PENGARUH MEDIA TANAM DAN SUHU TERHADAP PENGUJIAN DAYA BERKECAMBAH BENIH KEDELAI (Glycine max ) DI LABORATORIUM BPSBTPH KALIMANTAN SELATAN Siti Saniah dan Muharyono Balai Pengujian dan Sertifikasi Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura Provinsi Kalimantan Selatan Jl. Pangeran Suriansyah Ujung No 63 A. Banjarbaru e-mail : lab.bpsbtph_kalsel@yahoo.co.id ABSTRAK Media pertumbuhan yang digunakan dalam pengujian daya berkecambah adalah media yang memiliki cukup pori-pori sehingga mampu menyediakan udara dan air yang diperlukan untuk pertumbuhan sistem perakaran dan tanaman. Suhu berperan penting berkaitan dengan tingkat kecukupan oksigen (O 2 ) dalam perkecambahan. Pada kondisi suhu yang tinggi, O 2 berada pada tingkat yang tidak mencukupi untuk perkecambahan, sehingga suhu harus diturunkan. Oksigen dibutuhkan dalam proses oksidasi untuk membentuk energi perkecambahan. Proses perkecambahan hanya memerlukan sebanyak 0,3% O 2 dan kebutuhan tersebut sudah dapat dipenuhi dari udara di alam yang mengandung 20% O 2. Rutinitas pengujian daya berkecambah benih kedelai oleh analis di laboratorium BPSBTPH Kalimantan Selatan dilaksanakan menggunakan media kertas CD atau pasir pada kondisi suhu ruang dan terdapat perbedaan dengan acuan normatif ISTA Rules yang menggunakan media kertas filter atau pasir pada suhu tetap atau terkendali. Penggunaan kertas filter dan fasilitas pengatur suhu ruang (AC) atau penggunaan germinator elektrik mengakibatkan mahalnya biaya pengujian. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui media tanam dan suhu yang paling efektif untuk perkecambahan benih kedelai (Glycine max). Perlakuan yang digunakan terdiri atas jenis media pertumbuhan dan suhu ruang perkecambahan. Media yang digunakan terdiri atas kertas filter, kertas CD dan media pasir. Sedangkan suhu ruang perkecambahan terdiri atas ruang terkendali pada suhu 25 0 C dan suhu ruang terbuka. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media pertumbuhan kertas filter atau pasir yang diletakkan pada suhu tetap 25 C dapat digantikan dengan kertas CD atau pasir yang diletakkan pada suhu ruang (terbuka). Kata Kunci : media tanam, suhu, daya berkecambah, kedelai Pendahuluan Media tanam merupakan media tempat dimana tanaman atau biji dapat tumbuh dan berkembang di dalamnya, misalnya tanah, sekam, kapas dan lainnya. Secara umum, media tanam harus dapat menjaga kelembaban daerah sekitar akar, menyediakan cukup udara, dan dapat menahan ketersediaan unsur hara. Media tanam kapas dan kertas tidak mengandung unsur hara atau miskin unsur hara sehingga kurang efektif apabila digunakan dalam perkecambahan. Namun demikian, kedua Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian Spesifik Lokasi, Banjarbaru 6-7 Agustus 2014 343
jenis media tersebut memiliki kelebihan yaitu daya serap terhadap air yang tinggi atau imbibisi kedua media sangat baik sehingga menyebabkan pertumbuhan kecambah akan relatif lebih cepat. B2P2MBTPH (2012) menyebutkan bahwa media pertumbuhan yang digunakan dalam pengujian daya berkecambah adalah media yang menyediakan cukup poripori sehingga tersedia udara dan air yang diperlukan untuk pertumbuhan sistem perakaran dan pertumbuhan tanaman. Pasir sering digunakan sebagai media tanam alternatif untuk menggantikan fungsi tanah. Sifatnya yang cepat kering akan memudahkan