PENGUJIAN MUTU BENIH JAGUNG DENGAN BEBERAPA METODE

Transkripsi

1 PENGUJIAN MUTU BENIH JAGUNG DENGAN BEBERAPA METODE Rahmawati 1) dan Syamsuddin 2) 1) Balai Penelitian Tanaman Serealia dan 2) Loka Pengkajian Teknologi Pertanian Sulawesi Barat ABSTRAK Kemunduran mutu benih terjadi secara kronologis, yang berkaitan dengan waktu dan kemunduran fisiologis yang disebabkan oleh faktor lingkungan. Mutu fisiologis benih berkaitan dengan aktivitas perkecambahan benih yang didalamnya terdapat aktivitas enzim, reaksi-reaksi biokimia serta respirasi benih. Pengujian mutu fisiologis benih dapat dilakukan dengan beberapa metode, diantaranya menggunakan media pasir, uji kertas digulung plastik (UKDP) dan uji antar kertas (UAK). Benih jagung yang diuji berasal dari gudang UPBS Balitsereal. Varietas jagung yang digunakan pada metode pengujian UKDP vs Media Pasir adalah Bisma, Srikandi Kuning-1, Lamuru, Sukmaraga dan Gumarang dengan masa simpan bulan, sedangkan pada metode pengujian UKDP vs UAK menggunakan varietas Anoman, Lamuru, Bisma, Srikandi Kuning-1, Srikandi Putih dan Arjuna dengan masa simpan 6 12 bulan. Pengujian dilakukan di rumah kaca dan Laboratorium Perbenihan Balitsereal pada bulan April 2011 dan Mei 2013 untuk mengetahui mutu benih yang disimpan dalam gudang UPBS menggunakan beberapa metode. Hasil pengamatan menunjukkan rata-rata daya berkecambah pada UKDP untuk semua varietas berkisar %, kecepatan tumbuh 31,2 33,3%/etmal, panjang akar 10,7 15,4 cm dan jumlah akar sekunder 4,7 6,7. Pengujian dengan menggunakan media pasir menunjukkan daya berkecambah pada semua varietas berkisar 96,0 100%, kecepatan tumbuh 23,27 31,24%/etmal, panjang akar 12,90 18,68 cm dan jumlah akar sekunder 4,23 6,17. Hasil pengamatan pada UAK adalah sebagai berikut: daya berkecambah berkisar 87,0 99,8%, kecepatan tumbuh 28,8 33,2%/etmal, panjang akar 11,5 13,5 cm, dan jumlah akar sekunder 5,5 8,9; sedangkan daya berkecambah pada UKDP berkisar 88,5 99,8%, kecepatan tumbuh 29,5 33,2%/etmal, panjang akar 11,5 13,4 cm dan jumlah akar sekunder 4,7 6,1. Kata kunci: mutu benih, jagung, metode pengujian PENDAHULUAN Biji jagung termasuk golongan biji orthodox. Jenis biji ini mengikuti Rule of Thumbs, sehingga biji ini semakin rendah kadar air dan suhu simpannya, maka semakin panjang pula potensial umurnya. Oleh karenanya untuk menekan terjadinya kemunduran benih yang berlangsung secara cepat selama penyimpanan, maka benih tersebut harus disimpan pada kadar air dan suhu yang rendah. Penggunaan kemasan yang kedap udara dan suhu ruangan yang rendah sangat disarankan untuk menekan laju kemunduran benih tersebut selama penyimpanan. Kemunduran mutu benih alami terjadi secara kronologis, yang berkaitan dengan waktu, dan kemunduran fisiologis yang disebabkan oleh faktor lingkungan (Sadjad 1993). Proses proses yang terlibat dalam kemunduran benih antara lain, kerusakan kromosom, penurunan aktivitas enzim 499

