BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Percobaan Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih IPB, Darmaga, Bogor. Waktu pelaksanaan penelitian dimulai dari bulan Februari 2011 sampai dengan Juni 2011. Bahan dan Alat Benih sumber kedelai yang digunakan dalam penelitian ini berupa lima lot benih dari lima varietas kedelai yaitu Rajabasa, Wilis, Sindoro, Gepak Kuning, dan Tanggamus yang diperoleh dari BB BIOGEN dan BPTP Propinsi Banten. Karakteristik masing-masing varietas kedelai dapat dilihat pada Lampiran 1-5. Benih dipanen pada bulan Desember 2010. Bahan lain yang digunakan pada penelitian ini adalah NaCl, aquades, kertas merang, kertas amplop, kertas label, kantung alumunium foil, dan plastik. Peralatan yang digunakan adalah neraca digital, oven, desikator, wadah untuk pengukuran kadar air, waterbath, alat pengecambah benih IPB 72-1, alat pengepres kertas, pipet, sealer, dan semprotan air. Metode Pelaksanaan Penelitian ini terdiri atas tiga percobaan, yaitu: Percobaan I. Penentuan Konsentrasi NaCl untuk Simulasi Cekaman Salinitas Percobaan ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi salin yang efektif untuk mengevaluasi vigor benih terhadap salinitas pada beberapa lot benih. Percobaan ini menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan dua faktor. Faktor pertama adalah lot benih dengan 5 taraf yaitu: D1 = Varietas Rajabasa
D4 = Varietas Gepak Kuning
D2 = Varietas Wilis
D5 = Varietas Tanggamus
D3 = Varietas Sindoro
10 Faktor kedua adalah kondisi salinitas yang digunakan. Kondisi salinitas ini mengggunakan daya hantar listrik (DHL) sebagai taraf. Perlakuan ini terdiri dari 4 taraf yaitu: S0 = kontrol S1 = 2.56 g NaCl/l ~ 4 mmhos/cm S2 = 5.12 g NaCl/l ~ 8 mmhos/cm S3 = 7.68 g NaCl/l ~ 12 mmhos/cm Perlakuan kondisi cekaman menggunakan simulasi larutan NaCl. Perhitungan konsentrasi larutan NaCl dilakukan dengan pendekatan rumus Ayers dan Westcot (1976) dalam Montana State University (2003) dapat dilihat pada Lampiran 6. Kombinasi dari kedua faktor menghasilkan 20 perlakuan. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 4 ulangan, sehingga diperoleh 80 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri dari 50 butir benih. Model percobaan yang akan digunakan adalah: Yijk = µ + ρk + αi + βj + (αβ)ij + єijk
(i = 1, 2, 3,....n. k = 1, 2, 3)
Keterangan: Yijk
: Nilai pengamatan pada ulangan ke-k yang memperoleh taraf ke-i faktor lot benih dan taraf ke-j faktor kondisi tingkat salinitas.
µ
: Nilai tengah umum
ρk
: Pengaruh kelompok ke-k
αi
: Pengaruh taraf ke-i faktor lot benih
βj
: Pengaruh taraf ke-j faktor kondisi tingkat salinitas
(αβ)ij
: Pengaruh interaksi antara taraf ke-i faktor lot benih dengan taraf ke-j faktor kondisi tingkat salinitas
єijk
: Galat percobaan Data yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam (Anova), apabila
berpengaruh nyata akan dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf kesalahan 5%.
