BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan mulai Desember 2009 sampai Mei 2010 di kebun percobaan Leuwikopo, Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih Departemen Agronomi dan Hortikultura serta Laboratorium Spektroskopi Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor.
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah benih tiga varietas kedelai kuning yaitu Willis, Anjosmoro, dan Tanggamus, tiga varietas kedelai hitam yaitu Cikuray, Detam 1, dan Detam 2 (deskripsi varietas kedelai disajikan pada Lampiran 1), kertas merang, plastik, aluminium foil dan air bebas ion. Peralatan yang digunakan terdiri atas: spektrofotometer VIS, water bath, electric conductivity meter, desikator, timbangan digital, cawan kadar air, oven, pengepres kertas, pipet, sealler, refrigerator dan alat pengecambah benih tipe IPB 72-1.
Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan dua tahap percobaan. Tahap pertama adalah menentukan waktu pengusangan cepat yang tepat dengan metode pengusangan cepat CD ( Controlled deterioration) yang paling efektif dalam kisaran waktu 0, 12, 24, 36 dan 48 jam pada suhu 41oC terhadap benih yang telah dikondisikan pada Kadar air 22%. Percobaan pertama disusun dengan Split–plot Rancangan Acak Kelompok. Petak utamanya adalah 12 lot benih yang merupakan kombinasi antara enam varietas masing-masing dengan dua tingkat kemasakan benih kedelai yaitu tingkat kemasakan 2 dipanen berdasarkan standar masak panen pada deskripsi masing-masing varietas yang berkisar antara 82-95 Hari Setelah Tanam (HST), sedangkan tingkat kemasakan 1 dipanen satu minggu lebih awal yaitu antara 75-80 Hari Setelah Tanam (HST). Anak petaknya adalah waktu pengusangan (0, 12, 24, 36 dan 48 jam). Setiap perlakuan diulang sebanyak 4 kali.
Model umum rancangan percobaan ini adalah: Yijk = μ + ρi+ + άj+ (ρ-ά)ij+ βk+ (ά*β)jk + εijk Keterangan: Yij
: respon ulangan ke-i perlakuan lot benih ke j dan perlakuan waktu pengusangan ke k
μ
: rataan umum
ρi
: pengaruh ulangan ke i
άj
: pengaruh perlakuan lot benih ke j
(ρ-ά)ij : galat interaksi antar ulangan ke i dengan perlakuan lot benih ke j βk
: pengaruh perlakuan waktu pengusangan ke k
(ά*β)jk : pengaruh interaksi lot benih ke j dan perlakuan waktu pengusangan ke k εijk
: galat percobaan
Analisis ragam dilakukan untuk mengetahui pengaruh perlakuan terhadap tolok ukur yang diamati. Perbedaan nyata yang terdapat sidik ragam pada taraf α = 5% dilanjutkan uji nilai tengah dengan prosedur DMRT (Duncan Multiple Range Test). Tahap kedua adalah menguji kandungan klorofil, ukuran benih (bobot 100 butir, bobot kering benih, dan berat jenis), dan permeabilitas benih (daya hantar listrik). Tahap kedua disusun dengan
RKLT faktor tunggal yaitu kombinasi
varietas dengan tingkat kemasakan yang terdiri atas 12 taraf. Percobaan diulang 4 kali sehingga terdapat 48 satuan percobaan. Model umum rancangan percobaan ini adalah: Yij = μ + τi + εij keterangan:
Yij
: nilai pengamatan
μ
: rataan umum
τi
: pengaruh lot benih ke-i
εij
: galat percobaan
Analisis ragam dilakukan untuk mengetahui pengaruh varietas benih terhadap tolok ukur yang diamati. Apabila dalam sidik ragam terdapat perbedaan nyata pada taraf α = 5% maka dilakukan uji nilai tengah dengan prosedur DMRT (Duncan Multiple Range Test).
