PENGARUH PENUNDAAN PENGERINGAN TERHADAP MUTU BENIH SORGUM (Sorghum bicolor L. Moench)

Transkripsi

1 Pengaruh Penundaan Pengeringan Terhadap Mutu Benih Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench.) 245 PENGARUH PENUNDAAN PENGERINGAN TERHADAP MUTU BENIH SORGUM (Sorghum bicolor L. Moench) Effect of Delayed Drying on Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) Seed Quality Balai Penelitian Tanaman Serealia Jl. Dr. Ratulangi No. 274, Maros ABSTRACT The objective of the research was to evaluate the effect of delayed drying on sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) seed quality. The research was conducted in laboratory, seed processing warehouse (28-34 o C), cool seed storage (18-22 o C) of Indonesia Cereal Research Institute in Maros, South Sulawesi, from October 2012 to April The treatments were arranged using completely randomized design with 7 replications, 2 factors: (1) time of delayed drying and (2) length of storage period. The results showed that seedling emergence of seeds stored for 6 months in cement wall cool storage was 91.71% while those for 3 and 6 days delayed drying treatments were only 80.29% and 65.14%, respectively. Electrical conductivity of water-soaking seeds as indicator for sorgum seed vigor increased with increasing time of delayed drying. Sorghum seeds which were directly dried after harvested had electrical conductivity of only us/cm/g, while those with 3 and 6 days delayed drying had electrical conductivity and us/cm/g, respectively. Key words: sorghum, quality, drying, delayed, seed ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi efek penundaan pengeringan pada mutu benih sorgum (Sorghum bicolor L. Moench). Penelitian ini dilakukan di laboratorium, gudang pemrosesan benih (28-34 o C), benih disimpan pada suhu (18-22 o C), di Balai Penelitian Tanaman Serealia di Maros, Sulawesi Selatan, Oktober 2012 sampai April Perlakuan disusun menggunakan rancangan acak lengkap dengan 7 ulangan, 2 faktor: (1) waktu penundaan pengeringan dan (2) lama periode penyimpanan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa munculnya benih yang disimpan selama 6 bulan di gudang penyimpanan benih pada suhu yang dingin adalah 91,71%, sedangkan pada penundaan pengeringan selama 3 hari adalah 80,29% dan pada penundaan pengeringan selama 6 hari hanya 65,14%. Daya hantar listrik biji perendaman air sebagai indikator vigor benih menunjukkan peningkatan dengan meningkatnya waktu penundaan pengeringan. Benih sorgum yang langsung dikeringkan setelah panen memiliki daya hantar listrik hanya 24,39 us/cm/g, sedangkan 3 dan 6 hari penundaan pengeringan memiliki daya hantar listrik 27,57 dan 37,26 us/cm/g. Kata kunci: sorgum, kualitas, pengeringan, penundaan, benih PENDAHULUAN Mutu benih dalam penyimpanan dipengaruhi oleh tiga faktor utama: (1) kadar air dan vigor awal benih, (2) suhu ruang simpan, dan (3) kelembaban udara ruang simpan. Penanganan sorgum untuk benih dimulai dari pengelolaan agronomis dalam proses produksi, penentuan saat panen, panen, prosesing dan penyimpanan. Dalam setiap tahapan proses tersebut, jika terdapat hal yang tidak sesuai maka akan terjadi penurunan mutu benih lebih cepat. Mutu benih yang terbaik pada saat benih mencapai masak fisiologis karena tahapan ini, berat kering benih, viabilitas dan vigornya tertinggi. Viabilitas dan vigor benih setelah masak fisiologi cenderung menurun sampai pada akhirnya benih tersebut kehilangan viabilitas dan vigornya dan benih tersebut mati. Proses penurunan kondisi benih setelah masak fisiologis itulah yang disebut sebagai peristiwa deteriorasi (Delouche dan Baskin, 1973). Proses penurunan kondisi benih tidak dapat

