusangan yang digunakan untuk setiap jenis genotipe padi berbeda-beda, sesuai dengan hasil percobaan pendahuluan sebelumnya untuk genotipe padi sawah diusangkan selama 40 jam, benih padi gogo diusangkan 61 jam, dan benih padi rawa selama 48 jam. Metode pengusangan cepat fisik ini menduga vigor daya simpan secara kualitatif, hanya dapat membandingkan antar genotipe yang mempunyai vigor daya simpan lebih lama atau lebih pendek dibandingkan genotipe lainnya. Genotipe padi yang telah mengalami penderaan tetapi memiliki persentase daya berkecambah tinggi mengindikasikan bahwa benih tersebut mempunyai vigor daya simpan yang tinggi. Berdasarkan rekapitulasi sidik ragam pada Tabel 6 menunjukkan bahwa keadaan benih setelah mengalami penderaan beragam. Genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap daya berkecambah tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap tolok ukur indeks vigor dan berat kering kecambah normal pada benih padi sawah. Genotipe sangat berpengaruh nyata terhadap semua tolok ukur yang diamati pada benih padi gogo, sedangkan pada benih padi rawa genotipe tidak berbeda nyata terhadap semua tolok ukur yang diamati.

43 Tabel 6. Rekapitulasi F-Hitung Pengaruh Genotipe Padi setelah Diusangkan terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah (DB), Indeks Vigor (IV), dan Berat Kering Kecambah Normal (BKKN). Kelompok Sumber Derajat F-Hitung Keragaman Bebas DB (%) IV (%) BKKN (g) Padi Sawah Ulangan tn 0.26 tn 0.28* Genotipe ** 1.10** 1.85** Padi Gogo Ulangan tn 2.12 tn 5.26 tn Genotipe ** 3.46 tn 4.54 tn Padi Rawa Ulangan ** 4.2* 5.55** Genotipe tn 0.65 tn 1.08 tn Keterangan: ** = sangat nyata, * = nyata, tn = tidak nyata, Kondisi pada mesin pengusangan cepat (MPC) fisik dengan suhu dan kelembaban tinggi, menyebabkan terjadinya penguapan air. Upaya yang dilakukan untuk menghindarkan benih dari tetesan air yang terjadi, maka dipasang tray yang telah dilapisi kain handuk. Posisi benih dalam mesin pengusangan terlihat pada Gambar 4. Upaya ini cukup menekan adanya tetesan air yang terjadi pada benih namun beberapa genotipe masih terkena tetesan, diantaranya genotipe padi gogo B12799E-TB-1-1-4, B11592F-MR , B11592F-MR , dan B11787E-MR-2-9-6, serta pada genotipe padi rawa (B MR-1-KA-1, B MR-2-KA-1, B MR-2-KA-1, dan B10528P-KN ). Kondisi benih yang basah menyebabkan meningkatnya kadar air benih yang berakibat penurunan vigor semakin cepat. Penelitian Wafiroh (2010), menyatakan bahwa penurunan vigor benih pada pengusangan cepat terkontrol benih wijen mengikuti peningkatan kadar air benih dan lama penderaan benih. Benih semakin kehilangan vigornya ketika benih didera pada kadar air yang semakin tinggi dan periode yang semakin lama. 27 Kain towel Air Benih Gambar 4. Posisi Benih dalam Mesin Pengusangan Cepat

