TINJAUAN PUSTAKA Viabilitas Benih

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Viabilitas Benih Kualitas benih dapat dilihat dari viabilitas dan vigornya. Menurut Copeland dan McDonald (1995), sebagian besar ahli teknologi benih dan kalangan perdagangan mengartikan viabilitas sebagai kemampuan benih untuk berkecambah dan menghasilkan kecambah secara normal. Sadjad (1972) yang menyatakan viabilitas benih adalah gejala hidup benih yang dapat ditunjukkan melalui metabolisme benih dengan gejala pertumbuhan. Menurut Sadjad (1993) tujuan analisis viabilitas benih adalah untuk memperoleh informasi mutu fisiologi benih. Gejala yang dimaksud adalah potensi tumbuh dan daya berkecambah. Klasifikasi metode analisis viabilitas benih meliputi metode langsung dan tidak langsung. Metode langsung apabila deteksi viabilitas dilakukan terhadap sejumlah benih sekaligus. Metode tidak langsung dilakukan dalam pengujian viabilitas benih apabila deteksi viabilitas didasarkan pada aktivitas pernafasan sejumlah benih atau aktivitas suatu enzim yang ada kaitannya dengan pertumbuhan. Mengacu pada definisi ISTA (2006) yang dimaksud dengan daya berkecambah di dalam pengujian laboratorium adalah muncul dan berkembangnya kecambah sampai suatu tahap dimana struktur esensialnya mengindikasikan dapat tidaknya berkembang lebih lanjut menjadi tanaman yang normal pada kondisi tanah yang sesuai. Pada kenyataannya kondisi penanaman di lapang lebih sering tidak seoptimum kondisi di laboratorium, sehingga lot benih yang mempunyai persentase daya berkecambah tinggi dapat memiliki nilai pemunculan kecambah (field emergence) yang rendah di lapang. Perdagangan benih di Indonesia mengacu kepada Undang-undang Nomor 12 tahun 1992 tentang Sistem Budidaya Tanaman. Pada pasal 13 ayat (3) disebutkan Benih bina yang lulus sertifikasi apabila akan diedarkan wajib diberi label. Pada Peraturan Menteri Pertanian Nomor: 39/Permentan/ OT.140/8/2006 tentang Produksi, Sertifikasi dan Peredaran Benih Bina, disebutkan pada pasal 35 ayat (1): untuk mengetahui mutu fisik dan fisiologis kelompok calon benih dilakukan uji di laboratorium. Pengujian mutu benih yang dilakukan di laboratorium dan datanya dicantumkan pada label benih adalah kadar air (KA), kemurnian benih (KM) dan daya berkecambah (DB). Data DB merupakan data mutu fisiologis benih. Pada umumnya data DB seringkali memberikan hasil yang over estimate, berbeda

2 5 dengan kenyataan di lapang. Hal ini terjadi karena kondisi di lapang tidak selalu optimum. Pengujian daya berkecambah benih merupakan suatu peubah viabilitas benih yang memperkirakan parameter viabilitas potensial lot benih, diukur dengan persentase kecambah normal. Daya berkecambah benih adalah muncul dan berkembangnya struktur terpenting dari embrio benih serta kecambah tersebut menunjukkan kemampuan untuk berkembang menjadi tanaman normal pada kondisi lingkungan yang menguntungkan. (Copeland & McDonald 1995). Penggunaan kondisi laboratorium yang optimum/terkontrol memungkinkan hasil persentase DB maksimum sehingga dapat memberikan hasil yang konsisten bila diuji di berbagai laboratorium. Copeland dan McDonald (1995) mengatakan bahwa pengujian daya berkecambah adalah prosedur analisis untuk mengevaluasi perkecambahan benih pada kondisi yang optimum (favourable) dan terstandardisadi yang jarang sekali sesuai dengan kondisi lapang. Lebih lanjut Bradford (2004) menambahkan bahwa apabila pengujian dilakukan sesuai dengan kondisi di lapang maka konsistensi dan keseragaman sukar dicapai, meskipun cara