KEMUNDURAN BENIH KEDELAI HITAM AKIBAT PENGUSANGAN CEPAT DENGAN APC IPB 77-1 MM DAN PENYIMPANAN ALAMI GIGIH KRIDANING PAWESTRI

Transkripsi

1 KEMUNDURAN BENIH KEDELAI HITAM AKIBAT PENGUSANGAN CEPAT DENGAN APC IPB 77-1 MM DAN PENYIMPANAN ALAMI GIGIH KRIDANING PAWESTRI DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kemunduran Benih Kedelai Hitam Akibat Pengusangan Cepat dengan APC IPB 77-1 MM dan Penyimpanan Alami adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Oktober 2013 Gigih Kridaning Pawestri NIM A

4 ABSTRAK GIGIH KRIDANING PAWESTRI. Kemunduran Benih Kedelai Hitam Akibat Pengusangan Cepat dengan APC IPB 77-1 MM dan Penyimpanan Alami. Dibimbing oleh M RAHMAD SUHARTANTO dan ABDUL QADIR. Kemunduran benih merupakan proses penurunan mutu secara berangsurangsur dan kumulatif serta tidak dapat balik akibat perubahan fisiologis yang disebabkan oleh faktor dari dalam benih. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kesesuaian penurunan viabilitas, vigor, dan kenaikan asam lemak bebas antara penyimpanan alami dengan pengusangan benih kedelai varietas Detam 1 dan Detam 2. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dari bulan April 2013 sampai Juni Penelitian ini terdiri dari dua percobaan yaitu penyimpanan alami dan pengusangan. Penyimpanan alami dilakukan pada ruangan dengan suhu 27 C 29 C dan RH 70% 75% sedangkan pada pengusangan benih diusangkan menggunakan APC IPB 77-1 MM dengan suhu dalam tabung pengusangan 45 C 50 C dan RH 87% 90%. Hasil penelitian diperoleh kesesuaian penurunan viabilitas, vigor, dan kenaikan asam lemak bebas antara penyimpanan alami dan pengusangan pada kedua varietas benih kedelai. Pengamatan asam lemak bebas varietas Detam 1 memiliki nilai yang sama pada penyimpanan 0 sampai 8 minggu dengan waktu pengusangan 0 sampai 45 menit. Nilai asam lemak bebas varietas Detam 2 pada penyimpanan 0 sampai 8 minggu sama dengan waktu pengusangan 0 sampai 30 menit dengan asumsi nilai asam lemak bebas pada penyimpanan minggu ke-10 sudah terjadi peningkatan. Kata kunci: asam lemak bebas, viabilitas, vigor

5 ABSTRACT GIGIH KRIDANING PAWESTRI. Deterioration of Black Soybean Seed Using Accelerated Aging Machine APC IPB 77-1 MM Compared to Natural Storage. Supervised by M RAHMAD SUHARTANTO and ABDUL QADIR. Seed deterioration is degradation processes gradually, cumulative, and irreversible due to chages caused by fisiologis factor. This research were conducted to determine the suitability of viability, vigor, and upsurge of free fatty acid between natural storage and accelerated aging of black soybean varieties Detam 1 dan Detam 2. The experiment were conducted in the Seed Science and Technology Laboratory, Department of Agronomy and Horticulture, Faculty of Agriculture, Bogor Agricultural University from April 2013 to Juni The research consisted of two experiment the natural storage and accelerated aging. The natural storage is done at temperature 27 C 29 C and RH 70% 75% while the accelerated aging soybeas seeds aged physically in APC IPB 77-1 MM at temperature 45 C 50 C and RH 87% 90%. Results of this study obtained compliance decreased viability, vigor, and increase free fatty acid between natural storage and accelerated aging in the two varieties of soybean. The observation of free fatty acid varieties Detam 1 has the same value at 0 to 8 weeks of storage with accelerated aging time 0 to 45 minutes. Free fatty acid values of varieties Detam 2 at 0 to 8 weeks of storage has the same value with accelerated aging time 0 to 30 minutes with the assumption that the value of free fatty acids in storage for 10 weeks had an increased. Keywords: free fatty acid, viability, vigor

6

7 KEMUNDURAN BENIH KEDELAI HITAM AKIBAT PENGUSANGAN CEPAT DENGAN APC IPB 77-1 MM DAN PENYIMPANAN ALAMI GIGIH KRIDANING PAWESTRI Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Agronomi dan Hortikultura DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

8

9 Judul Skripsi: Kemunduran Benih Kedelai Hitam Akibat Pengusangan Cepat dengan APe IPB 77-1 MM dan Penyimpanan Alami Nama : Gigih Kridaning Pawestri NIM : A Disetujui oleh Dr Ir M Rahmad Suhartanto, MSi Pembimbing I. 1, ":1 Tanggal Lu us:..,

10 Judul Skripsi : Kemunduran Benih Kedelai Hitam Akibat Pengusangan Cepat dengan APC IPB 77-1 MM dan Penyimpanan Alami Nama : Gigih Kridaning Pawestri NIM : A Disetujui oleh Dr Ir M Rahmad Suhartanto, MSi Pembimbing I Dr Ir Abdul Qadir, MSi Pembimbing II Diketahui oleh Dr Ir Agus Purwito, MScAgr Ketua Departemen Tanggal Lulus:

11 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta ala atas segala karunia-nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April sampai Juni 2013 ini ialah kemunduran benih, dengan judul Kemunduran Benih Kedelai Hitam Akibat Pengusangan Cepat dengan APC IPB 77-1 MM dan Penyimpanan Alami. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir M Rahmad Suhartanto, MSi dan Bapak Dr Ir Abdul Qadir, MSi selaku pembimbing. Kepada ibu, bapak, adik, dan teman-teman yang telah mendukung secara tulus baik moril maupun materi dan tidak lupa di ucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu selama pengumpulan data. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Oktober 2013 Gigih Kridaning Pawestri

12 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 2 Hipotesis 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Viabilitas dan Vigor Benih 2 Asam Lemak Bebas 3 Kemunduran Benih 3 Pengusangan Cepat 4 Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1MM 4 METODE 5 Tempat dan Waktu 5 Bahan dan Alat 5 Analisis Data 5 Pelaksanaan Penelitian 6 Pengamatan 7 HASIL DAN PEMBAHASAN 7 Kondisi Umum 8 Hubungan antara Kadar Air Penyimpanan Alami dan Kadar Air Pengusangan 8 Daya Berkecambah Benih Selama Waktu Penyimpanan Alami dan Waktu Pengusangan 10 Indeks Vigor Benih Selama Waktu Penyimpanan Alami dan Waktu Pengusangan 11 Hubungan Viabilitas dan Vigor Benih antara Penyimpanan Alami dan Pengusangan 13 Hubungan Asam Lemak Bebas antara Penyimpanan Alami dan Pengusangan 14 Hubungan antara Penurunan Viabilitas dan Vigor dengan Asam Lemak Bebas 17 xi xi xi