Analisis korelasi dilakukan untuk melihat hubungan antara kandungan klorofil dengan ukuran benih (bobot 100 butir dan bobot kering maksimum), permeabilitas benih (daya hantar listrik) dan vigor ketahanan benih terhadap pengusangan cepat pada waktu pengusangan yang terpilih dari percobaan pertama. Model analisis korelasi: n
n
n
xiyi ( i 1
r= n
i 1
i 1
i 1
=b
n
xi) 2
(
yi) i 1
n
xi 2
n
n
xi)(
i 1
2
n
yi 2
n
(
yi)
sx sy
i 1
Pelaksanaan Percobaan Produksi Benih Benih kedelai varietas Tanggamus, Wilis, Anjasmoro dan Cikuray yang diperoleh dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB.Biogen), Bogor dan benih kedelai varietas Detam 1 dan Detam 2 yang diperoleh dari Balai Penelitian Kacang-Kacangan dan Umbi-Umbian (Balitkabi), Malang diperbanyak di Kebun Percobaan IPB, Leuwikopo, Bogor. Benih ditanam pada lahan seluas 500 m2 yang terbagi menjadi enam petak dengan masing-masing satu varietas. Setiap petak berukuran 10 m x 5 m dengan jarak antar petak 2 m dan dibatasi plastik sebagai isolasi (barier) antar varietas. Lahan yang digunakan telah diberakan selama tiga bulan dan dilakukan pengolahan dengan cara dicangkul, dibersihkan dari gulma, kemudian diratakan dan dibuat parit di sekeliling lahan. Pada saat pengolahan, lahan diberikan pupuk kandang berupa kotoran ayam 1 ton ha -1, kompos 0.5 ton ha-1, dan arang sekam 0.5 ton ha -1 untuk memperbaiki struktur tanah. Lahan yang digunakan terletak pada ketinggian 250 m di atas permukaan laut, termasuk jenis tanah latosol dan cukup tersedia air. Jarak tanam yang digunakan adalah 40 cm x 20 cm dengan dua benih per-lubangnya dan diberikan furadan 3G sebagai insektisida untuk penanganan lalat bibit. Pemupukan dilakukan sesuai dosis rekomendasi. Penyiangan dilakukan setiap minggu. Roguing dilakukan
sebanyak tiga kali pada saat berumur dua minggu, pada awal berbunga, dan pada saat menjelang panen. Pemanenan dilakukan dengan dua kriteria kemasakan yaitu 75-80 dan 8295 Hari Setelah Tanam (HST) yang diharapkan dapat menghasilkan benih dengan dua tingkat vigor yang berbeda sehingga dapat dilihat hubungan kandungan klorofil dengan vigor benih pada dua tingkat kemasakan.
Pengusangan Cepat Pengusangan cepat yang digunakan adalah dengan metode Controlled Deterioration (CD), dengan menaikkan kadar air benih kedelai menjadi 22% melalui penambahan air. Benih kedelai sebanyak 80 butir benih untuk setiap satuan percobaan dan air yang telah ditentukan volumenya berdasarkan rumus ISTA (1995) dimasukkan dalam aluminium foil dan ditutup rapat kemudian dibiarkan selama 24 jam pada suhu 5oC. Benih yang telah ditingkatkan kadar airnya kemudian diinkubasikan dalam water-bath pada suhu 41oC selama waktu perlakuan (0, 12, 24, 36 dan 48 jam). Setelah pengusangan cepat selesai, dilakukan pengujian viabilitas benih untuk menunjukkan ketahanannya terhadap pengusangan cepat. Pengujian dilakukan dengan mengecambahkan benih dengan metode UKDdp (Uji Kertas Digulung dalam plastik) pada alat pengecambah benih tipe IPB 72-1. Perhitungan jumlah air yang ditambahkan diperoleh berdasarkan rumus ISTA (1995) sebagai berikut : W2 = 100 - A x W1 100 - B Keterangan :
A = Kadar air benih awal berdasarkan bobot basah (%) B
= Kadar air benih yang diinginkan berdasarkan bobot basah (%)
W1 = Berat awal benih yang telah diketahui (g) W2 = Berat benih dengan kadar air yang diinginkan (g)
Pengujian Kandungan Klorofil Metode analisis terhadap kandungan klorofil dilakukan secara non destruktif menggunakan spektrofotometer. Proses pengujian kandungan klorofil dilakukan dengan mengukur nilai absorbansi pada panjang gelombang 646.6 dan 663.6 nm (Gitelson, 2002). Analisis kandungan klorofil dilakukan pada bagian seed coat. Pengujian dilakukan terhadap 10 butir benih kedelai untuk setiap satuan percobaan.
