25
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Kegiatan penelitian dilaksanakan di PPKS Marihat, Pematang Siantar, Sumatera Utara. Penelitian dilakukan selama 5 bulan, dimulai tanggal 1 Maret hingga 24 Juli 2010. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah ekstrak kasar enzim ligninase dan selulase yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian, Bogor. Benih kelapa sawit DxP varietas Langkat dan Yangambi yang diperoleh dari PPKS. Tabel data benih dapat dilihat pada Lampiran 1. Selain itu, juga digunakan fungisida (Dithane M-45), sterofom, label plastik, plastik PE, polibag (14x22 cm), top soil, dan insektisida. Alat yang digunakan adalah gelas ukur, jaring plastik (30x15 cm), tali, aerator, wadah plastik (30x25 cm), bak perendaman, ember, rak pengering, heater ruangan, kipas angin, tray plastik, mikroskop dan alat-alat tulis. Metode Percobaan Percobaan ini disusun menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dengan dua faktor. Faktor pertama adalah varietas benih yaitu Langkat (V1) dan Yangambi (V2). Faktor ke dua adalah aplikasi enzim dengan 5 teknik aplikasi, yaitu : P0 : (P60A3) Kontrol Pemanasan selama 60 hari, perendaman dengan air (3 hari) P1 : (P40A3Lg1Sl2) Pemanasan selama 40 hari, perendaman dengan air (3 hari), perendaman dengan enzim ligninase (1 hari) dan perendaman dengan enzim selulase (2 hari) P2 : (P40Lg1Sl2A3) Pemanasan selama 40 hari, perendaman dengan enzim ligninase (1 hari), perendaman dengan enzim selulase (2 hari) dan perendaman dengan air (3 hari). P3 : (P40LgSl3A3) Pemanasan selama 40 hari, perendaman dengan campuran 1:1 enzim ligninase dan selulase (3 hari), perendaman dengan air (3 hari)
26
P4 : (P50LgSl10A3) Pemanasan selama 50 hari, perendaman dengan campuran 1:1 enzim ligninase dan selulase (10 hari), perendaman dengan air (3 hari).
Model linear dari RKLT yang digunakan adalah: Yij = µ + τi + ßJ + εij Keterangan: i = 1, 2, 3, 4, 5, 6 j = 1, 2, 3 Yij = pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j = rataan umum µ τi = pengaruh perlakuan ke-i ßJ = pengaruh kelompok ke-j εij = pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j Metode analisis yang digunakan adalah analisis ragam yang dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan Multipel Range Test (DMRT) pada taraf 5 %. Pelaksanaan Percobaan Skema pelaksanaan percobaan dapat dilihat pada Gambar 12. Perendaman 1 Benih dari ruang penyimpanan yang masih dalam plastik dipindah ke dalam jaring untuk kemudian direndam dengan air yang mengalir. Perendaman dilakukan di dalam bak perendaman selama 7 hari (Gambar 13). Di dalam bak perendaman diberi udara dengan aerator yang bertujuan memberikan udara untuk menghindari kondisi anaerob pada benih. Penganginan 1 Setelah perendaman selama 7 hari, benih tersebut diangkat dari bak perendaman. Benih kemudian direndam dan dicuci dalam larutan fungisida (dithane M-45) dengan konsentrasi 0.2% (Gambar 14). Perlakuan ini dimaksudkan untuk membersihkan benih dari cendawan yang melekat pada benih. Selanjutnya benih dikeringkan pada rak-rak pengeringan selama ±24 jam sampai kadar air benih diperkirakan mencapai 17-18% (Gambar 15).
