HASIL DAN PEMBAHASAN

21 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengembangan Metode Pengusangan APC IPB 77-1 MM Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM ini dirancang untuk dapat melakukan pengusangan cepat secara fisik maupun kimia. Prosedur penggunaan Alat Pengusangan Cepat (APC) IPB 77-1 MM diperoleh berdasarkan hasil praeksperimen yang dilakukan beberapa kali. Pengusangan Cepat Fisik Sebelum melakukan pengusangan fisik, botol penampung air diisi sebanyak 900 ml air untuk menghasilkan uap panas setelah proses pemanasan. Setelan pengatur pengusangan yang terdapat di belakang alat diatur ke arah kanan yang bertuliskan uap air untuk memilih pengusangan yang akan dilakukan adalah pengusangan fisik dengan penderaan uap panas (Gambar 12). Untuk pengusangan fisik, perlu dilakukan pemanasan air terlebih dahulu untuk menghasilkan uap panas sebelum dilakukannya pengusangan, sehingga belum dilakukannya penderaan. Tombol pengatur waktu pemasukan uap ke dalam ruang deraan dan timer (Gambar 13) diatur sesuai dengan waktu yang dikehendaki untuk proses pemanasan sampai uap panas masuk ke dalam ruang deraan. Setelah tomboltombol tersebut diatur, kemudian alat dinyalakan (Gambar 14) dan proses pemanasan pun berlangsung. Gambar 12. Setelan pengatur pengusangan

22 Gambar 13. Tombol pengatur waktu pemasukan uap (kiri), pengatur waktu penderaan (tengah), dan timer (kanan) Gambar 14. Tombol ON/OFF APC IPB 77-1 MM Air yang berasal dari botol penampung air masuk ke dalam tabung pemanas air melalui selang yang dihubungkan antara kedua tabung. Air tersebut dipanaskan di dalam tabung pemanas air (heater) menghasilkan uap panas. Uap panas yang dihasilkan dari tabung pemanas air kemudian diarahkan ke dalam tabung penampung uap panas melalui selang. Jika uap panas sudah terkumpul dan tabung penampung uap panas sudah terasa panas, kran penghubung tabung penampung uap panas dengan ruang deraan yang berwarna biru dibuka untuk membuka jalan uap panas masuk ke dalam ruang deraan. Waktu yang dibutuhkan selama proses pemanasan sampai uap panas di dalam ruang deraan mencapai suhu dan kelembaban yang konstan adalah ±1.5 jam. Selama proses pemasukan uap panas ke dalam ruang deraan, kran keluaran uap panas yang terdapat pada tabung penampung uap panas perlu dibuka-tutup untuk mengatur uap panas yang masuk ke dalam ruang deraan. Jika suhu di dalam ruang deraan sudah terlalu tinggi, maka kran keluaran uap panas dibuka untuk mengeluarkan sebagian uap panasnya, sehingga uap panas yang masuk ke dalam ruang deraan tidak terlalu banyak. Kran tersebut juga berfungsi untuk mengeluarkan air di dalam tabung penampung uap panas. Uap panas yang sudah lama mengumpul di tabung penampung uap berkondensasi menjadi air yang jika

23 semakin banyak akan menghambat proses penampungan uap panas. Terhambatnya proses penampungan uap panas tersebut dikarenakan selang penghubung dari tabung pemanas air tertutup oleh air sehingga sulitnya uap panas naik ke tabung penampung uap panas. Jika suhu dan kelembaban di dalam ruang deraan sudah konstan, yaitu mencapai ±52 C dengan RH 89%, alat dimatikan terlebih dahulu. Tabung-tabung wadah benih yang sudah berisi benih yang akan diusangkan kemudian dimasukan ke dalam ruang deraan. Jika benih sudah dimasukkan, ruang deraan ditutup rapat kembali dengan mengunci engkel penutupnya. Atur tombol waktu penderaan yang terletak di samping alat sesuai dengan waktu yang dikehendaki, yaitu 0, 1 15, 2 15, 3 15 dan 4 15 menit. Tombol waktu pemasukan uap juga diatur sesuai dengan lamanya waktu penderaan, sehingga uap panas akan terus masuk ke dalam ruang deraan selama waktu penderaan. Tombol timer juga disamakan untuk mengetahui habisnya waktu pengusangan. Selanjutnya, alat kembali dinyalakan untuk melakukan penderaan. Timer akan menyala berwarna merah dan berbunyi jika waktu yang diatur sudah habis. Suhu dan RH konstan ditentukan dari pengukuran dengan alat Thermohygrometer dari awal uap panas masuk sampai suhu dan RH di dalam ruang deraan konstan pada pra-eksperimen sebelumnya. Selama penelitian ini, peneliti masih harus mengukur suhu dan RH dengan alat Thermohygrometer selama proses pemasukan uap panas untuk memastikan suhu dan RH di dalam ruang deraan sudah konstan. Namun, suhu dan RH di dalam ruang deraan dapat mengalami perubahan. Suhu dapat naik turun tergantung besar kecilnya kran keluaran uap panas pada tabung penampung uap panas dibuka. Suhu dan RH juga dapat turun pada saat pembukaan tutup ruang deraan ketika pemasukan benih sebelum pengusangan atau pengambilan benih yang telah diusangkan dan masih akan melanjutkan proses pengusangan. Hal ini dapat diminimalisir dengan cara tidak membuka tutup ruang deraan terlalu lebar agar tidak terlalu banyak uap panas yang keluar sehingga suhu dan RH tidak menurun drastis. Akan tetapi, hal ini tidak menjamin suhu dan RH tetap sama dan konstan selama pengusangan. Selama penelitian ini, kendala yang dihadapi banyak terjadi pada tabung pemanas air (heater). Tutup tabung pemanas air yang hanya direkatkan dengan