11 Percobaan II. Pengaruh Lot Benih dan Kondisi CDT (Tingkat Kadar Air Benih serta Lama Penderaan) terhadap Viabilitas Percobaan ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi kadar air benih dan lama penderaan yang efektif untuk CDT. Percobaan ini menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dua faktor. Faktor pertama adalah lot benih dengan 5 taraf yaitu: D1 = Varietas Rajabasa
D4 = Varietas Gepak Kuning
D2 = Varietas Wilis
D5 = Varietas Tanggamus
D3 = Varietas Sindoro Faktor kedua adalah kondisi Controlled Deterioration Test(CDT) yang merupakan kombinasi kadar air dan lama penderaan, dengan 9 taraf yaitu: P1 = KA 15% penderaan 0 jam
P6 = KA 20% penderaan 48 jam
P2 = KA 15% penderaan 24 jam
P7 = KA 25% penderaan 0 jam
P3 = KA 15% penderaan 48 jam
P8 = KA 25% penderaan 24 jam
P4 = KA 20% penderaan 0 jam
P9 = KA 25% penderaan 48 jam
P5 = KA 20% penderaan 24 jam Kombinasi dari kedua faktor menghasilkan 45 perlakuan. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 4 ulangan, sehingga diperoleh 180 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri dari 50 butir benih. Model percobaan yang akan digunakan adalah: Yijk = µ + ρk + αi + βj + (αβ)ij + єijk
(i = 1, 2, 3,....n. k = 1, 2, 3)
Keterangan: Yijk
: Nilai pengamatan pada ulangan ke-k yang memperoleh taraf ke-i faktor lot benih dan taraf ke-j faktor kondisi CDT (kadar air benih serta periode penderaan).
µ
: Nilai tengah umum
ρk
: Pengaruh kelompok ke-k
αi
: Pengaruh taraf ke-i faktor lot benih
βj
: Pengaruh taraf ke-j faktor kondisi CDT(kadar air dan periode penderaan)
(αβ)ij : Pengaruh interaksi antara taraf ke-i faktor lot benih dengan taraf ke-j faktor kondisi CDT (kadar air benih dan periode penderaan). єijk
: Galat percobaan
12 Data yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam (Anova), apabila berpengaruh nyata akan dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf kesalahan 5%. Percobaan III. Uji Korelasi antara Berbagai Tolok Ukur Percobaan I pada Konsentrasi 5.12 g NaCl/l dengan VCDT Hasil Percobaan II Berbagai tolok ukur percobaan I pada konsentrasi 5.12 g NaCl/l dikorelasikan dengan VCDT hasil percobaan II. Analisis data dilakukan dengan menggunakan analisis korelasi sederhana. Tingkat hubungan antara VKTsalin dengan VCDT ditentukan oleh nilai koefisien korelasi. Setelah analisis korelasi, dilakukan juga analisis regresi linier sederhana. Persentase VCDT difungsikan sebagai faktor X dan tolok ukur VKTsalin sebagai faktor Y dalam persamaan regresi ini. Persamaan regresi yang digunakan adalah: Yi = α + βXi Keterangan : Yi β
= Tolok ukur VKTsalin = Kemiringan atau gradient
α Xi
= Intersep = VCDT
Pelaksanaan Penelitian Pengukuran Kadar Air Awal Cara untuk mengetahui kadar air awal (initial moisture content) benih, dilakukan dengan menggunakan metode oven suhu rendah dengan kisaran suhu 103±2 oC selama 17 jam (ISTA, 2010). Wadah untuk mengukur kadar air (KA) beserta dengan tutup ditimbang (M1). Kemudian dimasukkan contoh kerja ke dalam cawan dan ditimbang bersama tutupnya (M2). Setelah di oven selama 17 jam, dikeluarkan dan didinginkan dalam desikator selama 30-45 menit, kemudian timbang (M3). Penetapan kadar air (KA) dihitung dengan cara: KA (%) =
× 100%
dimana: M1 = berat wadah untuk mengukur KA + tutup (g) M2 = berat wadah untuk mengukur KA + tutup + benih sebelum dioven (g) M3 = berat wadah untuk mengukur KA + tutup + benih setelah dioven (g)