2 Rahmawati dan Syamsuddin: Pengujian mutu benih jagung metabolisme, penurunan produksi adenin triphosphat (ATP), dan peningkatan permeabilitas membran sel (Priestley 1986). Mutu fisiologis benih berkaitan dengan aktivitas perkecambahan benih yang didalamnya terdapat aktivitas enzim, reaksi-reaksi biokimia serta respirasi benih. Mutu fisiologis benih dapat diketahui dengan melakukan uji terhadap viabilitas dan vigor benih. Vigor benih diukur melalui uji vigor, yaitu: 1) uji perkecambahan, 2) uji biokimiawi dan 3) uji fisik. Terdapat beberapa uji perkecambahan yang dapat dilakukan antara lain : uji kertas digulung plastik, uji antar kertas, uji di atas kertas dan uji perkecambahan dengan menggunakan media pasir. Uji biokimiawi dapat dilakukan dengan menggunakan uji tetrazolium dan uji fisik dilakukan dengan melakukan uji daya hantar listrik. Uji daya hantar listrik (conductivity test) adalah peubah viabilitas benih melalui pendekatan fisik yang menggambarkan tingkat kebocoran membran sel (AOSA dalam Qadir, 1994). Woodstock dalam Saenong (1986) menyatakan bahwa pendekatan secara fisik dapat digunakan untuk mengukur tingkat vigor benih, misalnya berat jenis benih (density) dan daya hantar listrik. Uji perkecambahan dengan menggunakan metode yang berbeda diduga akan berpengaruh terhadap hasil uji. Oleh karenanya dilakukan beberapa metode perkecambahan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap hasil uji. METODOLOGI Metode Pengujian UKDP vs Media Pasir Benih yang diuji berasal dari gudang penyimpanan benih UPBS (Unit Perbenihan Benih Sumber) Balitsereal. Benih yang berasal dari klas Breeder Seed (BS) yaitu varietas Gumarang dengan periode simpan tahun 2006, 2007, 2010 dan varietas Srikandi Kuning-1 dengan periode simpan tahun 2006, 2007 dan 2009, sedangkan benih Foundation Seed (FS) yang diuji adalah varietas Bisma, Sukmaraga, Srikandi Kuning-1, Lamuru dengan periode simpan tahun 2009 dan Bisma Secara keseluruhan benih tersebut mempunyai masa simpan berkisar bulan. Pengujian dilakukan di laboratorium perbenihan balitsereal dan rumah kaca pada bulan April Metode Pengujian UKDP vs UAK Pada pengujian UKDP vs UAK digunakan benih yang juga berasal dari gudang penyimpanan UPBS Balitsereal. Varietas yang digunakan adalah Anoman, Lamuru, Bisma, Srikandi Kuning-1, Srikandi Putih dan Arjuna dengan masa simpan berkisar 6-500

3 12 bulan. Pengujian dilakukan di laboratorium perbenihan balitsereal pada bulan Mei Pelaksanaan pengujian Uji Kertas Digulung Plastik Benih ditabur di atas dua lembar kertas koran pada setengah bagian kertas yang telah dibasahi dan dialasi dengan plastik. Selanjutnya setengah bagian lain menutup kertas yang sudah ditanami dengan benih, kemudian digulung dan diberi label (tanggal tanam, nomor kode benih dan ulangan). Pengecambahan menggunakan room germinator dan diamati. Setiap pengamatan, kecambah yang tumbuh normal dihitung dan biji yang berjamur/busuk dihitung dan dibuang. Pengujian dilakukan dengan menggunakan 4 ulangan, setiap ulangan menggunakan 100 butir biji jagung yang terdiri dari 2 gulungan media (1 gulungan 50 butir). Uji Antar Kertas Benih ditabur di atas dua lembar kertas koran pada setengah bagian kertas yang telah dibasahi. Pada pengujian ini tidak menggunakan alas plastik. Selanjutnya setengah bagian lain menutup kertas yang sudah ditanami dengan benih, kemudian dilipat sisi media kertas koran tersebut dan diberi label (tanggal tanam, nomor kode benih dan ulangan). Pengecambahan menggunakan room germinator dan diamati. Setiap pengamatan, kecambah yang tumbuh normal dihitung dan biji yang berjamur/busuk dihitung dan dibuang. Pengujian dilakukan dengan menggunakan 4 ulangan, setiap ulangan menggunakan 100 butir biji jagung yang terdiri dari 2 gulungan media (1 gulungan 50 butir). Kadar air benih (berdasarkan basis basah) Pengukuran kadar air dilakukan terhadap sampel benih yang diuji, dengan menggunakan alat pengukur kadar air model Kett PM-400. Media Pasir Daya berkecambah Sebanyak 50 butir benih dari setiap ulangan ditanam pada substrat pasir halus. Pengamatan dilakukan pada hari ke tiga, empat dan lima hari setelah tanam. Pengujian daya berkecambah benih juga digunakan untuk substrat indikator kecepatan tumbuh benih. 501