2 246 Prosiding Seminar Nasional Hari Pangan Sedunia Ke-34: Pertanian-Bioindustri Berbasis Pangan Lokal Potensial dihentikan tetapi dapat dihambat. Roberts dan Osei (1988) mengidentifikasi tanda-tanda penurunan vigor, berupa lambat dan beragamnya pertumbuhan kecambah, dan tingginya pertumbuhan kecambah abnormal. Tekrony dan Egli (1991) menyatakan bahwa pertumbuhan kecambah yang lambat dan pertumbuhan tanaman yang beragam merupakan indikasi rendahnya mutu benih. Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap vigor benih antara lain genetik, nutrisi tanaman induk, kondisi lingkungan tumbuh dan cuaca, waktu dan cara panen, pengeringan dan prosesing, perlakuan benih, dan penyimpanan (Harman and Stasz, 1986; Hallion, 1986; Adetunji, 1991; Castillo et al., 1994). Uji vigor, seperti daya hantar listrik air rendaman benih, diperlukan dalam memprediksi pertumbuhan tanaman di lapang, lebih sensitif dibandingkan dengan uji daya berkecambah, dan merupakan salah satu indikator mutu benih (Hampton dan Coolbear, 1990; Hegarty, 1977; Baalbaki dan Copeland, 1987). Penanganan benih setelah panen seperti pengeringan merupakan salah satu kunci keberhasilan dalam mempertahankan viabilitas dan vigor benih sekaligus menekan proses deteriorasi benih. Beberapa hasil penelitian terhadap pengeringan benih menunjukkan adanya penurunan mutu fisik akibat kerusakan mekanis dalam proses pengeringan baik menggunakan alat pengering maupun sinar matahari. Pengeringan secara alami dengan menggunakan sumber energi sinar matahari dapat berdampak pada penurunan mutu akibat terpapar pada fluktuasi suhu ekstrim dan curah hujan (Agrawal et al., 1998). Selain itu, dalam kondisi tidak ada sinar matahari atau fasilitas lantai jemur yang tidak mencukupi/memadai maka dilakukan penumpukan sorgum dalam gudang penyimpanan sementara sebelum dikeringkan. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh penyimpanan sementara/penundaan pengeringan setelah panen terhadap viabilitas dan vigor benih sorgum dalam penyimpanan. METODE PENELITIAN Penelitian dilaksanakan di laboratorium pengujian benih dan rumah kaca, gudang prosesing, gudang penyimpanan Balitsereal di Maros. Penelitian ini dilaksanakan pada tahun dari beberapa lot sorgum varietas Kawali yang disimpan dalam gudang prosesing dan gudang penyimpanan benih Balitsereal. Benih sorgum varietas Kawali yang baru dipanen dipilah menjadi tiga bagian/perlakuan: 1. Perlakuan pertama: benih langsung dikeringkan pada lantai jemur dengan pengeringan sinar matahari. 2. Perlakuan kedua: benih disimpan dalam karung plastik ditumpuk di gudang prosesing benih selama 3 hari pada suhu kamar (28-34 o C) lalu dikeringkan dengan sinar matahari pada lantai jemur. 3. Perlakuan ketiga: benih disimpan dalam karung plastik ditumpuk di gudang prosesing benih selama 6 hari pada suhu kamar (28-34 o C) lalu dikeringkan dengan sinar matahari pada lantai jemur. Setelah benih melalui tahapan prosesing dari setiap perlakuan, benih sorgum dikemas dengan plastik tebal 0,08 mm dan disimpan dalam gudang penyimpanan benih dengan suhu rata-rata o C. Penelitian menggunakan rancangan faktorial yang disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 7 ulangan. Faktor pertama adalah lot benih yang terdiri dari: Lot 1 : Benih sorgum yang langsung dikeringkan Lot 2 : Benih sorgum yang ditumpuk 3 hari lalu dikeringkan Lot 3 : Benih sorgum yang ditumpuk 6 hari lalu dikeringkan.