13 KESIMPULAN DAN SARAN 22 Kesimpulan 22 Saran 22 DAFTAR PUSTAKA 22 LAMPIRAN 25 RIWAYAT HIDUP 26

14 DAFTAR TABEL 1 Hubungan daya berkecambah dan indeks vigor antara penyimpanan alami dan pengusangan 13 DAFTAR GAMBAR 1 Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM 5 2 Garis regresi antara kadar air penyimpanan dengan kadar air pengusangan benih kedelai varietas Detam 1(a) dan Detam 2(b) 9 3 Garis regresi antara daya berkecambah dengan waktu pengusangan (a) dan waktu penyimpanan (b) benih kedelai 11 4 Garis regresi antara indeks vigor dengan waktu penyimpanan (a) dan waktu pengusangan (b) benih kedelai 12 5 Garis regresi antara asam lemak bebas dengan waktu penyimpanan alami benih kedelai varietas Detam 1(a) dan Detam 2(b) 14 6 Garis regresi antara asam lemak bebas dengan waktu pengusangan alami benih kedelai varietas Detam 1(a) dan Detam 2(b) 15 7 Garis regresi antara asam lemak bebas penyimpanan dengan asam lemak bebas pengusangan benih kedelai varietas Detam 1(a) dan Detam 2 (b) 17 8 Garis regresi antara asam lemak bebas penyimpanan dengan daya berkecambah penyimpanan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan detam 2(b) 18 9 Garis regresi antara asam lemak bebas pengusangan dengan daya berkecambah pengusangan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan detam 2(b) Garis regresi antara asam lemak bebas penyimpanan dengan indeks vigor penyimpanan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan detam 2(b) Garis regresi antara asam lemak bebas pengusangan dengan indeks vigor pengusangan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan detam 2(b) 21 DAFTAR LAMPIRAN 1 Cara kerja APC IPB 77-1 MM 25 2 Hasil uji asam lemak bebas selama waktu penyimpanan dan pengusangan 25

15

16 PENDAHULUAN Latar Belakang Kebutuhan kedelai di Indonesia setiap tahun mengalami peningkatan, pada tahun 2011 produksi kedelai sebanyak 851 ribu ton dan pada tahun 2012 mengalami peningkatan menjadi 852 ribu ton sedangkan kebutuhan kedelai pada tahun 2011 sebesar 2.16 juta ton dan mengalami kenaikan pada tahun 2012 menjadi 2.2 juta ton (BPS 2012). Purwanti (2004) menyatakan bahwa faktor yang membatasi produksi kedelai di daerah tropis adalah cepatnya kemunduran benih selama penyimpanan sehingga penyediaan benih berkualitas tinggi berkurang. Masih sedikitnya penyediaan benih bermutu menjadi masalah yang perlu dipecahkan karena hal ini akan mengakibatkan produktivitas kedelai menjadi rendah sehingga kebutuhan dalam negeri terutama dalam industri pangan tidak terpenuhi. Penyimpanan benih dilakukan dengan tujuan untuk mempertahankan viabilitas benih dalam periode simpan dengan waktu yang lama dan dapat ditanam pada musim berikutnya. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengetahui vigor daya simpan benih dan lamanya benih dapat disimpan adalah dengan cara pengusangan benih. Menurut Mugnisjah et al. (1994) 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 yang sesuai dengan kondisi sebenarnya. Kemunduran benih merupakan proses penurunan mutu secara berangsurangsur dan kumulatif serta tidak dapat balik (irreversible) akibat perubahan fisisologis yang disebabkan oleh faktor dari dalam benih. 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 (Copeland dan McDonald 2001). Pengujian benih ditujukan untuk mengetahui mutu atau kualitas benih. Terdapat dua metode yang dapat digunakan dalam pengujian viabilitas benih yaitu secara langsung dan tidak langsung. Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa pengujian daya berkecambah adalah prosedur analisis untuk mengevaluasi perkecambahan benih pada kondisi yang optimum (favourable) dan terstandarisasi yang jarang sesuai dengan kondisi lapang, sedangkan pengujian tidak langsung dapat dilakukan dengan uji cepat seperti uji daya hantar listrik, uji tetrazolium, dan pengusangan cepat. Benih kedelai memiliki kadar protein dan lemak masing-masing sebesar 37% 40% dan 25% 27% (Ferguson et al. 1990) tingginya kandungan protein dan lemak pada benih ini yang menyebabkan cepatnya proses kemunduran benih. Ketaren (1986) menyatakan bahwa selama proses penyimpanan lemak pada benih akan mengalami kerusakan dan menimbulkan ketengikan hal ini terjadi karena adanya proses oksidasi dan hidrolisa enzim selama pengolahan dan penyimpanan. Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa peningkatan kandungan asam

17 2 lemak bebas pada benih disebabkan adanya hidrolisis fosfolipid yang menyebabkan pelepasan gliserol dan asam lemak, dan reaksi tersebut dipercepat dengan meningkatnya kelembaban benih. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kesesuaian penurunan viabilitas, vigor, dan kenaikan asam lemak bebas benih kedelai hitam yang sudah diusangkan menggunakan APC IPB 77-1 MM dengan penyimpanan alami, serta untuk mengetahui hubungan antara asam lemak bebas dengan viabilitas dan vigor benih. Hipotesis 1. Terdapat kesesuaian penurunan viabilitas dan vigor pada pengusangan cepat dengan penyimpanan alami pada benih kedelai hitam. 2. Terdapat kesesuaian peningkatan asam lemak bebas pada penyimpanan alami dengan pengusangan. TINJAUAN PUSTAKA Viabilitas dan Vigor Benih Viabilitas benih adalah kemampuan benih untuk tumbuh normal pada kondisi optimum. Viabilitas benih dapat diindikasikan sebagai kinerja yang menunjukkan bahwa benih dalam keadaan hidup (Sadjad el al. 1999). Menurut Copeland dan McDonald (2001) tolak ukur viabilitas benih potensial adalah daya berkecambah benih dan berat kering kecambah normal. Pengujian daya berkecambah perlu dilakukan karena suatu kelompok benih terdiri dari populasi individu benih dimana masing-masing memiliki kemampuan sendiri untuk menjadi tanaman dewasa. Dalam penelitian Qadir (1994) menyebutkan bahwa daya berkecambah merupakan salah satu peubah yang banyak digunakan dalam penelitian viabilitas benih. Viabilitas benih dijabarkan menjadi tiga periode. Periode I adalah periode benih yang dimulai dari antesis hingga benih mencapai viabilitas maksimum pada fase matang fisiologi. Periode II adalah masa pemrosesan dan penyimpanan benih. Periode ini idealnya viabilitas benih harus dapat dipertahankan pada viabilitas maksimum hingga pada waktu benih harus ditanam. Namun pada kenyataannya viabilitas benih sesungguhnya mengalami penurunan. Periode III merupakan periode kritis dimana benih sudah harus ditanam karena telah terjadi penurunan viabilitas walaupun kondisi penyimpanan dilakukan secara ideal (Sadjad 1994). Vigor benih adalah kemampuan benih untuk tumbuh dan berkembang menjadi tanaman normal meskipun kondisi alam tidak optimum (suboptimum). Benih yang vigor akan menghasilkan produk diatas normal apabila ditumbuhkan pada kondisi yang optimum (Sadjad et al. 1999). Menurut Justice dan Bass (2002) vigor benih pada saat disimpan merupakan faktor penting yang mempengaruhi umur simpan benih. Viabilitas dan vigor benih tidak selalu dapat dibedakan