24 lem seringkali tidak rapat dan mudah terlepas karena tidak kuat menahan tekanan uap panas yang besar. Kendala lainnya yaitu tabung pemanas air yang mengeluarkan bau terbakar dan asap akibat kekeringan air saat pemanasan. Dari sini, peneliti mengetahui bahwa terdapat volume minimal untuk pengisian air agar tidak terjadi kekeringan selama pemanasan. Untuk sekali pengusangan fisik dibutuhkan 900 ml air atau tidak boleh kurang dari 700 ml air agar aman dari kekeringan saat pemanasan. Pengusangan Cepat Kimia Sebelum melakukan pengusangan, etanol dimasukkan ke dalam tabung pemanas etanol sebanyak ±50 ml. Tabung-tabung wadah benih yang sudah berisi benih yang akan diusangkan kemudian dimasukan ke dalam ruang deraan. Jika benih sudah dimasukkan, ruang deraan ditutup rapat kembali dengan mengunci engkel penutupnya. Setelan pengatur pengusangan yang terdapat di belakang alat diatur ke arah kiri yang bertuliskan etanol untuk memilih pengusangan yang akan dilakukan adalah pengusangan kimia dengan penderaan uap etanol. Tombol-tombol waktu pemasukan uap, waktu penderaan, dan timer diatur sesuai dengan waktu yang dikehendaki, yaitu 0, 1 20, 2 20, 3 20 dan 4 20 menit. Ketiga tombol tersebut diatur dengan waktu yang sama agar uap etanol akan tetap masuk ke dalam ruang deraan selama penderaan. Kran penghubung tabung penampung uap etanol dengan ruang deraan yang berwarna merah dibuka untuk membuka jalan uap etanol masuk ke dalam ruang deraan. Setelah tomboltombol sudah diatur dan kran sudah dibuka, kemudian alat dinyalakan dan proses pengusangan pun berlangsung. Suhu dan kelembaban di dalam ruang deraan selama proses pengusangan kimia adalah 32 C dan 82%. Suhu dan RH tersebut ditentukan dari pengukuran dengan alat Thermohygrometer pada pra-eksperimen sebelumnya. Timer akan menyala berwarna merah dan berbunyi jika waktu yang diatur sudah habis. Jika tabung pemanas etanol bekerja, tabung akan menjadi panas untuk mempercepat proses penguapan etanol sehingga etanol yang dibutuhkan untuk pengusangan sangat banyak dan uap etanol yang dihasilkan menjadi hangat. Akan tetapi, setiap peneliti melakukan pengusangan, tabung pemanas uap etanol justru

25 menjadi dingin bahkan sampai berembun dan uap etanol yang terbentuk dingin (Gambar 15). Etanol yang dibutuhkan selama pengusangan juga tidak banyak. Namun, hal tersebut tidak terlalu mempengaruhi hasil pengusangan, hanya terdapat sedikit perbedaan pada kadar air. Jika tabung pemanas etanol bekerja dan uap yang dihasikan hangat, jumlah etanol yang masuk ke dalam alat pengusangan pun banyak dan semakin banyak etanol yang masuk ke dalam benih menggantikan kadar air benih. Penurunan kadar air benih selama pengusangan kimia menjadi sangat terlihat. Gambar 15. Tabung pemanas etanol yang berembun Pembuatan Lot Benih Pembuatan lot benih dilakukan untuk mendapatkan beberapa tingkat vigor yang berbeda. Lot benih didapat dengan perlakuan deteriorasi terkontrol. Metode deteriorasi tekontrol ini dilakukan dengan menyimpan benih kedelai di dalam wadah tertutup yang berisi air sehingga kelembaban udara terkontrol mencapai 97% pada suhu kamar 28.1 C selama 10 dan 20 hari. Metode deteriorasi terkontrol dapat memberikan keragaman viabilitas dan vigor pada lot benih kedelai dan diperoleh hasil lot benih dengan waktu deteriorasi terkontrol selama 10 hari sebagai vigor 2 (V2) dan deteriorasi terkontrol selama 20 hari sebagai vigor 3 (V3), sedangkan vigor 1 (V1) diperoleh dengan penyimpanan pada ruang AC. Nilai tengah status viabilitas dan vigor yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 1. Nilai tengah diperoleh dari rataan tiga ulangan pada masing-masing lot.