3 Pengaruh Penundaan Pengeringan Terhadap Mutu Benih Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench.) 247 Faktor kedua, lama penyimpanan benih (periode simpan): 1. 1 bulan 2. 2 bulan 3. 3 bulan 4. 4 bulan 5. 5 bulan 6. 6 bulan Penyimpanan mulai bulan Oktober 2012 April Variabel yang diamati: 1. Daya berkecambah Daya berkecambah benih (AOSA, 1983), sebanyak 50 butir benih dari setiap ulangan ditanam pada media pasir halus. Pengamatan dilakukan pada hari ketiga, keempat, dan kelima setelah tanam. Selain untuk pengujian daya berkecambah benih, perlakuan ini juga digunakan untuk tolok ukur kecepatan tumbuh benih. Jumlah kecambah normal pada hari keempat (kumulatif), merupakan data keserempakan tumbuh benih. 2. Kecepatan tumbuh benih Data diperoleh dari substrat pengujian daya berkecambah benih (AOSA, 1983). Setiap kali pengamatan, jumlah persentase kecambah normal dibagi dengan etmal (24 jam). Nilai etmal kumulatif diperoleh dari saat benih ditanam sampai dengan waktu pengamatan (AOSA, 1983). Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut: KT = (Xi-X i-1 ) Ti KT = Kecepatan tumbuh (%/etmal) Xi = Persentase kecambah normal pada etmal ke-i Ti = Waktu pengamatan dalam (etmal) 3. Berat kering kecambah Akar yang diperoleh pada uji daya tumbuh benih dikeringkan dalam oven pada suhu 60 O C selama 3 x 24 jam, setelah itu dimasukkan ke dalam desikator dan setelah dingin ditimbang. 4. Panjang akar primer Diambil 10 kecambah dari setiap ulangan pada pengujian di rumah kaca. Kemudian diukur panjang akar primernya. Hasil pengukuran dihitung nilai rata-ratanya. 5. Panjang pucuk Pucuk yang diperoleh pada uji daya tumbuh benih diamati 10 kecambah dari setiap ulangan pada pengujian di rumah kaca, kemudian diukur panjang pucuk. Hasil pengukuran dihitung rataratanya. 6. Rasio pucuk-akar Diamati 10 kecambah dari setiap ulangan pada pengujian di rumah kaca, kemudian panjang pucuk dibagi panjang akar primer. Hasil perhitungan dirata-ratakan. 7. Daya hantar listrik (DHL) Daya hantar listrik diamati dengan alat conductivity meter. Benih sebanyak 25 butir diambil secara acak, masing-masing direndam pada air bebas ion selama 24 jam dengan volume air 80 ml di dalam gelas ukur, kemudian diukur pada alat conductivity meter.