proses pengangkatan bibit tanaman yang dianggap sudah cukup umur untuk dipindahkan ke media lain. Selain itu, keunggulan media tanam pasir adalah kemudahan dalam penggunaan dan dapat meningkatkan sistem aerasi serta drainase media tanam. Berdasarkan kaidah pengujian mutu benih yang diatur oleh Internasional Seed Testing Association (ISTA Rules) yang dicantumkan dalam bab 5, pengujian daya berkecambah (DB) dilakukan dengan periode tertentu pada suhu konstan 20, 25 atau 30 C, atau suhu berganti 20 C selama 16 jam atau 30 C selama 8 jam. Evaluasi kecambah dilakukan pada hari ke 4, 5 dan 8. ISTA Rules menyatakan bahwa bahan yang digunakan untuk media tumbuh dalam pengujian daya berkecambah adalah kertas (kertas filter, blotter atau towel) dan pasir. Untuk penggunaan media kertas filter, ISTA merekomendasikan sebanyak 2 lapis yang digulung dan didirikan. Selanjutnya, gulungan media tersebut dimasukkan dalam plastik untuk menjaga kelembabannya. Kertas filter merupakan kertas impor yang harganya cukup mahal. Harga 1 rim (500 lembar) kertas filter sekitar Rp 5.000.000 atau sekitar Rp 10.000 per lembar. Satu contoh benih kedelai yang terdiri atas 400 butir akan memerlukan 16 lembar kertas filter atau memerlukan biaya media sekitar sekitar Rp 160.000. Mahalnya biaya media filter merupakan masalah tersendiri dalam pelaksanaan rutinitas pengujian mutu benih. Oleh karena itu diperlukan alternatif kertas lain sebagai media perkecambahan benih. Pengaturan suhu konstan selama periode pengujian atau suhu berganti membutuhkan peralatan tertentu, misalnya germinator elektrik atau AC yang selalu aktif dan terkontrol. Penggunaan AC sebagai pengatur suhu untuk menciptakan suhu konstan pada ruangan perkecambahan benih hingga saat ini masih kurang efektif, karena belum berimbangnya kemampuan AC dengan ruang laboratorium yang cukup luas. Sedangkan pembelian germinator elektrik tidak mudah karena harganya yang relatif mahal. Beberapa permasalahan diatas yang berkaitan dengan penggunaan media kertas filter dan suhu tetap memerlukan solusi atau cara lain agar rutinitas pengujian mutu benih tetap dapat dilaksanakan tanpa mengurangi validitas hasil pengujian daya berkecambah. Agar hasil pengujian tetap menunjukkan validitas yang tinggi, maka perlu diperhatikan beberapa kaidah pengujian mutu benih. Menurut Sutopo (2002), agar persentase perkecambahan yang didapat dengan metode uji daya kecambah dilaboratorium mempunyai korelasi positif dengan kenyataan dilapangan maka perlu diperhatikan faktor faktor berikut ini : 1. Kondisi lingkungan dilaboratorium harus menguntungkan bagi perkecambahan benih dan terstandarisasi. 2. Pengamatan dan penilaian baru dilakukan pada saat kecambah mencapai suatu fase perkembangan, dimana dapat dibedakan antara kecambah normal dan kecambah abnormal. 3. Pertumbuhan dan perkembangan kecambah harus sedemikian rupa sehingga dapat dinilai mempunyai kemampuan tumbuh menjadi tanaman normal dan kuat pada keadaan yang mengunguntungkan dilapangan. 4. Lama pengujian harus dalam jangka waktu yang telah ditentukan. Siti Saniah dan Muharyono : Pengaruh media tanam dan suhu 344