4 Rahmawati dan Syamsuddin: Pengujian mutu benih jagung Kecepatan tumbuh benih Data diperoleh dari substrat pengujian daya berkecambah benih. Setiap kali pengamatan, jumlah persentase kecambah normal dibagi dengan etmal (24 jam). Nilai etmal kumulatif diperoleh dari saat benih ditanam sampai dengan waktu pengamatan. Perhitungan kecepatan tumbuh menggunakan rumus sebagai berikut : (Xi-X i-1 ) KT = Ti KT = Kecepatan tumbuh (%/etmal) Xi = Persentase kecambah normal pada etmal ke i Ti = Waktu pengamatan dalam (etmal) Panjang Akar Primer Pengukuran panjang akar primer dilakukan dengan menggunakan alat pengukur/penggaris. Akar kecambah direntangkan kemudian diukur dari pangkal sampai ke ujung akar. Jumlah Akar Sekunder Perhitungan akar sekunder dilakukan dengan mengambil 10 sampel secara acak kemudian dihitung akar sekunder yang ada pada kecambah tersebut. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil uji UKDP vs Media Pasir Hasil uji mutu benih dengan menggunakan metode Uji Kertas Digulung Plastik (UKDP) dan Media Pasir menunjukkan hasil yang berbeda pada pengamatan daya berkecambah, kecepatan tumbuh, panjang akar dan jumlah akar sekunder. Hasil uji menunjukkan rata-rata persentase daya berkecambah pada metode uji UKDP cenderung lebih tinggi dibanding hasil uji dengan menggunakan media pasir. Persentase daya berkecambah pada metode uji UKDP rata-rata berkisar % untuk semua varietas sedangkan dengan menggunakan media pasir berkisar 90,67 100%. Berdasarkan hasil pengamatan, persentase daya berkecambah untuk semua varietas masih baik, walaupun varietas yang diuji tersebut sudah mempunyai masa simpan yang lama (15-63 bulan). Penggunaan kemasan yang kedap udara dan ruang simpan dengan suhu rendah mampu menekan laju deteriorasi benih, walaupun terdapat beberapa varietas dengan kadar air di atas 11% (dapat dilihat pada Tabel 1) sedangkan kadar air benih jagung yang aman disimpan adalah berkisar 10-11%. 502