pengujian ini berkorelasi lebih tinggi. Vigor Benih Definisi vigor menurut ISTA (2006) adalah sekumpulan sifat yang dimiliki benih yang menentukan tingkat potensi aktivitas dan kinerja benih atau lot benih selama perkecambahan dan munculnya kecambah. Copeland dan McDonald (1995) menyatakan kinerja tersebut adalah (1) proses dan reaksi biokimia selama perkecambahan seperti reaksi enzim dan aktivitas respirasi, (2) rata-rata keseragaman perkecambahan benih dan pertumbuhan kecambah, (3) rata-rata keseragaman munculnya kecambah dan pertumbuhannya di lapang dan (4) kemampuan munculnya kecambah pada kondisi lingkungan yang sub optimum. Secara umum vigor diartikan sebagai kemampuan benih untuk tumbuh normal pada keadaan lingkungan yang sub-optimum. Ciri-ciri vigor tersebut menurut Sadjad (1980) diperlihatkan oleh pertumbuhan yang cepat dan merata pada kondisi lapang yang beragam. Lebih lanjut Sadjad (1993) mendefinisikan vigor benih sebagai suatu kemampuan benih untuk tumbuh menjadi tanaman yang berproduksi normal dalam keadaan yang sub optimum,

3 6 dan diatas normal dalam keadaan yang optimum, atau mampu disimpan pada kondisi yang suboptimum dan tahan disimpan lama dalam kondisi yang optimum. Definisi vigor menurut AOSA (1983) adalah suatu indikator yang dapat menunjukkan bagaimana benih tumbuh pada kondisi lapang yang bervariasi. Vigor merupakan gabungan antara umur benih, ketahanan, kekuatan dan kesehatan benih yang diukur melalui kondisi fisiologisnya, yaitu pengujian stress atau melalui analisis biokimia. Sutopo (2002) mengatakan bahwa secara umum vigor dapat diartikan sebagai kemampuan benih untuk tumbuh normal pada keadaan lingkungan yang sub optimum. Sadjad (1993) mengemukakan bahwa vigor benih dalam hitungan viabilitas absolut merupakan indikasi viabilitas benih yang menunjukkan benih kuat tumbuh di lapang dalam kondisi yang suboptimum dan tahan disimpan dalam kondisi yang tidak ideal. Berdasarkan hal tersebut vigor benih dipilah atas dua klasifikasi, yaitu vigor kekuatan tumbuh (V KT ) dan vigor daya simpan (V DS ). Kedua nacam vigor itu dikaitkan pada analisis suatu lot benih, merupakan parameter viabilitas absolut yang peubahnya dapat bermacam-macam. Sutopo (2002) menyatakan bahwa vigor benih yang tinggi dicirikan antara lain oleh: (1) tahan disimpan lama (2) tahan terhadap hama dan penyakit (3) pertumbuhan yang cepat dan merata (4) mampu menghasilkan tanaman dewasa yang normal dan berproduksi baik dalam keadaan lingkungan sub-optimal. Copeland dan McDonald (l995) mengemukakan bahwa proses penuaan atau mundurnya vigor secara fisiologis ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, penurunan pemunculan kecambah di lapangan (field emergence), terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatnya kepekaan terhadap lingkungan yang ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman. Informasi vigor benih penting diketahui untuk mengetahui pertumbuhan benih pada lingkungan yang memiliki tingkat kesuburan yang beragam, kelembaban yang berbeda dan musim yang tidak terduga. Pengujian vigor benih memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan pengujian daya berkecambah. Menurut Copeland dan McDonald (1995) kelebihan pengujian vigor dibandingkan pengujian daya berkecambah adalah : 1. Definisi perkecambahan benih menekankan evaluasi terhadap struktur esensial yang akan menghasilkan tanaman normal. Penekanan pada morfologi kecambah sedikit korelasinya dengan kecepatan tumbuh, yang merupakan kriteria utama bagi keberhasilan pertanaman.