Tabel 1. Nilai tengah dan standar deviasi viabilitas dan vigor tiga lot benih kedelai Lot Benih DB (%) PTM (%) IV (%) K CT (%/etmal) V1 100a ± 0 100a ± 0 85.33a ± 2.31 31.38a ± 0.31 V2 94.67ab ± 9.24 100a ± 0 76ab ± 8 29.2ab ± 2.9 V3 74.67bc ± 10.07 100a ± 0 24c ± 10.58 18.13c ± 3.14 Keterangan : V1= Penyimpanan di ruang AC; V2= Metode deteriorasi terkontrol selama 10 hari; V3= Metode deteriorasi terkontrol selama 20 hari; DB= Daya Berkecambah; PTM= Potensi Tumbuh Maksimum ; IV= Indeks Vigor ; K CT = Kecepatan Tumbuh. Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom, menunjukkan tidak berbeda nyata menurut Uji Tukey pada taraf 5%. Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa benih yang diperlakukan deteriorasi terkontrol selama 10 hari (V2) dan 20 hari (V3) mengalami penurunan pada parameter viabilitas potensial maupun vigor benih. Tolok ukur daya berkecambah mengalami penurunan yang tidak berbeda nyata pada ketiga lot benih. Penurunan vigor lot pada tolok ukur indeks vigor dan kecepatan tumbuh juga tidak berbeda nyata antara V1 dan V2, tetapi berbeda nyata pada V3, sedangkan pada tolok ukur potensi tumbuh maksimum tidak mengalami penurunan sama sekali. Kemunduran meningkat sejalan dengan meningkatnya kadar air benih setelah penyimpanan (deteriorasi terkontrol). Secara umum, viabilitas dan vigor benih menurun sejalan dengan meningkatnya suhu dan kelembaban, dan semakin lamanya benih terkena suhu dan kelembaban tinggi serta dengan meningkatnya kandungan kadar air benih (Justice dan Bass, 2002). Menurut Tatipata et al. (2004), suhu dan kelembaban tinggi akan mempercepat kemunduran benih akibat penurunan aktivitas enzim, penurunan cadangan makanan, meningkatnya nilai konduktivitas, dan penurunan daya berkecambah dan vigor. 26 Perubahan Kadar Air Selama Pengusangan Fisik dan Kimia Setelah benih diusangkan secara fisik dan kimia, kemudian benih diuji kadar airnya untuk mengetahui perubahan kadar air benih sebelum dan sesudah mengalami pengusangan.

Lot Tabel 2. Persamaan regresi dan nilai korelasi (r) antara kadar air benih kedelai dengan waktu pengusangan fisik dan kimia Pengusangan Fisik Pengusangan Kimia Persamaan Regresi R 2 r Persamaan Regresi R 2 r V1 y = 27.15 + 0.06764 x 0.43 0.66 ** y = 30.79-0.04558 x 0.84-0.92 ** V2 y = 27.44 + 0.06393 x 0.32 0.57 * y = 27.95-0.03252 x 0.35-0.59 * V3 y = 27.79 + 0.05527 x 0.42 0.65 ** y = 27.49-0.02268 x 0.62-0.79 ** Keterangan : y = peubah kadar air benih (%) dan x = peubah waktu pengusangan (menit). Angka yang diikuti oleh tanda (*) adalah nyata pada taraf 5% dan (**) adalah sangat nyata pada taraf 1%. Hasil analisis korelasi regresi antara kadar air dengan waktu pengusangan dapat dilihat pada Tabel 2. Hasilnya menunjukkan bahwa terjadi korelasi yang positif antara kadar air dengan waktu pengusangan pada pengusangan fisik dan korelasi negatif antara kadar air dengan waktu pengusangan pada pengusangan kimia. Gambar garis regresi antara kadar air dengan waktu pengusangan secara fisik dan kimia pada tiga lot benih dapat dilihat pada Lampiran 1 dan 2. Korelasi positif pada pengusangan fisik ini menunjukkan hubungan yang berbanding lurus antara kedua peubah, yang artinya semakin lama waktu pengusangan maka kadar air benih akan semakin tinggi. Hal ini dikarenakan benih yang bersifat higroskopis sangat mudah menyerap air dari udara di sekitarnya (Sutopo, 2002). Selama proses penderaan dengan uap panas, benih menyerap uap panas dari lingkungan yang lembab sehingga kadar air benih meningkat. Korelasi negatif pada pengusangan kimia menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah, yang artinya semakin lama waktu pengusangan maka akan semakin rendah kadar airnya. Hal ini dikarenakan kadar air di dalam benih digantikan oleh etanol yang masuk ke dalam benih. Etanol adalah senyawa organik yang bersifat nonpolar yang dapat mendenaturasi protein pada konsentrasi tertentu (Baum dan Scaif dalam Saenong dan Sadjad, 1984) dan bersifat dehidran sehingga dapat menyerap air yang menyelimuti protein (Priestley dan Leopold dalam Tatipata, 1993) Nilai korelasi (r) tertinggi dari analisis regresi kadar air dengan waktu pengusangan (Tabel 2) dicapai oleh lot benih V1 pada pengusangan kimia sebesar 0.92. Artinya, peubah kadar air (sumbu y) dipengaruhi oleh peubah waktu pengusangan (sumbu x) sebesar 92%. Nilai korelasi yang mendekati satu (r 1) 27