18 terutama pada lot benih yang mengalami kemunduran dengan cepat. Laju kemunduran vigor dan viabilitas benih tergantung dari beberapa faktor yaitu faktor genetik, kondisi benih, kondisi penyimpanan, keseragaman lot benih, serta cendawan gudang. Asam Lemak Bebas Lemak dan minyak dapat mengalami ketengikan (rancidity) karena dapat terhidrolisis dan teroksidasi bila dibiarkan terlalu lama kontak dengan udara. Pada proses hidrolisis lemak atau minyak akan diubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisis dapat mengakibatkan kerusakan lemak atau minyak karena terdapat sejumlah air di dalamnya sehingga menimbulkan bau tengik. Reaksi demikian dikatalis oleh asam, basa, atau enzim tertentu seperti enzim lipase. Reaksi hidrolisis dapat mengakibatkan kerusakan lemak karena terdapat sejumlah air di dalamnya sehingga proses hidrolisis akan menghasilkan asam lemak bebas (Yazid dan Nursanti 2006). Peningkatan beberapa hasil metabolit seperti asam lemak bebas dan gula reduksi yang selanjutnya mengakibatkan kerusakan protein membran. Protein membran dalam mitokondria berperan dalam menjalankan fungsi membran yaitu transport dan konversi energi. Apabila protein rusak maka akan mengurangi transport energi yang menyebabkan deteriorasi benih (Tatipata 2007). Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa peningkatan kandungan asam lemak bebas pada benih disebabkan karena adanya hidrolisis fosfolipid yang menyebabkan pelepasan gliserol dan asam lemak, dan reaksi tersebut dipercepat dengan meningkatnya kelembaban benih. Kemunduran Benih Kemunduran benih merupakan suatu proses yang merugikan yang dialami oleh setiap jenis benih yang dapat terjadi segera setelah benih masak dan terus berlangsung selama benih mengalami proses pengolahan, pengemasaan, dan penyimpanan. Gejala kemunduran benih dapat dilihat dari gejala fisiologi dan biokimia. Gejala fisiologi seperti perubahan warna benih, mundurnya pertumbuhan perkecambahan dan meningkatnya kecambah normal. Gejala kemunduran biokimiawi pada benih adalah terjadinya perubahan dalam aktivitas enzim, respirasi, laju sintesa, perubahan membran, perubahan persediaan makanan, dan perubahan kromosom. Kadar air benih merupakan faktor yang paling mempengaruhi kemunduran benih. Kemunduran benih meningkat sejalan dengan meningkatnya kadar air (Justice dan Bass 2002). Menurut Kapoor et al. (2011) benih dengan tingkat kemunduran masing-masing dapat dicerminkan dari nilai uji viabilitas, salah satu kriteria terjadinya kemunduran benih ialah menurunnya daya berkecambah. Kemunduran benih dapat ditengarai secara biokimia dan fisiologi. Indikasi biokimia kemunduran benih dicirikan antara lain penurunan aktivitas enzim, penurunan cadangan makanan, meningkatnya nilai konduktivitas. Indikasi fisiologi kemunduran benih antara lain penurunan daya berkecambah dan vigor (Tatipata et al. 2004). Menurut Qun et al. (2007) kemunduran benih berhubungan dengan protein, gula, asam nukleat, asam lemak, permeabilitas membran, aktivitas enzim, kemampuan respirasi, lipid peroksidase, dan mekanisme pemulihan. Lipid 3

19 4 peroksidase dan poliferasi radikal bebas merupakan penyebab utama proses deteriorasi benih. Pengusangan Cepat Metode pengusangan cepat merupakan salah satu metode pengujian vigor dan pengujian daya simpan benih. Pengusangan cepat benih dapat dilakukan dengan cara penderaan, baik secara fisik maupun kimia. Pengusangan secara fisik dilakukan dengan cara memperlakukan benih pada suhu 40ºC dan kelembaban nisbi 100%. Pengusangan cepat secara kimia dapat dilakukan dengan menggunakan larutan etanol, uap etanol jenuh maupun larutan methanol. Lingkungan suboptimum yang diberikan kepada benih dianggap sebagai suatu cara simulasi lingkungan yang dapat menyebabkan kemunduran benih dalam penyimpanan yang sesuai dengan kondisi sebenarnya (Mugnisjah et al. 1994). Sadjad (1972) menyatakan bahwa rapid aging method digunakan dalam mengukur daya simpan benih dengan memberikan kondisi suhu dan kelembaban yang tinggi kepada benih untuk terjadi proses kemunduran secara buatan. Gholami dan Golpayegani (2011) menyatakan bahwa benih mengalami kemunduran lebih cepat pada suhu 40 C dengan kadar air 18% bila dibandingkan dengan kondisi suhu 20 C dengan kadar air 8%. Metode pengusangan cepat sudah banyak digunakan untuk mempelajari perubahan fisiologi dan biokimia yang terjadi pada kemunduran benih, pada pengusangan cepat benih mengalami kemunduran dengan sendirinya pada suhu dan kelembaban yang tinggi (RH > 90%, suhu > 40 C). Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1MM Mesin Pengusangan Cepat (MPC) IPB 77-1 adalah mesin untuk devigorasi benih yang memungkinkan benih yang mengusang (mundur) secara artifisial tetapi proses devigorasinya sejalan dengan mekanisme deteriorasi secara alami untuk suatu kurun waktu dan keadaan lingkungan simpan tertentu (Sadjad 1991). Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM merupakan modifikasi dari alat MPC IPB 77-1 dan MPC IPB 77-1 M. Modifikasi alat ini bertujuan untuk menyempurnakan sistem pergerakan benih dalam ruang deraan agar lebih efisien dalam rangka uji sistem multiplikasi devigorasi (Suhartanto 1994). Dalam APC IPB 77-1 MM terdapat 12 tabung wadah benih dan pada luar tutup ruang penderaan terdapat pulley (kerekan) untuk menggerakkan poros dalam ruang deraan sehingga wadah benih dalam ruang penderaan dapat berputar. Wadah benih yang berputar ini akan membuat keadaan benih non-stationer sehingga mempermudah uap air mengenai permukaan benih secara menyeluruh selama proses penderaan. Uap air panas didapatkan dari pemanasan air pada panci yang kemudian dialirkan melalui selang plastik yang ada pada bagian luar alat.

20 5 METODE Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan April Juni Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan adalah benih kedelai hitam varietas Detam 1 dan Detam 2 yang berasal dari Balai Besar Penelitian Kacang-kacangan dan Umbi-umbian Malang, etanol, kloroform, kertas buram, label, plastik polipropilen, dan plastik. Alat yang digunakan yaitu Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM (Gambar 1), Alat Pengecambah Benih (APB) IPB 72-1, alat pengepres kertas IPB 75-1, oven, desikator, timbangan, cawan, soxhlet, thermohigrometer, sealer, handsprayer, dan keranjang plastik. Gambar 1 Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM Analisis Data Percobaan ini menggunakan analisis regresi linier. Pendekatan dengan analisis regresi linier sederhana bertujuan untuk mengetahui dan membandingkan hubungan antara penyimpanan alami dan pengusangan cepat. Persamaan regresi (Walpole 1997) yang diperoleh dari analisis tersebut yaitu: Y = a + bx dengan : Y = parameter viabilitas, vigor, dan asam lemak bebas benih (peubah bebas) a = titik potong garis dengan sumbu y b = kemiringan atau gradien X = waktu pengusangan benih, waktu penyimpanan alami (peubah tetap)