4 7 2. Uji daya berkecambah harus dilakukan pada media standar yang steril dalam ruangan lembap dengan suhu terkontrol. Pada dasarnya uji daya berkecambah menunjukkan kemampuan maksimum suatu lot benih untuk menghasilkan tanaman. Nilai daya berkecambah umumnya lebih besar dari pemunculan bibit di lapang. 3. Penghitungan pertama pada uji daya berkecambah bertujuan untuk mengeluarkan benih yang telah berkecambah normal. Penghitungan terakhir dirancang untuk memberikan cukup waktu sehingga benih yang kurang vigor dapat berkecambah normal. Nilai yang diperoleh pada pengujian ini adalah persentase perkecambahan yang merupakan gabungan kecambah kuat dan lemah. Pada umumnya kecambah yang lemah tidak akan tumbuh baik di lingkungan yang sub-optimum. 4. Berdasarkan definisi, perkecambahan tidak berskala. Penilaian perkecambahan suatu benih terbagi dalam germinable atau non-germinable, tidak ada pemisahan kecambah kuat dan lemah, sedangkan benih yang dinilai germinable dapat menunjukkan keragaman pertumbuhan di lapang. Uji daya berkecambah tidak dapat menduga sifat progresif deteriorasi benih yang berdampak pada tegakan pertanaman. Pengujian vigor benih dapat memberikan informasi yang lebih banyak dibandingkan pengujian daya berkecambah, dan bermanfaat untuk melihat potensi daya simpan, estimasi nilai penanaman atau performa pertumbuhan benih di lapang. Pengujian vigor merupakan indeks mutu benih yang lebih peka dibandingkan pengujian daya berkecambah, karena penurunan vigor lebih dulu terjadi sebelum penurunan perkecambahan. Berbagai Metode Pengujian Vigor Benih Metode pengujian vigor yang ideal menurut Copeland dan McDonald (1980) memiliki beberapa karakteristik, yaitu: (1) murah, (2) pelaksanaannya cepat, (3) mudah dilakukan, (4) objektif (dapat distandarisasi dengan mudah dan terhindar dari interpretasi subjektif), (5) reproducible (dapat diulang), (6) berkorelasi erat dengan pertumbuhan di lapang. Berbagai metode pengujian vigor telah banyak dilakukan oleh para peneliti namun yang sudah diterima oleh ISTA sebagai metode resmi untuk pengujian vigor adalah uji DHL bagi benih kacang kapri dan Accelerated Ageing Test (AA) untuk kedelai. Hasil survey tahun 2000 di Brazil menunjukkan pengujian vigor sudah dilaksanakan

5 8 secara rutin di laboratorium swasta (60%) dan di laboratorium pemerintah (71%) dengan berbagai metode (Tabel 1). Pengujian vigor merupakan salah satu cara yang semakin sering digunakan oleh industri benih di Brazil untuk menentukan mutu fisiologis benih dan dapat digunakan sebagai jaminan dalam komersialisasi benih. Tabel 1. Pengujian vigor benih yang dilakukan secara rutin di Brazil untuk beberapa jenis tanaman Tanaman Lab. Swasta Lab. Pemerintah Primer Sekunder*) Primer Sekunder*) Kedelai TZ (20%) AA (10%) AA (5%) TZ (5%) SVC (5%) AA (71%) TZ (29%) EC (14%) AA (14%) TZ (14%) EC (14%) CD (14%) Kapas CT (5%) TZ (5%) AA (43%) GLT (43%) SVC (5%) Kacang Tanah - - AA (14%) EC (14%) Kopi - - AA (14%) TZ (14%) Padi SVC (5%) - AA (29%) EC (14%) Jagung CT (5%) AA (5%) CT (10%) AA (5%) TZ (14%) CT (57%) AA (29 %) AA (29%) CT (14%) TZ (14%) Gandum - - AA (29 %) CT (14%) Sorgum AA (10%) CT (5%) EC (14%) CT (14%) EC (14%) Sumber : Vieira et al. (2004) Ket: SVC : seedling vigor classification; CD : controlled deteriorasition GLT : germination at low temperature; TZ : tetrazolium test. EC : electrical conductivity; AA : accelerated Ageing; CT : cold test; *) Pengujian sekunder yang dilakukan sewaktu-waktu disamping pengujian primer yang rutin dilaksanakan sebagai pengujian utama di laboratorium. Pengujian vigor benih perlu dilakukan terutama untuk benih-benih yang sudah mendekati batas masa kadaluarsa. Vigor benih terbukti berpengaruh pertumbuhan di lapang. Sadjad (1994) mengemukakan bahwa uji vigor dapat diamati dengan indikasi langsung maupun tidak langsung. Indikasi langsung ditunjukkan oleh kinerja pertumbuhan benih tersebut, sedangkan indikasi tidak langsung ditunjukkan oleh aktivitas metabolisme benih. Pengujian vigor yang sudah diterima sebagai metode resmi dalam peraturan ISTA tahun 2006 adalah konduktivitas listrik untuk kacang kapri (Pisum sativum) dan Accelerated Ageing untuk benih kedelai (Glycine max L.).