44 Pada Tabel 7 terlihat bahwa genotipe padi sawah yang diduga memiliki vigor daya simpan yang tinggi, yaitu genotipe B SI-1-1-MR-2-PN-3-1, B12653-MR-8-2-PN-3-1, 28 B11742-RS*2-4-MR SI-4-4-MR-3-PN-2-4, B SI-2-2-MR-3-PN-3-2, dan B12653-MR-8-2-PN-2-3 dengan persentase nilai tengah daya berkecambah 60%. Genotipe-genotipe yang diduga memiliki vigor daya simpan lebih tinggi selain memiliki daya berkecambah tinggi juga memiliki indeks vigor dan berat kering kecambah normal yang tinggi dibandingkan dengan genotipe lainnya. Genotipe B12653-MR-8-2-PN-3-3 dan B12653-MR-8-2-PN-2-2 berdasarkan hasil uji lanjut menunjukkan tidak berbeda nyata dengan genotipe yang diduga memiliki vigor daya simpan lebih tinggi, karena genotipe ini daya berkecambahnya kurang dari P 40. Sidik ragam V DS benih padi sawah secara rinci tercantum pada Lampiran 7. Tabel 7. Vigor Daya Simpan (V DS ) Benih Padi Sawah yang di Uji dengan Metode Pengusangan Cepat Fisik Selama 40 Jam Genotipe Padi Sawah Tolok ukur DB (%) IV (%) BKKN (g) B SI-1-1-MR-2-PN a a B12653-MR-8-2-PN a a B11742-RS*2-4-MR SI-4-4-MR-3-PN ab a B SI-2-2-MR-3-PN ab a B12653-MR-8-2-PN a-c ab B12653-MR-8-2-PN a-d ab B12653-MR-8-2-PN a-d ab B12328D-PN b-d ab Sintanur cd ab Ciherang d b Keterangan: Angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5% Genotipe padi gogo yang diduga memiliki vigor daya simpan lebih tinggi, adalah B12154D-MR-22-8, B12165D-MR-8-1, B12492C-MR , B12492C- MR , B11604E-TB , SMD9-1D-MR-9, dan B12476E-MR-19-2 dengan persentase nilai tengah daya berkecambah 60% (Tabel 8). Daya berkecambah yang tinggi tidak selalu menggambarkan nilai indeks vigor benih juga tinggi, seperti pada genotipe B12492C-MR dan B12492C-MR yang memiliki daya berkecambah 73.33% dan 70.67% dengan indeks vigor 0%.

45 Nilai indeks vigor yang rendah dikarenakan adanya perbedaan kemampuan tumbuh kecambah normal pada pengamatan hari ke-5 setelah tanam. Perbedaan ini diduga dipengaruhi oleh vigor awal dan faktor genetik setiap genotipe benih. Sidik ragam genotipe padi gogo setelah mengalami pengusangan dapat dilihat pada Lampiran 8. Tabel 8. Vigor Daya Simpan (V DS ) Benih Padi Gogo yang di Uji dengan Metode Pengusangan Cepat Fisik Selama 61 Jam Genotipe Padi Gogo Tolok Ukur DB (%) IV (%) BKKN (g) B12154D-MR a 12 ab 0.13 a B12165D-MR a a 0.12 ab B12492C-MR ab 0.00 c 0.09 a-c B12492C-MR ab 0.00 c 0.08 a-d B11604E-TB ab 4.00 bc 0.09 a-c SMD9-1D-MR a-c a 0.09 a-c B12476E-MR a-c 2.67 b-c 0.08 a-d B12490C-MR a-d 2.67 bc 0.07 b-d B12160D-MR a-d 9.33 a-c 0.09 a-c B12492C-MR a-d 0.00 c 0.06 b-d B12161D-MR a-d 8.00 a-c 0.08 a-d B11908F-TB b-e 6.67 a-c 0.06 b-d SMD9-5D-MR b-e 2.67 bc 0.10 a-c B11592F-MR c-f 0.00 c 0.03 de B11787E-MR d-f 0.00 c 0.05 c-e B11592F-MR ef 0.00 c 0.03 de B11787E-MR ef 1.33 c 0.05 c-e BP1351D PK ef 0.00 c 0 e B11592F-MR f 0.00 c 0 e B12799E-TB f 0.00 c 0 e Keterangan: Angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5% Tabel 9 menunjukkan bahwa semua genotipe padi rawa memiliki vigor daya simpan rendah karena nilai tengah daya berkecambahnya 60%, nilai terbesar hanya 57.33% pada genotipe B MR-3-KA-1. Nilai terkecil daya berkecambah adalah 0% pada genotipe B12799E-TB-1-1-4, sehingga dapat dikatakan genotipe ini memiliki V DS sangat rendah karena berdasarkan tidak adanya kecambah yang normal setelah benih mengalami penderaan selama 48 jam. Hal ini dapat disebabkan oleh faktor genetik atau innate factor, induced 29

46 factor yaitu faktor lapang mulai benih ditanam sampai siap simpan, factor enforced atau kondisi penyimpanan. Tabel sidik ragam genotipe padi rawa pengujian V DS dapat dilihat pada Lampiran 9. Tabel 9. Vigor Daya Simpan (V DS ) Benih Padi Rawa yang di Uji dengan Metode Pengusangan Cepat Fisik Selama 48 Jam Genotipe Padi Rawa Tolok Ukur DB (%) IV (%) BKKN (g) B MR-3-KA ab 0.08 ab B MR-2-KA b 0.06 ab B MR-1-KA b 0.06 ab B MR-KA b 0.04 b B MR-1-KA ab 0.10 ab B10528P-KN b 0.07 ab B MR-2-KA b 0.03 b B MR-2-KA a 0.17 a B MR-2-KA b 0.11 ab B MR-2-KA b 0.03 b B MR-2-KA b 0.04 b B MR-1-KA b 0.11 ab B MR-2-KA b 0.10 ab B MR-1-KA b 0.10 ab BP1031F-PN KN b 0.04 b B MR-1-KA b 0.04 b B MR-2-KA b 0.06 ab B MR-2-KN b 0.04 b B MR-3-KA b 0.04 b B MR-2-KA b 0.01 b Keterangan: Angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5% 30 Daya berkecambah benih padi setelah mengalami pengusangan ditunjukkan pada Gambar 5. Genotipe yang memiliki vigor tinggi, persentase kecambah normal tinggi seperti terlihat pada Gambar 5A, sedangkan genotipe yang vigornya rendah persentase kecambah normal rendah, kecambah abnormal dan benih mati meningkat seperti pada Gambar 5B.