4 248 Prosiding Seminar Nasional Hari Pangan Sedunia Ke-34: Pertanian-Bioindustri Berbasis Pangan Lokal Potensial HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penelitian menunjukkan daya berkecambah benih yang langsung dikeringkan 91,14%, sedangkan yang ditunda 6 hari daya berkecambahnya hanya 87,14% (Tabel 1). Pada saat panen, kadar air benih sorgum masih cukup tinggi, sehingga menyebabkan peningkatan respirasi benih dan menimbulkan panas yang mendukung terjadinya proses deteriorasi benih lebih cepat. Benih sorgum yang disimpan selama 6 bulan dalam gudang penyimpanan dingin (suhu o C), daya berkecambah dengan perlakuan langsung dikeringkan 91,71%, sedangkan perlakuan ditunda 3 dan 6 hari, daya berkecambahnya masing-masing 80,29% dan 65,14% (Tabel 1). Kerusakan fisik yang terjadi selama proses penundaan pengeringan benih dapat merusak embrio, endosperm, dan dinding sel berpengaruh terhadap daya berkecambah, pertumbuhan kecambah, kerentanan terhadap penyakit, pertumbuhan tanaman, dan hasil biji. Pada embrio kerusakan yang paling sensitif ialah pada bagian tengah embrio (Black dan Bewley, 2000). Kerusakan kecil tidak langsung berpengaruh terhadap viabilitas benih tetapi dapat menyebabkan penurunan vigor kecambah dan makin banyak kecambah abnormal. Benih sorgum yang langsung dikeringkan dan disimpan selama 6 bulan daya berkecambah berbeda nyata dengan perlakuan ditunda 3 dan 6 hari (Tabel 1). Tabel 1. Daya berkecambah, kecepatan tumbuh, berat kering kecambah, dan daya hantar listrik air rendaman benih sorgum varietas Kawali yang diperoleh dari lot benih yang langsung dikeringkan, ditunda pengeringannya selama 3 dan 6 hari, Maros Perlakuan Daya berkecambah (%) pada periode simpan Awal 1 bulan 2 bulan 3 bulan 4 bulan 5 bulan 6 bulan Langsung dikeringkan 91,14 a 92,29 a 90,86 a 90,88 a 93,43 a 91,43 a 91,71 a Ditunda 3 hari 90,29 a 91,14 ab 89,71 ab 88,86 ab 89,71 a 83,71 b 80,29 b Ditunda 6 hari 87,14 b 89,14 b 88,57 b 86,00 b 85,43 b 78,29 b 65,14 c Kecepatan tumbuh (% /etmal) Langsung dikeringkan 24,53 a 25,11 a 24,76 a 24,33 a 24,88 a 25,11 a 24,39 a Ditunda 3 hari 24,47 a 24,74 ab 24,57 a 23,49 ab 23,67 a 23,01 b 20,71 b Ditunda 6 hari 23,10 b 23,99 b 24,13 a 22,47 b 22,19 b 21,73 b 17,40 c Berat kering kecambah (mg) Langsung dikeringkan a 0,600 a 0,6289 a 0,657 a 0,681 a 0,574 a 0,557 a Ditunda 3 hari 0,657 a 0,571 a 0,586 a 0,586 a 0,557 a 0,562 a 0,643 a Ditunda 6 hari 0,629 a 0,500 b 0,457 b 0,551 b 0,501 b 0,500 b 0,486 b Daya hantar listrik (µs/cm/g) Langsung dikeringkan 24,39 b 26,17 b 27,72 b 28, 46 b 28,56 c 41,69 b 43,84 c Ditunda 3 hari 27,57 b 26,77 b 34,50 a 32,98 b 33,23 b 46,01 b 51,94 b Ditunda 6 hari 37,26 a 38,93 a 38,59 a 38,57 a 38,03 a 58,47 a 65,70 a Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% dengan uji Duncan. Benih sorgum yang disimpan selama 6 bulan dalam gudang penyimpanan dingin (suhu o C) menunjukkan perbedaan kecepatan tumbuh benih sorgum: pada perlakuan yang langsung dikeringkan, kecepatan tumbuhnya 24,73%/etmal, dan yang ditunda pengeringannya 3 hari kecepatan tumbuhnya 20,71 %/etmal, sedangkan yang ditunda 6 hari kecepatan tumbuhnya 17,40 %/etmal (Tabel 1). Kecepatan tumbuh ada hubungannya dengan vigor benih. Benih yang kecepatan tumbuhnya tinggi, tanaman yang dihasilkan