5 Menurut Justice dan Bass (1994), laju penurunan vigor dan viabilitas benih dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya faktor genetik dari spesies atau kultivarnya, kondisi benih, kondisi penyimpanan, keseragaman lot benih serta cendawan gudang, bila kondisi penyimpanannya memungkinkan pertumbuhannya. Tabel 1. Rata-rata kadar air dan lama pernyimpanan benih jagung klas FS varietas Bisma Srikandi Kuning-1, Lamuru, Sukmaraga dan benih klas BS varietas Srikandi Kuning-1 dan Gumarang Varietas Lama Penyimpanan (bulan) Kadar Air (%) Benih klas Foundation Seed Bisma ,4 Bisma ,9 Srikandi Kuning Lamuru ,15 Sukmaraga ,30 Benih klas Breeder Seed Srikandi Kuning ,8 Srikandi Kuning ,4 Srikandi Kuning ,1 Gumarang ,1 Gumarang ,1 Gumarang ,4 Perbedaan hasil uji yang terjadi antara UKDP dan media pasir merupakan hal yang sering terjadi dalam pengujian dengan menggunakan metode yang berbeda. Hal ini dinyatakan juga oleh Tim Peneliti (1991) bahwa metode uji serta media tumbuh yang digunakan dalam pengujian benih sering memberikan hasil pengujian yang berbeda. Oleh karena itu pemilihan metode uji serta media tumbuh harus dilakukan dengan hatihati. Pada Gambar 1 dapat dilihat perkecambahan benih jagung dengan menggunakan media pasir pada umumnya lebih rendah dibanding metode UKDP, namun hal tersebut masih dapat ditolerir (persentase daya berkecambah masih di atas 90%). Penggunaan Room Germinator pada metode UKDP memberikan pengaruh yang lebih baik terhadap perkecambahan benih jagung tersebut. Hal ini disebabkan pada room germinator: suhu, kelembaban dan cahaya dapat dikontrol dengan baik, sedangkan Kamil (1979), menyatakan bahwa benih perlu menyerap sejumlah tertentu air sebelum memulai perkecambahannya. Selain itu juga dikatakan bahwa cahaya dan suhu merupakan kebutuhan dasar yang harus dipenuhi selama proses perkecambahan berlangsung. Copeland (1976), menyatakan dalam perkecambahannya benih memerlukan air (kelembaban), oksigen dan suhu yang sesuai untuk kebutuhan benih masing-masing jenis tanaman. Hasil penelitian Naning Yuniarti et al. (2000) di rumah kaca dengan 503

6 Rahmawati dan Syamsuddin: Pengujian mutu benih jagung menggunakan berbagai media perkecambahan (vermikulit, sabut kelapa, tanah, pasir dan tanah + pasir) menunjukkan persentase daya berkecambah benih Tisuk (Hibiscus sp.) paling rendah dengan menggunakan media pasir dibanding perlakuan lainnya. Seperti halnya daya berkecambah, rata-rata kecepatan tumbuh benih jagung dengan menggunakan UKDP lebih tinggi dibanding media pasir. Kondisi lingkungan yang optimum mendukung laju perkecambahan benih yang cepat. Room germinator dengan suhu, cahaya dan kelembaban yang dapat dikontrol sangat berpengaruh terhadap kecepatan tumbuh benih. Rata-rata kecepatan tumbuh benih dengan menggunakan metode UKDP berkisar 31,17 33,33%/etmal untuk semua varietas sedangkan media pasir rata-rata berkisar 23,27 31,24%/etmal (dapat dilihat pada Gambar 2). 504

7 Berbeda dengan daya berkecambah dan kecepatan tumbuh benih, panjang akar primer pada metode uji UKDP lebih pendek dibanding media pasir. Rata-rata panjang akar primer dengan menggunakan metode uji UKDP berkisar 10,7 15,38 cm untuk semua varietas dan media pasir berkisar 12,9 18,68 cm (dapat dilihat pada Gambar 3). Adapun jumlah akar sekunder bervariasi pada metode uji UKDP dan media pasir. Rata-rata jumlah akar sekunder pada metode uji UKDP berkisar 4,73 6,7 dan pada media pasir berkisar 4,23 6,2 (dapat dilihat pada Gambar 4). Hasil penelitian Sujindro dan Sri Rustini (2007), perkecambahan benih jarak pagar (Jatropha curcas L.) pada kondisi lingkungan tumbuh di rumah kaca dan rumah plastik memiliki daya berkecambah dan panjang akar yang baik untuk semua genotype, dibanding dengan di ruang laboratorium. Penggunaan media pasir sebagai media perkecambahan memberikan peluang yang baik untuk berkembangnya akar karena pasir sangat mudah ditembus (tidak padat dan keras). Dwidjoseputro (1994), menambahkan panjang pendeknya akar dipengaruhi oleh faktor luar seperti keras lunaknya tanah, banyak sedikitnya air dan lain sebagainya. 505