28 menunjukkan hubungan yang sangat erat antara waktu pengusangan dengan kadar air benih kedelai. Nilai korelasi pada seluruh lot dalam kedua pengusangan menunjukkan nilai korelasi yang nyata. Daya Berkecambah Benih Setelah Pengusangan Fisik dan Kimia Daya berkecambah merupakan salah satu tolok ukur viabilitas potensial benih. Daya berkecambah adalah kemampuan benih untuk tumbuh menjadi kecambah normal dalam lingkungan tumbuh yang optimum. Tabel 3. Persamaan regresi dan nilai korelasi (r) antara daya berkecambah benih kedelai dengan waktu pengusangan fisik dan kimia Lot Pengusangan Fisik Pengusangan Kimia Persamaan Regresi R 2 r Persamaan Regresi R 2 r V1 y = 104.8-0.4089 x 0.24-0.49 tn y = 108.5-1.043 x 0.88-0.94 ** V2 y = 81.60-1.511 x 0.71-0.84 ** y = 64.53-0.9867 x 0.8-0.90 ** V3 y = 59.20-1.236 x 0.76-0.87 ** y = 60.53-0.8400 x 0.83-0.91 ** Keterangan : y = peubah daya berkecambah (%) dan x = peubah waktu pengusangan (menit). Angka yang diikuti oleh tanda (*) adalah nyata pada taraf 5%, (**) adalah sangat nyata pada taraf 1%, dan ( tn ) adalah tidak nyata pada taraf 5%. Hasil analisis korelasi regresi antara daya berkecambah dengan waktu pengusangan dapat dilihat pada Tabel 3. Hasilnya menunjukkan bahwa terjadi korelasi yang negatif antara daya berkecambah dengan waktu pengusangan baik pada pengusangan fisik maupun pengusangan kimia. Gambar garis regresi antara daya berkecambah dengan waktu pengusangan secara fisik dan kimia pada tiga lot benih dapat dilihat pada Lampiran 3 dan 4. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah, yang artinya semakin lama waktu pengusangan maka daya berkecambahnya akan semakin rendah. Viabilitas benih yang memiliki vigor tinggi akan tetap memiliki total kecambah normal yang tinggi setelah mengalami penderaan uap panas maupun uap etanol pada benih, sedangkan lot benih yang memiliki vigor rendah akan berkurang total kecambah normalnya. Justice dan Bass (2002) mengungkapkan pada dasarnya proses kehilangan vigor benih terjadi bersamaan dengan viabilitasnya, tetapi pada tingkatan yang lebih rendah. Nilai korelasi (r) tertinggi dari analisis regresi daya berkecambah dengan waktu pengusangan (Tabel 3) dicapai oleh lot benih V1 pada pengusangan kimia

29 sebesar 0.94. Artinya, peubah daya berkecambah (sumbu y) dipengaruhi oleh peubah waktu pengusangan (sumbu x) sebesar 95%. Nilai korelasi yang mendekati satu (r 1) menunjukkan hubungan yang sangat erat antara waktu pengusangan dengan daya berkecambah benih kedelai. Nilai korelasi pada seluruh lot dalam kedua pengusangan menunjukkan nilai korelasi yang nyata, kecuali lot benih V1 pada pengusangan fisik yang menunjukkan nilai korelasi yang tidak nyata. Potensi Tumbuh Maksimum Benih Setelah Pengusangan Fisik dan Kimia Potensi tumbuh maksimum adalah total benih hidup atau menunjukkan gejala hidup (Sadjad, 1994). Potensi tumbuh maksimum merupakan presentase pemunculan kecambah yang dihitung berdasarkan jumlah benih yang tumbuh terhadap jumlah benih yang ditanam. Tabel 4. Persamaan regresi dan nilai korelasi (r) antara potensi tumbuh maksimum benih kedelai dengan waktu pengusangan fisik dan kimia Lot Pengusangan Fisik Pengusangan Kimia Persamaan Regresi R 2 r Persamaan Regresi R 2 r V1 y = 100.0-0.0000 x 0.01 * -0.1 tn* y = 102.9-0.2867 x 0.61-0.79 ** V2 y = 116.8-1.547 x 0.58-0.77 ** y = 105.1-0.6133 x 0.8-0.90 ** V3 y = 104.8-1.920 x 0.89-0.95 ** y = 106.4-1.293 x 0.89-0.95 ** Keterangan : y = peubah potensi tumbuh maksimum (%) dan x = peubah waktu pengusangan (menit). Angka yang diikuti oleh (*) adalah nyata pada taraf 5% dan (**) adalah nyata pada taraf 1%, dan ( tn ) adalah tidak nyata pada taraf 5%. ( * ) Nilai R 2 dan r lot V1 pada pengusangan fisik diasumsikan 0.01 dan 0.1 Hasil analisis korelasi regresi antara potensi tumbuh maksimum dengan waktu pengusangan dapat dilihat pada Tabel 4. Hasilnya menunjukkan bahwa terjadi korelasi yang negatif antara potensi tumbuh maksimum dengan waktu pengusangan baik pada pengusangan fisik maupun pengusangan kimia. Gambar garis regresi antara potensi tumbuh maksimum dengan waktu pengusangan secara fisik dan kimia pada tiga lot benih dapat dilihat pada Lampiran 5 dan 6. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah, yang artinya semakin lama waktu pengusangan maka potensi tumbuh maksimum semakin rendah.