27
Perendaman 1 (7 hari) Penganginan 1 (24 jam) Pemanasan benih (38-40oC) P0 (kontrol) 60 hari
Perendaman dengan Air (3 Hari)
P1
40 hari
P2
P3
P4
40 hari
40 hari
50 hari
Perendaman dengan enzim ligninase (1 hari)
Perendaman dengan Air (3 Hari) Perendaman dengan enzim ligninase (1 hari)
Perendaman dengan enzim selulasase (2 hari)
Perendaman dengan enzime selulase ( 2 hari)
Perendaman dengan campuran enzim ligninase dan selulase (3 hari) Perendaman dengan Air mengalir (3 hari)
Air (3 hari)
Penganginan 2 (3-4 jam) Pengecambahan Benih (45 hari) Pengamatan Pembibitan (3 bulan)
Gambar 12. Alur Pelaksanaan Percobaan
Perendaman dengan enzim ligninase dan selulase (10 hari) Perendaman dengan Air (3 hari)
28
Gambar 13. Perendaman I Di Dalam Bak Perendaman
Gambar 14. Penganginan Benih Di Rak Pengeringan
Gambar 15. Perendaman Benih dengan Larutan Fungisida 0.2% Untuk memastikan kadar air (KA) benih maka dilakukan penghitungan KA yang prosedurnya adalah sebagai berikut : 1. Ambil sampel acak sebanyak 10 benih dari tiap persilangan, yang diambil adalah nomor genap dari jumlah seluruh persilangan (contoh, dari 129 persilangan diambil nomor 1, 10, 20,..120). 2. Timbang wadah (berat A). 3. Timbang wadah+benih (berat B). 4. Masukkan ke oven (48 jam, 105oC) 5. Timbang berat kering benih (berat C) 6. Hitung kadar air (KA) benih dengan rumus : KA = {(B-A)/(C-A)} x 100%
29
Pemanasan benih Setelah dianginkan, proses selanjutnya benih dimasukkan ke dalam ruang pemanas selama 40, 50 dan 60 hari tergantung pada perlakuan percobaan yang diaplikasikan. Benih yang akan dimasukkan ke ruang pemanas terlebih dahulu dimasukkan ke tray plastik berukuran 57.5 cm x 39 cm x 7 cm (Gambar 16A). Suhu diruang pemanas dikontrol agar suhu tetap antara 38-40oC dengan mengunakan heater dan kipas angin agar panas di ruang pemanas menyebar merata ke seluruh ruangan. Proses pemanasan ini bertujuan untuk mematahkan dormansi benih kelapa sawit dan mempercepat perkecambahan (Corley dan Tinker, 2003; Kim dan Luan, 1977; Kushairi dan Rajanaidu, 2000). Selain itu, pemanasan juga dilakukan untuk memperkecil serangan cendawan. Menurut Sukarman dan Hasanah (2003) selain kadar air benih, suhu penyimpanan juga berpengaruh terhadap perkembangan cendawan gudang. Selama benih diruang pemanas, setiap seminggu sekali tray plastik dikeluarkan dari ruang pemanas dan dibuka yang bertujuan untuk aerasi benih selama 3-5 menit dan menyortir benihbenih yang terkena cendawan (Gambar 16B).
A
B
Gambar 16. Pemanasan Benih Dalam Tray Palstik Di Ruang Pemanas Perendaman 2 Setelah proses penyimpanan benih di ruang pemanas, benih pada tray plastik tersebut dimasukkan ke dalam jaring untuk dilakukan perendaman 2. Proses perendaman 2 sama dengan perendaman 1, tetapi pada perendaman 2 ini perendaman benih disesuaikan dengan perlakuan percobaan yang diaplikasikan. Perendaman benih dalam air mengalir dilakukan di bak perendaman, sedangkan perendaman
benih dengan aplikasi enzim ligninase dan selulase
dilakukan pada wadah plastik yang dipasang aerator yang berfungsi untuk memberikan oksigen supaya terhindar dari kondisi anaerob dan agar enzim terus
30
mengalir di dalam wadah (Gambar 17 dan 18). Kebutuhan pengunaan enzim dapat dilihat pada Lampiran 2.
