METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 13 METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Oktober 2010 hingga Januari 2011 di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, IPB Darmaga. Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan antara lain benih padi yang terdiri dari 5 (lima) varietas padi gogo yang berasal dari Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi yaitu Inpago 4, Inpago 5, Inpago 6, Towuti dan Batutegi, dan satu varietas peka kekeringan yang telah distandardisasi oleh IRRI yaitu IR20. Deskripsi masingmasing varietas dapat dilihat pada Lampiran 1 6. Bahan lainnya adalah PEG (Polyethylene glycol) BM 6000 untuk simulasi cekaman kekeringan, aquades untuk meningkatkan KA benih, kantung aluminium foil ukuran 8 x 10 cm dengan ketebalan 0.25 mm dan bobot 1.40 gram sebagai wadah benih selama penderaan, kertas merang sebagai media tanam/media perkecambahan, plastik PE sebagai pembungkus untuk menjaga kelembaban media tanam dan kertas label. Peralatan yang digunakan pada percobaan pertama adalah alat pengecambah benih (APB) tipe IPB 72-1, kuas, beaker glass, magnetic stirrer, sedangkan peralatan yang digunakan pada percobaan kedua adalah oven, neraca digital, desikator, sealer, refrigerator (4 o C), water bath 45 o C sebagai alat penderaan, alat pengecambah benih (APB) tipe IPB 72-1, alat pengepres kertas yang digunakan untuk mengepres kertas merang yang telah dilembabkan, pinset dan handsprayer. Metode Penelitian Kegiatan penelitian ini secara keseluruhan terdiri dari 3 (tiga) percobaan yaitu: (1) Pengaruh varietas dan tekanan osmotik PEG 6000 terhadap vigor kekeringan; (2) Pengaruh varietas dan kondisi PCT (kadar air benih dan lama penderaan) terhadap viabilitas; dan (3) Uji korelasi antara berbagai variabel percobaan 1 pada tekanan osmotik PEG 6000 terpilih dengan V PCT hasil percobaan 2.

2 14 Percobaan 1. Pengaruh Varietas dan Tekanan Osmotik PEG 6000 terhadap Vigor Kekeringan Percobaan ini dilaksanakan di laboratorium yang bertujuan untuk menentukan toleransi benih beberapa varietas padi gogo terhadap kekeringan menggunakan PEG 6000 dengan berbagai level tekanan osmotik. Rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama terdiri dari 6 (enam) varietas padi yaitu Inpago 4, Inpago 5, Inpago 6, Towuti, Batutegi dan IR20 sebagai faktor pertama dan level tekanan osmotik PEG 6000 yang terdiri dari empat tingkat antara lain 0 bar, -2 bar, -4 bar dan -6 bar (setara dengan 0 MPa, -0.2 MPa, -0.4 MPa dan -0.6 MPa) sebagai faktor kedua. Perhitungan level tekanan osmotik larutan PEG 6000 dilakukan dengan pendekatan rumus Michel & Kaufmann (1973). Kombinasi dari kedua faktor menghasilkan 24 perlakuan dan tiap perlakuan diulang tiga kali sehingga diperoleh 72 satuan percobaan dengan tiap ulangan terdiri atas 50 butir benih. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis ragam (Anova) dan pada perlakuan yang menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap variabel yang diamati, maka dilakukan uji lanjut menggunakan DMRT pada taraf nyata 5%. Percobaan 2. Pengaruh Varietas dan Kondisi PCT (Kadar Air Benih dan Lama Penderaan) terhadap Viabilitas Percobaan ini juga dilaksanakan di laboratorium dengan tujuan untuk menentukan kondisi PCT (kadar air benih dan lama penderaan) yang efektif untuk semua varietas padi gogo yang diuji vigornya dengan metode PCT (V PCT ). Percobaan ini menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor. Faktor pertama adalah varietas padi yang terdiri dari 6 (enam) varietas yaitu Inpago 4, Inpago 5, Inpago 6, Towuti, Batutegi dan IR20. Faktor kedua adalah kondisi PCT (kadar air benih [KA] dan lama penderaan) dengan 12 taraf yaitu: P 1 = KA 20% dan penderaan 24 jam P 2 = KA 20% dan penderaan 48 jam P 3 = KA 20% dan penderaan 72 jam P 4 = KA 22% dan penderaan 24 jam P 5 = KA 22% dan penderaan 48 jam P 6 = KA 22% dan penderaan 72 jam P 7 = KA 24% dan penderaan 24 jam P 8 = KA 24% dan penderaan 48 jam P 9 = KA 24% dan penderaan 72 jam P 10 = KA 26% dan penderaan 24 jam P 11 = KA 26% dan penderaan 48 jam P 12 = KA 26% dan penderaan 72 jam