30 Nilai korelasi (r) tertinggi dari analisis regresi potensi tumbuh maksimum dengan waktu pengusangan (Tabel 4) dicapai oleh lot benih V3 pada pengusangan fisik dan pengusangan kimia sebesar 0.95. Artinya, peubah potensi tumbuh maksimum (sumbu y) dipengaruhi oleh peubah waktu pengusangan (sumbu x) sebesar 95%. Nilai korelasi yang mendekati satu (r 1) menunjukkan hubungan yang sangat erat antara waktu pengusangan dengan potensi tumbuh maksimum benih kedelai. Nilai korelasi pada seluruh lot dalam kedua pengusangan menunjukkan nilai korelasi yang nyata, kecuali lot benih V1 pada pengusangan fisik yang menunjukkan nilai korelasi yang tidak nyata. Indeks Vigor Benih Setelah Pengusangan Secara Fisik dan Kimia Presentase kecambah normal pada hitungan pertama pengujian daya berkecambah menunjukkan presentase benih yang cepat berkecambah dan hal ini menunjukkan indeks vigor. Menurut Copeland dan McDonald (2001) nilai indeks vigor benih adalah nilai perkecambahan pada hitungan pertama, yang merupakan salah satu tolok ukur yang dapat digunakan untuk menentukan vigor benih. Tingginya total kecambah normal pada hitungan pertama megindikasikan indeks vigor yang tinggi. Tabel 5. Persamaan regresi dan nilai korelasi (r) antara indeks vigor benih kedelai dengan waktu pengusangan fisik dan kimia Lot Pengusangan Fisik Pengusangan Kimia Persamaan Regresi R 2 r Persamaan Regresi R 2 r V1 y = 105.3-0.5244 x 0.28-0.53 * y = 102.9-1.359 x 0.9-0.95 ** V2 y = 38.40-0.8000 x 0.76-0.87 ** y = 9.600-0.1533 x 0.26-0.52 * V3 y = 16.00-0.3467 x 0.56-0.75 ** y = 10.93-0.1800 x 0.38-0.62 * Keterangan : y = peubah indeks vigor (%) dan x = peubah waktu pengusangan (menit). Angka yang diikuti oleh tanda (*) adalah nyata pada taraf 5% dan (**) adalah sangat nyata pada taraf 1%. Hasil analisis korelasi regresi antara indeks vigor dengan waktu pengusangan dapat dilihat pada Tabel 5. Hasilnya menunjukkan bahwa terjadi korelasi yang negatif antara indeks vigor dengan waktu pengusangan baik pada pengusangan fisik maupun pengusangan kimia. Gambar garis regresi antara indeks vigor dengan waktu pengusangan secara fisik dan kimia pada tiga lot benih

31 dapat dilihat pada Lampiran 7 dan 8. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah, yaitu semakin lama waktu pengusangan maka akan semakin rendah indeks vigornya. Benih yang memiliki vigor tinggi akan memiliki nilai perkecambahan pada hitungan pertama yang tinggi meskipun setelah mengalami penderaan uap panas maupun uap etanol dibandingkan dengan benih bervigor rendah yang akan kehilangan kemampuannya untuk berkecambah. Menurut Justice dan Bass (2002) kehilangan vigor dapat dianggap sebagai suatu tahap perantara dari kehidupan benihnya, yaitu yang terjadi antara awal dan akhir proses kemunduran (kematian). Dina et al. (2006) mengemukakan bahwa parameter yang menunjukkan menurunnya viabilitas benih lebih dini merupakan indeks vigor yang lebih peka. Nilai korelasi (r) tertinggi dari analisis regresi indeks vigor dengan waktu pengusangan (Tabel 5) dicapai oleh lot benih V1 pada pengusangan kimia sebesar 0.95. Artinya, peubah indeks vigor (sumbu y) dipengaruhi oleh peubah waktu pengusangan (sumbu x) sebesar 95%. Nilai korelasi yang mendekati satu (r 1) menunjukkan hubungan yang sangat erat antara waktu pengusangan dengan indeks vigor benih kedelai. Nilai korelasi pada seluruh lot dalam kedua pengusangan menunjukkan nilai korelasi yang nyata. Kecepatan Tumbuh Benih Setelah Pengusangan Secara Fisik dan Kimia Nilai K CT menunjukkan presentase rata-rata kecambah yang tumbuh setiap hari. Menurut Sadjad (1994) tolok ukur K CT dianggap secara umum mengindikasikan vigor benih dalam keadaan lapang yang suboptimum karena diasumsikan bahwa benih yang cepat tumbuh mampu mengatasi segala macam kondisi suboptimum. Benih yang lebih cepat tumbuh menunjukkan benih tersebut memiliki vigor yang lebih tinggi. Semakin tinggi nilai K CT maka semakin tinggi pula vigor lot benih tersebut. Hasil analisis korelasi regresi antara kecepatan tumbuh dengan waktu pengusangan dapat dilihat pada Tabel 6. Hasilnya menunjukkan bahwa terjadi korelasi yang negatif antara kecepatan tumbuh dengan waktu pengusangan baik pada pengusangan fisik maupun pengusangan kimia. Gambar garis regresi antara kecepatan tumbuh dengan waktu pengusangan secara fisik dan kimia pada tiga lot

