TINJAUAN PUSTAKA Vigor Benih Vigor adalah sekumpulan sifat yang dimiliki benih yang menentukan tingkat potensi aktivitas dan kinerja benih atau lot benih selama perkecambahan dan munculnya kecambah (ISTA, 2007). Copeland dan McDonald (2001) menambahkan kinerja tersebut adalah (1) proses dan reaksi kimia selama perkecambahan seperti reksi enzim dan aktivitas respirasi, (2) rata-rata keseragaman perkecambahan benih dan pertumbuhan kecambah, (3) rata-rata keseragaman munculnya kecambah dan pertumbuhannya di lapang, dan (4) kemampuan muunculnya kecambah pada kondisi lingkungan yang sub optimum. Definisi vigor berdasarkan AOSA (1983) adalah suatu indikator yang dapat menunjukkan bagaimana benih tumbuh pada kondisi lapang yang bervariasi. Vigor merupakan gabungan antara umur benih, ketahanan, kekuatan, dan kesehatan benih yang diukur melalui kondisi fisiologisnya, yaitu pengujian stress atau melalui analisis biokomia. Sadjad et al. (1999) mengemukakan bahwa benih vigor yang mampu menumbuhkan tanaman normal pada kondisi alam suboptimum dikatakan memiliki Kekuatan Tumbuh. Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) mengindikasikan vigor benih yang dapat menghadapi lahan pertanian yang kondisinya suboptimum, sedangkan benih yang tetap mampu menumbuhkan tanaman normal pada kondisi lapang sub optimum meskipun kondisi penyimpanannya suboptimum, dapat dikatakan bahwa benih tersebut memiliki Vigor Daya Simpan (V DS ) yang tinggi. Parameter Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) dapat diungkapkan oleh kelompok tolok ukur masing-masing, diantaranya yaitu Kecepatan Tumbuh (K CT ), Keserempakan Tumbuh (K ST ), dan Vigor Biokimia (V Biokimia KT ). Berbagai Metode Pengujian Vigor Benih Uji vigor dapat dilakukan secara langsung dan tidak langsung. Uji vigor dikategorikan langsung jika cekaman lingkungan yang diharapkan terjadi di lapang diperlakukan di laboratorium. Uji vigor dikategorikan tidak langsung, jika sifat-sifat benih yang telah terbukti berkorelasi dengan aspek pemunculan bibit di
4 lapang diukur, misalnya laju respirasi/reaksi tetrazolium topografik dan uji konduktivitas (ISTA, 2007). Justice dan Bass (2002) menambahkan bahwa uji respirasi dapat dilakukan dengan mengukur konsumsi oksigen serta pelepasan karbondioksida. Metode pengujian vigor yang ideal berdasarkan ISTA (2007) memiliki beberapa karakteristik, yaitu : murah, pelaksanaannya cepat, mudah dilakukan, objektif (dapat distandarisasi dengan mudah dan terhindar dari interpretasi subjektif), reproducible (dapat diulang), dan berkorelasi erat dengan pemunculan bibit di lapang. Beberapa metode pengujian vigor menurut AOSA (1983), yaitu : seedling growth and evaluation test, uji stres (accelerated aging, cold test, dan cool germination tes), uji biokimia (tetrazolium test). Berbagai penelitian mengenai alternatif metode pengujian vigor untuk benih jagung telah banyak dilakukan. Miguel dan Filho (2002) melakukan penelitian tentang bocoran potasium untuk menduga kualitas benih jagung berdasarkan potensi fisiologisnya. Jumlah bocoran potasium diukur menggunakan fotometer setelah benih dilembabkan selama 30, 60, 90, 120, 150, dan 180 menit pada suhu 25ºC. Hasilnya menunjukkan bahwa metode ini dapat digunakan untuk menentukan kualitas lot benih berdasarkan kualitas fisiologisnya setelah dibandingkan dengan berbagai metode uji vigor lainnya, yaitu uji daya berkecambah, uji indeks vigor, accelerated ageing test, uji konduktivitas listrik, uji daya tumbuh, dan cold test. Arief (2009) selanjutnya melakukan penelitian tentang bocoran kalium sebagai indikator vigor benih jagung. Hasilnya menunjukkan bahwa bocoran kalium berkorelasi negatif dengan bobot kering kecambah, daya berkecambah, keserempakan tumbuh, dan kecepatan tumbuh. Bocoran kalium berkorelasi positif dengan daya hantar listrik air rendaman benih dan gula pereduksi. Disamping itu, bocoran kalium berkorelasi dengan beberapa variabel pertumbuhan vegetatif awal tanaman di lapang.