21 6 Persamaan regresi polinomial (David et al. 1998) yang diperoleh dari analisis tersebut yaitu: Y = a 0 + a 1 x + a 2 x 2 + +a n x n dengan : Y = parameter peubah asam lemak bebas (peubah bebas) a 0, 1,, n = koefisien regresi x = waktu pengusangan, waktu penyimpanan alami (peubah tetap) Analisis regresi yang digunakan adalah analisis korelasi antara parameter viabilitas, vigor, dan asam lemak bebas benih dengan waktu pengusangan benih dan waktu penyimpanan alami. Nilai koefisien korelasi (r) digunakan untuk mengetahui seberapa besar peubah (x) memiliki keeratan hubungan dengan peubah (y). Nilai koefisien korelasi yang mendekati 1 (r 1) menunjukkan adanya keeratan hubungan antara kedua peubah. Nilai koefisien determinasi (R 2 ) digunakan untuk mengetahui seberapa besar keragaman peubah (x) yang menggambarkan peubah (y). Nilai R 2 yang tinggi menunjukkan adanya hubungan yang erat secara kuantitatif antara kedua peubah. Pelaksanaan Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam dua percobaan. Percobaan I adalah pengusangan cepat benih kedelai secara fisik dengan menggunakan penderaan uap air pada Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM. Percobaan II adalah penyimpanan benih kedelai secara alami. Percobaan pertama yaitu pengusangan cepat fisik yang dilakukan pada kedua varietas benih kedelai. Benih yang akan dimasukkan ke dalam APC IPB 77-1 MM dilembabkan terlebih dahulu diantara kertas basah selama ± 11 jam. Benih yang sudah dilembabkan kemudian dimasukkan ke dalam APC IPB 77-1 MM dan didera menggunakan uap panas yang diperoleh melalui pemanasan air sebanyak dua liter yang dididihkan selama dua jam menggunakan kompor listrik lalu menunggu sampai uap air masuk ke dalam ruang penderaan dengan suhu 45 C 50 C dan RH 87% 90%. Setelah suhu dan RH sesuai benih kemudian diusangkan dengan waktu penderaan selama 0 menit, 15 menit (1x15 ), 30 menit (2x15 ), 45 menit (3x15 ), dan 60 menit (4x15 ) pada setiap perlakuan terdiri atas tiga ulangan. Percobaan kedua yaitu penyimpanan secara alami. Benih kedelai yang sudah dikemas dalam plastik polipropilen kemudian diletakkan dalam keranjang plastik dan disimpan dalam suhu 27 C 29 C dan RH 70% 75% selama 2 bulan dengan waktu penyimpanan 0, 2, 4, 6, dan 8 minggu pada setiap perlakuan terdiri atas tiga ulangan.

22 7 Pengamatan Pengamatan yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi peubah sebagai berikut : 1. Kadar Air Benih Pengujian kadar air benih dilakukan dengan menggunakan metode langsung yaitu dengan oven suhu rendah konstan (103±2 C) selama ±17 jam. Kadar air benih dapat dihitung dengan rumus: KA = 100% Keterangan: KA = Kadar air benih (%) M1 = Berat cawan + tutup kosong M2 = Berat cawan + tutup + benih sebelum dipanaskan M3 = Berat cawan + tutup + benih setelah dipanaskan 2. Daya Berkecambah (DB) Daya Berkecambah adalah persentase total kecambah normal selama pengamatan. Pengamatan dilakukan dua kali yaitu pada hari ke-3 dan hari ke-5 setelah dikecambahkan. Daya berkecambah dapat dihitung dengan rumus: DB = 100 % Keterangan: DB = Daya berkecambah (%) KN I = jumlah kecambah normal pada hari ke-3 KN II = jumlah kecambah normal pada hari ke-5 3. Indeks Vigor (IV) Indeks vigor adalah persentase kecambah normal pada hitungan pertama yaitu pada hari ke-3 saja. Indeks vigor dapat dihitung dengan rumus: IV = 100% Keterangan: IV = Indeks vigor (%) KN I = jumlah kecambah normal pada hari ke-3 4. Asam Lemak Bebas Keterangan: V = volume NaOH yang diperlukan dalam penitaran (ml) T = normalitas NaOH m = bobot contoh (g) M = bobot molekul asam lemak

23 8 HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Penyimpanan Alami Penyimpanan alami benih dilakukan dengan cara mengemas benih di dalam plastik polipropilen lalu plastik dipress, benih yang sudah dipress dalam plastik kemudian dimasukkan ke dalam keranjang plastik. Setelah benih dimasukkan ke dalam keranjang plastik kemudian disimpan pada suhu kamar 27 C 29 C dan RH 70% 75%. Pengusangan Cepat Pengusangan cepat secara fisik dilakukan menggunakan Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1MM yang memanfaatkan uap panas sebagai pengusangan benih. Uap panas didapatkan dari air pada panci yang telah dipanaskan selama ±2jam menggunakan kompor listrik, uap air tersebut dihubungkan ke dalam tabung penderaan menggunakan selang plastik. Benih mulai dimasukkan ke dalam ruang penderaan jika suhu pada ruang penderaan sudah mencapai 45 C 50 C dan RH 87% 90%. Selama proses pemasukan uap panas ke dalam ruang deraan, kran keluaran uap panas yang terdapat pada tabung penampung uap panas perlu dibuka-tutup untuk mengatur uap panas yang masuk ke dalam ruang deraan. Jika suhu di dalam ruang deraan sudah terlalu tinggi, maka kran keluaran uap panas dibuka untuk mengeluarkan sebagian uap panas sehingga uap panas yang masuk ke dalam ruang deraan tidak terlalu banyak. Kran tersebut juga berfungsi untuk mengeluarkan air di dalam tabung penampung uap panas. Uap panas yang sudah lama mengumpul di tabung penampung uap berkondensasi menjadi air yang jika semakin banyak akan menghambat proses penampungan uap panas. Terhambatnya proses penampungan uap panas tersebut dikarenakan selang penghubung dari tabung pemanas air tertutup oleh air sehingga sulitnya uap panas naik ke tabung penampung uap panas. Hubungan antara Kadar Air Penyimpanan Alami dan Kadar Air Pengusangan Pengukuran kadar air dilakukan untuk mengetahui perubahan kadar air pada benih setelah dilakukan penyimpanan alami dan pengusangan fisik. Justice dan Bass (2002) menyatakan bahwa kadar air benih merupakan faktor yang paling mempengaruhi kemunduran benih. Kemunduran benih meningkat sejalan dengan meningkatnya kadar air.

24 9 a KA Penyimpanan (%) y = x R² = KA Pengusangan (%) b 9.8 KA Penyimpanan (%) y = x R² = KA Pengusangan (%) Gambar 2 Garis regresi antara KA penyimpanan alami dengan KA pengusangan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan Detam 2 (b) Hasil analisis pada Gambar 2 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi positif antara kadar air dengan waktu pengusangan maupun waktu penyimpanan pada dua varietas kedelai. Korelasi positif ini menunjukkan hubungan yang berbanding lurus antara kedua peubah sehingga bisa dikatakan bahwa ada kesesuaian kenaikan kadar air antara penyimpanan dan pengusangan. Nilai kadar air awal pada pengusangan lebih tingi daripada kadar air penyimpanan hal ini disebabkan sebelum diusangkan benih terlebih dahulu dilembabkan di antara kertas buram yang sudah dibasahi ±11 jam. Pelembaban benih ini dilakukan agar benih mengalami imbibisi sehingga akan mempermudah uap air masuk ke dalam benih selama proses pengusangan. Benih kedelai mengandung protein yang tinggi yaitu 37%. Kandungan protein yang tinggi akan menyebabkan benih kedelai mengalami kemunduran dengan cepat. Justice dan Bass (2002) menyatakan bahwa dari berbagai unsur pokok yang dikandung benih protein yang paling bersifat higroskopis (mudah menyerap dan menahan uap air). Menurut Kuswanto (2003) kenaikan kadar air benih akan meningkatkan laju respirasi benih dan peningkatan suhu. Peningkatan laju respirasi dapat menyebabkan perombakan cadangan makanan dengan cepat

