4 TINJAUAN PUSTAKA Potensi dan Manfaat Komoditas Pepaya Menurut sejarah, tanaman pepaya berasal dari Amerika Tengah. Beberapa literatur memastikan bahwa plasma nutfah pepaya berasal dari negara Meksiko dan Kosta Rika. Pedagang Spanyol telah berjasa dalam menyebarluaskan tanaman pepaya dari kawasan Amerika ke berbagai negara di dunia. Daerah pusat penyebaran tanaman pepaya diantaranya adalah Florida, Hawai, India, Afrika Selatan dan Australia. Dalam perkembangan selanjutnya, budidaya tanaman pepaya telah menyebar luas di negara-negara yang telah dikenal daerah pertaniannya, baik negara yang beriklim tropis, maupun negara subtropis (Rukmana, 1995). Di Indonesia, tanaman pepaya tersebar di berbagai daerah dan bahkan telah menjadi tanaman perkarangan pada umumnya. Sentra penanaman pepaya di Indonesia meliputi daerah Jawa Barat (Sukabumi), Jawa Timur (Malang), Yogyakarta (Sleman), Lampung Tengah, Sulawesi Selatan (Toraja), dan Sulawesi Utara (Manado) (BPPT, 2005). Pepaya tergolong komoditas yang populer serta memiliki manfaat yang cukup beragam. Buah pepaya masak yang mudah rusak dapat diolah menjadi sari pepaya atau dodol pepaya. Buah pepaya pada industri makanan sering dijadikan bahan baku pembuatan saus tomat atau cabai, yaitu untuk menambah cita rasa, warna dan kadar vitamin. Batangnya dapat dijadikan bahan campuran pada pakan ternak melalui proses pengeringan dan pengirisan. Selain itu, produk sampingan pepaya dalam bentuk enzim papain dari getah pepaya juga sering dimanfaatkan untuk kebutuhan industri pengolahan daging kalengan, bir, permen karet serta industri farmasi sebagai bahan pemecah protein (Rahardi, 2004). Saat ini, IPB dari lembaga Pusat Kajian Buah Tropika (PKBT) telah memiliki beberapa varietas/genotipe pepaya unggulan. Varietas/genotipe yang dimiliki IPB diantaranya adalah Arum Bogor, Prima, Carisya, IPB 4, IPB 5, Sukma, IPB 8, Calina dan IPB 10.
6 Karakteristik Fisiologis Benih Pepaya Ada beberapa karakteristik fisiologis dari benih pepaya yang penting untuk diketahui. Berdasarkan hasil penelitian Furutani dan Nagao (1989), diketahui bahwa perkecambahan benih pepaya meningkat ketika dilakukan perlakuan suhu berganti dari suhu 24 0 C sebelum ditransfer pada suhu 32 0 C. Namun, perlakuan suhu berganti dari suhu 32 0 C ke suhu 24 0 C ternyata tidak meningkatkan perkecambahan. Perlakuan suhu berganti pada benih pepaya dari suhu 24 0 C dan kemudian dikecambahkan pada suhu 32 0 C ternyata dapat mencegah benih dari pengaruh dormansi. Benih pepaya yang diproses dari buah masak pohon akan memiliki viabilitas dan vigor yang tinggi. Benih pepaya yang berasal dari buah matang atau buah lewat matang adalah yang paling tepat untuk perbanyakan (Sangakkara,1995). Sementara Lubangaol (2008) menyatakan bahwa benih yang berasal dari buah pepaya mengkal yang telah diperam selama 0 hari memiliki viabilitas dan vigor benih yang rendah. Pemeraman