8 Rahmawati dan Syamsuddin: Pengujian mutu benih jagung Jumlah akar sekunder pada media pasir dan UKDP mempunyai selisih dengan kisaran 0,1 1,67. Jumlah akar sekunder dapat menunjukkan suatu kecambah masih mempunyai kondisi yang baik atau tidak (kecambah normal kuat dan normal lemah). Penggunaan metode UKDP dan media pasir dalam perkecambahan dengan kondisi perkecambahan yang baik memberikan pengaruh yang baik terhadap keluarnya akar sekunder, namun keluarnya akar sekunder sangat ditentukan oleh kemampuan benih (cadangan makanan dalam biji) menghasilkan akar sekunder. Akar sekunder terbentuk dari pembelahan sel-sel jaringan, sehingga benih dengan kondisi yang masih baik mampu menghasilkan jumlah akar sekunder yang banyak. Kecambah dengan jumlah akar sekunder yang banyak digolongkan ke dalam kecambah normal kuat (jumlah akar sekunder di atas 2) (ISTA 2006). Dari data jumlah akar sekunder yang diperoleh menunjukkan semua kecambah baik pada UKDP maupun media pasir tergolong kecambah normal kuat. 506

9 Hasil Uji UKDP vs UAK Metode pengujian dengan menggunakan Uji Kertas Digulung Plastik (UKDP) dan Uji Antar Kertas (UAK) merupakan metode pengujian yang hampir sama. Perbedaannya adalah pada UKDP digunakan plastik sebagai alas dan digulung bersama dengan media kertasnya, sedangkan pada metode UAK penggunaannya tanpa plastik dan hanya dilipat. Pada Gambar 5 menunjukkan pengamatan daya berkecambah pada metode uji UKDP dan UAK menunjukkan rata-rata daya berkecambah yang hampir sama pada kedua metode uji tersebut. Rata-rata persentase daya berkecambah pada metode UKDP berkisar 88,5 99,8% untuk semua varietas yang diuji dan metode UAK berkisar 87 99,8%. Pada pengujian dengan menggunakan metode UKDP dan UAK digunakan benih jagung dengan masa simpan berkisar 6 12 bulan dan kadar air benih rata-rata berkisar 8,9 11,0% (dapat dilihat pada Tabel 2). Hasil pengamatan daya berkecambah menunjukkan persentase daya berkecambah benih yang masih baik (di atas 85%, masa simpan 6 12 bulan). Varietas Lamuru mempunyai ketahanan simpan yang paling baik dengan persentase daya berkecambah 99,8% dan masa simpan 1 tahun. 507

10 Rahmawati dan Syamsuddin: Pengujian mutu benih jagung Daya berkecambah merupakan tolok ukur viabilitas potensial yang merupakan simulasi dari kemampuan benih untuk tumbuh dan berproduksi normal dalam kondisi optimum (Sadjad 1993). Kedua metode uji perkecambahan (UKDP dan UAK) yang digunakan merupakan metode uji yang baik karena memberikan kondisi optimum bagi perkecambahan benih. Menurut Willan (1985), uji perkecambahan dapat digunakan untuk mengetahui kemampuan benih berkecambah maksimum pada kondisi optimum. Kecepatan tumbuh benih sangat terkait dengan persentase daya berkecambah benih. Oleh karena itu pada Gambar 6 menunjukkan kecepatan tumbuh benih pada metode UKDP dan UAK hampir sama pada semua varietas yang diuji. Rata-rata kecepatan tumbuh benih pada UKDP berkisar 29,5 33,2 %/etmal dan pada metode UAK berkisar 28,8 33,2 %/etmal (dapat dilihat pada Gambar 6). Tabel 2. Rata-rata kadar air dan lama pernyimpanan benih jagung varietas Anoman, Lamuru, Bisma, Srikandi Kuning-1, Srikandi Putih dan Arjuna Varietas Lama Penyimpanan Kadar Air (bulan) (%) Anoman 6 11,0 Lamuru 12 9,8 Bisma 12 9,5 Srikandi Kuning-1 7 8,9 Srikandi Putih 7 10,5 Arjuna 11 10,9 508