25 10 yang mengakibatkan benih kehabisan bahan bakar pada jaringan-jaringan yang penting (meristem) sehingga dapat mengalami kemunduran. Nilai koefisien determinasi (R 2 ) dari analisis regresi kadar air pada Gambar 2 menunjukkan bahwa benih kedelai varietas Detam 1 dan Detam 2 memiliki keragaman sebesar 0.77 dan 0.95 sehingga dapat dikatakan bahwa keragaman kadar air waktu pengusangan (sumbu x) dapat menggambarkan oleh kadar air waktu penyimpanan (sumbu y) sebesar 77% dan 95%. Nilai R 2 < 80% memiliki arti bahwa tidak ada kesesuaian peningkatan kadar air antara penyimpanan alami dan pengusangan, sedangkan nilai R 2 > 80% memiliki arti bahwa ada kesesuaian peningkatan kadar air antara penyimpanan alami dan pengusangan dengan nilai korelasi yang tidak nyata untuk varietas Detam 1 dan nyata untuk varietas Detam 2. Daya Berkecambah Benih Selama Waktu Penyimpanan Alami dan Waktu Pengusangan Daya berkecambah adalah kemampuan benih untuk tumbuh menjadi kecambah normal dalam keadaan yang optimum. Pengamatan daya berkecambah ini digunakan menjadi salah satu tolok ukur dalam viabilitas potensial benih. Metode yang digunakan dalam pengujian ini adalah dengan metode UKD dp (Uji Kertas Digulung Didirikan dalam Plastik). Hasil analisis pada Gambar 3 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi negatif antara waktu pengusangan maupun waktu penyimpanan dengan daya berkecambah benih. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah, yaitu semakin lama waktu pengusangan maupun waktu penyimpanan maka daya berkecambah akan semakin turun. Justice dan Bass (2002) memaparkan bahwa pada dasarnya proses kehilangan vigor benih terjadi bersamaan dengan viabilitasnya tetapi pada tingkatan yang rendah. Nilai korelasi (r) pada penyimpanan alami dengan daya berkecambah pada Gambar 3 (a) menunjukkan bahwa benih kedelai varietas Detam 1 dan Detam 2 memiliki nilai 0.85 dan 0.91 sehingga dapat dikatakan bahwa waktu penyimpanan (sumbu x) memiliki tingkat keeratan dengan peubah daya berkecambah (sumbu y) sebesar 85% dan 91%, sedangkan nilai korelasi (r) pada pengusangan dengan daya berkecambah pada Gambar 3 (b) menunjukkan bahwa benih kedelai varietas Detam 1 dan Detam 2 memiliki nilai 0.99 dan 0.96 sehingga dapat dikatakan bahwa waktu penyimpanan (sumbu x) memiliki tingkaat keeratan dengan peubah daya berkecambah (sumbu y) sebesar 99% dan 96%. Nilai korelasi yang didapat dari tolak ukur daya berkecambah hampir mendekati satu (r 1) hal ini menunjukkan bahwa ada keeratan hubungan antara lama waktu penyimpanan dan waktu pengusangan dengan daya berkecambah benih dengan nilai korelasi yang nyata. Berdasarkan persamaan garis yang diperoleh, viabilitas benih selama pengusangan dapat digunakan untuk menduga viabilitas benih selama penyimpanan, hal ini dikarenakan adanya kesesuaian penurunan daya berkecambah antara penyimpanan alami dan pengusangan.

26 11 a 100 Detam 1 Detam 2 90 Daya Berkecambah (%) b Daya Berkecambah (%) Detam 1 y = x r = 0.85 Detam 2 y = x r = Waktu Penyimpanan (minggu) Detam 1 y = x r = 0.99 Detam 1 Detam 2 Detam 2 y = x r = Waktu Pengusangan (menit) Gambar 3 Garis regresi antara daya berkecambah dengan waktu penyimpanan (a) dan daya berkecambah dengan waktu pengusangan (b) benih kedelai Indeks Vigor Benih Selama Waktu Penyimpanan Alami dan Waktu Pengusangan Persentase kecambah normal pada hitungan pertama mengindikasi indeks vigor benih dan nilai yang didapatkan dari persentase kecambah normal pada hitungan pertama daya berkecambah dapat digunakan untuk menentukan vigor suatu benih. Hasil analisis regresi pada Gambar 4 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi negatif antara waktu pengusangan maupun waktu penyimpanan dengan indeks vigor benih. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah, yaitu semakin lama waktu pengusangan dan waktu penyimpanan maka indeks vigor akan semakin turun. Justice dan Bass (2002) menyatakan bahwa nilai vigor dapat memberikan informasi akan kemungkinan kemampuan benih untuk tumbuh menjadi tanaman normal dan berproduksi meskipun dalam keadaan lapang yang suboptimum. Benih yang memiliki nilai vigor tinggi maka kemampuan untuk berkecambah normal pada hitungan pertama

27 12 akan menunjukkan angka yang tinggi meskipun benih sudah disimpan dalam periode tertentu dan diusangkan secara fisik. a Indeks Vigor (%) Detam1 y = x r = 0.87 Detam 1 Detam 2 Detam2 y = x r = Waktu Penyimpanan (minggu) b Indeks Vigor (%) Detam1 y = x r = 0.96 Detam 1 Detam 2 Detam 2 y = -0.4x + 60 r = Waktu Pengusangan (menit) Gambar 4 Garis regresi antara indeks vigor dengan waktu penyimpanan (a) dan indeks vigor dengan waktu pengusangan (b) benih kedelai. Nilai korelasi (r) pada penyimpanan alami dengan indeks vigor pada Gambar 4 (a) menunjukkan bahwa benih kedelai varietas Detam 1 dan Detam 2 memiliki nilai 0.87 dan 0.96 sehingga dapat dikatakan bahwa waktu penyimpanan (sumbu x) memiliki tingkat keeratan dengan peubah indeks vigor (sumbu y) sebesar 87% dan 96% sedangkan nilai korelasi (r) pada pengusangan dengan indeks vigor pada Gambar 4 (b) menunjukkan bahwa benih kedelai varietas Detam 1 dan Detam 2 memiliki nilai 0.96 dan 0.94 sehingga dapat dikatakan bahwa waktu pengusangan (sumbu x) memiliki tingkat keeratan dengan peubah indeks vigor (sumbu y) sebesar 96% dan 94%. Nilai korelasi yang didapat dari tolak ukur indeks vigor hampir mendekati satu (r 1) hal ini menunjukkan bahwa ada keeratan hubungan antara lama waktu penyimpanan dan lama waktu pengusangan dengan indeks vigor dengan nilai korelasi yang nyata. Berdasarkan persamaan garis yang diperoleh, vigor benih selama pengusangan dapat

28 digunakan untuk menduga vigor benih selama penyimpanan, hal ini dikarenakan adanya kesesuaian penurunan indeks vigor antara penyimpanan alami dan pengusangan. Hubungan Viabilitas dan Vigor Benih antara Penyimpanan Alami dan Pengusangan Kemunduran benih kedelai selama penyimpanan lebih cepat berlangsung dibandingkan dengan benih tanaman lain dengan kehilangan vigor benih yang cepat yang menyebabkan penurunan perkecambahan benih (Viera et al. 2001). Tabel 1. Hubungan daya berkecambah dan indeks vigor antara penyimpanan alami dengan pengusangan Detam 1 Persamaan Regresi R 2 r DB penyimpanan x DB pengusangan y = 0.52x * IV penyimpanan x IV pengusangan y = x tn Detam 2 DB penyimpanan x DB pengusangan y = 0.726x ** IV penyimpanan x IV pengusangan y = x tn a Angka yang diikuti (**) sangat nyata pada taraf 1%, (*) nyata pada taraf 5%, dan (tn) tidak nyata pada taraf 5% Hasil analisis regresi pada Tabel 1 menunjukkan nilai koefisien determinasi (R 2 ) daya berkecambah pada benih Detam 1 dan Detam 2 selama penyimpanan dengan pengusangan sebesar 0.83 dan 0.96 sehingga dapat dikatakan bahwa keragaman daya berkecambah penyimpanan (sumbu x) dapat menggambarkan daya berkecambah pengusangan (sumbu y) sebesar 83% dan 96%. Kedua varietas kedelai memiliki nilai R 2 > 80% sehingga dapat dikatakan bahwa ada kesesuaian penurunan daya berkecambah benih selama dilakukan penyimpanan dengan pengusangan dan memiliki nilai korelasi yang nyata. Artinya dari daya berkecambah pengusangan dapat digunakan untuk menduga daya berkecambah penyimpanan. Hasil analisis regresi pada Tabel 1 menunjukkan nilai koefisien determinasi (R 2 ) indeks vigor pada benih Detam 1 dan Detam 2 selama penyimpanan dengan pengusangan sebesar 0.67 dan 0.74 sehingga dapat dikatakan bahwa keragaman indeks vigor penyimpanan (sumbu x) dapat menggambarkan indeks vigor pengusangan (sumbu y) sebesar 67% dan 74%. Kedua varietas kedelai memiliki nilai R 2 < 80% sehingga dapat dikatakan bahwa tidak ada kesesuaian penurunan indeks vigor benih selama dilakukan penyimpanan dengan pengusangan dan memiliki nilai korelasi yang tidak nyata. Artinya indeks vigor pengusangan tidak dapat digunakan untun menduga indeks vigor penyimpanan, hal ini dikarenakan tidak ada kesesuaian penurunan indeks vigor selama penyimpanan dengan indeks vigor pengusangan. 13