3 15 Kombinasi dari kedua faktor menghasilkan 72 perlakuan dan tiap perlakuan diulang tiga kali sehingga diperoleh 216 satuan percobaan dengan tiap ulangannya berisi 50 butir benih. Model percobaan yang digunakan adalah: = nilai pengamatan pada perlakuan PCT ke-i, varietas padi ke-j dan kelompok ke-k = nilai tengah umum = pengaruh perlakuan PCT ke-i (i = 1, 2,, 12) = pengaruh perlakuan varietas padi ke-j (j = 1, 2,, 6) = pengaruh interaksi perlakuan PCT ke-i dan varietas padi ke-j = pengaruh kelompok ke-k = pengaruh galat percobaan dari perlakuan PCT ke-i, varietas padi ke-j dan kelompok ke-k Pengolahan data perlakuan yang berpengaruh nyata pada analisis ragam akan diuji lanjut dengan uji DMRT pada taraf nyata 5%. Percobaan 3. Uji Korelasi antara Berbagai Variabel Percobaan 1 pada Tekanan Osmotik PEG 6000 Terpilih dengan V PCT Hasil Percobaan 2 Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui tingkat keeratan hubungan antara tekanan osmotik PEG 6000 terpilih dari hasil percobaan 1 dengan V PCT hasil percobaan 2, sehingga nantinya dapat diketahui keefektifan metode PCT sebagai indikator dalam mengidentifikasi secara dini vigor kekuatan benih terhadap kekeringan. Berbagai variabel pengamatan hasil percobaan 1 pada tekanan osmotik PEG 6000 terpilih selanjutnya dikorelasikan dengan V PCT hasil percobaan 2. Analisis data akan dilakukan dengan menggunakan analisis korelasi sederhana antara V Kekeringan KT dengan V PCT. Tingkat hubungan antara V Kekeringan KT dengan V PCT

4 16 ditentukan oleh nilai koefisien korelasi. Di samping itu dilakukan juga analisis regresi linier sederhana dimana variabel V PCT difungsikan sebagai faktor X dan Kekeringan variabel V KT sebagai faktor Y dalam persamaan regresi tersebut. Persamaan regresi yang digunakan adalah: = variabel V KT = intersep = kemiringan atau gradient = variabel V PCT Pelaksanaan Penelitian Percobaan 1. Pengaruh Varietas dan Tekanan Osmotik PEG 6000 terhadap Vigor Kekeringan Percobaan ini diawali dengan menanam benih pada substrat kertas merang. Sebelumnya substrat dilembabkan dengan larutan PEG 6000 menggunakan kuas dan volume (ml) PEG 6000 pada setiap substrat sama jumlahnya. Kertas merang yang digunakan dalam setiap gulungan sebanyak 5 (lima) lembar dengan masingmasing lembar kertas merang membutuhkan 10 ml larutan PEG Level tekanan osmotik PEG 6000 terdiri dari empat tingkat yaitu 0 bar, -2 bar, -4 bar, dan -6 bar. Rumus perhitungan tekanan osmotik PEG 6000 menurut Michel & Kaufmann (1973) adalah sebagai berikut: Ψ s = (1.18 x 10-2 ) C (1.18 x 10-4 ) C 2 + (2.67 x 10-4 ) CT + (8.39 x 10-7 ) C 2 T Ψ s C = tekanan osmotik larutan (bar) = konsentrasi PEG 6000 dalam gram PEG/kg H 2 O T = suhu ruangan ( o C)