buah pepaya mengkal dapat meningkatkan viabilitas dan vigor benih. Pemeraman buah pepaya mengkal selama 4 dan 7 hari menghasilkan viabilitas dan vigor yang sama baiknya dengan benih yang berasal dari buah pepaya matang pohon dengan semburat kuning 80-85 %. Hal serupa juga dinyatakan oleh Murniati dan Fatimah (2008), yaitu benih pepaya yang berasal dari buah yang dipanen saat semburat 30-40 % kuning kemudian diikuti pemeraman selama empat hari ternyata memiliki potensi tumbuh maksimum, daya berkecambah, kecepatan tumbuh benih dan indeks vigor yang sama baik dengan benih yang berasal dari buah pepaya matang pohon (80-90% kuning). Pengeringan merupakan salah satu proses penting dalam produksi benih. Melalui proses pengeringan yang baik dan sesuai prosedur dapat meningkatkan viabilitas dari benih ortodoks atau intermediet. Berdasarkan hasil penelitian mengenai pengeringan pada benih pepaya, lama pengeringan tidak berpengaruh nyata pada viabilitas benih pepaya Varietas Arum Bogor, Prima, Carisya dan Genotipe IPB 5. Genotipe IPB 5 memiliki viabilitas yang tetap tinggi dengan KA sangat rendah (2.75%) di akhir pengeringan yang diindikasi oleh potensi tumbuh maksimum (PTM) sebesar 87.50%, daya berkecambah (DB) sebesar 80% dan kecepatan tumbuh maksimum (K CT ) sebesar 6.36 %. Fakta tersebut menunjukkan
7 sifat benih yang tahan terhadap pengeringan. Viabilitas benih genotipe IPB 8 mengalami penurunan nyata yang dipengaruhi oleh lama pengeringan, tetapi berdasarkan hasil uji tetrazolium (TTZ) masih menunjukkan adanya benih yang hidup sebesar 52% (Pramoedinata, 2007). Perkecambahan pada benih pepaya ternyata tidak hanya dipengaruhi oleh faktor cahaya, tetapi juga kulit (testa) benih. Dalam kondisi gelap, daya berkecambah benih pepaya yang dikeringkan dengan cahaya matahari belum dapat mencapai daya berkecambah maksimum, tetapi hanya 21.7%. Tingkat pengupasan kulit benih ternyata berpengaruh terhadap daya berkecambah benih dalam kondisi gelap. Benih yang dibuang sedikit kulitnya menunjukkan rata-rata daya berkecambah 35%, sedangkan yang dikupas seluruhnya 54.42%. Kemungkinan peranan cahaya dalam perkecambahan benih pepaya adalah dalam pembentukkan Phytochrome infra merah. Berkembangnya benih yang dikupas kulitnya pada kondisi gelap disebabkan benih telah membentuk Phytocrome pada saat benih dikupas. Jadi, tidak berkecambahnya benih pada kondisi gelap bukan disebabkan impermeabilitas kulit benih terhadap air (Suwarno, 1984). Kematangan buah akan berefek pada kualitas benih pepaya. Sangakkara, (1995) menyatakan bahwa tingkat kedewasaan, kehadiran sarkotesta dan metode pengeringan berefek pada kualitas benih. Sementara Sari et al. (2005) menyatakan bahwa penurunan kadar air benih pepaya hingga sekitar 6% dan dengan adanya sarkotesta yang tetap dipertahankan selama proses pengeringan tidak menyebabkan hilangan viabilitas benih. Namun demikian, pada uji