B
A B C Keterangan : (A) Wadah Plastik (B) Aerator (C) Bjenih
Gambar 17. Alat dan Bahan yang digunakan pada Tahap Aplikasi Enzim
Gambar 18. Perendaman Benih dengan Enzim Ligninase dan Selulase Penganginan 2 Proses penganginan ke-II sama dengan proses penganginan 1. Setelah diangkat dari perendaman, benih direndam pada larutan fugisida selama 3 menit. Kemudian, benih dianginkan pada rak-rak penganginan selama 3-4 jam sampai benih mencapai kadar air 22-23%. Untuk memastikan KA benih, maka dilakukan lagi penghitungan KA. Lama pengeringan tergantung pada jumlah benih yang dikeringkan di rak pengeringan. Pada kelompok benih yang diaplikasikan perlakuan perendaman dengan enzim, tidak dilakukan perendaman ke dalam fungisida. Hal ini tidak dilakukan karena dikhawatirkan fungisida akan mempengaruhi kerja enzim yang telah meresap ke dalam cangkang benih. Perendaman pada larutan fungisida baru dilakukan setelah benih dikecambahkan selama 1 minggu.
31
Pengecambahan Benih Benih dari rak pengeringan dimasukkkan ke dalam tray plastik yang kemudian dikirim ke ruang perkecambahan (Gambar 19). Ruang perkecambahan memiliki suhu yang dipertahankan antara 28-32oC dengan RH 63-64%. Jumlah benih setiap perlakuan adalah 100 butir, sehingga total digunakan 3 000 benih. Sebelum benih dipindah ke tray plastik, tiap tray untuk yang digunakan untuk percobaan dibagi dengan disekat menggunakan sterofom (Gambar 20). Sebelum benih dipindah ke tray plastik, tiap tray untuk yang digunakan untuk percobaan dibagi dengan disekat menggunakan sterofom. Tray yang berukuran 57.5 cm x 39 cm x 7 cm dibagi menjadi 8-10 bagian (Gambar 19). Pembagian tray yang berbeda menjadi 8-10 bagian disesuaikan dengan volume 100 benih agar benih yang dikecambahkan tidak cepat keringUntuk menjaga kebersihan dan kelembapan benih agar tetap memiliki kadar KA 22-23%, dilakukan pengamatan setiap hari (kecuali hari Minggu) dan penggantian tray plastik setiap 5 hari. Pengamatan dilakukan untuk mengetahui keadaan benih. Bila benih kering, optimalisasi dilakukan dengan menyemprot benih dalam tray plastik menggunakan larutan fungisida (dithane M-45) 0.1% dan benih yang terserang cendawan dicatat jumlahnya kemudian diafkir.
Gambar 19. Pengecambahan Benih Di Ruang Perkecambahan
Gambar 20. Benih Kelapa Sawit dan Tray Plastik yang Disekat Sterofom
32
Pengamatan Pengamatan dilakukan terhadap: 1) Daya Berkecambah (DB), 2) Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), 3) Kecepatan Tumbuh (KCT), 4) Indeks Dormansi (ID), dan 5) Keragaan Tumbuh Bibit. Pengamatan DB, PTM, KCT dan ID dilakukan 5 hari sekali. Pengamatan pertama dilakukan pada hari ke-5 setelah benih dimasukkan ke dalam ruang kecambah sampai hari ke-45. Pengamatan ini dilakukan untuk memisahkan kecambah normal, abnormal dan terserang cendawan. Kecambah (Gambar 21) diseleksi berdasarkan standar kecambah normal PPKS (Lubis, 1993), yaitu: 1. Kecambah tumbuh sempurna dan secara jelas dapat dibedakan antara radikula dan plumula 2. Plumula dan radikula tumbuh berlawanan arah 3. Panjang antara plumula dengan radikula 0.5 – 2 cm 4. Kecambah segar, tidak patah atau cacat dan tidak terserang cendawan Dalam setiap penyeleksian kecambah, benih yang sudah berkecambah dan termasuk ke dalam kriteria kecambah normal dikelurkan dan ditaruh ke dalam tempat penyimpanan. Benih abnormal dan benih yang terserang cendawan dicatat jumlahnya dan diafkir. Hal ini dilakukan untuk optimalisasi media tumbuh benih. Benih yang belum berkecambah atau benih yang sudah berkecambah tetapi belum termasuk sebagai kecambah normal dimasukkan lagi ke dalam tray plastik dan disemprot dengan larutan fungisida (dithane M-45) 0.1 %. Tray plastik yang berisi benih yang belum berkecambah tersebut dimasukkan lagi ke dalam ruang perkecambahan untuk dilakukan penyeleksian pada tahap seleksi selanjutnya.