6 9 Menurut Hampton dan TeKrony 1995, metode pengujian vigor lain yang disarankan untuk digunakan adalah cold test, cool germination test, controlled deterioration test, complex stressing vigor test, hiltner test, seedling growth test dan tetrazolium test. Beberapa peubah vigor atau indikasi vigor yang dapat digunakan untuk mendeteksi vigor : Kecepatan Tumbuh (K CT ) Pengujian mutu benih harus dapat menduga pertumbuhan benih di lapang, sehingga kebutuhan benih dalam suatu areal pertanaman dapat diestimasi dengan baik. Pada benih yang memiliki nilai K CT yang tinggi akan menunjukkan bahwa benih tersebut memiliki vigor yang lebih tinggi. Menurut Sadjad (1993), peubah Kecepatan Tumbuh (K CT ) mengindikasikan V KT karena benih yang cepat tumbuh lebih mampu menghadapi kondisi lapang yang suboptimum. K CT diukur dengan jumlah tambahan perkecambahan setiap hari atau etmal dalam kurun waktu perkecambahan pada kondisi optimum. Unit peubah K CT adalah % per hari atau % per etmal. Secara teoritis, K CT maksimal adalah 50% per etmal apabila benih tumbuh normal 100% sesudah dua etmal. Apabila perkecambahan benih dihitung pada kurun waktu 5 etmal dan pada atmal ke 1, 2 masih belum ada tambahan perkecambahan, setelah atmal ke 3, 4 dan 5 masing-masing terdapat pertambahan persentase kecambah 30, 40 dan 30% maka nilai K CT yang didapatkan adalah % per etmal atau 26% per etmal. Semakin tinggi nilai K CT semakin tinggi pula vigor lot benih tersebut. Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Ilyas (1986) menunjukkan bahwa peubah kecepatan tumbuh berkorelasi paling erat dengan produksi kedelai per hektar dibandingkan daya berkecambah, keserempakan tumbuh bibit, tinggi bibit, tinggi tanaman dan jumlah buku produktif. Penelitian Kulik dan Yaklich (1982) mengemukakan bahwa pengujian kecepatan tumbuh pada benih kedelai merupakan pengujian laboratorium yang dapat digunakan untuk menduga pertumbuhan di lapang. Hal senada diungkapkan oleh Sukarman dan Muhadjir (1993) yang mengemukakan bahwa indeks kecepatan tumbuh pada kedelai varietas Galunggung, Kerinci dan Lokon dengan Kadar air 7 10% dapat menggambarkan pertumbuhan di lapang dibandingkan nilai daya berkecambah. Menurut Contreras dan Barros (2005) kecepatan tumbuh pada benih lettuce dapat menunjukkan karakter vigor.