benih dapat dilihat pada Lampiran 9 dan 10. Korelasi negatif ini menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara kedua peubah, yang artinya semakin lama waktu pengusangan maka semakin rendah kecepatan tumbuhnya. Tabel 6. Persamaan regresi dan nilai korelasi (r) antara kecepatan tumbuh benih kedelai dengan waktu pengusangan fisik dan kimia 32 Lot Pengusangan Fisik Pengusangan Kimia Persamaan Regresi R 2 r Persamaan Regresi R 2 r V1 y = 32.60-0.1410 x 0.22-0.47 tn y = 34.84-0.3187 x 0.87-0.93 ** V2 y = 20.37-0.3796 x 0.72-0.85 ** y = 14.90-0.2326 x 0.73-0.86 ** V3 y = 12.31-0.2572 x 0.72-0.85 ** y = 14.92-0.2154 x 0.83-0.92 ** Keterangan : y = peubah kecepatan tumbuh benih (%/etmal) dan x = peubah waktu pengusangan (menit). Angka yang diikuti oleh tanda (*) adalah nyata pada taraf 5% dan (**) adalah sangat nyata pada taraf 1%, dan ( tn ) adalah tidak nyata pada taraf 5%. Salah satu indikasi pertama dari kemunduran adalah penurunan vigor kecambah yang terlihat dari penurunan laju perkecambahan (Justice dan Bass, 2002). Sadjad et al. (1999) menyatakan bahwa benih yang vigor akan menunjukkan nilai K CT yang tinggi karena benih tersebut berkecambah cepat dalam waktu yang relatif singkat, sedangkan benih yang kurang vigor akan berkecambah normal dalam jangka waktu yang lebih lama. Nilai korelasi (r) tertinggi dari analisis regresi kecepatan tumbuh dengan waktu pengusangan (Tabel 6) dicapai oleh lot benih V1 pada pengusangan kimia sebesar 0.93. Artinya, peubah kecepatan tumbuh (sumbu y) dipengaruhi oleh peubah waktu pengusangan (sumbu x) sebesar 93%. Nilai korelasi yang mendekati satu (r 1) menunjukkan hubungan yang sangat erat antara waktu pengusangan dengan kecepatan tumbuh benih kedelai. Nilai korelasi pada seluruh lot dalam kedua pengusangan menunjukkan nilai korelasi yang nyata, kecuali lot benih V1 pada pengusangan fisik yang menunjukkan nilai korelasi tidak nyata. Analisis regresi terhadap kedua metode pengusangan pada tolok ukur yang terpilih dilakukan untuk melihat nilai koefesien determinasi R-Sq/R 2 > 80%. Metode yang mempunyai tolok ukur dengan nilai R 2 > 80% terbanyak adalah metode pengusangan kimia. Nilai koefisien determinasi yang tinggi menunjukkan hubungan yang erat secara kuantitatif antara waktu pengusangan benih dengan berbagai parameter viabilitas dan vigor benih yang diamati.

33 Sudut Kemiringan dan Nilai Vigor Berdasarkan garis regresi hubungan antara waktu pengusangan (sumbu X) dan tolok ukur viabilitas dan vigor benih (sumbu Y) didapatkan sudut kemiringan (α) garis regresi yang menunjukkan besarnya laju penurunan vigor benih kedelai setelah mengalami pengusangan. Sudut kemiringan (α) yang lebih besar menunjukkan laju penurunan vigor yang lebih cepat dalam hasil pengusangan. Sebaliknya, sudut kemiringan (α) yang lebih kecil menunjukkan laju penurunan vigor yang lebih lambat sehingga lot benih tersebut dapat mempertahankan viabilitas dan vigornya tetap tinggi meski sudah diusangkan. Sudut kemiringan (α) garis regresi hasil pengusangan fisik dan kimia dapat membandingkan perbedaan vigor daya simpan benih antara V1 dan V2 karena berdasarkan hasil uji viabilitas dan vigor awal kedua lot tidak berbeda nyata. Garis regresi yang menunjukkan laju penurunan vigor hasil pengusangan dengan APC IPB 77-1 MM dinilai lebih peka mendeteksi pengaruh pengusangan untuk mengetahui vigor daya simpan daripada hanya menganalisa vigor awalnya saja. Berikut digambarkan laju penurunan vigor tiga lot benih kedelai hasil pengusangan kimia pada tolok ukur potensi tumbuh maksimum (Gambar 16). Dapat dilihat bahwa lot benih V1 memiliki penurunan yang landai atau sudut kemiringan yang kecil dibandingkan dengan V2 dan V3. Artinya, V1 memiliki vigor daya simpan yang lebih besar karena kemampuannya mempertahankan vigornya tetap tinggi meskipun sudah mengalami pengusangan. Potensi Tumbuh Maksimum (%) 120 100 80 60 40 20 Variable V1 V2 V3 0 0 10 20 30 40 50 60 Waktu Pengusangan (menit) 70 80 90 Gambar 16. Laju penurunan vigor tiga lot benih kedelai hasil pengusangan kimia pada tolok ukur potensi tumbuh maksimum