5 Kemunduran Benih Suseno (1975) menyatakan bahwa kemunduran benih merupakan turunnya kualitas, sifat, atau vitalitas benih yang mengakibatkan rendahnya vigor dan jeleknya pertanaman hasil. Benih mencapai kualitas maksimumnya pada kematangan fisiologis, dan dari waktu itu sampai ditanaman hanya kemunduran yang terjadi. Justice dan Bass (2002) menambahkan, beberapa faktor yang mempengaruhi laju kemunduran benih dintaranya adalah : jenis benih, berat dan bagian benih yang terluka, kelembaban dan suhu lingkungan di lapangan, penanganan panen, dan kondisi penyimpanan benih. Proses kemunduran benih dapat diidentifikasi melalui sejumlah perubahan fisiologis dan biokimia yang terjadi jika vigor benih berkurang atau hilang. Manifestasi fisiologis dari kemunduran benih diantaranya yaitu perubahan warna benih, perkecambahan yang berkurang dan jumlah kecambah abnormal yang meningkat. Sedangkan manifestasi biokimia dari kemunduran benih, diantaranya yaitu metabolisme respirasi yang berkurang (Mugnisjah, 2007). Gejala biokimia pada benih yang mengalami kemunduran diantaranya terjadi perubahanperubahan dalam aktivitas enzim respirasi. Perubahan-perubahan dalam respirasi selama imbibisi dari biji yang menua biasanya dicerminkan dari rendahnya konsumsi O 2 dan tingginya kuosien respirasi (KR=CO 2 /O 2 ). Perubahan-perubahan ini menjadi jelas setelah menurunnya viabilitas benih dan telah disarankan pula penggunaannya sebagai indeks deteriorasi (Suseno,1975). Pengujian Vigor Benih dengan Metode Respirasi Menurut Justice dan Bass (2002) definisi respirasi adalah suatu proses oksidasi-reduksi yang dijumpai pada semua sel hidup, yang menghasilkan senyawa-senyawa dan melepaskan energi yang sebagian digunakan untuk berbagai proses kehidupan. Proses respirasi benih terdiri dari tiga tahap, yaitu perombakan cadangan makanan, terbentuknya hasil perantara atau hasil akhir, dan pelepasan energi yang umumnya dalam bentuk panas. Faktor- faktor yang mempengaruhi respirasi benih diantaranya adalah kadar air dan suhu. Proses pernafasan benih akan meningkat apabila suhu naik, dengan ukuran besarnya O 2 yang diserap benih pada periode tertentu. Peristiwa
6 pernafasan membentuk energi biologi dalam bentuk ATP, kemudian terjadilah proses-proses anabolisme sehingga terjadi proses perkecambahan dan pertumbuhan. Derajat absorbsi oksigen atau pengeluaran CO 2 oleh benih, dalam teknologi benih dikaitkan dengan indikasi kekuatan (vigor) benih untuk tumbuh (Sadjad, 1975). Uji respirasi merupakan salah satu metode uji vigor benih yang dapat diketahui melalui jumlah O 2 yang dikonsumsi atau CO 2 yang dihasilkan. Uji vigor dengan metode ini telah banyak dilakukan. Cantrell et al. (1971) melakukan penelitian tentang hubungan antara respirasi dengan vigor benih jagung selama masa perkecambahan. Laju respirasi benih jagung diukur pada waktu yang berbeda selama masa perkecambahan benih dan perkembangan kecambah. Hasilnya menunjukkan bahwa terdapat korelasi positif dengan nilai yang sangat tinggi (r = +0.93) antara laju respirasi yang diukur selama 24 jam dengan vigor kecambah pada benih jagung. Metode respirasi selain digunakan untuk mendeteksi vigor benih jagung, pada beberapa penelitian sebelumnya dapat juga digunakan untuk mendeteksi status vigor dan deteriorasi benih lain, diantaranya benih kedelai, benih gandum, benih kapas (Gossypiura hirsutum L.), dan benih kubis (Brassica). Pendugaan kapasitas respirasi pada benih kedelai dilakukan dengan metode titrasi, seperti penelitian yang telah dilakukan oleh Kusumadewi (1988) tentang tolok ukur status viabilitas benih kedelai dengan kapasitas respirasinya. Hasilnya menunjukkan bahwa kapasitas respirasi benih dapat mendeteksi viabilitas total, vigor daya simpan, dan vigor kekuatan tumbuh. Tatipata et al. (2004) dalam penelitiannya tentang kajian fisiologi dan biokimia deteriorasi penyimpanan benih kedelai, menambahkan bahwa laju respirasi dapat digunakan untuk menduga kemunduran benih kedelai dengan semaikin mundurnya benih maka semakin rendah pula laju respirasinya. Penelitian Kittock dan Law (1967) pada benih gandum, menunjukkan bahwa terdapat nilai korelasi yang positif antara daya berkecambah dengan laju respirasinya. Selain itu terdapat korelasi positif pula antara vigor dengan reduksi tetrazolium serta laju respirasi benih gandum pada benih dengan umur yang berbeda.
7 Penelitian lainnya yang menggunakan metode respirasi, dilakukan oleh Woodstock et al. (1983) pada benih kapas. Benih kapas yang mengalami kemunduran dapat dideteksi dengan laju pengambilan O 2 dan nilai kuosien respirasinya. Laju respirasi pada pengambilan O 2 semakin menurun dan nilai kuosien respirasi semakin meningkat pada benih kapas yang mengalami deteriorasi setelah diimbibisi selama 7.5 jam. Bettey dan Savage (1996) melakukan penelitian mengenai aktivitas enzim respirasi selama perkecambahan pada lot benih kubis dengan vigor berbeda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju konsumsi oksigen benih mengalami peningkatan selama proses imbibisi yang diikuti oleh peningkatan laju perkecambahan. Peningkatan konsumsi oksigen menunjukkan peningkatan oksidasi karbohidrat melalui jalur respirasi.