7 Indeks Vigor (IV) 10 Copeland dan McDonald (1995) mengatakan bahwa indeks vigor merupakan persentase kecambah normal pada hitungan pertama pengujian daya berkecambah. Indeks vigor dan K CT yang tinggi akan menunjukkan benih berkecambah lebih cepat, sehingga digolongkan dalam vigor. Menurut Sadjad (1994), benih yang cepat tumbuh menunjukkan benih tersebut mampu mengatasi berbagai macam kondisi sub-optimum. Nilai indeks vigor selalu lebih rendah dibandingkan nilai daya berkecambah tetapi cenderung mendekati pertumbuhan benih di lapang. Miguel dan Filho (2002) menunjukkan bahwa pada benih jagung perhitungan pertama pada pengujian perkecambahan dapat menunjukkan performansi pertumbuhan benih di lapang (seedling emergence). Nilai IV dapat digunakan untuk menduga pertumbuhan di lapang. Hal ini sesuai dengan penelitian TeKrony dan Egli (1977) pada benih kedelai yang menunjukkan bahwa pengujian persentase kecambah normal pada hari ke-4 berkorelasi dengan field emergence (dihitung segera setelah benih mulai berkecambah hingga kotiledon muncul di atas permukaan tanah). Contreras dan Barros (2005) yang menyakan hal senada bahwa nilai IV pada benih lettuce memiliki korelasi dengan pertumbuhan di lapang. Nilai indeks vigor dapat digunakan untuk mendeteksi mutu benih selama penyimpanan. Penelitian yang dilakukan oleh Wahyuni dan Nugraha (1995) juga menunjukkan bahwa nilai indeks vigor berhubungan dengan vigor benih selama penyimpanan. Benih padi dengan berat jenis (g/ml) memiliki vigor terendah dibanding fraksi berat jenis yang lebih tinggi, sedangkan benih dengan berat jenis yang lebih tinggi masih memiliki vigor yang tinggi sampai periode simpan 5 bulan Vigor setelah Accelerated Ageing (V AA ) Accelerated Ageing Test merupakan salah satu pengujian vigor yang paling populer. Hal ini karena pengujian ini sederhana sehingga mudah untuk distandardisasikan. Meskipun demikian, dalam ISTA Rules pengujian vigor yang menggunakan metode ini baru untuk benih kedelai (Glycine max). Pada prinsipnya pengujian Accelerated Ageing (AA) dapat diterapkan untuk berbagai jenis benih tanaman dengan berbagai persyaratan yang berbeda antar jenis benih (Tabel 2).

8 Tabel 2. Pengujian vigor pada berbagai benih tanaman menggunakan metode Accelerated Ageing Inner Chamber 1) Outer Chamber 2) Jenis Tanaman Berat Jumlah Suhu Waktu KA 3) benih (g) chamber ( o C) (jam) Phaseolus vulgaris (dry) Glycine max (L). Merril) Zea mays Z.mays L. Saccharata Lactuca sativa Allium cepa Capsicum spp Sorghum bicolor Lycopersicum Triticum aestivum Sumber : Hampton dan TeKrony (1995) 1) 2) 3) Kotak plastik tempat benih Inkubator Kadar air setelah Ageing (berdasarkan berat basah) 11 Pengujian ini mengekspos benih pada dua kondisi lingkungan yang menyebabkan deteriorasi benih secara cepat, yaitu suhu dan kelembapan tinggi. Benih yang bervigor tinggi akan tetap memiliki performa yang baik dan mengalami deteriorasi yang lebih lambat dibandingkan benih yang bervigor rendah. Performa yang ditunjukkan melalui uji AA dapat dilihat melalui persentase kecambah normal. Daya Tumbuh (DT) Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengetahui hubungan pengujian vigor di laboratorium dengan pemunculan kecambah di lapang, pertumbuhan tanaman di lapang dan produksi tanaman. Berdasarkan hasil penelitian Tekrony dan Egli (1977) menunjukkan bahwa pengujian AA pada benih kedelai berkorelasi dengan daya tumbuh di lapang, hal ini ditunjukkan dengan adanya nilai r sebesar Kulik dan Yaklich (1982) memberikan dua istilah yang berbeda untuk pendugaan daya tumbuh pada benih kedelai yaitu estimating potensial field emergence (E) dan predicting field emergence (P). Bilamana nilai E 80%