47 31 A Keterangan: A) Genotipe padi yang memiliki vigor tinggi, B) Genotipe padi yang memiliki vigor rendah Gambar 5. Vigor Benih setelah Pengusangan B Menurut Pian (1981), vigor benih pada awal penyimpanan merupakan faktor penting yang berpengaruh terhadap daya simpan. Vigor benih pada awal penyimpanan ditentukan oleh berbagai faktor, antara lain kondisi hidup tanaman induk dan pengolahan benih sehingga terdapat keragaman daya simpan walaupun kondisi penyimpanan sama, oleh karena itu pengujian vigor daya simpan sangat diperlukan untuk menduga periode simpan sekelompok benih dapat disimpan dalam kondisi simpan tertentu. Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) pada Kondisi Sub-optimum a. Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) pada Kondisi Sub-optimum Kekeringan Pengujian V KT pada kondisi sub-optimum kekeringan pada penelitian ini menggunakan dua metode, yaitu cekaman kekeringan dengan larutan PEG-6000 dan metode tingkat ketinggian posisi benih. Tolok ukur yang diamati pada kedua metode ini sama, kecuali tolok ukur indeks vigor tidak diamati pada metode kekeringan pengujian V (ketinggian) KT. Tabel 10 menunjukkan rekapitulasi hasil sidik kekeringan (PEG) kekeringan ragam pengujian V KT dan V (ketinggian) KT. Pengujian kekeringan(peg) V KT pada benih padi sawah, menunjukkan bahwa genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap daya berkecambah, indeks vigor, dan berat kering kecambah normal. Pada perlakuan ini genotipe juga berpengaruh nyata terhadap panjang plumula, tetapi tidak berpengaruh nyata pada tolok ukur panjang

48 32 kecambah dan panjang akar. Pada benih padi gogo pengujian V kekeringan(peg) KT, menunjukkan bahwa genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap daya berkecambah dan berat kering kecambah normal, serta berpengaruh nyata terhadap tolok ukur panjang kecambah dan panjang akar. Namun, genotipe tidak berpengaruh nyata terhadap tolok ukur indeks vigor dan panjang plumula. Tabel 10. Rekapitulasi Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) pada Kondisi Sub-optimum Kekeringan dengan Metode PEG Bar (V KT kekeringan(peg) ) dan Metode Tingkat Ketinggian (V KT kekeringan(ketinggian) ) Perlakuan Tolok Ukur kekeringan(peg) V KT kekeringan(ketinggian) V KT Padi Sawah Padi Gogo Padi Sawah Padi Gogo DB (%) ** ** * * IV (%) ** tn (-) (-) BKKN (g) ** ** tn * PK (cm) tn * * * PP (cm) * tn tn tn PA (cm) tn * ** ** Keterangan: ** = sangat nyata, * = nyata, tn = tidak nyata, (-) tidak di uji kekeringan (PEG) Nilai tertinggi daya berkecambah dengan perlakuan V KT pada padi gogo, yaitu sebesar 62.67% pada genotipe B12154D-MR-22-8 dan nilai terendah pada genotipe B12492C-MR sebesar 1.33%. Rendahnya jumlah kecambah normal karena konsentrasi PEG dapat menghambat pertumbuhan plumula pada fase perkecambahan, selain itu beberapa genotipe dengan perlakuan PEG-6000 terserang cendawan. Contoh kecambah yang terserang cendawan dapat dilihat pada Gambar 6. Penelitian Asfiruka (2010), menyatakan bahwa konsentrasi PEG-6000 dengan tekanan osmotik -2 bar dapat menghambat pertumbuhan plumula pada perkecambahan padi gogo.