perkecambahan tidak semua menunjukkan hasil yang sama dengan uji tetrazolium. Benih pepaya Varietas Arum Bogor tanpa sarkotesta dapat dikeringkan dengan aman hingga kadar air 6% tanpa adanya kerusakan akibat desikasi dan tanpa terjadinya induksi dormansi. Vigor bibit pepaya tidak dipengaruhi oleh ukuran benih, tetapi dipengaruhi oleh interaksi antara letak benih dengan varietas. Pada Varietas Cibinong dan Dampit, benih dari bagian ujung buah menghasilkan bibit yang cenderung lebih baik daripada benih yang di bagian pangkal buah. Sedang pada Varietas Jingga, pertumbuhan bibit cenderung lebih baik dihasilkan oleh benih dari bagian pangkal buah (Maisyaroch dan Suwarno, 1986). Sementara Nerson (2007) menyatakan
8 bahwa kualitas benih dapat dipengaruhi oleh lingkungan tumbuh dari induk, kematangan benih pada saat panen, prosedur ekstraksi benih dan kondisi penyimpanan. Sifat Benih Pepaya Benih pepaya tergolong benih intermediet. Benih pepaya bersifat intermediet dan dapat disimpan selama 3-6 tahun pada suhu 5 0 C dan RH 40-60%, tetapi akan kehilangan viabilitas jika disimpan pada suhu di bawah 0 0 C (Walters dan Towill, 2000). Sementara Sari et al. (2005) menyatakan bahwa benih pepaya termasuk golongan benih ortodoks karena hasil penelitiannya pada benih pepaya Arum Bogor menyebutkan bahwa penurunan kadar air benih tanpa sarkotesta hingga 6 % tidak menyebabkan hilangnya viabilitas maupun terjadinya dormansi. Benih pepaya disamping tergolong benih ortodoks, ternyata juga tergolong intermediet. Wulandari (2009), berdasarkan hasil penelitiannya mengenai sifat benih menyatakan bahwa benih pepaya memiliki sifat ortodoks dan intermediet. Benih pepaya Varietas Sukma masih memiliki viabilitas hingga akhir periode simpan pada suhu dingin (± -20ºC). Pada perlakuan suhu kamar, viabilitas benih dapat dipertahankan hingga akhir penyimpanan. Diduga benih pepaya Varietas Sukma memiliki sifat benih ortodoks. Benih pepaya Varietas Arum Bogor yang disimpan pada suhu dingin telah kehilangan viabilitas sejak awal periode penyimpanan. Benih pada kondisi suhu kamar dapat dipertahankan viabilitasnya hingga penyimpanan bulan ketiga. Diduga benih pepaya Varietas Arum Bogor memiliki sifat benih intermediet. Pada benih pepaya Varietas Calina yang disimpan pada suhu kamar maupun suhu dingin, viabilitas benih tetap dapat dipertahankan hingga akhir periode simpan. Diduga benih pepaya Varietas Calina menunjukkan sifat benih ortodoks. Perbedaan antara sifat benih ortodoks dengan sifat benih intermediet adalah berdasarkan respon benih terhadap lama simpan pada lingkungan yang kering. Semua benih yang tahan desikasi pada 5% KA dan di bawah 5% menunjukkan sifat ortodoks (10% - 13% RH pada 20 0 C). Hampir semua atau semua benih tahan desikasi sampai 10% - 12.5% KA dan kurang dari 10% KA akan menurunkan viabilitas benih menunjukkan sifat intermediet (40% - 50% RH pada 20 0 C).