9 12 menunjukkan bahwa benih akan berkecambah (emerge) 80 % atau lebih pada kondisi tertentu seperti dalam laboratorium. Sedangkan bilamana nilai P sebesar 80 % maka benih akan berkecambah (emergence) lebih atau sama dengan 80 % pada kondisi apapun. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Kulik dan Yaklich (1982) pada tahun 1975 dan 1976 menunjukkan bahwa hasil pengujian AA, uji tetrazolium dan Cold test pada benih kedelai dapat mengestimasi potensi daya tumbuh di lapang dengan melihat munculnya satu atau dua daun trifoliate telah terbuka. Beberapa penelitian tentang conductivity Test (pengujian konduktivitas) menunjukkan adanya korelasi dengan daya tumbuh (field emergence) di lapang Tao (1980) menunjukan korelasi tersebut pada benih kedelai, legum (Wang, 2004) dan pada benih kacang buncis (Kolasinska et al, 2000). Miguel dan Filho (2002) mengemukakan bahwa untuk mengetahui pertumbuhan benih jagung di lapang dapat diketahui melalui kebocoran kalium. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Dina (2006) menunjukkan bahwa uji tetrazolium pada benih kedelai memberikan suatu pola tertentu yang berkorelasi dengan pertumbuhan di lapang Pada penelitian ini, pengamatan daya tumbuh mengacu pada penelitian Kulik dan Yaklich (1982) yang mengatakan nilai field emergence pada benih kedelai merupakan jumlah kecambah dengan satu atau dua daun trifoliat yang telah muncul dan terbuka di atas permukaan tanah. Daya Hantar Listrik (DHL) Conductivity Test (pengujian konduktivitas) atau umumnya dikenal dengan istilah Daya Hantar Listrik pada benih merupakan salah satu pengujian vigor yang memiliki keunggulan tersendiri. Uji ini merupakan pengujian secara fisik untuk melihat tingkat kebocoran membran sel. Struktur membran yang jelek menyebabkan kebocoran sel yang tinggi dan erat hubungannya dengan benih yang rendah vigornya. Semakin banyak elektrolit seperti asam amino, asam organik lainnya serta ion-ion anorganik yang dikeluarkan benih ke air rendaman akan semakin tinggi pengukuran daya hantar listriknya. Prinsip pengujian konduktivitas listrik adalah mengukur jumlah larutan elektrolit atau ion yang keluar dari benih sebagai akibat kebocoran membran sel menggunakan alat yang disebut Konduktometer. Jumlah larutan elektrolit yang tinggi menunjukkan kebocoran yang tinggi yang menandakan membran sel

10 13 mengalami kerusakan sehingga digolongkan dalam lot benih bervigor rendah. Menurut Copeland dan McDonald (1995), benih bervigor rendah memiliki integritas membran yang rendah sebagai akibat dari deteriorasi selama penyimpanan dan yang disebabkan oleh adanya luka mekanis. Vigor benih dapat dideteksi secara dini dari integritas membran sel yang dapat diukur melalui konduktivitas bocoran benih. Menurut Heydecker (1974) gejala utama kemunduran benih adalah degradasi membran sel yang dikuti oleh penurunan energi untuk biosintesis. Gejala ini akan diikuti oleh gejala umum yang terjadi pada benih mundur. Roberts (1972) mengemukakan bahwa eksudat yang keluar karena kebocoran membran dapat mendorong berkembangnya mikroorganisme sehingga perkecambahan berjalan lambat, tegakan kecambah tidak seragam, kecambah peka terhadap stres ligkungan, pertumbuhan kecambah abnormal meningkat dan akhirnya benih kehilangan kemampuan berkecambah. Chang dan Sung (1998) mengatakan bahwa kerusakan membran pada benih tanaman jagung manis dapat menyebabkan perubahan metabolik yang merugikan, diikuti kekacauan sintesis dan kebocoran metabolit dan kebocoran elektrolit. Kebocoran gula dan elektrolit menyebabkan kemunduran metabolisme, penurunan respirasi, biosintesis dan efisiensi transport energi Pelaksanaan pengujian ini sederhana dan mudah. Meskipun demikian, dalam ISTA Rules (2006) pengujian daya hantar listrik yang sudah diterima sebagai metode