Nilai vigor benih hasil pengusangan fisik dan kimia (Tabel 7) merupakan fungsi nilai dari vigor awal (Va) lot benih dibagi dengan sudut kemiringan (α) garis regresi. Nilai vigor tersebut diindikasikan dapat menggambarkan vigor daya simpan benih kedelai. Tolok Ukur DB Tabel 7. Rekapitulasi sudut kemiringan (α) garis regresi dan nilai vigor tiga lot benih kedelai pada seluruh tolok ukur setelah pengusangan fisik dan pengusangan kimia Lot Benih Pengusangan Fisik Va (%) α Nilai Vigor (Va/α ) Pengusangan Kimia Va (%) α Nilai Vigor (Va/α ) V1 100 7.99 12.52 100 23.76 4.21 V2 94.67 27.23 3.48 94.67 23.16 4.09 V3 74.67 22.83 3.27 74.67 20.36 3.67 V1 100 0.10* 1000 100 8.23 12.15 PTM V2 94.67 26.70 3.55 94.67 17.46 5.42 V3 74.67 31.79 2.35 74.67 33.94 2.20 V1 100 9.95 10.05 100 36.35 2.75 IV V2 94.67 14.43 6.56 94.67 4.67 20.25 V3 74.67 6.67 11.19 74.67 5.03 14.84 V1 100 8.50 11.77 100 20.32 4.92 KCT V2 94.67 22.48 4.21 94.67 17.47 5.42 V3 74.67 15.42 4.84 74.67 16.18 4.62 Keterangan : IV = Indeks Vigor; DB = Daya Berkecambah; K CT = Kecepatan Tumbuh; PTM = Potensi Tumbuh Maksimum; Va = Vigor Awal; α = sudut kemiringan garis regresi. Pada sudut kemiringan yang diikuti tanda * tidak memiliki nilai sudut kemiringan dan diasumsikan 0.1. Pada Tabel 7, tingkat vigor pada lot benih V1 dan V2 yang digunakan menunjukkan vigor awal yang tinggi (>80%), sedangkan V3 mempunyai vigor awal yang rendah (<80%). Salah satu standar kelulusan lot benih kedelai adalah daya berkecambah minimal 80% (Badan Standardisasi Nasional, 2003), sehingga jika daya berkecambah benih kurang dari itu tidak dapat dikatakan benih. Oleh karena itu, lot benih V3 tidak dapat dibandingkan dengan V1 dan V2, karena vigor awalnya yang rendah. Tabel 7 menunjukkan sudut kemiringan (α) garis regresi dan nilai vigor yang dihasilkan dari lot benih hasil pengusangan fisik dan pengusangan kimia. Pada pengusangan fisik, sudut kemiringan (α) garis regresi seluruh lot benih pada 34

35 seluruh tolok ukur berkisar antara 0.1 sampai dengan 31.79. Lot benih V1 memiliki sudut kemiringan yang lebih kecil pada seluruh tolok ukur jika dibandingkan dengan V2. Pada tolok ukur potensi tumbuh maksimum, lot benih V1 tidak memiliki sudut kemiringan karena garis regresi yang linier, sehingga nilai sudut kemiringannya (α) diasumsikan sebesar 0.1. Lot benih V1 dengan vigor awal yang tinggi dan sudut kemiringan yang kecil akan menghasilkan nilai vigor yang lebih tinggi dibandingkan V2 pada seluruh tolok ukur yang diamati. Pada pengusangan kimia (Tabel 7), sudut kemiringan (α) garis regresi seluruh lot benih pada seluruh tolok ukur berkisar antara 4.67 sampai dengan 36.35. Lot benih V1 memiliki sudut kemiringan (α) yang lebih besar dibandingkan dengan V2 pada seluruh tolok ukur, kecuali pada tolok ukur potensi tumbuh maksimum yang lebih kecil dari V2. Meskipun sudut kemiringan (α) yang besar, lot benih V1 akan tetap menghasilkan nilai vigor yang lebih tinggi pada tolok ukur daya berkecambah dan potensi tumbuh maksimum, tetapi pada tolok ukur indeks vigor dan kecepatan tumbuh, lot benih V2 yang memiliki nilai vigor yang lebih tinggi. Menurut Murniati (1986) yang meneliti benih jagung dengan vigor awal sangat tinggi memperlihatkan dampak devigorasi oleh deraan etanol pada MPC IPB 77-1 sampai 10 tingkat deraan yang tidak nyata, sedangkan Pian (1981) dengan cara yang lain menunjukkan devigorasi secara nyata pada deraan 50 menit. Kedua hasil penelitian tersebut menjukkan pengaruh deraan etanol terhadap devigorasi sangat bersifat kondisional, baik kondisi benihnya sendiri maupun lingkungan deraan (Sadjad, 1994). Perbedaan hasil pengusangan cepat secara fisik dan kimia ini perlu dikaji lebih lanjut untuk memastikan konsistensi hasil pengusangan dengan APC IPB 77-1 MM. Vigor awal yang tinggi jika dibagi dengan sudut kemiringan (α) garis regresi yang kecil akan menghasilkan nilai vigor yang tinggi, yang artinya vigor daya simpan tinggi. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa vigor daya simpan benih berbanding lurus dengan vigor awal benih, tetapi berbanding terbalik dengan sudut kemiringan (α) garis regresi hubungan viabilitas dan vigor benih dengan waktu pengusangan. Dalam garis viabilitas benih dari momen periode viabilitas (MPV) masak fisiologis sampai MPV mati, vigor awal berpengaruh