Validitas hasil pengujian terutama ditentukan oleh jenis media dan ruang perkecambahan. Oleh karena itu, penelitian in dibangun dengan tujuan untuk mengetahui media tanam dan suhu yang paling efektif untuk perkecambahan benih kedelai (Glycine max). Metodologi Pengujian validasi dilaksanakan di Laboratorium Balai Pengawasan dan Sertifikasi Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura Kalimantan Selatan, pada bulan Juli 2014. Bahan yang digunakan terdiri dari benih kedelai varietas Anjasmoro, kertas CD merk Bolgi, kertas filter merk Whatment no 91, pasir, aquadest/air, dan kantong plastik klip transparan. Sedangkan alat yang digunakan terdiri dari germinator kabinet dalam ruang ber AC, germinator kabinet dalam suhu ruang, bak pengujian, pinset, dan hand counter. Metode pengujian yang digunakan berdasarkan ISTA Rules yang tercantum dalam bab 5 B bagian 1, yang terdiri dari 4 ulangan dan masing-masing ulangan menggunakan benih sebanyak 100 butir. Perlakuan yang digunakan terdiri atas jenis media dan suhu ruang perkecambahan. 1. Media yang digunakan terdiri atas tiga jenis, yaitu : a. Kertas filter, sebanyak 2 lapis untuk setiap gulungan b. Kertas CD sebanyak 3 lapis untuk setiap gulungan c. Pasir 2. Suhu ruang perkecambahan terdiri atas dua kondisi ruang, yaitu a. Ruang perkecambahan dengan suhu tetap 25 C Benih kedelai yang sudah ditabur pada media kertas filter dan kerats CD, dimasukan dalam germinator kabinet, sedangkan untuk media pasir benih ditabur dalam bak pengujian yang diletakan dalam ruang daya berkecambah. b. Ruang perkecambahan terbuka. Benih kedelai ditabur pada media kertas filter dan kertas CD, kemudian dimasukan dalam germinator kabinet. Sedangkan untuk media pasir benih ditabur dalam bak pengujian yang diletakan dalam green house. Tempat dan pelaksanaan pengujian daya berkecambah benih kedelai terdiri atas dua tahap, yaitu : 1. Persiapan benih Benih berasal dari 1 (satu) lot yang sama yaitu sebanyak 24 kg, kemudian dihomogenkan menggunakan Soil Devider sehingga diperoleh contoh benih yang homogen. Benih tersebut dibagi menjadi 3 bagian 8 (delapan) contoh benih dan masing-masing diberi nomor identitas. 2. Pelaksanaan Pengujian a. Media tumbuh kertas filter dan kertas CD disterilkan dalam oven selama 2 jam pada suhu 160 ºC. b. Benih ditabur diatas media dengan metode UAK/ UKDD (uji antar kertas/ uji kertas digulung didirikan). Masing-masing contoh benih ditabur 400 butir dengan 8 (delapan) ulangan (50 butir tiap ulangan). Dan media pasir benih ditabur sebanyak 400 butir tiap ulangan masing-masing 100 butir. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian Spesifik Lokasi, Banjarbaru 6-7 Agustus 2014 345
c. Pengamatan dilakukan sebanyak 2 (dua) kali. Untuk media kertas filter dan CD, pengamatan pertama dilaksanakan pada hari ke-5 setelah tabur, dan pengamatan terakhir pada hari ke-8. Untuk media pasir pengamatan hanya satu kali yakni pada hari ke 8. Variabel yang diamati meliputi kecambah normal, abnormal, dan biji mati. Hasil dan Pembahasan Hasil pengamatan terhadap variabel kecambah normal pada tiga jenis media dan dua ruang perkecambahan yang berbeda ditampilkan pada Tabel 1. Tabel 1. Hasil pengamatan persentase kecambah normal benih kedelai, pada pengujian mutu benih menggunakan tiga jenis media dan dua ruang perkecambahan berbeda Ulangan Suhu Tetap 25 C Suhu Ruang Kertas filter Kertas CD Pasir Kertas filter Kertas CD Pasir 1 59 74 73 68 69 78 2 69 66 75 70 62 76 3 63 58 59 66 57 71 4 70 57 67 66 74 76 5 61 70 72 65 64 78 6 61 70 72 67 60 80 7 65 66 59 74 67 