resmi hingga saat ini hanya untuk benih kacang kapri (Pisum sativum) yang berkorelasi dengan potensi perkecambahan di lapangan. Interpretasi uji konduktivitas listrik belum ditetapkan selain hanya untuk perbandingan antar lot benih. Matthews dan Powell 1981 diacu dalam Hampton dan TeKrony (1995) mengemukakan interpretasi hasil uji konduktivitas listrik untuk kapri seperti pada Tabel 3. Tabel 3. Interpretasi hasil uji konduktivitas listrik pada benih kapri Kisaran nilai DHL Rekomendasi < 25 µs cm -1 g -1 dapat ditanam pada kondisi apapun µs cm -1 g -1 benih dapat ditanam tetapi pertumbuhannya akan buruk pada kondisi yang tidak sesuai µs cm -1 g -1 benih tidak dapat ditanam khususnya pada kondisi yang tidak sesuai > 43 µs cm -1 g -1 benih tidak layak ditanam Sumber : Matthews & Powell dalam Hampton & TeKrony 1995

11 14 Uji ini juga dilaporkan memberikan hasil yang berkorelasi dengan daya tumbuh (field emergence) di lapang pada benih kedelai (Tao, 1980), legum (Wang, 2004) dan pada benih kacang buncis (Kolasinska et al, 2000). Melihat sisi positif dari pengujian daya hantar listrik, maka metode ini memberikan peluang yang sangat baik untuk diterapkan pada benih kedelai yang memiliki kemunduran cepat. Benih yang memiliki kebocoran elektrolit tinggi dianggap memiliki vigor rendah, sedangkan yang kebocoran elektrolitnya rendah adalah benih bervigor tinggi (ISTA 2006). Selama imbibisi, benih yang memiliki struktur membran yang rusak akan melepas zat terlarut dari sitoplasma ke media imbibisi. Zat terlarut dengan sifat elektrolit membawa muatan listrik yang dapat dideteksi oleh konduktometer. Menurut Saenong (l986) pengukuran daya hantar listrik untuk taraf integritas membran juga dapat dijadikan indikasi vigor benih. Pengukuran tersebut didasarkan pada jumlah senyawa anorganik yang keluar ke dalam air rendaman benih yang dimbibisikan selama waktu tertentu. Semakin tinggi nilai daya hantar listrik maka viabilitas benih semakin menurun. Pertumbuhan benih yang kurang memuaskan di lapang antara lain disebabkan karena vigor benih yang rendah. Kelompok benih yang memiliki vigor tinggi mempunyai struktur sel dan membran sel yang masih baik sehingga dapat menahan bahan-bahan organik maupun anorganik yang ada di dalam membran, sebaliknya benih yang memiliki vigor rendah memiliki membran sel yang rusak sehingga tidak dapat mempertahankan bahan-bahan organik dan anorganik yang ada di dalamnya. Tingkat kebocoran membran dapat dijadikan indikasi vigor benih. Lebih lanjut Saenong (1986) mengatakan bahwa peubah DHL dapat digunakan sebagai indikasi vigor benih kedelai oleh pengaruh faktor induced karena didasarkan pada kepekaannya membedakan keragaman antar lot benih. Viabilitas benih yang diukur dengan peubah DHL akan lebih dini dalam menunjukkan kemunduran benih. Pian (l981) meneliti jumlah kebocoran glukosa dan fosfat anorganik dalam air rendaman benih jagung, yang pada dasarnya juga untuk mengukur integritas membran sebagai indikasi kemunduran benih. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai kebocoran glukosa dan senyawa fosfat organik, benih semakin mundur. Daya hantar listrik benih bertambah besar apabila benih telah mengalami kemunduran sehingga kebocoran elektrolit juga makin besar (Sadjad,1993). Menurut Copeland dan McDonald, (1995)