9 Hampir semua benih tidak tahan pada desikasi sampai 15% - 20% KA menunjukkan sifat rekalsitran ( 70% RH pada 20 0 C). Jika semua atau sebagian besar benih bertahan pada proses desikasi sebelum simpan, tetapi banyak yang mati setelah 12 bulan lama penyimpanan maka kemungkinan benih memiliki sifat intermediet. Jika semua atau sebagian besar benih bertahan pada proses desikasi sebelum simpan, serta banyak benih hidup setelah 12 bulan lama penyimpanan maka kemungkinan benih memiliki sifat ortodoks (Hong dan Ellis, 1996). Perkecambahan Benih Perkecambahan yang terjadi pada benih dipengaruhi oleh faktor yang bersifat eksternal maupun internal. Menurut Stabell et al. (1988), suplai oksigen level tinggi dapat menstimulasi benih untuk berkecambah. Sementara Nerson (2007) menyatakan bahwa temperatur yang tepat kemungkinan menjadi faktor paling penting, tetapi perubahan komposisi gas, potensial air dan hormon juga termasuk faktor yang mengatur perkecambahan. Diketahui bahwa perlakuan priming dapat memberikan pengaruh positif pada benih. Nerson (2007) menyatakan bahwa perlakuan priming dapat meningkatkan perkecambahan, khususnya ketika diaplikasikan pada benih berkualitas rendah atau benih pada kondisi stres lingkungan. Erinnovita et al. (2008) menambahkan bahwa perlakuan priming dengan pasir pada benih kacang panjang (Vigna unguiculata Hask. Ssp. Sesquipedalis) dapat meningkatkan daya tumbuh sebanyak 33.33% menjadi 52.00% dan meningkatkan kecepatan tumbuh sebesar 1.72%/etmal menjadi 2.65%/etmal. Desikasi benih pepaya sampai kadar air lebih rendah dari 10% akan mengurangi tingkat perkecambahan secara signifikan. Pengeringan benih pepaya di bawah naungan dan suhu lingkungan akan menjaga tingkat perkecambahan pada derajat yang lebih tinggi dibandingkan bila benih dikeringkan menggunakan oven (Sangakkara, 1995). Kehadiran sarkotesta menghambat perkecambahan benih pepaya secara signifikan dan meningkatkan angka kecambah abnormal. Membuang sarkotesta akan meningkatkan angka perkecambahan benih pepaya. Lama penyimpanan akan
10 mengurangi angka perkecambahan benih, terutama ketika benih dikeringkan dengan oven (Sangakkara, 1995). Benih pepaya yang dikeringkan dengan sinar matahari menunjukkan daya berkecambah yang paling tinggi dalam kondisi gelap dibandingkan dengan benih lainnya. Hal ini disebabkan karena intensitas cahaya yang diterima embrio pada saat benih dikeringkan lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya, bahkan pada benih yang tidak dikeringkan atau dikeringkan dengan oven 40 0 C hampir tak ada cahaya yang mencapai embrio (Suwarno, 1984). Dormansi Benih Pepaya Dormansi adalah suatu keadaan benih hidup yang tidak tumbuh pada kondisi lingkungan yang cukup mendukungnya untuk tumbuh. Menurut Sari et al. (2005), benih pepaya yang mengalami proses pengeringan dengan sarkotesta yang tetap melekat menyebabkan benih mengalami induksi dormansi. Upaya mempertahankan sarkotesta dengan kandungan senyawa fenoliknya yang tinggi pada saat proses desikasi dalam kondisi udara beroksigen diduga meningkatkan impermeabilitas benih pepaya dan mengakibatkan dormansi. Dias et al. (2010) menambahkan bahwa benih segar pepaya dapat mengalami dormansi pascapanen yang dimana akan pecah setelah enam bulan penyimpanan. Adanya kandungan senyawa fenolik yang tinggi pada sarkotesta benih pepaya dapat menghalangi benih untuk tumbuh berkecambah. Menurut Sari et al. (2007) dalam penelitian terkait kandungan total senyawa fenolik pada benih pepaya menyatakan bahwa benih bersarkotesta memiliki kandungan fenolik dua hingga tiga kali lipat lebih banyak dari pada benih tanpa sarkotesta. Benih bersarkotesta memiliki kandungan total fenolik >327mg/100g bobot kering benih, sedangkan benih tanpa sarkotesta <165mg/100g bobot kering benih. Kandungan senyawa fenolik benih bersarkotesta berkurang selama periode penyimpanan sehingga pada akhir periode simpan 15 minggu relatif sama dengan kandungan senyawa fenolik benih tanpa sarkotesta. Kandungan senyawa fenolik yang sangat tinggi tidak dapat dimanfaatkan sebagai antioksidan penunda kemunduran benih.