Keterangan : a = Sumber cahaya LS-1 Tungsten Halogen, b = holder, c = Spektrometer fiber optik USB2000, d = Komputer
Gambar 1. Rangkaian Alat Pengujian Kandungan Klorofil
Pengamatan Viabilitas benih Pengamatan viabilitas benih dilakukan pada beberapa tolok ukur yang meliputi daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan tumbuh. 1.0Daya Berkecambah (DB) diukur berdasarkan persentase kecambah normal 000pada hitungan pertama dan kedua pengamatan viabilitas.
DB =
∑ KN I + ∑ KN II
x 100%
∑ benih yang ditanam Keterangan: ∑ KN I
: jumlah kecambah normal pengamatan pertama pada 3 Hari Setelah Tanam (HST)
∑ KN I
: jumlah kecambah normal pengamatan kedua (5 HST)
2. Indeks Vigor (IV), diukur berdasarkan persentase kecambah normal pada 000hitungan pertama pengamatan viabilitas. ∑ KN I
IV=
x 100%
∑ benih yang ditanam Keterangan: ∑ KN I : jumlah kecambah normal pengamatan pertama (3 HST) 3. Kecepatan Tumbuh (KCT), pengamatan dilakukan setiap hari dan dihitung 0dengan jumlah tambahan perkecambahan setiap hari atau etmal pada kurun 0waktu perkecambahan dalam kondisi optimum. t
KCT=
d 0
Keterangan: t
: kurun waktu perkecambahan (etmal)
d
: tambahan persentase kecambah normal setiap etmal (1 etmal =24 jam)
Kandungan Klorofil Kandungan klorofil diukur dengan spektrofotometer pada absorbansi dengan
= 646.6 nm dan
= 663.6 nm, menurut rumus Gitelson (2002) :
Total klorofil (nmol cm-2) = (8.29 x A663.6) + ( 19.54 x A646.6)
Ukuran Benih Pengamatan ukuran benih dilakukan pada beberapa tolok ukur yang meliputi bobot 100 butir, bobot kering benih, dan berat jenis. 1.0Bobot 100 butir (g), pengamatan dilakukan dengan mengambil sampel 100 butir per satuan percobaan dan menimbang bobot sampel tersebut pada kadar air ± 10% (Lampiran 2).
2. Bobot kering benih (g), pengamatan dilakukan dengan mengambil sampel 0secara acak sebanyak 10 butir benih setiap satuan percobaan. Benih tersebut 0kemudian dioven dengan suhu 60oC selama 3 hari dan ditimbang. 3. Berat jenis (g cm-3) pengamatan dilakukan dengan membagi antara bobot 100 0butir dengan selisih volume aquades sebelum dan sesudah benih dimasukkan 0ke dalam gelas ukur yang berisi aquades.
Permeabilitas Benih Pengujian permeabilitas benih dilakukan dengan tolok ukur daya hantar listrik. Uji Daya Hantar Listrik (μmhos cm-1 g-1), dilakukan dengan merendam 25 butir benih yang telah ditimbang pada 50 ml air bebas ion selama 24 jam kemudian air rendamannya diukur dengan alat electric conductivity meter.