cenderung lebih tahan terhadap keadaan lingkungan yang suboptimum (kurang ideal). Berat kering kecambah benih sorgum menunjukkan perbedaan nyata antara perlakuan benih yang langsung dikeringkan dibandingkan dengan berat kering kecambah benih yang ditunda pengeringannya 3 dan 6 hari. Daya berkecambah benih berpengaruh terhadap berat kering kecambah. Daya berkecambahnya tinggi maka berat kering kecambahnya akan lebih berat, sebaliknya daya berkecambah rendah maka berat kering kecambah menjadi lebih rendah (Tabel 1). Daya hantar listrik air rendaman benih sorgum yang langsung dikeringkan 24,39%/etmal berbeda dibandingkan dengan daya hantar listrik air rendaman benih pada perlakuan yang ditunda

5 Pengaruh Penundaan Pengeringan Terhadap Mutu Benih Sorgum (Sorghum bicolor L. Moench.) 249 pengeringannya 3 dan 6 hari, masing-masing 27,57 dan 37,26 %/etmal. Peningkatan daya hantar listrik menunjukkan terjadinya kebocoran selama proses imbibisi pada benih. Pada periode pengamatan 6 bulan penyimpanan daya hantar listriknya 65,70 µs/cm/g berbeda dengan perlakuan yang ditunda 3 hari dan tanpa penundaan pengeringan, masing-masing 51,94 dan 43,84 us/cm/g (Tabel 1). Semakin tinggi daya hantar listrik air rendaman benih, maka daya berkecambahnya lebih rendah. Hal ini menunjukkan bahwa makin banyak zat terlarut dalam cairan rendaman benih yang merupakan indikasi tingginya tingkat kebocoran membran sel. Makin rendah vigor dan viabilitas benihnya ditunjukkan dengan makin rendahnya daya berkecambah dan berat kering kecambah (Tabel 1). Data pada Tabel 2 menunjukkan bahwa pada setiap periode pengamatan, mulai dari pengamatan awal terdapat perbedaan panjang akar primer antara benih sorgum yang langsung dikeringkan dibandingkan dengan perlakuan yang ditunda pengeringannya selama 6 hari, namun tidak berbeda dengan perlakuan yang ditunda pengeringannya 3 hari pada periode pengamatan 6 bulan (Tabel 2). Panjang akar primer dapat menjadi indikator kemunduran mutu benih. Mugnisyah dan Nakamura (1984) menyatakan panjang akar primer dan panjang pucuk dapat digunakan untuk menilai vigor kecambah benih. Semakin pendek pucuk dan akar menunjukkan telah terjadi penurunan vigor benih. Tabel 2. Panjang akar primer, panjang pucuk dan rasio pucuk-akar kecambah sorgum dari perlakuan benih yang langsung dikeringkan, ditunda pengeringannya selama 3 dan 6 hari pada 7 periode simpan. Maros Perlakuan Panjang akar (cm) pada periode simpan Awal 1 bulan 2 bulan 3 bulan 4 bulan 5 bulan 6 bulan Langsung dikeringkan 13,14 a 12,71 a 11,86 a 10,86 a 10,57 a 11,00 a 10,71 a Ditunda 3 hari 10,86 b 10,86 b 10,86 b 10,14 b 10,00 a 10,43 a 10,14 a Ditunda 6 hari 9,71 c 9,29 c 9,42 c 9,43 c 9,29 b 9,43 b 8,86 b Panjang pucuk (cm) Langsung dikeringkan 6,29 a 6,00 a 6,00 a 5,71 a 6,29 a 5,71 a 5,86 a Ditunda 3 hari 5,14 b 5,57 a 5,71 a 4,71 b 5,57 a 5,14 b 5,14 a Ditunda 6 hari 4,71 b 4,14 b 4,43 b 4,57 b 5,43 a 4,43 c 4,29 b Rasio pucuk-akar Langsung dikeringkan 0,4629 a 0,5167 a 0,4879 a 0,4816 a 0,6151 a 0,4827 a 0,5137 a Ditunda 3 hari 0,4453 a 0,4929 a 0,4757 a 0,4800 a 0,5810 a 0,4653 a 0,4230 a Ditunda 6 hari 0,4161 a 0,4294 b 0,4510 a 0,4064 a 0,5709 a 0,4287 a 0,2171 b Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% dengan uji Duncan. KESIMPULAN Benih sorgum