29 14 Hubungan Asam Lemak Bebas antara Penyimpanan Alami dan Pengusangan Asam Lemak Bebas Selama Penyimpanan Alami dan Pengusangan Asam lemak bebas pada benih dapat meningkat karena adanya proses hidrolisis fosfolipid. Asam lemak bebas ini terbentuk dari adanya proses hidrolisis lemak yang kemudian diubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol (Yazid dan Nursanti 2006). a Asam lemak Bebas (%) y = 0.017x x r = Waktu Penyimpanan (minggu) b Asam Lemak Bebas (%) y = x x r = Waktu Penyimpanan (minggu) Gambar 5 Garis regresi antara asam lemak bebas dengan waktu penyimpanan alami benih kedelai varieatas Detam 1 (a) dan Detam 2 (b) Hasil analisis pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi positif antara asam lemak bebas dengan waktu penyimpanan pada benih kedelai varietas Detam 1 dan Detam 2. Korelasi positif ini menunjukkan semakin lama waktu penyimpanan maka asam lemak bebas benih akan semakin meningkat meskipun kenaikan asam lemak bebas tidak terlalu besar. Dalam penelitian Tatipata (2007) menyatakan peningkatan beberapa hasil metabolit seperti asam lemak bebas dan gula reduksi yang selanjutnya mengakibatkan kerusakan protein membran. Protein membran dalam mitokondria berperan dalam menjalankan fungsi membran yaitu

30 transport dan konversi energi. Apabila protein rusak maka akan mengurangi transport energi yang menyebabkan deteriorasi benih. Nilai korelasi (r) antara asam lemak bebas dengan waktu penyimpanan pada Gambar 5 menunjukkan bahwa benih kedelai varietas Detam 1 dan Detam 2 memiliki nilai 0.96 dan 0.98 sehingga dapat dikatakan bahwa waktu penyimpanan (sumbu x) memiliki keeratan hubungan dengan peubah asam lemak bebas (sumbu y) sebesar 96% dan 98%. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa pada varietas Detam 1 dan varietas Detam 2 nilai asam lemak bebas selama penyimpanan 8 minggu tidak berbeda nyata dengan penyimpanan 0 minggu. Nilai korelasi yang didapat dari tolak ukur asam lemak bebas hampir mendekati satu (r 1) hal ini menunjukkan bahwa ada keeratan hubungan antara lama waktu penyimpanan dengan asam lemak bebas. 15 a Asam Lemak Bebas (%) y = x x r = Waktu Pengusangan (menit) b 3.50 Asam Lemak Bebas (%) y = x x r = Waktu Pengusangan (menit) Gambar 6 Garis regresi antara asam lemak bebas dengan waktu pengusangan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan Detam 2 (b) Hasil analisis pada Gambar 6 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi positif antara asam lemak bebas dengan waktu pengusangan pada kedelai varietas Detam 1 dan varietas Detam 2. Korelasi positif ini menunjukkan hubungan yang berbanding lurus antara kedua peubah sehingga bisa dikatakan bahwa semakin

31 16 lama waktu pengusangan maka nilai asam lemak bebas juga akan naik. Pranoto et al. (1990) menyatakan bahwa benih yang mengandung protein yang tinggi lebih cepat menyerap air. Cepatnya benih kedelai menyerap air maka akan cepat pula terjadi kebocoran-kebocoran pada sel-sel dalam benih kedelai. Karena benih cepat menyerap air maka kelembaban benih akan meningkat dan ini yang menyebabkan meningkatnya proses oksidasi benih dan kadar lemak juga meningkat sehingga benih akan mengalami kemunduran. Nilai korelasi (r) antara waktu pengusangan dengan asam lemak bebas pada Gambar 6 menunjukkan bahwa benih kedelai varietas Detam 1 dan varietas detam 2 memiliki nilai 0.98 dan 0.96 sehingga dapat dikatakan bahwa waktu pengusangan (sumbu x) memiliki tingkat keeratan dengan peubah asam lemak bebas (sumbu y) sebesar 98% dan 96%. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa nilai asam lemak bebas varietas Detam 1 pada waktu pengusangan 0 sampai 45 menit tidak berbeda nyata sedangkan varietas Detam 2 pada waktu pengusangan 0 sampai 30 menit nilai asam lemak bebas tidak berbeda nyata dengan asumsi nilai asam lemak bebas pada minggu ke-10 penyimpanan sudah mengalami peningkatan. Nilai korelasi yang didapat dari tolak ukur asam lemak bebas hampir mendekati satu (r 1) hal ini menunjukkan bahwa ada keeratan hubungan antara lama waktu penyimpanan maupun lama waktu pengusangan dengan asam lemak bebas benih. Hasil analisis pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi positif antara asam lemak bebas dengan waktu pengusangan dan waktu penyimpanan pada kedua varietas kedelai. Korelasi positif ini menunjukkan hubungan yang berbanding lurus antara kedua peubah sehingga bisa dikatakan bahwa ada kesesuaian kenaikan asam lemak bebas antara penyimpanan dan pengusangan pada varietas Detam 1 dan Detam 2. Nilai koefisien determinasi (R 2 ) dari analisis regresi asam lemak bebas antara waktu penyimpanan dengan waktu pengusangan pada Gambar 7 didapatkan nilai sebesar 0.73 dan 0.04 sehingga dapat dikatakan bahwa keragaman asam lemak bebas pada waktu pengusangan (sumbu x) dapat menggambarkan asam lemak bebas pada waktu penyimpanan (sumbu y) sebesar 73% dan 4% pada kedua varietas kedelai. Nilai R 2 < 80% sehingga dapat dikatakan tidak ada kesesuain peningkatan asam lemak bebas penyimpanan alami selama 8 minggu dengan waktu pengusangan 45 menit pada varietas Detam 1 dan 30 menit pada varietas Detam 2 dengan nilai korelasi yang tidak nyata. Berdasarkan hasil yang diperoleh makan nilai asam lemak bebas pada saat pengusangan tidak dapat digunakan untuk menduga asam lemak bebas penyimpanan, hal ini dikarenakan tidak ada kesesuaian peningkatan nilai asam lemak selama waktu pengusangan dengan waktu penyimpanan.