5 17 Berdasarkan pendekatan rumus Michel & Kaufmann (1973) dengan suhu ruangan 28 o C diperoleh tekanan osmotik -2 bar, -4 bar dan -6 bar masing-masing setara dengan g PEG/kg H 2 O, g PEG/kg H 2 O dan g PEG/kg H 2 O. Metode yang digunakan untuk mengecambahkan benih adalah metode Uji Kertas Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp) dan selanjutnya dimasukkan dalam alat pengecambah benih. Percobaan 2. Pengaruh Varietas dan Kondisi PCT (Kadar Air Benih dan Lama Penderaan) terhadap Viabilitas Pelaksanaan penelitian ini diawali dengan mengelompokkan benih berdasarkan perlakuan yang akan dilakukan, yaitu dengan meningkatkan kadar air dari setiap benih hingga mencapai 20%, 22%, 24% dan 26%. Selanjutnya benih tersebut dimasukkan ke dalam kantung aluminium foil dan ditambahkan aquades. Penambahan aquades sesuai dengan kadar air benih yang dikehendaki. Aluminium foil berisi benih dan aquades sesuai perlakuan selanjutnya dimasukkan ke dalam refrigerator bersuhu 4 o C dan didiamkan selama 24 jam agar benih berimbibisi dan mencapai kadar air kesetimbangan yang diinginkan. Berat benih pada kadar air benih yang diinginkan diperoleh dari formula (ISTA 2010) sebagai berikut: = kadar air awal dari benih (%) = kadar air benih yang diinginkan (%) = berat awal benih yang telah diketahui (g) = berat benih dengan kadar air yang diinginkan (g) Benih yang telah mencapai kadar air sesuai perlakuan kemudian dimasukkan ke dalam water bath bersuhu 45 o C selama 24, 48, dan 72 jam. Setelah waktu penderaan tercapai, benih dikeluarkan selanjutnya diuji dan dikecambahkan pada kondisi optimum dengan metode UKDdp dengan menggunakan kertas merang sebagai media, lalu dikecambahkan dalam alat pengecambah benih.

6 18 Percobaan 3. Uji Korelasi antara Berbagai Variabel Percobaan 1 pada Tekanan Osmotik PEG 6000 Terpilih dengan V PCT Hasil Percobaan 2 Hasil analisis pada percobaan 1 dan percobaan 2 diuji korelasinya dengan analisis korelasi sederhana antara V Kekeringan KT dengan V PCT dan analisis regresi linier sederhana. Tingkat hubungan antara V Kekeringan KT dengan V PCT ditentukan oleh nilai koefisien korelasi (r) dan didukung oleh nilai koefisien determinasi (R 2 ). Pengamatan Pengamatan untuk setiap variabel percobaan dilakukan dengan cara sebagai berikut: 1. Penetapan kadar air (KA), dilakukan dengan metode langsung yaitu menggunakan metode oven bersuhu tinggi pada suhu o C selama 2 jam. Benih digrinder terlebih dahulu sebelum dioven untuk memperkecil luas permukaan sehingga penetapan kadar air benih lebih akurat. Rumus menghitung kadar air (ISTA 2010): M1 = berat cawan + tutup (gram) M2 = berat cawan + tutup + benih sebelum dioven (gram) M3 = berat cawan + tutup + benih setelah dioven (gram) 2. Daya berkecambah (DB), pengamatan dilakukan terhadap kecambah normal pada pengamatan hari kelima dan ketujuh. Rumus penghitungan daya berkecambah: DB = daya berkecambah KN I = kecambah normal pada pengamatan pertama (hari ke-5) KN II = kecambah normal pada pengamatan kedua (hari ke-7) Kriteria kecambah normal yang digunakan mengacu pada ISTA (2010).

7 19 3. Kecepatan tumbuh (K CT ), pengamatan dilakukan setiap hari terhadap persentase kecambah normal dibagi dengan etmal. Nilai etmal kumulatif dimulai saat benih ditanam sampai dengan waktu pengamatan dan dihitung dengan rumus penentuan kecepatan tumbuh (Sadjad et al. 1999). K CT = kecepatan tumbuh N = persentase kecambah normal t = etmal (jumlah jam dari saat tanam dibagi 24 jam) t n = waktu akhir pengamatan 4. Indeks Vigor (IV), pengamatan dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan pertama (first count) yaitu pada hari ke Panjang Akar (PA): diukur mulai dari ujung akar hingga pangkal akar dengan satuan centimeter pada pengamatan hari ketujuh terhadap benih yang berkecambah secara normal. 6. Viabilitas PCT (V PCT ): dihitung berdasarkan persentase kecambah normal setelah benih mengalami penderaan dengan metode PCT pada kondisi kadar air benih dan lama penderaan tertentu.