11 Rata-rata panjang akar primer pada metode UKDP adalah berkisar 11,5 13,3 cm dan UAK berkisar 11,5 13,5 (dapat dilihat pada Gambar 7). Selisih panjang akar primer antara kedua metode tersebut cukup kecil (0 1,7) dibanding selisih panjang akar primer pada UKDP vs media pasir (1,28 5,46). Adapun jumlah akar sekunder pada metode UKDP rata-rata berkisar 4,7-6,1 dan UAK berkisar 4,4 5,4 (dapat dilihat pada Gambar 8). Selisih jumlah akar sekunder antara metode UKDP dan UAK adalah berkisar (0,2 1,2) dan data jumlah akar sekunder menunjukkan kondisi kecambah normal kuat (jumlah akar sekunder di atas 2). 509

12 Rahmawati dan Syamsuddin: Pengujian mutu benih jagung Pengujian dengan menggunakan metode UKDP dan UAK memberikan hasil yang hampir sama karena kedua metode uji tersebut menggunakan Room Germinator sebagai tempat perkecambahan yang mempunyai suhu, cahaya dan kelembaban yang dapat dikontrol dengan baik. Menurut Kuswanto (1996), perkecambahan benih dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal terdiri dari kadar air benih, viabilitas awal dan fisik benih, sedangkan faktor eksternal terdiri dari media perkecambahan, suhu, kelembaban udara,dan intensitas cahaya. KESIMPULAN Hasil uji mutu benih dengan menggunakan metode UKDP vs Media Pasir menunjukkan hasil yang cukup berbeda pada pengamatan daya berkecambah, kecepatan tumbuh, panjang akar primer dan jumlah akar sekunder. Pengujian dengan menggunakan metode UKDP memberikan hasil uji yang lebih baik, terutama pada persentase daya berkecambah dan kecepatan tumbuh, sedangkan panjang akar primer dengan menggunakan media pasir masih lebih baik dan jumlah akar sekunder sangat ditentukan oleh kondisi benih (cadangan makanan benih). Pengujian dengan menggunakan metode UKDP vs UAK memberikan hasil yang hampir sama karena kedua metode uji tersebut menggunakan media tanam yang sama (kertas koran) dan Room Germinator sebagai tempat perkecambahan yang mempunyai suhu, cahaya dan kelembaban yang dapat dikontrol dengan baik. 510

13 DAFTAR PUSTAKA AOSA dalam Qadir, A Studi Penentuan Nilai Viabilitas Benih Kedelai dengan Menggunakan Peubah yang Layak. Tesis. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 68 hal. Copeland. L.O, Principles of Seed Science and Technology. Burger Publishing Co, Minnesota. Dwidjoseputro, Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta. Gramedia Pustaka Utama. ISTA International Rules for Seed Testing. ISBN Justice, O.L., N. Bass Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih (terj). PT. Rajagrafindo Persada. Jakarta 446 hal. Kamil, J Teknologi Benih. Angkasa Bandung. Kuswanto, H Dasar-dasar teknologi, produksi, dan sertifikasi benih. Andi Offset. Yogyakarta. Naning Yuniarti, Yetti Heryati dan Tati Rostiwati, Pemilihan Metoda dan Media Uji Perkecambahan Benih Tisuk (Hibiscus sp). Jurnal Agronomi 9(1) : Priestley, D.A Seed Aging: Implications for Seed Storage and Persistance in the Soil. Camstock Publishing Associates. New York. 340p. Sadjad, S Dari Benih kepada Benih. PT Gramedia Widiasarana Indonesia. Jakarta. 145 hal. Sudjindro dan Sri Rustini Pengaruh Lingkungan Tumbuh Terhadap Perkecambahan Benih Beberapa Genotipe Jarak Pagar (Jatropha curcas L). balittas.litbang.deptan.go.id. Diakses pada tanggal 14 Juni Tim Peneliti Pengaruh Berbagai Aspek Fisiologi Terhadap Ragam Viabilitas Benih Berbagai Komoditas Kehutanan dan Pertanian Pada Berbagai Media Tumbuh dan Metode Uji. Laporan Penelitian. Jurusan Perbenihan. Fakultas Politeknik Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Willan, R. L A Guide to Forest Seed Handling Food and Agricultural Organization. Rome Woodstock dalam Saenong, S Kontribusi vigor awal terhadap daya simpan benih jagung (Zea mays L.) dan kedelai (Glycine max L. (Merr). Disertasi. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 210 hal. 511