32 17 a ALB Penyimpanan (%) y = x R² = ALB Pengusangan (%) b ALB Penyimpanan (%) y = x R² = ALB Pengusangan (%) Gambar 7 Garis regresi antara asam lemak bebas penyimpanan dengan asam lemak bebas pengusangan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan Detam 2 (b) Hubungan antara Penurunan Viabilitas dan Vigor dengan Asam Lemak Bebas Hubungan Asam Lemak Bebas dan Daya Berkecambah pada Penyimpanan Alami Hasil analisis pada Gambar 8 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi negatif antara asam lemak bebas dengan daya berkecambah selama waktu penyimpanan pada kedua varietas kedelai. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah sehingga bisa dikatakan bahwa ketika nilai asam lemak bebas meningkat maka daya berkecambah benih akan menurun. Gejala yang dapat dilihat saat benih telah mengalami kemunduran salah satunya adalah menurunnya daya berkecambah dan perubahan aktivitas enzim di dalam benih. Penurunan viabilitas disebabkan adanya denaturasi protein yang terjadi pada asam nukleat yang menyebabkan kerusakan inti sel sehingga mempengaruhi fungsi sel secara menyelutuh. Selain itu terjadi juga denaturasi lipoprotein

33 18 membran yang menyebabkan menurunnya integritas membran serta rusaknya protein enzim yang menyebabkan menurunnya reaksi biologis pada saat benih dikecambahkan (Robert 1972). a Daya Berkecambah (%) b y = x r = Asam Lemak Bebas (%) Daya Berkecambah (%) y = x r = Asam Lemak Bebas (%) Gambar 8 Garis regresi antara ALB penyimpanan dengan DB penyimpanan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan Detam 2 (b) Nilai korelasi (r) asam lemak bebas dengan daya berkecambah benih selama waktu penyimpanan sebesar 0.85 dan 0.97 sehingga dapat dikatakan bahwa asam lemak bebas (sumbu x) memiliki keeratan hubungan dengan peubah daya berkecambah (sumbu y) sebesar 85% dan 97%. Nilai korelasi yang didapat dari tolak ukur asam lemak bebas dengan daya berkecambah hampir mendekati satu (r 1) hal ini menunjukkan bahwa ada keeratan hubungan antara asam lemak bebas dan daya berkecambah selama waktu penyimpanan dengan nilai korelasi yang nyata. Hubungan Asam Lemak Bebas dan Daya berkecambah pada Pengusangan Hasil analisis pada Gambar 9 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi negatif antara asam lemak bebas dengan daya berkecambah selama waktu penyimpanan

34 pada kedua varietas kedelai. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah yang artinya bahwa ketika nilai asam lemak bebas meningkat maka daya berkecambah benih akan menurun. 19 a Daya Berkecambah (%) y = x r = Asam Lemak Bebas (%) b Daya Berkecambah (%) y = x R² = Asam Lemak Bebas (%) Gambar 9 Garis regresi antara ALB pengusangan dengan DB pengusangan kedelai varietas Detam 1 (a) dan Detam 2 (b) Benih gandum mengalami penurunan daya berkecambah benih yang tajam disertai dengan peningkatan nilai asam lemak bebas (Kelly et al. 1942). Nilai korelasi (r) asam lemak bebas dengan daya berkecambah benih selama waktu penyimpanan sebesar 0.92 dan 0.98 sehingga dapat dikatakan bahwa asam lemak bebas (sumbu x) memiliki tingkat keeratan dengan peubah daya berkecambah (sumbu y) sebesar 92% dan 98%. Nilai korelasi yang didapat dari tolak ukur asam lemak bebas dengan daya berkecambah hampir mendekati satu (r 1) hal ini menunjukkan bahwa ada keeratan hubungan antara asam lemak bebas dan daya berkecambah selama waktu pengusangan.

35 20 Hubungan Asam Lemak Bebas dan Indeks Vigor pada Penyimpanan Alami Menurunnya viabilitas dan vigor benih yang disimpan pada suhu kamar akan menyebabkan kadar air meningkat dan aktifnya peristiwa biokimia seperti aktifitas enzim hidrolik, peningkatan respirasi dan asam lemak bebas yang menyebabkan terjadinya penurunan mutu benih (Copeland dan Mcdonald 2001). a Indeks Vigor (%) y = x r = Asam Lemak Bebas (%) b 100 Indeks Vigor (%) y = x r = Asam Lemak Bebas (%) Gambar 10 Garis regresi antara ALB penyimpanan dengan IV penyimpanan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan Detam 2 (b) Hasil analisis pada Gambar 10 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi negatif antara asam lemak bebas dengan indeks vigor selama waktu penyimpanan pada kedua varietas kedelai. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah sehingga bisa dikatakan bahwa ketika nilai asam lemak bebas meningkat maka indeks vigor benih akan menurun. Nilai korelasi (r) asam lemak bebas dengan indeks vigor benih selama waktu penyimpanan pada varietas Detam 1 dan detam 2 sebesar 0.77 dan 0.95 sehingga dapat dikatakan bahwa asam lemak bebas (sumbu x) memiliki keeratan hubungan dengan peubah indeks vigor (sumbu y) sebesar 77% dan 95%. Nilai

36 korelasi yang didapat dari tolak ukur asam lemak bebas dengan indeks vigor hampir mendekati satu (r 1) hal ini menunjukkan bahwa ada keeratan hubungan antara asam lemak bebas dan indeks vigor selama waktu penyimpanan dengan nilai korelasi yang tidak nyata pada Detam 1 dan nyata pada Detam 2. Hubungan Asam Lemak Bebas dan Indeks Vigor pada Pengusangan Hasil analisis pada Gambar 11 dapat dilihat bahwa terjadi korelasi negatif antara asam lemak bebas dengan indeks vigor selama waktu pengusangan pada kedua varietas kedelai. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah sehingga bisa dikatakan bahwa ketika nilai asam lemak bebas meningkat maka indeks vigor benih akan menurun. 21 a Indeks Vigor (%) b y = x r = Asam Lemak Bebas (%) 100 Indeks Vigor (%) y = x r = Asam Lemak Bebas (%) Gambar 11. Garis regresi antara ALB pengusangan dengan IV pengusangan benih kedelai varietas Detam 1 (a) dan Detam 2 (b) Nilai korelasi (r) asam lemak bebas dengan indeks vigor benih selama waktu penyimpanan pada varietas Detam 1 dan detam 2 masing-masing sebesar 0.76 dan 0.75 sehingga dapat dikatakan bahwa asam lemak bebas (sumbu x) memiliki keeratan hubungan dengan peubah indeks vigor (sumbu y) sebesar 76% dan 75%. Nilai korelasi yang didapat dari tolak ukur asam lemak bebas dengan