13 Pengukuran kadar air ini dilakukan secara duplo atau diulang 2 kali pada masingmasing lot benih. Pengujian Ketahanan Benih terhadap Salinitas NaCl ditimbang sesuai dengan perlakuan yaitu 2.56 g NaCl/l, 5.12 g NaCl/l, dan 7.68 g NaC/l untuk mendapatkan kondisi DHL sebesar 4 mmhos/cm, 8 mmhos/cm, dan 12 mmhos/cm. Selanjutnya NaCl dilarutkan dengan aquades. Substrat media kertas merang dilembabkan menggunakan larutan NaCl tersebut. Sesudah itu benih dari masing-masing lot sebanyak 50 butir setiap ulangan diuji dengan menggunakan media tersebut dengan metode UKDdp. Kemudian benih dikecambahkan pada alat pengecambah benih IPB 72-1. Controlled Deterioration Test Benih dikelompokkan berdasarkan perlakuan yang akan dilakukan, yaitu kadar air benih 15%, 20%, dan 25%. Tahapan selanjutnya, 50 butir benih tersebut dimasukkan ke dalam kantung alumunium foil dan ditambahkan aquades di atas timbangan hingga mencapai bobot benih pada kadar air yang diinginkan. Bobot benih pada kadar air yang diinginkan diperoleh berdasarkan perhitungan: W2 =
× W1
Dimana: A = Kadar air awal benih (%) B = Kadar air benih yang diinginkan (%) W1 = Bobot awal benih yang telah diketahui (g) W2 = Bobot benih dengan kadar air yang diinginkan (g) Alumunium foil yang berisi benih dan aquades sesuai perlakuan selanjutnya di sealed kemudian dikocok perlahan agar air merata ke seluruh benih, lalu dimasukkan ke dalam refrigerator bersuhu 4oC dan didiamkan selama 24 jam agar benih dapat berimbibisi dan mencapai kadar air kesetimbangan yang diinginkan (ISTA, 2010). Proses peningkatan kadar air benih dapat dilihat pada Lampiran 7. Benih yang telah mencapai kadar air sesuai perlakuan kemudian dimasukkan ke dalam water bath bersuhu 45oC selama 0, 24, dan 48 jam. Tahap selanjutnya setelah waktu penderaan tercapai, benih dikeluarkan dari water bath
14 dan didinginkan, selanjutnya diuji KA nya dan dikecambahkan menggunakan kertas merang. Metode yang digunakan adalah UKDdp dan dikecambahkan pada alat pengecambah benih IPB 72-1. Pengamatan Pengamatan dilakukan pada seluruh lot benih dari setiap perlakuan. Karakter yang diamati yaitu: 1. Jumlah kecambah
normal, ciri-ciri
yang terlihat sesuai dengan
karakteristik kecambah normal. Pengamatan dilakukan pada 3 dan 5 hari setelah tanam (HST). 2. Persentase kecambah normal, dihitung dari jumlah kecambah normal pada pengamatan I (3 HST) dan II (5 HST) terhadap jumlah benih yang ditanam pada perlakuan tersebut dikali 100%. Rumus penghitungan persentase kecambah normal: KN (%) =
× 100%
Keterangan: KN
= persentase kecambah normal (%)
KN I
= kecambah normal pada pengamatan pertama (3 HST)
KN II = kecambah normal pada pengamatan kedua (5 HST) 3. Kecepatan tumbuh (KCT), pengamatan dilakukan setiap hari terhadap persentase kecambah normal dibagi dengan etmal. Nilai etmal kumulatif dimulai saat benih ditanam sampai dengan waktu pengamatan dan dihitung dengan rumus penentuan kecepatan tumbuh (Sadjad et al., 1999).
KCT = ∑!
Keterangan: KCT = kecepatan tumbuh N
= persentase jumlah kecambah normal
t
= etmal (jumlah jam dari saat tanam dibagi 24 jam)
tn
= waktu akhir pengamatan
15 4. Bobot kering kecambah normal (BKKN), kecambah normal tanpa kotiledon pada tiap-tiap satuan percobaan di keringkan dengan cara dioven selama 3 hari pada suhu 60oC kemudian ditimbang. Pengamatan dilakukan pada 5 HST. 5. Panjang hipokotil (PH). 6. Panjang akar (PA), diukur mulai dari ujung akar hingga pangkal akar dengan satuan centimeter.