71 8 72 69 72 71 66 72 Rerata 65 66 69 68 65 75 Tabel 1 menunjukkan terjadinya penurunan daya berkecambah benih kedelai dari daya berkecambah hasil pengujian laboratorium (DB awal) yaitu sebesar 77% pada semua jenis media yang digunakan dan pada ruang simpan yang berbeda. Daya berkecambah terendah (65 %) ditunjukkan oleh benih kedelai pada media kertas filter yang disimpan pada ruangan bersuhu tetap 25 0 C dan kertas CD pada ruang terbuka. Benih yang dikecambahkan menggunakan media pasir pada kedua kondisi ruang berbeda menunjukkan daya berkecambah yang lebih tinggi dari media lainnya. Hasil observasi pada kedua media berbeda tersebut menunjukkan adanya kemampuan kertas CD yang serupa dengan kertas filter. Data hasil observasi tersebut selanjutnya dianalisa menggunakan tabel toleransi ISTA Rules 5B bagian 1 (4 ulangan @ 100 butir). Berdasarkan tabel toleransi tersebut, hasil pengujian menunjukkan daya berkecambah masih dalam batas toleransi. Hasil analisa toleransi ditunjukkan pada Lampiran 1 11. Pengujian daya berkecambah dengan menggunakan media kertas filter dan CD, pengamatan dilakukan pada hari ke 5 setelah tabur. Dari hasil pengamatan daya berkecambah benih kedelai dengan menggunakan tabel ISTA 5B bagian 1, dapat diambil analisa sebagai berikut : a. Penggunaan kertas filter pada suhu tetap dan suhu ruang tidak berbeda nyata b. Penggunaan kertas CD pada suhu tetap dan suhu ruang tidak berbeda nyata c. Penggunaan pasir pada suhu tetap dan suhu ruang tidak berbeda nyata d. Penggunaan kertas filter dan kertas CD pada suhu tetap tidak berbeda nyata e. Penggunaan kertas filter dan kertas CD suhu ruang tidak berbeda nyata f. Penggunaan kertas filter dan pasir pada suhu tetap tidak berbeda nyata Siti Saniah dan Muharyono : Pengaruh media tanam dan suhu 346
g. Penggunaan kertas filter dan pasir suhu ruang tidak berbeda nyata h. Penggunaan kertas CD dan pasir pada suhu tetap tidak berbeda nyata i. Penggunaan kertas CD pada suhu ruang tidak berbeda nyata j. Penggunaan kertas filter pada suhu tetap dengan kertas CD pada suhu ruang tidak berbeda nyata k. Penggunaan kertas filter pada suhu tetap dengan pasir pada suhu ruang tidak berbeda nyata Hasil observasi kertas filter pada suhu terkendali dengan kertas CD pada suhu ruang tidak berbeda dengan menggunakan tabel toleransi ISTA Rules 5B bagian 1 (4 ulangan @ 100 butir). Dengan demikian, media kertas CD dapat menggantikan kertas filter pada suhu terkendali. Hal ini diduga karena media kertas CD mampu mengikat air dengan baik dan mempunyai aerase yang baik sehingga ketersediaan air dan O 2 selama perkecambahan terjamin. Menurut Suwarno dan Hapsari (2008), kertas CD merupakan substrat perkecambahan yang dapat menyerap air lebih banyak setelah kertas merang yaitu sebanyak 28,14 g/unit media. Kertas CD memberikan daya berkecambah yang tinggi pada benih padi, jagung, dan kacang buncis baik pada lot benih viabilitas tinggi maupun viabilitas rendah. Oleh karena itu, Santana (2005) mengemukakan bahwa substrat kertas CD dapat dijadikan sebagai alternatif untuk pengujian benih berukuran besar berdasarkan tingkat kesamaannya dengan kertas merang. Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Institut Pertanian Bogor (IPB) yang menguji perkecambahan benih purwoceng pada suhu 18-20 C dan 23-25 C, disimpulkan bahwa kertas CD merupakan media perkecambahan terbaik dalam pengujian viabilitas potensial dengan tolok ukur daya berkecambah, dan vigor benih dengan tolok ukur indeks vigor dan kecepatan tumbuh di bandingkan media pasir, tanah, campuran tanah dan kompos, serta campuran tanah, pasir dan kompos. Hal ini diduga karena media kertas CD mampu mengikat air dengan baik dan mempunyai aerase yang baik sehingga ketersediaan air dan O 2 selama perkecambahan terjamin. Penggunaan media pasir memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan media kertas filter dan kertas CD, baik pada suhu tetap maupun suhu ruang. Hal ini diduga karena pertumbuhan benih kedelai lebih optimal karena pengamatan dilaksanakan pada hari terakhir yakni pada hari ke 8. Suhu optimal adalah yang paling menguntungkan berlangsungnya perkecambahan benih dimana presentase perkembangan tertinggi dapat dicapai yaitu pada kisaran suhu antara 26,5 sd 35 C (Sutopo, 2002). Suhu juga mempengaruhi kecepatan proses permulaan perkecambahan dan ditentukan oleh berbagai sifat lain yaitu sifat dormansi benih, cahaya dan zat tumbuh gibberallin. Proses-proses perkecambahan sangat dipengaruhi oleh ketersediaan faktor-faktor lingkungan seperti air, O 2, cahaya dan suhu. Air berperan dalam melunakkan kulit biji, memfasilitasi masuknya O 2, dan alat transportasi makanan. Cahaya merupakan sumber energi pada perkecambahan yang dapat mempengaruhi perangsangan dan percepatan proses pertumbuhan kecambah. Suhu berperan pada tingkat kecukupan oksigen dalam perkecambahan. Pada suhu tinggi, O 2 tidak mencukupi untuk perkecambahan ketika suhu diturunkan, O 2 menjadi tercukupi. O 2 dibutuhkan pada proses oksidasi untuk membentuk energi perkecambahan. Udara di alam yang mengandung 20% O 2 sudah membantu perkecambahan karena proses perkecambahan hanya butuh 0,3% O 2 (Kamil, 1992). Dalam hal ini, dapat terlihat bahwa kegunaan masing-masing dari media tanam yang berbeda,tidakhanya kegunaannya saja tetapi pengaruhnya terhadap perkecambahan benih. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian Spesifik Lokasi, Banjarbaru 6-7 Agustus 2014 347
Pengaruh tersebut dapat disebabkan karena setiap media tanam mengandung unsur dan struktur yang berbeda. Pertumbuhan dan perkembangan suatu kecambah benih akan berbeda tergantung media tanam yang dipakai dan unsur yang terdapat dalam media tanam tersebut. Kesimpulan Kertas filter pada suhu tetap 25 C dengan kertas CD pada suhu ruang tidak berbeda nyata dengan menggunakan tabel toleransi ISTA Rules 5B bagian 1 (4 ulangan @ 100 butir) dengan kata lain kertas CD pada suhu ruang dapat menggantikan kertas filter pada suhu tetap 25 C. Demikian juga dengan penggunaan media pasir, baik pada suhu tetap maupun suhu ruang. Daftar Pustaka Balai Besar Pengembangan Pengujian Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura. 2011. Pengujian Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura. Balai Besar Pengembangan Pengujian Mutu benih Tanaman Pangan dan Hortikultura. 2012. Perkecambahan Benih Prinsip dan Pengujiannya. Lita Sutopo. Teknologi Benih. 2002. Fakultas Pertanian UNBRAW. Jurnalis Kamil. 1992. Teknologi Benih. Siti Saniah dan Muharyono : Pengaruh media tanam dan suhu 348