A A. Kecambah Normal
B B. Kecambah Abnormal
Gambar 21. Kecambah Hasil Seleksi
33
Pembibitan Kecambah Normal Hasil Seleksi Pembibitan dilakukan terhadap kecambah normal hasil seleksi percobaan untuk melihat pengaruh enzim (ligninase dan selulase) yang diaplikasikan (Gambar 22). Setiap ulangan perlakuan diambil 10 kecambah secara acak, sehingga total ada 300 kecambah yang dibibitkan. Pengamatan dilakukan terhadap keragaan tumbuh bibit untuk dilihat apakah ada ciri-ciri abnormal yang muncul. Bibit abnormal yang muncul dicatat ciri-cirinya dan dihitung jumlahnya.
Gambar 22. Pembibitan Kecambah Normal Hasil Seleksi Pengamatan 1. Daya Berkecambah (DB) Daya berkecambah diamati untuk mengidentifikasi viabilitas potensial benih. Daya berkecambah diukur dengan menghitung persentase total kecambah normal (KN) dari setiap pengamatan. Pengamatan daya berkecambah dilakukan setiap 5 hari sekali pada hari ke-5, ke-10, ke-15, ke- 20, ke-25, ke-30, ke-35, ke-40, dan ke-45 HSI. Daya berkecambah benih dihitung dengan rumus: DB (%)= 2. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) Potensi tumbuh maksimum (PTM) dilihat dari persentase total benih yang berkecambah
sampai
akhir
pengamatan
terhadap
jumlah
benih
yang
dikecambahkan. Pengamatan PTM ini digunakan untuk mengidentifikasi viabilitas total dari benih sawit yang diuji. PTM =
34
3. Kecepatan Tumbuh (KCT) Kecepatan tumbuh diamati untuk mengukur kekuatan vigor potensial benih. Kecepatan tumbuh diamati setiap 5 hari sekali pada hari ke-5, ke-10, ke-15, ke- 20, ke-25, ke-30, ke-35, ke-40, dan ke-45 HSI. KCT benih dihitung dengan rumus: KCT = Keterangan: t = waktu pengamatan N = persentase kecambah normal tiap waktu pengamatan tn = waktu akhir pengamatan KCT = % KN/Etmal 4. Indeks Dormansi (ID) Indeks dormansi (ID) benih adalah persentase benih yang tidak tumbuh sampai akhir pengamatan. Benih yang tidak tumbuh dalam perhitungan ID mencakup benih yang tidak tumbuh sampai akhir pengamatan dan benih yang terserang cendawan pada pengamatan sebelumnya. ID = 5. Keragaan Tumbuh Bibit Pengamatan terhadap keragaan tumbuh bibit dilakukan untuk melihat apakah ada ciri-ciri abnormal yang muncul pada bibit akibat aplikasi enzim (ligninase dan selulase). Bibit abnormal yang muncul dicatat ciri-ciri dan dihitung jumlahnya. Setiap ulangan perlakuan diambil secara acak sebanyak 10 kecambah normal hasil seleksi, sehingga total ada 300 kecambah yang dibibitkan.