36 besar pada kurun waktu awal, kemudian vigor daya simpan yang sangat dipengaruhi kondisi lingkungan, dan akhirnya benih sampai pada kurun waktu menjelang kematian (Sadjad, 1994). Jika dilihat dari konsistensi nilai vigor yang dihasilkan, pengusangan fisik lebih konsisten dalam hasil pengusangan pada semua tolok ukur. Hal ini menunjukkan bahwa pengusangan fisik lebih konsisten dalam menentukan vigor daya simpan benih pada APC IPB 77-1 MM ini. Berdasarkan nilai vigor yang dihasilkan oleh lot benih V1 yang lebih besar dari V2 pada sebagian besar tolok ukur baik setelah pengusangan fisik dan pada pengusangan kimia (Tabel 7), dapat dikatakan bahwa lot benih V1 memiliki vigor daya simpan yang lebih tinggi dibandingkan V2. Instruksi Kerja APC IPB 77-1 MM Pengusangan Fisik 1. Botol penampung air diisi sebanyak 900 ml air. 2. Setelan pengatur pengusangan diatur ke arah kanan yang bertuliskan uap air. 3. Tombol pengatur waktu pemasukan uap ke dalam ruang deraan dan timer diatur selama 15 menit untuk proses pemanasan air. 4. Alat dinyalakan dengan menekan tombol ON dan proses pemanasan air berlangsung. 5. Jika timer sudah berbunyi dan menyala menandakan waktu habis, kemudian alat dimatikan. 6. Alat dinyalakan kembali untuk proses penampungan uap panas dengan pengaturan waktu pemasukan uap dan timer yang sama (15 menit). 7. Jika timer sudah berbunyi dan menyala menandakan waktu habis, kemudian alat dimatikan. 8. Alat Thermohygrometer dimasukkan ke dalam ruang deraan untuk mengetahui suhu dan RH di dalam ruang deraan selama proses pemasukan uap panas. 9. Tombol pengatur waktu pemasukan uap dan timer diatur selama 30 menit untuk proses pemasukan uap panas ke dalam ruang deraan.

37 10. Setelah tombol-tombol diatur, kemudian alat dinyalakan kembali untuk proses pemasukan uap panas ke dalam ruang deraan. 11. Selama proses pemasukan uap panas, perlu diperhatikan aliran uap panasnya. Jika uap panas sudah mencapai selang penghubung tabung penampung uap panas dengan ruang deraan, kran uap panas yang berwarna biru dibuka untuk membuka jalan uap panas masuk ke dalam ruang deraan. 12. Jika timer sudah berbunyi dan menyala menandakan waktu habis, kemudian alat dimatikan. 13. Alat dinyalakan kembali dengan aturan waktu pemasukan uap dan timer yang sama (30 menit). 14. Kran keluaran uap panas di tabung penampung uap panas dibuka untuk mengeluarkan sebagian uap panas dan mengatur suhu uap panas di dalam ruang deraan. 15. Selama proses pemasukan uap panas juga perlu diperhatikan suhu dan RH di dalam ruang deraan yang tertera pada alat Thermohygrometer. Jika suhu dan RH tidak berubah-ubah lagi atau konstan (±52 C dan 89%) sampai waktu habis, alat dimatikan. Namun, jika belum konstan, alat dinyalakan lagi untuk pemasukan uap panas sampai suhu dan RH konstan. 16. Setelah suhu dan RH di dalam ruang deraan konstan, sensor alat Thermohygrometer dikeluarkan. 17. Tabung-tabung wadah benih yang berisi benih yang akan diusangkan dimasukkan ke dalam ruang deraan dan ruang deraan ditutup rapat. 18. Tombol pengatur waktu pemasukkan uap panas, waktu penderaan, dan timer diatur selama 15 menit. 19. Alat dinyalakan dan proses pengusangan berlangsung. 20. Jika timer sudah berbunyi dan menyala menandakan waktu habis, kemudian alat dimatikan. 21. Tabung wadah benih diambil sebanyak 3 buah dari ruang deraan untuk hasil pengusangan 1 15 menit dan ruang deraan ditutup kembali. 22. Alat dinyalakan kembali dengan waktu pengaturan yang sama (15 menit). 23. Jika timer sudah berbunyi dan menyala menandakan waktu habis, kemudian alat dimatikan.

38 24. Tabung wadah benih diambil sebanyak 3 buah dari ruang deraan untuk hasil pegusangan 2 15 menit dan ruang deraan ditutup kembali. 25. Langkah pada poin 22 sampai dengan 24 diulangi seterusnya sampai waktu 4 15 menit dan tabung wadah benih sudah habis terambil semua. 26. Benih hasil pengusangan tersebut kemudian diuji kadar air dan dikecambahkan untuk mengamati viabilitas dan vigor benihnya. Pengusangan Kimia 1. Etanol dimasukkan ke dalam tabung pemanas etanol sebanyak ±50 ml. 2. Tabung-tabung wadah benih yang berisi benih yang akan diusangkan dimasukkan ke dalam ruang deraan dan ruang deraan ditutup rapat. 3. Setelan pengatur pengusangan diatur ke arah kiri yang bertuliskan etanol. 4. Tombol pengatur waktu pemasukkan uap panas, waktu penderaan, dan timer diatur selama 20 menit. 5. Kran uap etanol yang berwarna merah dibuka. 6. Alat dinyalakan dengan menekan tombol ON dan proses pengusangan berlangsung. 7. Jika timer sudah berbunyi dan menyala menandakan waktu habis, kemudian alat dimatikan. 8. Tabung wadah benih diambil sebanyak 3 buah dari ruang deraan untuk hasil pengusangan 1 20 menit dan ruang deraan ditutup kembali. 9. Alat dinyalakan kembali dengan waktu pengaturan yang sama (20 menit). 10. Jika timer sudah berbunyi dan menyala menandakan waktu habis, kemudian alat dimatikan. 11. Tabung wadah benih diambil sebanyak 3 buah dari ruang deraan untuk hasil pegusangan 2 20 menit dan ruang deraan ditutup kembali. 12. Langkah pada poin 9 sampai dengan 11 diulangi seterusnya sampai waktu 4 20 menit dan tabung wadah benih sudah habis terambil semua. 13. Benih hasil pengusangan tersebut kemudian diuji kadar air dan dikecambahkan untuk mengamati viabilitas dan vigor benihnya.