12 15 pengukuran konduktivitas pada kebocoran benih merupakan prosedur yang sederhana, cepat, praktis, dan tidak mahal. Kadar air dan ukuran benih berpengaruh terhadap jumlah elektrolit. Tingkat kebocoran membran dapat mengindikasikan vigor benih. Suatu lot benih yang memiliki vigor yang tinggi akan menunjukkan tingkat kebocoran membran yang rendah, sedangkan benih bervigor rendah akan menunjukkan tingkat kebocoran membran yang tinggi. Penelitian yang dilakukan oleh Budiarti (1999) menunjukkan bahwa benih kakao yang bervigor tinggi akan menunjukkan tingkat kebocoran membran yang rendah dan sebaliknya bagi benih yang bervigor rendah akan menunjukkan tingkat kebocoran membran yang tinggi. Hasil yang sama juga dilaporkan pada benih sudangrass (Sorghum sudanense Stapf) (Hsu et al. 2000); pada benih common bean (Kolasinska et al. 2000), pada benih jagung (Miguel & Filho, 2002). Purwanti (2004) mengatakan bahwa pada benih kedelai hitam dan kedelai kuning, kebocoran membran sel akibat deteriorasi menyebabkan penurunan vigor kedelai kuning menjadi lebih cepat. Semakin lama benih disimpan semakin bertambah tua sel-sel dalam benih. Kerusakan membran sel akibat deteriorasi akan mempengaruhi keadaan poros embrio dan kotiledon yang sebagian besar terdiri atas karbohidrat, protein dan lemak yang berguna untuk pertumbuhan awal benih. Kerusakan yang terjadi pada benih akan mengjambat lanju pertumbuhan kedelai. ISTA (2006) mengemukakan bahwa ukuran benih akan mempengaruhi laju kebocoran, sehingga akan berpengaruh pula pada nilai DHL. Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Tao (1980) yang mengatakan bahwa ukuran benih kedelai akan berpengaruh terhadap hasil uji DHL. Berdasarkan hal tersebut maka penggunaan metode uji DHL pada benih kedelai perlu diuji pada berbagai ukuran benih. Kebocoran Ion Menurut Abdul Baki dan Anderson dalam Pian (1981), di dalam benih yang mengalami kemunduran terjadi berbagai perubahan biokimia, perubahan biokimia terjadi jauh sebelum daya berkecambah menurun. Perubahan yang terjadi antara lain perubahan membran, cadangan makanan, aktivitas enzim, respirasi, laju sintesis etanol dan kromosom.

13 16 Salah satu peubah kimiawi yang dapat diamati dan berkaitan dengan pengujian daya hantar listrik adalah kandungan elektrolit yang terdapat dalam air rendaman benih. McDonald dan Wilson (1979) mengemukakan, air rendaman benih mengandung beberapa eksudat organik dan inorganik. Miguel dan Filho (2002) mengemukakan bahwa pada benih jagung, kalium merupakan ion-ion utama yang terdapat dalam bocoran selama proses imbibisi, diikuti oleh natrium dan kalsium dan dapat digunakan sebagai indikator dari integritas membran sel. Bhandal dan Malik dalam Salisbury (1995), mengemukakan bahwa kalium merupakan pengaktif dari sejumlah besar enzim yang penting untuk fotosintesis dan respirasi. Kalium mengaktifkan pula enzim yang diperlukan untuk membentuk pati dan protein. Berdasarkan hasil penelitian Budiarti (1999) pada benih kakao, hasil pengukuran kebocoran membran dengan peubah daya hantar listrik, kebocoran P dan kebocoran K menunjukkan nilai yang semakin tinggi dengan semakin rendahnya kadar air benih. Woodstock et al. yang diacu dalam Arief et al. (2004) mengemukakan bahwa kebocoran kalium dan kalsium dari benih kapas mampu menunjukkan indikasi potensi fisiologis benih. Indikasi potensi fisiologis yang ditunjukkan oleh adanya bocoran kalium memberikan hasil yang konsisten dengan uji konduktivitas. Cheng et al.(2005) menunjukkan adanya korelasi yang baik antara rasio K + /Na + dengan perkecambahan dan indeks perkecambahan pada benih Chinese cabbage (Brassica pekinensis (Louv.) Rupr). Hsu et al. (2000) menganalisis kandungan gula total dan kandungan kalium pada bocoran air rendaman benih Sudangrass (Sorghum sedanense Stapf). Hasil penelitiannya menyimpulkan bahwa kandungan kalium pada bocoran benih mengalami peningkatan namun kandungan total gula dan gula reduksi mengalami penurunan pada beberapa periode imbibisi. Informasi kebocoran kalium pada air rendaman benih belum banyak diketahui sehingga masih memerlukan kajian dan pengembangan untuk dapat diaplikasikan dalam pengujian mutu benih.