11 Senyawa Pra Perkecambahan Benih Senyawa pra perkecambahan benih berfungsi untuk meningkatkan kemampuan benih untuk dapat berkecambah, seperti halnya atonik dan KNO 3. Menurut Djumiayah dan Aliudin dalam Sumpena (2006), atonik adalah zat tumbuh buatan yang mengandung bahan aktif isomer nitrofen 01 yang fungsinya dapat merangsang pertumbuhan dan mengatasi kerontokan bunga. Ursulum dalam Sumpena (2006) menambahkan bahwa atonik mudah diserap dalam jaringan tanaman, mempercepat aliran protoplasma di dalam sel dan merangsang perakaran sehingga mampu memberikan kekuatan bagi seluruh sel tanaman. Terbukti pada beberapa percobaan yang telah dilakukan, atonik dapat memberikan pengaruh positif pada perkecambahan benih. Menurut Zaghdani (2002), perlakuan pra perkecambahan pada benih tomat menggunakan larutan atonik 0.25 ml/l ternyata dapat meningkatkan persentase perkecambahan, kecambah normal dan panjang akar. Pada benih mentimun, perlakuan pra perkecambahan menggunakan larutan atonik 0.25 ml/l yang direndam selama delapan jam secara signifikan meningkatkan persentase rasio kecambah vigor dan memiliki kecenderungan meningkatkan persentase perkecambahan akhir dan rasio kecambah normal. Djanaguiraman et al. (2005) juga menyatakan bahwa perlakuan atonik dengan konsentrasi 3 ppm pada benih kapas dan tomat dapat menghasilkan perkecambahan yang maksimum. Sumpena (2006) menambahkan bahwa pemberian atonik dengan konsentrasi 2.0 ml/l meningkatkan vigor kecambah normal tanaman mentimun kultivar "Saturnus". Kalium nitrat (KNO 3 ) merupakan bahan kimia yang paling banyak digunakan untuk mempromosikan perkecambahan benih. Konsentrasi 0.1% sampai 0.2% KNO 3 biasa digunakan dalam pengujian perkecambahan serta direkomendasikan oleh badan resmi asosiasi analisis benih dan asosiasi internasional pengujian perkecambahan untuk banyak spesies benih tanaman (Copeland dan Mc Donald, 2001). Berdasarkan hasil penelitian Furutani dan Nagao (1993), benih pepaya yang direndam dalam larutan KNO 3 1 M memperlihatkan tingkat perkecambahan yang lebih tinggi dari pada kontrol, yaitu sebesar 50% jika dibandingkan dengan kontrol yang hanya 11%. Perendaman benih pepaya pada larutan KNO 3 mengatasi pengaruh dari inhibitor yang berasosiasi dengan benih pepaya yang masih segar.
12 Sari et al. (2005) juga menyatakan bahwa kehadiran lautan KNO 3 mampu meningkatkan kecepatan tumbuh benih. Secara umum perlakuan pra perkecambahan dengan larutan KNO 3 yang dilakukan pada benih pepaya mampu meningkatkan vigor berbeda nyata dengan benih tanpa perlakuan larutan KNO 3. Namun, perlakuan larutan KNO 3 belum cukup untuk mematahkan dormansi pada benih bersarkotesta. Perlakuan pra perkecambahan dengan larutan KNO 3 juga memiliki efek positif terhadap perkecambahan benih Prunus avium L tanpa dan dengan kulit benih. Perendaman pada 7.500 ppm dan 10.000 ppm larutan KNO 3 memberikan hasil perkecambahan yang signifikan, yaitu 64.54% untuk benih yang masih tertutup kulit benih dan 74.24% untuk benih tanpa kulit benih (Çetinbaş dan Koyuncu, 2006). Yucel dan Yilmaz (2009) menambahkan bahwa konsentrasi rendah dari KNO 3 (0.5%, 1%) dapat meningkatkan persentase perkecambahan benih Salvia cyanescans, tetapi konsentrasi yang lebih tinggi dapat menghambat perkecambahan.