49 33 Gambar 6. Kecambah yang Terserang Cendawan pada Perlakuan PEG-6000 Perlakuan V KT kekeringan (ketinggian) pada benih padi sawah, genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap panjang akar dan berpengaruh nyata terhadap tolok ukur daya berkecambah dan panjang kecambah, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap berat kering kecambah normal dan panjang plumula. Pada benih padi gogo, genotipe berpengaruh sangat nyata terhadap panjang akar dan berpengaruh nyata terhadap tolok ukur daya berkecambah, berat kering kecambah normal, dan panjang kecambah berpengaruh nyata, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap panjang plumula. kekeringan (ketinggian) Persentase daya berkecambah perlakuan V KT sangat rendah, berkisar 57.78%-20.00% pada benih padi sawah dan 44.45%-22.22% benih padi gogo. Hal ini dikarenakan media pada bagian atas mengering dengan tingkat kekeringan tidak merata, seperti genotipe B12653-MR-8-2-PN-2-2 terlihat pada Gambar 7. Media pada gulungan terluar memiliki tingkat kekeringan yang tinggi, sehingga benih yang ditanam pada posisi tersebut sebagian besar tumbuh abnormal bahkan pada beberapa genotipe tidak menunjukkan adanya pertumbuhan. Adanya cekaman air pada saat benih berkecambah maka metabolisme benih terganggu akibat air yang diperlukan tidak cukup, oleh karena itu hanya benih yang toleran kekeringan saja yang mampu berkecambah (Lestari dan Mariska, 2006).

50 34 Bagian terluar gulungan Bagian dalam gulungan Gambar 7. Perbedaan Penyerapan Air oleh Media Kertas pada perlakuan V KT kekeringan (ketinggian) Pengujian V KT kekeringan (PEG) pada benih padi sawah dapat diamati cukup dengan tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, dan berat kering kecambah normal, sedangkan pada benih padi gogo tolok ukur yang diamati adalah daya berkecambah dan berat kering kecambah normal. Berbeda dengan pangujian kekeringan V (ketinggian) KT, baik pada benih padi sawah maupun padi gogo hanya dengan mengamati tolok ukur panjang akar telah dapat membedakan genotipe tahan cekaman kekeringan, tetapi untuk mendapatkan informasi lebih dapat digunakan tolok ukur lainnya kecuali panjang plumula karena tolok ukur panjang plumula pada kedua metode tidak berpengaruh nyata. kekeringan Pengujian V (ketinggian) KT lebih mudah dan cepat dalam aplikasi serta secara ekonomis lebih murah digunakan untuk pengujian V KT pada kondisi suboptimum kekeringan dibandingkan pengujian V (PEG) KT. Secara visual kekeringan kekeringan pengujian V (ketinggian) KT terlihat seperti Gambar 8. Tolok ukur yang diamati cukup panjang akar sudah dapat memberikan informasi untuk membedakan genotipe toleran kekeringan. Benih yang memiliki nilai panjang akar tertinggi dapat dikatakan benih tersebut tahan terhadap cekaman kekeringan. Menurut Suardi (2000), akar sangat berperan dalam penyerapan dan mencari air dari dalam lapisan tanah untuk memenuhi kebutuhan metabolisme tanaman.

51 35 A B Keterangan: A) Pengujian V KT kekeringan (ketinggian) 1 HST, B) Pengujian V KT kekeringan (ketinggian) 7 HST Gambar 8. Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh dengan Metode Tingkat Ketinggian (V KT kekeringan (ketinggian) ) Selaras dengan hasil penelitian Madyasari (2011), metode tingkat ketinggian media kertas stensildengan ketinggian posisi tanam 30 cm dan diletakkan pada wadah berisi air setinggi 3 cm merupakan metode terpilih yang dapat membedakan antara genotipe peka dengan varietas toleran kekeringan, selain itu juga mudah dalam aplikasi serta waktu yang dibutuhkan lebih singkat. b. Pengujian Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) pada Kondisi Sub-optimum Salinitas Pengujian V KT pada kondisi sub-optimum selain cekaman kekeringan juga salin dilakukan untuk cekaman salinitas. Pengujian V (NaCl) KT ini diaplikasikan pada genotipe padi rawa, karena lahan rawa lebih banyak mengalami cekaman lingkungan kadar garam tinggi. Tabel 11 menunjukkan bahwa respon genotipe salin(nacl) pada nilai tengah semua tolok ukur yang diamati dalam pengujian V KT memiliki respon yang berbeda. Genotipe yang memiliki daya berkecambah tinggi tidak menggambarkan nilai indeks vigor, berat kering kecambah normal, panjang plumula dan panjang akar yang tinggi juga. Hal ini terlihat pada genotipe B MR-2-KA-1.