Lampiran Lampiran 1. Hasil pengamatan DB pada media kertas filter pada suhu tetap dengan suhu ruang Ulangan Suhu tetap Suhu ruang Selisih Rata-rata Toleransi sign 1 59 68-9 64 19 2 69 70-1 70 18 3 63 66-3 65 19 4 70 66 4 68 18 5 61 65-4 63 19 6 61 67-6 64 19 7 65 74-9 70 18 8 72 71 1 72 18 Lampiran 2. Hasil pengamatan DB pada media kertas CD pada suhu tetap dengan suhu ruang Ulangan Suhu tetap Suhu ruang Selisih Rata-rata Toleransi sign 1 74 69 5 72 18 2 66 62 4 64 19 3 58 57 1 58 19 4 57 74-17 66 19 5 70 64 6 67 19 6 70 60 10 65 19 7 66 67-1 67 19 8 69 66 3 68 18 Lampiran 3. Hasil pengamatan DB pada media pasir pada suhu tetap dengan suhu ruang Ulangan Suhu tetap Suhu ruang Selisih Rata-rata Toleransi sign 1 73 78-5 76 17 2 75 76-1 76 17 3 59 71-12 65 18 4 67 76-9 72 18 5 72 78-6 75 17 6 72 80-8 76 17 7 59 71-12 65 18 8 72 72 0 72 18 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian Spesifik Lokasi, Banjarbaru 6-7 Agustus 2014 349
Lampiran 4. Hasil pengamatan DB pada kertas filter dan kertas CD pada suhu tetap 25 C Ulangan Kertas filter Kertas CD Selisih Rata-rata Toleransi sign 1 59 69-10 64 19 2 69 62 7 66 19 3 63 57 6 60 19 4 70 74-4 72 18 5 61 64-3 63 19 6 61 60 1 61 19 7 65 67-2 66 19 8 72 66 6 69 19 Lampiran 5. Hasil pengamatan DB pada kertas filter dan kertas CD pada suhu ruang Ulangan Kertas filter Kertas CD Selisih Rata-rata Toleransi sign 1 68 74-6 71 18 2 70 66 4 68 18 3 66 58 8 62 19 4 66 57 9 62 19 5 65 70-5 68 18 6 67 70-3 69 18 7 74 66 8 70 18 8 71 69 2 70 18 Lampiran 6. Hasil pengamatan DB pada kertas filter dengan pasir pada suhu tetap 25 C Ulangan Kertas filter Pasir Selisih Rata-rata Toleransi sign 1 59 73-14 66 19 2 69 75-6 72 18 3 63 59 4 61 19 4 70 67 3 69 18 5 61 72-11 67 18 6 61 72-11 67 18 7 65 59 6 62 19 8 72 72 0 72 18 Siti Saniah dan Muharyono : Pengaruh media tanam dan suhu 350
Lampiran 7. Hasil pengamatan DB pada kertas filter dengan pasir pada suhu ruang Ulangan Kertas filter Pasir Selisih Rata-rata Toleransi sign 1 68 78-10 73 17 2 70 76-6 73 17 3 66 71-5 69 18 4 66 76-10 71 18 5 65 78-13 72 18 6 67 80-13 74 17 7 74 71 3 73 17 8 71 72-1 72 18 Lampiran 8. Hasil pengamatan DB pada kertas CD dengan pasir pada suhu tetap 25 C Ulangan Kertas CD Pasir Selisih Rata-rata toleransi sign 1 69 73-4 71 18 2 62 75-13 69 18 3 57 59-2 58 19 4 74 67 7 71 18 5 64 72-8 68 18 6 60 72-12 66 19 7 67 59 8 63 19 8 66 72-6 69 18 Lampiran 9. Hasil pengamatan DB pada kertas CD dengan pasir pada suhu ruang Ulangan Kertas CD Pasir Selisih Rata-rata toleransi sign 1 74 78-4 76 17 2 66 76-10 71 17 3 58 71-13 65 18 4 57 76-19 67 18 5 70 78-8 74 18 6 70 80-10 75 17 7 66 71-5 69 17 8 69 72-3 71 18 Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Pertanian Spesifik Lokasi, Banjarbaru 6-7 Agustus 2014 351
Lampiran 10. Hasil pengamatan DB pada kertas filter dengan pasir pada suhu tetap Ulangan kertas filter pasir selisih rata-rata toleransi sign 1 59 69-10 64 19 2 69 62 7 66 19 3 63 57 6 60 19 4 70 74-4 72 18 5 61 64-3 63 19 6 61 60 1 61 19 7 65 67-2 66 19 8 72 66 6 69 18 Lampiran 11. Hasil pengamatan DB pada kertas filter dengan pasir pada suhu ruang Ulangan kertas filter pasir selisih rata-rata toleransi sign 1 59 78-19 69 18 2 69 76-7 73 17 3 63 71-8 67 18 4 70 76-6 73 17 5 61 78-17 70 18 6 61 80-19 71 18 7 65 71-6 68 18 8 72 72 0 72 18 Keterangan : tanggal pelaksanaan : 09 Juli 2014 tanggal pengamatan I : 14 Juli 2014 tanggal pengamatan II : 17 Juli 2014 Siti Saniah dan Muharyono : Pengaruh media tanam dan suhu 352