37 22 indeks vigor hampir mendekati satu (r 1) hal ini menunjukkan bahwa ada keeratan hubungan antara asam lemak bebas dan indeks vigor selama waktu penyimpanan dengan nilai korelasi yang tidak nyata. Artinya dari peningkatan nilai asam lemak bebas tidak dapat digunakan untuk menduga indeks vigor, karena tidak adanya hubungan antara kenaikan asam lemak bebas dengan nilai indeks vigor. Baker et al. (1957) menyatakan bahwa meski telah ada angka kadar asam lemak yang dapat menunjukkan suatu benih mengalami kerusakan sedikit atau tidak mengalami kerusakan namun nilai tersebut mungkin tidak sesuai untuk mengukur viabilitas dan vigor benih. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian ini diperoleh kesesuaian penurunan viabilitas, vigor, dan peningkatan asam lemak bebas antara pengusangan dan penyimpanan pada benih kedelai hitam varietas Detam 1 dan Detam 2. Terjadi korelasi negatif antara asam lemak bebas dengan viabilitas dan vigor benih yang artinya semakin tinggi nilai asam lemak bebas suatu benih maka nilai viabilitas dan vigor benih akan semakin menurun. Saran Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan waktu penyimpanan lebih dari dua bulan untuk mengetahui peningkatan asam lemak bebas dan dapat digunakan sebagai perbandingan dengan benih yang sudah diusangkan dengan APC IPB 77-1 MM untuk mengetahui kesesuaian peningkatan asam lemak bebas antara penyimpanan dan pengusangan. DAFTAR PUSTAKA [BPS] Badan Pusat Statistik Data Tanaman Pangan [internet]. [diacu 2013 Juli 02]. Tersedia dari: Baker D, Neustadt MH, dan Zeleny L Application of the fat acidity test as an index of grain deterioration. Di dalam: OL Justice dan LN Bass, editor. Prinsip dan praktek penyimpanan benih. Jakarta (ID): PT Raja Grafindo Persada. Copeland OL, McDonald MB Principle of Seed Science and Technology 4 th Edition. London (UK): Kluwer Academic Publishers. David G, Kleinbaum, Lawrance L, Kopper, Keith E, Muller Applied Regression Analysis and other Multivariable Methode 2 nd Edition. Boston (USA): Kent Publishing Company Ferguson JM, Tekrony DM, dan Egli DB Changes during early soybean seed and axis deterioration. Di dalam : Tatipata A, editor. Pengukuran kadar air awal, kemasan dan lama simpan terhadap protein membran

38 dalam mitokondria benih kedelai. Bul. Agron. (36) (1): Gholami TH, Golpayegani A Effect of seed ageing on physiological and biochemical changes in rice seed (Oriza sativa L). International Journal of AgriScience 1(3): Justice OL, Bass LN Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. Rennie R, penerjemah. Jakarta (ID): PT Raja Grafindo Persada. Kapoor N, Arvind A, Mohd. Asif S, Hirdesh K, Asad A Physiological and biochemical changes during seed deterioration in aged seed of rice (oriza sativa L.). American Journal of Plant Physiology 6 (1): Kelly CF, Stahl BM, Salmon SC, Black RH Wheat storage in experimental farm-type bins. Di dalam: OL Justice dan LN Bass, editor. Prinsip dan praktek penyimpanan benih. Jakarta (ID): PT Raja Grafindo Persada. Ketaren S Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta (ID): UI Press. Kuswanto H Teknologi Pemrosesan, Pengemasan, dan Penyimpanan Benih. Yogyakarta (ID): Kanisius. Mugnisjah WQ, Setiawan A, Suwarto, Santiwa C Panduan praktikum dan penelitian bidang ilmu dan teknologi benih. Jakarta (ID): PT Raja Grafindo Persada. Pranoto HS, Mugnisjah WQ, M Endang Biologi Benih. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Purwanti S Kajian suhu ruang simpan terhadap kualitas benih kedelai hitam dan kedelai kuning. Ilmu Pertanian. 11: Qadir A Studi penentuan nilai viabilitas benih kedelai dengan peubah yang layak [tesis] Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Qun SW, Jian-hua, and S Bao-qi Advances on Seed Vigor Physiological and Genetik Mechanisms. Agricultural Sciences in China. 6(9): Robert EH Cytological, genetical, and metabolic changes associated with loss of viability. Di dalam: EH Robert, editor. Viability of seed. London: Chapman and Hall Ltd. Hlm 448. Sadjad S Kertas merang untuk uji viabilitas benih di Indonesia. [disertasi] Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sadjad S Modifikasi mesin pengusangan cepat IPB Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sadjad S Kuantifikasi Metabolisme Benih. Jakarta (ID): PT Grasindo. Sadjad S, Muniarti E, Ilyas S Parameter Pengujian Vigor. Jakarta (ID): PT Grasindo Suhartanto, MR Studi Sistem Multiplikasi Devigorasi secara Fisik dan Kimia pada Kasus Kemunduran Benih Kedelai (Glycine max L. Merr) Akibat Goncangan. [skripsi] Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tatipata A Pengukuran kadar air awal, kemasan dan lama simpan terhadap protein membran dalam mitokondria benih kedelai. Bul. Agron. (36) (1): Tatipata A, Yudono P, Purwantoro A, Mangoendidjojo W Kajian aspek fisiologi dan biokimia deteriorasi benih kedelai dalam penyimpanan. JIPI. 11(2):8-16. Yazid E dan Nursanti L Penuntuk Praktikum Biokimia. Yogyakarta (ID) : Penerbit Andi. 23

39 24 Viera RD, Tekrony DM, Egli DB, Rucker M Electrical conductivity of soybean seeds after storage in several environments.seed Science and Technology. 29: Walpole RE Pengantar Statistik Edisi ke-3. Sumantri B, penerjemah. Jakarta (ID): PT Gramedia Pustaka Utama.

40 25 Lampiran 1 Cara kerja APC IPB 77-1 MM 1. Dua liter air dimasukkan ke dalam panci penampung air kemudian dipanaskan menggunakan kompor listrik. 2. Pada kompor listrik tombol pengatur daya diputar hingga 600 watt. 3. Sensor alat thermohigrometer dimasukkan ke dalam tabung pengusangan yang bertujuan untuk mengetahui suhu dan kelembaban selama proses pengusangan. 4. Setelan pengatur keluarnya uap diatur kearah kanan yang bertuliskan uap air. 5. Setelan pengatur masuknya uap ke dalam ruang penderaan dan tombol timer diatur selama 30 menit untuk proses pemanasan air. 6. Alat dinyalakan dengan menekan tombol ON, apabila timer sudah berbunyi alat dimatikan kemudian dinyalakan lagi sampai air mendidih. 7. Apabila air sudah mendidih kran uap panas dibuka agar uap panas dapat masuk ke dalam ruang penderaan kemudian ditunggu hingga suhu mencapai 45 C 50 C dan RH 87% 90% kemudian benih mulai diusangkan. 8. Benih yang sudah dimasukkan ke dalam tabung dimasukkan ke dalam ruang penderaan. 9. Setelan pengatur masuknya uap ke dalam ruang penderaan dan tombol timer diatur selama 15 menit dan benih mulai diusangkan. Setelah 15 menit pengusangan timer akan berbunyi kemudian mesin dimatikan dan tabung di dalam ruang penderaan diambil 1 tabung seriap varietas dan ruang deraan ditutup kembali. 10. Mesin dinyalakan kembali dengan pengaturan waktu yang sama. Proses ini kembali diulangi hingga waktu penderaan 4x15 menit. 11. Apabila suhu di dalam ruangan melewati 45 C 50 C maka kran pembuang uap dibuka agar suhu dalam ruang deraan tetap stabil. Lampiran 2. Hasil uji asam lemak bebas selama waktu penyimpanan dan pengusangan Percobaan 1 Penyimpanan Alami Percobaan 2 Pengusangan Cepat (Fisik) Varietas Periode Simpan (minggu) Detam a 1.06a 1.14a 1.15a 1.61a Detam a 1.14a 1.19a 1.33a 1.34a Waktu Pengusangan (menit) Varietas (1x15 ) (2x15 ) (3x15 ) (4x15 ) Detam b 1.30b 1.75b 1.99b 3.42a Detam b 1.31b 1.08b 2.38a 2.91a Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT 5% pada baris yang sama

41 26 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Lamongan pada tanggal 7 Desember 1990 dari ayah Sudjiarto dan ibu Sumi ah. Penulis adalah putri pertama dari dua bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Pare-Kediri dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian. Penulis pernah aktif dalam berbagai organisasi diantaranya : staf Departemen Hubungan Eksternal (HUBEKS) serta pelatih tari tradisional di Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Gentra Kaheman pada tahun 2011/2012, dan sekretaris Organisasi Mahasiswa Daerah Asal (OMDA) Kamajaya, Kediri pada tahun 2010/2011.