yang disimpan selama 6 bulan dalam gudang penyimpanan dingin (suhu o C), daya berkecambah dengan perlakuan langsung dikeringkan 91,71%, sedangkan perlakuan ditunda 3 dan 6 hari, daya berkecambahnya masing-masing 80,29% dan 65,14%. Benih sorgum yang disimpan selama 6 bulan dalam gudang penyimpanan dingin (suhu o C) menunjukkan perbedaan kecepatan tumbuh benih sorgum. Pada perlakuan yang langsung dikeringkan, kecepatan tumbuh sorgum 24,73%/etmal, dan yang ditunda pengeringannya 3 hari kecepatan tumbuhnya 20,71%/etmal, sedangkan yang ditunda 6 hari kecepatan tumbuhnya 17,40 %/etmal. Daya hantar listrik air rendaman benih sorgum yang langsung dikeringkan 24,39 us/cm/g berbeda dibandingkan dengan daya hantar listrik air rendaman benih pada perlakuan yang ditunda

6 250 Prosiding Seminar Nasional Hari Pangan Sedunia Ke-34: Pertanian-Bioindustri Berbasis Pangan Lokal Potensial pengeringannya 3 dan 6 hari, masing-masing 27,57 dan 37,26 us/cm/g. Peningkatan daya hantar listrik menunjukkan terjadinya kebocoran selama proses imbibisi pada benih. DAFTAR PUSTAKA AOSA, I Seed Vigor Testing Handbook. Association of Official Seed Analysts. Contribution No. 32. Agrawal, P.K., B.D. Agrawal, P.V. Rao, and J. Singh Seed multiplication, conditioning, and storage, In M. L. Morris (ed.) Maize seed industries in developing countries. Lynne Rienner Publishers and Cimmyt, Colorado, USA, and Mexico. p Adetunji, I.A Effect of harvest date on seed quality and viability ofsunflower in semi-arid tropics. Seed Science and Technology 19: Baalbaki, R.Z. and L.O. Copeland Vigor testing of wheat and itsrelationship to field performance, storage and seed quality. Newsletterof Association of Official Seed Analysts 61:15. Black, M. and J.D. Bewley. (ed.) Seed technology and its biological basis. CRC Press, Boca Raton, FL. Castillo, A.G., J.G. Hampton, and P. Coolbear Effect of sowing date andharvest timing on seed vigour in garden pea Pisum sativum L.). New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science 22: Delouche, J.C., and C.C. Baskin Accelerated aging techniques forpredicting the relative storability of seed lots. Seed Sci Technol I: Hegarty, T.W Seed vigour in field beans (Vicia faba L.) and its influenceon plant stand. Journal of Agricultural Science 88: Hallion, J.M Microorganisms and seed deterioration. In Physiology of Seed Deterioration. (eds. M.B. McDonald Jr. and C.J. Nelson), p , CS SA Special Publication, No. 11. Crop Science Society of America, Madison, WI, USA. Harman, G.E. and T.E. Stasz Influence of seed quality on soil microbesand soil rots. In S.H. West (ed.) Physiological-Pathological Interactions Affecting Seed Deterioration. p , CSSA Special Publication, No.12. Crop Science Society of America, Madison, WI, USA. Hampton, J.G. and P. Coolbear Potential versus actual seed performance - Can vigour testing provide an answer? Seed Science and Technology 18: Mugnisyah, W.Q and S. Nakamura Vigour of Soybean seed production produced from different nitrogen and phosphorus fertilizer application. Seed Sci. Technol. 12: Roberts, E.H. and B.K. Osei Seed and seedling vigour. In R.J. Summerfield (ed.) World Crops: Cool Season Food Legumes. p Tekrony, D.M. and D.B. Egli Relationship of seed vigor to crop yield: A.Review. Crop Science 31: