PENGARUH PERLAKUAN ASAM ASKORBAT TERHADAP VIABILITAS DAN VIGOR BIBIT JAGUNG (Zea mays L.) PADA KONDISI KEKERINGAN. Oleh Hamidah Hamama A

PENGARUH PERLAKUAN ASAM ASKORBAT TERHADAP VIABILITAS DAN VIGOR BIBIT JAGUNG (Zea mays L.) PADA KONDISI KEKERINGAN

Oleh Hamidah Hamama A34403023

PROGRAM STUDI PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

RINGKASAN HAMIDAH HAMAMA. Pengaruh Perlakuan Asam Askorbat terhadap Viabilitas dan Vigor Bibit Jagung (Zea mays L.) pada Kondisi Kekeringan. (Dibimbing oleh ENDANG MURNIATI). Penelitian ini dilaksanakan di Bagian Ilmu dan

Teknologi Benih,

Departemen Agronomi dan Hortikultura, Laboratorium Fisika Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB dan Laboratorium Fisika Tanah Balai Penelitian Tanah pada bulan Maret sampai Oktober 2008. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh perlakuan asam askorbat terhadap viabilitas dan vigor bibit jagung pada kondisi kekeringan. Penelitian ini terdiri atas tiga tahapan percobaan. Percobaan 1 bertujuan untuk menentukan taraf cekaman air kritikal pada benih jagung varietas Arjuna dan Bisma. Media yang digunakan adalah kertas merang. Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial dua faktor, faktor pertama adalah tekanan osmotik menggunakan PEG-6000 yang terdiri atas lima taraf yaitu 0 MPa, -0.2 MPa, -0.4 MPa, -0.6 MPa, -0.8 MPa dan -1 MPa, dan faktor kedua adalah varietas yaitu Arjuna dan Bisma. Pengamatan dilakukan terhadap viabilitas potensial dengan tolok ukur daya berkecambah dan vigor kekuatan tumbuh dengan tolok ukur kecepatan tumbuh. Percobaan 2 bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan asam askorbat terhadap viabilitas benih jagung varietas Arjuna dan Bisma pada kondisi kekeringan, dan untuk mendapatkan konsentrasi asam askorbat yang akan digunakan sebagai perlakuan pada percobaan 3. Pada percobaan 2 media yang digunakan adalah kertas merang dengan tekanan osmotik -0.6 MPa. Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial dua faktor, faktor pertama adalah konsentrasi asam askorbat yang terdiri atas lima taraf yaitu 0 mM, 55 mM, 110 mM, 165 mM, 220 mM dan 275 mM, faktor kedua adalah varietas yaitu Arjuna dan Bisma. Pengamatan dilakukan terhadap daya berkecambah, kecepatan tumbuh, panjang akar primer 5 hari setelah tanam (HST), panjang akar seminal, panjang akar primer 7 HST, jumlah akar seminal dan panjang pucuk.

Percobaan 3 bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan asam askorbat terhadap vigor bibit jagung pada kondisi kekeringan. Percobaan ini menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak Faktorial dua faktor, faktor pertama adalah varietas yaitu varietas Arjuna dan Bisma, faktor ke dua adalah perlakuan asam askorbat yang terdiri atas dua taraf yaitu 0 mM dan 55 mM. Hasil penelitian pada percobaan 1 menunjukkan bahwa pengaruh interaksi perlakuan tekanan osmotik dan varietas sangat nyata. Varietas Arjuna lebih peka terhadap tekanan osmotik yang diberikan. Pada tekanan ketika kondisi Bisma belum

menunjukkan

tanda-tanda

tercekam

(-0.4

MPa),

Arjuna

sudah

menunjukkan tanda-tanda tersebut melalui penurunan yang nyata terhadap nilainilai tolok ukur yang diamati. Pada akhirnya kedua varietas tersebut sama-sama berada pada kondisi tercekam, daya berkecambah Bisma turun secara nyata bahkan lebih rendah dari Arjuna baik pada cekaman -0.6 MPa atau tingkat cekaman sebelumnya (-0.4 MPa). Meskipun pada tekanan osmotik kritikal viabilitas potensial Bisma lebih rendah dari Arjuna tetapi secara keseluruhan vigor kecambah Bisma lebih baik dibanding Arjuna. Dalam hal ini dapat dikatakan bahwa ketahanan Bisma terhadap kondisi kekeringan lebih baik dibanding Arjuna. Hasil penelitian pada percobaan 2 menunjukkan bahwa varietas berpengaruh nyata terhadap panjang akar primer 5 HST, panjang akar seminal, panjang akar primer 7 HST dan jumlah akar seminal. Asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap semua tolok ukur yang diamati, interaksi perlakuan varietas dan asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap viabilitas potensial dengan tolok ukur daya berkecambah dan vigor kekuatan tumbuh dengan tolok ukur panjang akar primer 5 HST dan jumlah akar seminal. Perlakuan asam askorbat terbukti mampu meningkatkan ketahanan benih jagung varietas Arjuna dan Bisma pada kondisi tercekam yang ditandai dengan meningkatnya nilai daya berkecambah, kecepatan tumbuh, panjang akar primer dan panjang pucuk dibanding kontrol. Cekaman air lebih berpengaruh pada Arjuna dibanding Bisma, meskipun pada perlakuan tanpa asam askorbat daya berkecambah dan kecepatan tumbuh Arjuna lebih tinggi dibanding Bisma, tetapi nilainya tidak berbeda nyata. Selain itu pada tolok ukur panjang akar primer 5 HST, panjang akar primer 7 HST, jumlah akar seminal dan panjang pucuk Arjuna memiliki nilai yang lebih

2

rendah dari Bisma dan nilainya berbeda nyata. Cekaman air lebih menekan pertumbuhan pucuk dibanding pertumbuhan akar. Pada Bisma yang tertekan hanya pertumbuhan pucuk sedangkan pada Arjuna selain pertumbuhan pucuk, cekaman air juga mampu menekan pertumbuhan akar. Perlakuan asam askorbat 55 mM menunjukkan kinerja yang paling baik dibanding perlakuan lainnya. Hasil penelitian pada percobaan 3 menunjukkan bahwa varietas Arjuna telah merespon perlakuan asam askorbat sejak 1 minggu setelah cekaman (MSC) sedangkan varietas Bisma baru merespon pada 3 atau 4 MSC yang ditunjukkan oleh tolok ukur tinggi bibit dan jumlah daun. Varietas berpengaruh terhadap tinggi bibit dan jumlah daun. Asam askorbat berpengaruh terhadap semua peubah yang diamati. Interaksi kedua faktor berpengaruh terhadap tinggi bibit dan jumlah daun. Panjang akar tidak dipengaruhi oleh faktor tunggal asam askorbat dan varietas ataupun interaksi kedua faktor tersebut.

PENGARUH PERLAKUAN ASAM ASKORBAT TERHADAP VIABILITAS DAN VIGOR BIBIT JAGUNG (Zea mays L.) PADA KONDISI KEKERINGAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh Hamidah Hamama A34403023

PROGRAM STUDI PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

Judul : PENGARUH PERLAKUAN ASAM ASKORBAT TERHADAP VIABILITAS DAN VIGOR BIBIT JAGUNG (Zea mays L.)PADA KONDISI KEKERINGAN Nama

: Hamidah Hamama

NRP

: A34403023

Menyetujui Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Endang Murniati, MS NIP. 130 813 796

Dekan Fakultas Pertanian

Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr NIP 131 124 019

Tanggal Lulus :

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 20 Agustus 1985. Penulis merupakan anak ke empat dari tujuh bersaudara pasangan Bapak Ibnu Djauzi dan Ibu Azizah. Penulis lulus dari Madrasah Ibtidaiyah Ma’arif Wonosobo pada tahun 1997, kemudian tahun 2000 penulis menyelesaikan pendidikan di SMP Takhassus Al-Qur’an Wonosobo. Selanjutnya penulis lulus dari SMU Takhassus Al-Qur’an Wonosobo pada tahun 2003. Penulis diterima di Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah swt atas nikmat dan karunia Nya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik. Rasa terimakasih yang tulus penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Endang Murniati, MS yang telah membimbing penulis sejak awal penentuan topik hingga selesainya penelitian ini. Pada kesempatan ini penulis juga ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS dan Maryati Sari, SP. M.Si selaku penguji 2. Dr. Ir. Memen Surahman, M.Sc selaku pembimbing akademik. 3. Ir. Budi Nugroho, MS dari Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan atas arahan dan bimbingan. 4. Bunda, Ayah, Kakak dan Adik-adikku yang selalu memberikan cinta, kepercayaan, semangat dan motivasi. 5. Shiropetto, Inchan dan Totochan atas semangat, motivasi, dan bantuan selama penelitian serta atas persahabatan dan kebersamaan selama ini. 6. Manty, Risma, Gani, Rahma, Rika, Mel atas bantuan selama penelitian, kebersamaan dan persahabatan. 7. Teman-teman PMTB’41 Mamy Nopee, Ida, Gilang, Dian, Nurul, Ninik, Cipung, Chita, Warid, Ipank dan semuanya atas kebersamaan, kerjasama, dan kekompakan selama penulis belajar di IPB. 8. Keluarga Fricy; Mba Iyan, Mbok T, Dyah, Pipi, Rie-Rie, Mindy, Idol, Ebel, Eny, Sarah dan Dina atas kebersamaan dan kekeluargaan. 9. Teman-teman PMTB ’40 Fre, Amay, Adit, Nandut, Iyan, Fany dan semuanya atas kebersamaan, kerjasama, dan kekompakan selama penulis belajar di IPB. 10. Terimakasih untuk Aragorn, Attar Malaka, Jason Mraz, Masumi dan Shinici. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi dunia pendidikan. Bogor, Desember 2008

Penulis

DAFTAR ISI Halaman PENDAHULUAN Latar Belakang ........................................................................................ 1 Tujuan ..................................................................................................... 2 Hipotesis............................................................................................ ..... 2 TINJAUAN PUSTAKA Priming sebagai Perlakuan untuk Meningkatkan Vigor Benih......... ..... 3 Asam Askorbat Sebagai Perlakuan untuk Meningkatkan Vigor ............. 5 Respon Tanaman terhadap Kekeringan ........................................... ..... 7 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat .................................................................................. 9 Bahan dan Alat........................................................................................ 9 Metode Penelitian ................................................................................... 9 HASIL DAN PEMBAHASAN Percobaan 1 Pengaruh Tingkat Cekaman terhadap Viabilitas Benih Jagung Varietas Arjuna dan Bisma ......................................................... 21 Percobaan 2 Pengaruh Perlakuan Asam Askorbat terhadap Viabilitas Benih Jagung Varietas Arjuna dan Bisma pada Kondisi Kekeringan..... 26 Percobaan 3 Pengaruh Perlakuan Asam Askorbat terhadap Vigor Bibit Jagung varietas Arjuna dan Bisma pada Kondisi Kekeringan ................ 38 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ....................................................................................... ..... 46 Saran.. ............................................................................................... ..... 46 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... ..... 47 LAMPIRAN.... ............................................................................................... ..... 53

DAFTAR TABEL

Teks No

Halaman

1. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur daya berkecambah dan kecepatan tumbuh...................... 22 2. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur daya berkecambah (%) ................................................... 22 3. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur kecepatan tumbuh (%/etmal) .......................................... 24 4. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap semua tolok ukur yang diamati ......................................... 27 5. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur daya berkecambah ............................................ 28 6. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap kecepatan tumbuh (%/etmal) ............................................. 30 7. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar primer 5 hari setelah tanam (cm).................. 31 8. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur jumlah akar seminal ......................................... 32 9. Nilai tengah pengaruh faktor tunggal konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur indeks vigor ................................................................................... 34 10. Nilai tengah pengaruh faktor tunggal konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar primer 7 hari setelah tanam .................................................... 35 11. Nilai tengah pengaruh faktor tunggal konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur panjang akar seminal .................................................................. 36 12. Nilai tengah pengaruh faktor tunggal konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur panjang pucuk............................................................................. 37 13. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit, jumlah daun, luas daun, panjang akar dan defisit air................................................................................................ 39 14. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 1, 2, 3 dan 4 MSC ........................................ 40

15. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap pertambahan tinggi bibit ................................................. 41 16. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 1, 2, 3 dan 4 MSC ....................................... 42

Lampiran No

Halaman

1. Sidik ragam pengaruh perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur daya berkecambah ....................................................................... 54 2. Sidik ragam pengaruh perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur kecepatan tumbuh ........................................................................ 54 3. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur daya berkecambah......................................................... 54 4. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur kecepatan tumbuh ......................................................... 54 5. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap indeks vigor .................................................................................... 55 6. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar primer 5 HST ............................................................ 55 7. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar primer 7 HST ............................................................ 55 8. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar seminal ...................................................................... 55 9. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah akar seminal........................................................................ 56 10. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang pucuk................................................................................. 56 11. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 1 MSC.......................................................................... 56 12. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 2 MSC.......................................................................... 56

13. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 3 MSC.......................................................................... 57 14. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 4 MSC.......................................................................... 57 15. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap pertambahan tinggi bibit................................................................. 57 16. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 1 MSC........................................................................ 57 17. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 2 MSC........................................................................ 58 18. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 3 MSC........................................................................ 58 19. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 4 MSC........................................................................ 58 20. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap luas daun 4 MSC ............................................................................ 58 21. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap defisit air 4 MSC ............................................................................ 59 22. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar ................................................................................... 59 23. Deskripsi varietas Arjuna dan Bisma ........................................................... 63 24. Keterangan produk polyethylene glycol-6000 .............................................. 64 25. Keterangan produk asam askorbat teknis...................................................... 65

DAFTAR GAMBAR Teks No 1.

Halaman Struktur kimia asam askorbat (sumber : Combs, 1992)............................... 5

2. Perbandingan keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma umur 7 hari setelah tanam pada berbagai tekanan osmotik .................................... 21 3. Perbandingan keragaan kecambah jagung varietas Arjuna umur 7 hari setelah tanam terhadap respon perlakuan asam askorbat pada kondisi tekanan osmotik -0.6 MPa ............................................................................ 26 4. Perbandingan keragaan kecambah jagung varietas Bisma umur 7 hari setelah tanam terhadap respon perlakuan asam akorbat pada kondisi tekanan osmotik -0.6 MPa ............................................................................ 27 5. Keragaan bibit umur 4 minggu setelah cekaman pada percobaan 3 ............. 38

Lampiran No

Halaman

1. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna (V1) dan Bisma (V2) pada tekanan osmotik 0 MPa (P0) dan -0.2 MPa (P1)............................................ 60 2. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada tekanan osmotik -0.4 MPa (P2) dan -0.6 MPa (P3)..................................................... 60 3. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada tekanan osmotik -0.8 MPa ........................................................................................... 60 4. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada tekanan osmotik -1.0 MPa .......................................................................................... 61 5. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada perlakuan asam askorbat 0 dan 55 mM.......................................................................... 61 6. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada perlakuan asam askorbat 110 dan 165 mM.................................................................... 61 7. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada perlakuan asam askorbat 220 dan 275 mM.................................................................... 62

PENDAHULUAN Latar Belakang Jagung merupakan komoditas pangan yang penting di Indonesia setelah padi, umumnya jagung dimanfaatkan sebagai pakan ternak tetapi di sebagian wilayah Indonesia Timur jagung digunakan sebagai makanan pokok. Jagung dapat diolah menjadi tepung jagung, minyak jagung dan bahan olahan lain. Selain untuk bahan pangan jagung juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan ethanol (Deptan, 2008) Pada tahun 2007 luas pertanaman jagung di Indonesia sekitar 3.6 juta ha, atau meningkat 8.3% dibandingkan tahun sebelumnya yaitu 3.3 juta ha. Produktivitas yang dihasilkan juga meningkat yaitu 3.46 ton/ha pada tahun 2006 dan 3.67 ton/ha pada 2007 (BPS, 2007). Upaya meningkatkan ketahanan pangan melalui program diversifikasi pangan membuat komoditas pangan selain padi menjadi amat menarik untuk dikembangkan. Menurunnya areal tanam, meningkatnya jumlah penduduk dan ketergantungan pada satu macam komoditas untuk memenuhi kebutuhan pangan merupakan ancaman di masa mendatang, jika tidak dilakukan pembenahan dan inovasi maka diperkirakan Indonesia tidak akan mampu mencapai swasembada pangan bahkan swasembada beras. Jagung merupakan tanaman yang relatif tahan terhadap kekeringan, meskipun demikian cekaman air berpotensi menurunkan produktivitas dan menurunkan kinerja tanaman di lapang. Penggunaan varietas yang tahan kekeringan merupakan salah satu cara yang dianjurkan tetapi pemanfaatan teknologi benih juga dapat dijadikan alternatif lain. Salah satu teknologi benih yang dapat diaplikasikan adalah priming. Secara umum priming didefinisikan sebagai perendaman benih dalam larutan yang memliki potensial air yang rendah antara lain PEG, KNO3, KH2PO4, MgSO4, NaCl dan lain-lain (Copeland dan McDonald, 2001). Dewasa ini priming menggunakan hormon, vitamin atau senyawa lain mulai banyak dilakukan, salah satunya adalah priming dengan menggunakan antioksidan. Antioksidan merupakan salah satu senyawa fitokimia bioaktif dengan berbagai sifat fungsional yang secara alami terkandung dalam bahan pangan dan

2

berasal dari pangan nabati (Muchtadi, 2000). Menurut Bellville-Nabet dalam Muchtadi (2000) karotenoid, tanin, asam askorbat, α-tokoferol, riboflavin, klorofil dan asam organik termasuk jenis antioksidan. Hasil penelitian Shaddad et al. (1989) menunjukkan bahwa perendaman benih Lupinus termis dan Vicia faba dalam larutan asam askorbat 50 ppm selama 4 jam sebelum tanam mampu meningkatkan persentase perkecambahan, panjang kecambah, bobot kering kecambah, kandungan karbohidrat, protein dan asam amino serta mengurangi efek merugikan yang ditimbulkan oleh kondisi cekaman garam. Hasil penelitian Basra et al. (2006) menunjukkan bahwa priming mampu meningkatkan vigor benih padi, priming dengan asam askorbat dan asam salisilat mampu meningkatkan keseragaman perkecambahan, mempercepat waktu terjadinya perkecambahan, menurunkan T50, meningkatkan panjang radikula dan plumula serta meningkatkan bobot basah dan bobot kering bibit. Penelitian mengenai priming khususnya menggunakan asam askorbat telah banyak dilakukan dengan berbagai tujuan yang berbeda. Meskipun demikian informasi mengenai pengaruh priming terhadap viabilitas pada kondisi cekaman kekeringan belum banyak dilaporkan. Hasil penelitian mengenai priming tidak selalu menunjukkan hasil seperti yang diharapkan tetapi sebagian besar menyatakan bahwa priming memberikan dampak yang positif.

Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan asam askorbat terhadap viabilitas dan vigor bibit jagung varietas Arjuna dan Bisma pada kondisi kekeringan. Hipotesis Hipotesis yang diajukan adalah perlakuan asam askorbat dapat meningkatkan viabilitas dan vigor bibit jagung varietas Arjuna dan Bisma pada kondisi kekeringan.

TINJAUAN PUSTAKA Priming Sebagai Perlakuan untuk Meningkatkan Vigor Benih Konsep priming adalah mengontrol hidrasi benih untuk memicu akitivitas metabolisme benih ketika radikula belum muncul (Hartman et al., 1990). Priming dapat menghasilkan keseragaman tumbuh yang lebih baik terutama pada kondisi suboptimum, meningkatkan vigor dan mengurangi kepekaan benih terhadap faktor eksternal (Corbineau dan Cŏme, 2006). Selanjutnya Conrath et al. (2006) menyatakan priming mampu meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan patogen sehingga mampu menekan biaya yang harus dikeluarkan untuk melakukan pengendalian terhadap serangan patogen tersebut. Menurut Ilyas (2006) prinsip priming adalah mengaktifkan sumber daya yang dimiliki benih ditambah dengan sumber daya dari luar untuk memaksimumkan peningkatan pertumbuhan dan hasil tanaman. Umumnya priming dilakukan dengan menggunakan media padatan yang basah (matriconditioning) atau menggunakan larutan osmotik (osmoconditioning). Faktor-faktor yang mempengaruhi priming antara lain (1) kondisi lingkungan selama perlakuan meliputi suhu dan cahaya (2) jenis larutan osmotik yang digunakan (3) ketersediaan oksigen (4) intensitas / lama perlakuan (5) kontaminasi mikroba dan (6) pengeringan kembali setelah perlakuan (Copeland dan McDonald, 2001). Selanjutnya Corbineau dan Cŏme (2006) menambahkan bahwa kadar air benih juga menentukan efektivitas priming. Clark et al. (2001) menyatakan bahwa pada daerah semi arid, priming terhadap beberapa benih jagung hibrida dan inbrida mampu meningkatkan keseragaman, keserempakan dan kecepatan tumbuh, meningkatkan ketahanan terhadap gulma, mempercepat pertumbuhan dan kemasakan serta meningkatkan produksi 13-14 % lebih besar dibanding kontrol. Hasil penelitian Kaur et al. (2002) menunjukkan bahwa pada kondisi cekaman air, priming menggunakan manitol 4 % dan air terhadap benih Cicer arietinum L. Cv. PBG-1 mampu meningkatkan panjang akar, panjang pucuk dan bobot kering kecambah normal 3 hingga 4 kali lebih besar dibanding kontrol. Selanjutnya Afzal et al. (2004) menyatakan bahwa priming dengan PEG-6000 dan matriconditioning terhadap

4

benih Canola (Brassica napus L.) cv Zafar 2000 yang mempunyai vigor rendah mampu meningkatkan perkecambahan, vigor dan kinerja kesehatan di lapang. Bittencourt et al. (2005) dalam penelitiannya mengemukakan bahwa priming menggunakan PEG terhadap benih asparagus (Asparagus officinalis L.) varietas Mary Washington pada 4 lot yang berbeda mampu meningkatkan daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan perkecambahan, hal ini tampak lebih nyata pada benih dengan vigor rendah. Selanjutnya dilaporkan bahwa perlakuan priming yang paling sesuai adalah menggunakan PEG 6000 pada tekanan osmotik -0.1 MPa selama 14 hari. Hasil penelitian Farooq et al. (2005) menunjukkan bahwa priming dengan KNO3 dan NaCl pada benih tomat kultivar Nagina, Pakit, Riogrande dan Roma mampu mempercepat pematahan dormansi sehingga menghasilkan daya berkecambah dan vigor kecambah yang lebih tinggi dibandingkan kontrol, benih yang diberi perlakuan priming juga menunjukkan konduktivitas listrik benih yang lebih rendah dibanding kontrol. Perlakuan osmopriming dengan NaCl dan hydropiming pada benih bunga matahari (Hellianthus annus L.) hibrida Hyssun-33 mampu meningkatkan kinerja pertumbuhan benih di lapang, produksi dan kualitas benih bunga matahari yang ditunjukkan melalui penurunan waktu yang diperlukan untuk mencapai 50 % kecambah normal, peningkatan daya berkecambah, peningkatan populasi tanaman per satuan luas hingga 10 %, bobot seribu butir benih, hasil indeks panen dan kadar protein biji (Hussain et al., 2006) Perlakuan benih melon kultivar Ravi sebelum tanam dengan asam salisilat mampu meningkatkan nilai dan keseragaman perkecambahan, mengurangi T50, meningkatkan

persentase

perkecambahan,

energi

perkecambahan,

index

perkecambahan, panjang tunas, serta panjang dan jumlah akar. Dilaporkan pula bahwa perlakuan priming yang paling efektif adalah dengan asam salisilat konsentrasi 50 mg L-1 tetapi bobot kering dan bobot segar kecambah mencapai maksimum pada konsentrasi 100 mg L-1 (Basra et al., 2007). Perlakuan benih dengan asam asetil-salisilat konsentrasi 10-5 M pada Cucumis sativus L. Beit Alpha mampu meningkatkan panjang akar pengamatan pertama dan terakhir, panjang hipokotil, panjang kecambah pengamatan terakhir dan bobot segar kecambah (Çanakci dan Munzuroğlu, 2007).

5

Priming tidak selalu berdampak positif terhadap kinerja benih atau kecambah. Berdasarkan hasil penelitian Subedi dan Ma (2005) yang dilakukan di lingkungan yang memiliki kelembaban tinggi, priming pada benih jagung N17-C5 dan Pioneer-38W36 Bt menggunakan air, KCl, IAA, GA3, etephon dan sitokinin hanya mampu meningkatkan kinerja selama awal perkecambahan dan periode vegetatif tetapi tidak mampu meningkatkan produktivitas dan efisiensi penggunaan urea. Asam Askorbat sebagai Perlakuan untuk Meningkatkan Vigor Asam askorbat atau vitamin C adalah salah satu bentuk antioksidan yang secara alami terdapat pada tumbuhan, struktur kimia asam askorbat dapat dilihat pada Gambar 1. Antioksidan merupakan senyawa fitokimia bioaktif dengan berbagai sifat fungsional yang terkandung dalam bahan pangan terutama bahan pangan nabati. Selain asam askorbat, terdapat beberapa antioksidan lain yaitu karotenoid, α-tokoferol, vitamin A, klorofil, flavonoid, tanin, riboflavin dan asamasam organik tertentu (Muchtadi, 2000). Dalam keadaan murni asam askorbat berbentuk kristal putih yang bersifat larut dalam air dan mudah teroksidasi secara reversible membentuk asam L-dehidroaskorbat (asam askorbat yang kehilangan dua atom H) yang lebih mudah masuk ke dalam sel sebelum digunakan (Combs, 1992; Muchtadi, 2000). Asam askorbat merupakan salah satu senyawa yang penting dalam proses selular temasuk pembelahan dan pembesaran sel serta dalam mengaktifkan aktivitas metabolisme ketika proses perkecambahan dimulai (Arrigoni et al., 1992). Menetralisir racun, melindungi sel dari senyawa oksigen reaktif dan radikal bebas serta mencegah kematian sel (Conklin dan Barth, 2004).

Gambar 1. Struktur kimia asam askorbat (Sumber : Combs, 1992)

6

Dewasa ini penelitian mengenai perlakuan asam askorbat sebagai perlakuan pra tanam telah banyak dilakukan. Hasil penelitian Shaddad et al. (1989) menunjukkan bahwa perendaman benih Lupinus termis dan Vicia faba dalam larutan asam askorbat 50 ppm selama 4 jam sebelum tanam mampu meningkatkan persentase perkecambahan, panjang kecambah, bobot kering kecambah, kandungan karbohidrat, protein dan asam amino serta mengurangi efek merugikan yang ditimbulkan oleh kondisi cekaman garam. El-Zawahry dan Hamada (1994) menggunakan tiga senyawa yaitu asam askorbat, pyridoxin dan thiamin dengan konsentrasi masing-masing 50 dan 100 ppm selama 5 jam sebagai perlakuan pra tanam pada benih terong (Solanum melongena) kultivar Black Balady, hasilnya menunjukkan bahwa perlakuan dengan ketiganya mampu meningkatkan bobot segar dan bobot kering tanaman, mengurangi efek inhibitor nematoda pada tanaman terinfeksi dan mengurangi total asam amino bebas pada organ yang berbeda dari tanaman terinfeksi ataupun yang sehat, thiamin dan pyridoxin mampu mengurangi jumlah nematoda tetapi tidak dengan asam askorbat. Perlakuan asam askorbat dan α-tokoferol mampu meningkatkan vigor benih bunga matahari (Suherman, 2005). Perlakuan asam salisilat 50 ppm dan asam askorbat 50 ppm sebagai perlakuan pra tanam pada benih gandum (Triticum aestivum L.) cv. Uqab-2000 mampu meningkatkan vigor kecambah, bobot segar dan bobot kering kecambah normal pada kondisi optimum ataupun kondisi cekaman garam. Perlakuan ini juga mengurangi dampak negatif dari konsentrasi garam yang tinggi (Afzal et al., 2005). Hasil penelitian Basra et al. (2006) menunjukkan bahwa priming benih padi kultivar KS-282 dan Super Basmati dengan asam askorbat dan asam salisilat 10 dan 20 ppm selama 48 jam mampu meningkatkan vigor bibit, keseragaman dan keserempakan tumbuh, menurunkan waktu untuk memulai perkecambahan dan T50, meningkatkan panjang plumula dan radikula serta meningkatkan bobot segar dan bobot kering bibit. Priming dengan asam askorbat 10 ppm selama 24 jam juga mampu meningkatkan kinerja, pertumbuhan dan produksi benih padi Super Basmati yang ditanam dengan sistem tebar langsung (Farooq et al., 2006) dan yang ditanam melalui persemaian (Farooq et al., 2007).

7

Hasil penelitian Dolatabadian dan Modarressanavy (2008) menunjukkan bahwa perlakuan pra tanam dengan asam askorbat dan pyridoxin terhadap benih Helianthus annus L., dan Brasicca napus L., mampu meningkatkan daya berkecambah, mencegah kerusakan protein dan peroksidasi lemak Respon Tanaman terhadap Kekeringan Kekeringan merupakan salah satu kondisi cekaman air yang memiliki dampak negatif terhadap produksi tanaman (Xiong et al., 2002; Clua et al., 2006). Menurut Mahajan dan Tuteja (2005) kekeringan dapat mengakibatkan dehidrasi sel dan ketidakseimbangan osmotik yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman. Menurut Schuppler et al. (1998) dampak fisiologis dari cekaman air terhadap pertumbuhan adalah terjadinya penurunan pertumbuhan vegetatif terutama pertumbuhan pucuk. Arora et al. (2002) menyatakan bahwa cekaman air akan menstimulasi asam absisat untuk menginduksi penutupan stomata. Penutupan stomata berdampak pada keterbatasan CO2 untuk proses fotosintesis yang memicu pembentukan senyawa oksigen reaktif dalam jumlah besar. Keadaan ini akan berdampak pada hilangnya integritas dan selektifitas membran, kekacauan kompartemenisasi sel dan hilangnya beberapa aktivitas enzim. Yordanov et al. (2003) menambahkan bahwa tanaman mengalami cekaman kekeringan umumnya akan menutup stomatanya sebagai mekanisme pertahanan untuk mengurangi kehilangan air melalui daun. Selanjutnya Mahajan dan Tuteja (2005) menambahkan bahwa pertumbuhan daun lebih peka terhadap kekeringan dibandingkan dengan pertumbuhan akar, karena akar memiliki kemampuan untuk mengambil air dari lapisan tanah yang lebih dalam. Khan et al. (2001) dalam penelitiannya mengemukakan bahwa cekaman air pada tanaman jagung varietas YHS 202 dapat menurunkan produktivitas melalui penurunan tinggi dan diameter tanaman, penurunan jumlah bulir per tongkol, penurunan luas daun dan penurunan bobot 1000 butir benih. Hasil penelitian Ünyayar et al. (2005) menunjukkan bahwa cekaman air dapat menurunkan panjang pucuk tanaman tomat (Lycopersicon esculentum Mill. cv. Lukullus). Selanjutnya Okçu et al. (2005) dalam penelitiannya menyatakan

8

bahwa kekeringan mengakibatkan penurunan panjang akar dan pucuk serta bobot segar dan bobot kering kecambah benih Pisum sativum kultivar Bolero dan Utrillo. Selain itu kekeringan juga akan menghambat proses pembibitan. Juga dinyatakan

bahwa

pertumbuhan

bibit

lebih

peka

terhadap

kekeringan

dibandingkan stadia perkecambahan. Dampak cekaman air terhadap pertumbuhan tanaman juga dikemukakan oleh Mensah et al. (2006) bahwa tanaman Sesamum indicum L. yang diberi pengairan setiap 15 hari sekali memiliki tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun bobot kering akar, bobot kering tajuk, kandungan air relatif dan total klorofil yang lebih rendah dibanding tanaman yang diberi pengairan setiap hari, tetapi tanaman yang diberi pengairan setiap 5 dan 10 hari sekali tidak menunjukkan perbedaan yang nyata terhadap semua peubah tersebut. Hasil penelitian Abo-El-Kheir dan Mekki (2007) menunjukkan bahwa cekaman air pada periode pemunculan bunga betina (silking) menurunkan hasil panen jagung SC-10 sebesar 27.9 % dan cekaman pada periode pengisian biji menurunkan panen hingga 35.5 % dibandingkan tanaman kontrol. Asypini (2008) menyatakan bahwa perlakuan cekaman air pada tanaman jagung menghambat pertumbuhan tajuk dan meningkatkan panjang akar hingga 23 %. Selanjutnya Subekti et al. (2008) menyatakan bahwa cekaman air yang terjadi pada periode jumlah daun terbuka sempurna 11 sampai daun terakhir 15 - 18 (V11-Vn) dapat menghambat periode pemunculan bunga betina. Periode V11-Vn berlangsung pada saat tanaman berumur 33-50 hari setelah tanam.

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Bagian Ilmu dan Teknologi Benih Departemen Agronomi dan Hortikultura, Laboratorium Fisika Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian IPB dan Laboratorium Fisika Tanah Balai Penelitian Tanah pada bulan Maret sampai Oktober 2008. Bahan dan Alat Benih jagung yang digunakan adalah varietas Arjuna hasil panen bulan September dan Oktober 2007 yang diperoleh dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Bogor. Benih disimpan dalam kondisi suhu 4oC kelembaban relatif (RH) 50 % selama 3 bulan dan suhu 16oC RH 50 % selama 2 bulan sebelum digunakan, polyethylene glycol-6000 teknis (Tabel Lampiran 24) untuk perlakuan cekaman kekeringan, asam askorbat teknis (kadar asam askorbat 99 %; Tabel Lampiran 25), aquades, kertas merang untuk media perkecambahan, kertas label, tanah Latosol Dramaga, pasir, kompos dan pupuk NPK (15-15-15). Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat pengecambah benih (APB) IPB 72-1, alat pengepres kertas IPB 75-1, oven, desikator, pressure plate aparatus untuk menetapkan kadar air media, magnetic stirer dan gelas piala untuk melarutkan PEG, timbangan analitik, gelas ukur, saringan 2 mm untuk pasir dan 5 mm untuk tanah, polybag ukuran 10 x 15 cm dan 35 x 35 cm. Metode Penelitian Penelitian ini terdiri atas tiga rangkaian percobaan, yaitu

:

1. Percobaan 1 : Pengaruh tingkat cekaman kekeringan terhadap viabilitas benih jagung varietas Arjuna dan Bisma. 2. Percobaan 2 : Pengaruh perlakuan asam askorbat terhadap viabilitas benih jagung varietas Arjuna dan Bisma pada kondisi kekeringan.

10

3. Percobaan 3 : Pengaruh perlakuan asam askorbat terhadap viabilitas dan vigor bibit jagung varietas Arjuna dan Bisma pada kondisi kekeringan. Rancangan Percobaan 1 Percobaan 1 bertujuan untuk menetapkan taraf cekaman air kritikal pada benih jagung varietas Arjuna dan Bisma. Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial dua faktor, faktor pertama adalah tekanan osmotik menggunakan PEG yang terdiri atas lima taraf sebagai berikut : 1. Tanpa perlakuan PEG sebagai kontrol (P0) 2. PEG tekanan osmotik -0.2 MPa (P1) 3. PEG tekanan osmotik -0.4 MPa (P2) 4. PEG tekanan osmotik -0.6 MPa (P3) 5. PEG tekanan osmotik -0.8 MPa (P4) 6. PEG tekanan osmotik -1.0 MPa (P5) Faktor kedua adalah varietas jagung, yaitu : 1. Arjuna (V1) 2. Bisma (V2) setiap perlakuan terdiri atas tiga ulangan sehingga terdapat 36 satuan percobaan. Benih yang digunakan pada setiap ulangan terdiri dari 25 butir benih. Model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut Yijk

:

= µ + Pi + Vj + (PV)ij + εijk

Keterangan : Yijk

= nilai pengamatan tekanan osmotik ke-i, varietas ke-j, ulangan ke-k

µ

= rataan umum

Pi

= pengaruh tekanan osmotik ke-i

Vj

= pengaruh varietas ke-j

(PV)ij = pengaruh interaksi taraf tekanan osmotik ke-i dan varietas ke-j εijk

= galat percobaan Data yang diperoleh selanjutnya diuji dengan uji F, jika menunjukkan

perbedaan nyata maka dilakukan analisis lanjut dengan metode Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf nyata 5% (Gomez dan Gomez, 1995). Hasil

11

percobaan I dapat digunakan untuk menetukan kadar air kritikal media pada percobaan 2 dan 3. Pelaksanaan Percobaan 1 Benih yang digunakan diukur kadar airnya menggunakan oven 105oC selama 17±1 jam untuk memastikan bahwa benih memiliki kadar air yang relatif sama. Untuk perlakuan kontrol (PEG 0 MPa) kertas merang direndam dalam air kemudian dipres menggunakan alat pengepres kertas merang. Pada perlakuan kondisi cekaman, kertas merang diberi PEG-6000 sesuai dengan perlakuan masing-masing. Benih jagung kemudian ditanam dan dikecambahkan dalam APB IPB 72-1. Penentuan tekanan osmotik PEG-6000 yang digunakan menggunakan rumus Michel dan Kaufmann (1973). Ψs = - (1.18 x 10-2) C – (1.18 x 10-4) C2 + (2.67 x 10-4) CT + (8.39 x 10-7) C2T Keterangan : Ψs

= tekanan osmotik larutan (Bar)

C

= konsentrasi PEG-6000 dalam g PEG/kg H2O

T

= suhu ruangan dalam oC

1 Bar = 0.98692 atm = 1 x 105 Pa 1 Atm = 1.013 x 105 Pa 1 Pa

= 1 x 10-6 MPa

Contoh perhitungan ketika t = 28oC untuk Ψs = -6 Bar (-0.6 MPa); ρ air = 1 g/cm3 Ψs

= - (1.18 x 10-2) C – (1.18 x 10-4) C2 + (2.67 x 10-4) CT + (8.39 x 10-7) C2T (2.67 x 10-4) CT

= 7.4760 x 10-3C

(8.39 x 10-7) C2T

= 2.3492 x 10-5C2

Ψs

= 9.4508 C2 + 432.4 C .......... ( x 105)

0

= 9.4508 C2 + 432.4 C – 600000

x 1,2

= (-b ±

b 2 – 4 ac) : 2a

= (- 432.4 ± 4 782.1428) : 18.9016 x

= 230.185 g PEG/L = 92.05 g PEG/400 ml aquades

12

Pengamatan Percobaan 1 1. Kadar Air Benih Pengukuran kadar air benih menggunakan 5 g benih untuk setiap ulangan dan dilakukan sebanyak empat ulangan, penghitungannya berdasarkan bobot basah benih, yaitu :

⎛ Bobot Basah − Bobot Kering ⎞ ⎟⎟ X 100 % KA = ⎜⎜ Bobot Basah ⎝ ⎠ Bobot basah adalah bobot awal benih dan bobot kering adalah bobot benih setelah dioven 105oC selama 17±1 jam. 2. Viabilitas Potensial dengan tolok ukur Daya Berkecambah (DB) Pengamatan daya berkecambah dilakukan terhadap benih yang telah berkecambah normal pada hari ke 5 dan 7 setelah tanam. Rumus yang digunakan sebagai berikut :

⎛ ∑ KN 5 HST + ∑ KN 7 HST ⎞ ⎟⎟ X 100 % DB = ⎜⎜ ⎝ ∑ Benih yang dikecambahkan ⎠ 3. Vigor Kekuatan Tumbuh dengan tolok ukur Kecepatan Tumbuh (KCT) Vigor kekuatan tumbuh mengindikasikan vigor benih dalam menghadapi kondisi suboptimum (Sadjad et al., 1999). Pengamatan kecepatan tumbuh dilakukan setiap hari dengan menghitung pertambahan pesentase kecambah normal. Rumus perhitungan yang digunakan sebagai berikut (Sadjad, 1993) : t =∑d 0 = kecepatan tumbuh benih

KCT Keterangan : KCT d

= tambahan pesentase kecambah

t

= kurun waktu perkecambahan Rancangan Percobaan 2

Percobaan 2 bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan asam askorbat terhadap viabilitas benih jagung Arjuna dan Bisma pada kondisi kekeringan, dan untuk mendapatkan konsentrasi asam askorbat yang akan digunakan sebagai perlakuan pada percobaan 3. Percobaan ini menggunakan

13

Rancangan Acak Lengkap Faktorial dua faktor, faktor pertama adalah varietas jagung, yaitu : 1. Arjuna (V1) 2. Bisma (V2) Faktor ke dua adalah perlakuan asam askorbat yang terdiri atas lima taraf, yaitu : 1. Tanpa perlakuan asam askorbat sebagai kontrol (A0) 2. Asam askorbat konsentrasi 55 mM (A1) 3. Asam askorbat konsentrasi 110 mM (A2) 4. Asam askorbat konsentrasi 165 mM (A3) 5. Asam askorbat konsentrasi 220 mM (A4) 6. Asam askorbat konsentrasi 275 mM (A5) setiap perlakuan terdiri atas tiga ulangan sehingga terdapat 36 satuan percobaan. Benih yang digunakan pada setiap ulangan adalah 25 butir benih. Berdasarkan hasil pada percobaan 1 maka diperoleh tekanan osmotik media yang mengakibatkan varietas Arjuna dan Bisma berada pada kondisi tercekam adalah tekanan osmotik -0.6 MPa. Model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut Yijk

:

= µ + Pi + Vj + (PV)ij + εijk

Keterangan : Yijk

= nilai pengamatan perlakuan asam askorbat ke-i, varietas ke-j, ulangan ke-k

µ

= rataan umum

Pi

= pengaruh perlakuan asam askorbat ke-i

Vj

= pengaruh varietas ke-j

(PV)ij = pengaruh interaksi taraf asam askorbat ke-i dan varietas ke-j εijk

= galat percobaan Data yang diperoleh selanjutnya diuji dengan uji F, jika menunjukkan

perbedaan nyata maka dianalisis dengan metode DMRT pada taraf nyata 5% (Gomez dan Gomez, 1995).

14

Pelaksanaan Percobaan 2 Benih jagung direndam dalam larutan asam askorbat pada berbagai konsentrasi selama 24 jam dengan perbandingan benih : larutan adalah (w/v) 1 : 5, benih jagung kemudian dibilas dengan air mengalir dan dikeringanginkan selama 48 jam sampai mencapai kadar air sebelum perendaman (11 %). Selanjutnya benih jagung ditanam pada media kertas merang yang telah diberi PEG-6000 bertekanan osmotik -0.6 MPa dengan metode UKDdp dan dikecambahkan dalam alat pengecambah benih IPB 72-1. Pengamatan Percobaan 2 Pengamatan pada percobaan 2 meliputi : 1. Kadar Air 2. Daya Berkecambah 3. Kecepatan Tumbuh dihitung dengan cara yang sama dengan percobaan 1 4. Indeks Vigor Indeks vigor dihitung berdasarkan banyaknya jumlah kecambah normal pada hari ke 5 setelah tanam dibagi jumlah benih yang ditanam (Copeland dan McDonald, 2001) : Indeks vigor =

∑ kecambah normal 5 HST X 100 % ∑ benih yang dita nam

5. Panjang Akar Primer 5 Hari Setelah Tanam 6. Panjang Akar Primer 7 Hari Setelah Tanam 7. Panjang Akar Seminal 8. Jumlah Akar Seminal 9. Panjang Pucuk

15

Rancangan Percobaan 3 Percobaan ini menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak Faktorial dua faktor, faktor pertama adalah varietas yaitu : 1. Arjuna (V1) 2. Bisma (V2) Faktor ke dua adalah perlakuan asam askorbat yang terdiri atas dua taraf : 1. Asam askorbat konsentrasi 0 mM 2. Asam askorbat konsentrasi 55 mM Sehingga terdapat empat kombinasi perlakuan setiap perlakuan diulang sebanyak tiga kali. Setiap ulangan terdiri atas 12 tanaman sehingga terdapat 144 tanaman. Pada percobaan ini, media tanam yang digunakan adalah media yang ekuivalen dengan tekanan osmotik -0.6 MPa. Model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut Yijk

:

= µ + Vi + Aj + (VA)ij + Rk +εijk

Keterangan : Yijk

= nilai pengamatan, varietas ke-i, perlakuan asam askorbat ke-j

µ

= rataan umum

Vi

= pengaruh varietas ke-i

Aj

= pengaruh perlakuan asam askorbat ke-j

(VA)ij = pengaruh interaksi varietas ke-i dan perlakuan asam askorbat ke-j Rk

= pengaruh ulangan ke-k

εijk

= galat percobaan Data yang diperoleh selanjutnya diuji dengan uji F, jika menunjukkan

perbedaan nyata maka dilakukan uji lanjut dengan DMRT pada taraf nyata 5 % (Gomez dan Gomez, 1995) Pelaksanaan Percobaan 3 Percobaan 3 terdiri atas tiga tahap pelaksanaan percobaan yaitu : (1) persiapan media tanam (2) penetapan kadar air media pada kondisi kapasitas lapang, media kering udara dan pada kondisi tekanan osmotik -0.6 MPa (3) penanaman

16

1. Persiapan Media Tanam Tanah yang digunakan adalah Latosol Dramaga. Sebelum digunakan, tanah dikeringudarakan dan diayak dengan saringan 5 mm. Kemudian tanah dicampur dengan pasir yang sebelumnya telah diayak dengan saringan 2 mm, rasio tanah dengan pasir adalah 3 : 2 (v/v). Campuran tanah-pasir kemudian dicampur lagi dengan kompos yang akan menghaslikan rasio akhir tanah : pasir : kompos adalah 3 : 2 : 1 (v/v). Media yang digunakan 1 - 3 MST adalah media 1.5 kg bobot kering mutlak (BKM), memasuki minggu ke tiga sampai akhir periode cekaman digunakan media 6.5 kg BKM. Polybag yang berisi media kemudian diberi pupuk N-P-K (15-15-15) dengan dosis 5 g/polybag. 2. Penetapan Kadar Air Media Tanam pada Kondisi Kapasitas Lapang, Media Kering Udara dan pada Kondisi Tekanan Osmotik -0.6 MPa Kadar air media ditetapkan dengan metode tekanan menggunakan alat pressure plate aparatus (Islami dan Utomo, 1995). Untuk mengukur kadar air media pada kapasitas lapang, contoh media yang akan digunakan diletakkan di atas piringan pressure plate aparatus (PPA) kemudian dijenuhi air selama 48 jam, alat ditutup rapat-rapat dan diberi tekanan pada pF 2.54 atau ⅓ bar. Contoh media kemudian dikeluarkan dan ditetapkan kadar airnya dengan metode gravimetri berdasarkan bobot kering oven 105oC. KA

=

Keterangan

⎛ BB − BK ⎞ ⎜ ⎟ X 100 % ⎝ BK ⎠

:

BB

= Bobot tanah sebeum oven 105oC.

BK

= Bobot tanah setelah oven 105oC Metode tekanan juga digunakan untuk mengukur kadar air media pada

tingkat cekaman osmotik -0.6 MPa. Contoh media yang digunakan diletakkan di atas piringan PPA kemudian dijenuhi air selama 48 jam. Alat ditutup rapatrapat dan diberi tekanan -0.6 MPa atau pF 3.78. Contoh media kemudian dikeluarkan dan ditetapkan kadar airnya dengan metode bobot kering oven 105oC. Berdasarkan percobaan yang dilakukan di Laboratorium Fisika Tanah IPB maka diperoleh kadar air pada media kering udara adalah 27.73 %, kapasitas lapang 41.57 % dan pada -0.6 MPa adalah 30.50 %

17

Penetapan kadar air media bertujuan untuk menentukan jumlah air yang diberikan. Pada tiga minggu pertama tanaman berada pada kondisi optimum dan diberi air sesuai dengan kapasitas lapang. Memasuki minggu ke tiga tanaman memasuki periode aklimatisasi dan mulai memasuki periode cekaman pada minggu ke empat sampai minggu ke delapan. Rumus perhitungan jumlah air yang harus diberikan adalah sebagai berikut : a. Perhitungan bobot media kering udara (BKU) berdasarkan bobot kering mutlak (BKM), sebagai berikut : BKM

=

Bobot media ke ring udara ( X ) 1 + KA pada BKU

X

= BKM x (1 + KA. BKU)

KA

= C/100

b. Perhitungan bobot media pada kapasitas lapang (Y) berdasarakan BKM, sebagai berikut : BKM

=

Bobot media kapasitas lapang (Y ) 1 + KA. kapasitas lapang

Y

= BKM x (1 + KA. KL)

KA

= C/100

c. Banyaknya air yang harus diberikan adalah (Y-X) x ρ air. ρ air

= 1 g/cm3.

Variabel Y (bobot media pada kapasitas lapang) dapat disubstitusi dengan bobot media pada cekaman unutuk menentukan jumlah air yang diberikan saat cekaman. penyiraman dilakukan di atas timbangan untuk memastikan bobot media tidak berubah. Contoh perhitungan Diketahui : KA kapasitas lapang (KL)

= 41.57 %

KA media kering udara (MKU)

= 27.73 %

KA tekanan osmotik -0.6 MPa

= 30.50 %

Bobot media kondisi optimum

= 1.5 kg BKM

Bobot media kondisi cekaman

= 6.5 kg BKM

18

• Bobot media yang harus dicapai pada kondisi optimum (1-3 MST) adalah sebagai berikut : a. BKM X

=

Bobot media ke ring udara ( X ) 1 + KA pada BKU

= BKM x (1 + KA. BKU) = 1.5 kg x (1 + 0.2773) = 1.92 kg

b. BKM Y

=

Bobot media kapasitas lapang (Y ) 1 + KA. kapasitas lapang

= BKM x (1 + KA. KL) = 1.5 kg x ( 1 + 0.4157) = 2.12 kg

Sehingga banyaknya air yang harus diberikan adalah (Y – X) x ρ air. = (2.12 – 1.92) kg X ρ air = 200 ml Atau dilakukan penyiraman di atas timbangan hingga mencapai bobot ± 2.12 kg • Bobot media yang harus dicapai pada kondisi cekaman air adalah sebagai berikut : a. BKM X

=

Bobot media ke ring udara ( X ) 1 + KA pada BKU

= BKM x (1 + KA. BKU) = 6.5 kg x (1 + 0.2773) = 8.30 kg

b. BKM Z

=

Bobot media kondisi cekaman ( Z ) 1 + KA. kondisi cekaman

= BKM x (1 + KA. KC) = 6.5 kg x (1 + 0.3050) = 8.50 kg

Sehingga banyaknya air yang harus diberikan adalah (Z – X) x ρ air. = (8.50 – 8.30) kg X ρ air = 200 ml Atau dilakukan penyiraman di atas timbangan hingga mencapai bobot ± 8.5 kg.

19

3. Penanaman Benih jagung direndam dalam larutan asam askorbat 55 mM selama 24 jam dalam suhu kamar (25oC), kemudian dibilas dengan air dan dikeringanginkan selama 48 jam sampai mencapai kadar air sebelum perendaman (11%). Benih dengan perlakuan asam askorbat 0 mM tidak diberi perlakuan apapun. Benih jagung kemudian ditanam dalam polybag bobot media 1.5 kg BKM dan diberi penyiraman teratur berdasar pada kadar air kapasitas lapang. Pada 3 MST bibit dan media dipindahkan dalam polybag berukuran 6.5 kg BKM. Setelah dilakukan pemindahan, bibit memasuki periode aklimatisasi selama 2 - 3 hari kemudian memasuki periode cekaman sampai akhir percobaan (8 MST). Pengamatan Percobaan 3 1. Persentase Daya Tumbuh Dihitung berdasarkan persentase benih yang tumbuh di lapang dan dilaksanakan pada 1 MST. 2. Tinggi Tanaman Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah sampai ujung daun teratas yang diluruskan sejajar batang. 3. Jumlah Daun Pengamatan jumlah daun dilakukan terhadap daun yang telah membuka sempurna. 4. Luas Daun Pengukuran luas daun dilakukan terhadap daun yang masih aktif berfotosintesis menggunakan metode gravimetri (Sitompul dan Guritno, 1995). Pengamatan dilakukan setelah memasuki periode cekaman. Luas Daun =

Wr x LK Wt

Wr

= bobot replika kertas

Wt

= bobot total kertas

Lk

= luas total kertas

20

5. Defisit Air Perhitungan defisit air dilakukan dengan menimbang sampel daun pada setiap percobaan (bs) kemudian direndam dalam aquades selama 24 jam untuk mendapatkan bobot turgid (bt) selanjutnya potongan daun dikeringkan dengan oven pada suhu 60oC selama 3 x 24 jam untuk memperoleh bobot kering (bk). Defisit air dihitung menurut rumus Barrs (1968) : DA =

(bt − bs ) (bt − bk )

X 100 %

6. Panjang Akar Panjang akar terpanjang diukur dengan mistar.

HASIL DAN PEMBAHASAN Percobaan 1 Pengaruh Tingkat Cekaman Kekeringan terhadap Viabilitas Benih Jagung Varietas Arjuna dan Bisma Rekapitulasi sidik ragam pada Tabel 1 menunjukkan bahwa faktor tunggal tekanan osmotik berpengaruh sangat nyata terhadap tolok ukur daya berkecambah (DB) dan kecepatan tumbuh (KCT). Faktor tunggal varietas tidak berpengaruh nyata terhadap tolok ukur DB tetapi berpengaruh sangat nyata terhadap tolok ukur KCT. Interaksi perlakuan tekanan osmotik dan varietas berpengaruh sangat nyata pada semua tolok ukur. Perbamdingan keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma umur 7 HST pada berbagai tekanan osmotik dapat dilihat pada Gambar 2. Hasil analisis ragam dapat dilihat pada Tabel Lampiran 1 dan 2. Keragaan tumbuh kecambah pada setiap tekanan osmotik dapat dilihat pada Gambar Lampiran 1 sampai dengan Gambar Lampiran 4.

Keterangan

: P0 = tekanan osmotik 0 MPa P1 = tekanan osmotik -0.2 MPa P2 = tekanan osmotik -0.4 MPa P3 = tekanan osmotik -0.6 MPa

P4 = tekanan osmotik -0.8 MPa P5 = tekanan osmotik -1.0 MPa V1 = varietas Arjuna V2 = varietas Bisma

Gambar 2. Perbandingan keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma umur 7 hari setelah tanam pada berbagai tekanan osmotik

22

Tabel 1. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur daya berkecambah dan kecepatan tumbuh. Tolok Ukur

Sumber Keragaman

KK (%)

Tekanan Osmotik

Varietas

Interaksi

DB

**

tn

**

5.76

KCT

**

**

**

10.79

Keterangan : tn = tidak berpengaruh nyata ** = berpengaruh sangat nyata pada taraf 1 % DMRT KK = koefisien keragaman

Pengaruh Interaksi Perlakuan Tekanan Osmotik dan Varietas terhadap Viabilitas Potensial Viabilitas potensial adalah kemampuan benih untuk tumbuh menjadi tanaman normal pada kondisi optimum (Sadjad et al., 1999). Interaksi antara perlakuan tekanan osmotik dan varietas berpengaruh sangat nyata terhadap viabilitas potensial yang ditunjukkan dengan tolok ukur daya berkecambah. Nilai tengah pengaruh interaksi kedua faktor disajikan dalam Tabel 2. Tabel 2. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur daya berkecambah (%) Varietas

Tekanan Osmotik (MPa) 0

- 0.2

- 0.4

- 0.6

- 0.8

-1

Arjuna

100 Aa

98.7 Aa

54.7 Bc

56.7 Ac

8.7 Ad

0 Ae

Bisma

100 Aa

96.0 Aa

87.7 Ab

50.7 Bd

0 Be

0 Ae

Keterangan : Angka yang diikuti huruf kapital yang sama pada baris yang berbeda atau huruf kecil yang sama pada kolom yang berbeda tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT.

Pada perlakuan tanpa tekanan osmotik (0 MPa), benih jagung varietas Arjuna dan Bisma mampu berkecambah normal 100%. Hal ini menunjukkan bahwa benih yang digunakan memiliki kondisi vigor awal sebelum tanam yang sama baiknya. Pada tekanan osmotik -0.2 MPa persentase kecambah normal jagung varietas Bisma menurun sebesar 4 % menjadi 96.0 % sedangkan pada varietas Arjuna hanya terjadi penurunan 1.3 % menjadi 98.7 %. Keragaan

23

kecambah pada tekanan osmotik -0.2 MPa tidak berbeda dengan keragaan kecambah pada kontrol (Gambar Lampiran 1). Interaksi mulai terlihat pada tekanan -0.4 MPa yang memberikan nilai yang berbeda sangat nyata pada kedua varietas tersebut. Pada periode perkecambahan dengan tingkat cekaman -0.4 MPa varietas Bisma memiliki ketahanan terhadap kondisi cekaman kekeringan yang lebih baik dibanding dengan Arjuna yang ditunjukkan dengan nilai DB yang lebih besar (Tabel 2) dan keragaan yang lebih baik (Gambar Lampiran 2). Varietas Arjuna sudah menunjukkan gejala tercekam pada tekanan osmotik -0.4 MPa sedangkan Bisma mulai menunjukkan gejala tercekam pada tekanan osmotik -0.6 MPa. Pada tekanan osmotik -0.6 MPa kedua varietas menunjukkan penurunan keragaan tumbuh yang nyata (Gambar Lampiran 2). Mekanisme cekaman kekeringan dengan menggunakan PEG adalah dengan menghambat penyerapan air dari media tanpa menimbulkan keracunan ion sehingga benih kekurangan air untuk imbibisi. Pada tekanan osmotik -0.8 MPa varietas Arjuna masih mampu tumbuh normal, meskipun demikian pertumbuhan kecambah tersebut sangat rendah. Pada tekanan osmotik -0.8 MPa tidak ada benih jagung varietas Bisma yang mampu berkecambah normal. Pada akhirnya tidak ada benih jagung varietas Arjuna maupun Bisma yang mampu berkecambah normal pada tekanan osmotik -1 MPa. Sehingga diduga tekanan osmotik yang mampu diterima oleh benih jagung varietas Arjuna dan Bisma pada periode perkecambahan adalah kurang dari -0.8 MPa atau dapat dikatakan bahwa ambang batas tekanan osmotik kritikal benih jagung varietas Arjuna dan Bisma adalah -0.6 MPa. Hal ini senada dengan hasil penelitian Rahimi et al. (2006) yang menunjukkan bahwa cekaman osmotik dengan PEG -0.6 dan -0.8 MPa pada benih Plantago ovata sudah menurunkan daya berkecambah masing-masing sebesar 24.5 % dan 12.2 %. Besarnya daya berkecambah benih ditentukan oleh total kecambah normal. Panjang akar dan pucuk merupakan salah satu kriteria yang menentukan penilaian kecambah normal, hambatan pertumbuhan pada akar dan pucuk dapat mempengaruhi total daya berkecambah benih. Menurut Rahimi et al. (2006) perlakuan cekaman air dapat menurunkan pertumbuhan akar dan pucuk. Hal yang sama juga diungkapkan oleh Okçu et al. (2005). Selain itu Schuppler et al. (1998)

24

dalam

penelitiannya

menyatakan

bahwa

pada

periode

perkecambahan,

pertumbuhan pucuk lebih peka terhadap kekeringan dibandingkan pertumbuhan akar. Walaupun pada tekanan osmotik lebih dari -0.6 MPa masih dijumpai pertumbuhan akar dan pucuk (Gambar Lampiran 2) tetapi pertumbuhannya tidak memenuhi kriteria kecambah normal. Hal yang sama ditunjukkan oleh hasil penelitian Mohammadakhani dan Heidari (2008) bahwa pada tekanan osmotik -1.76 MPa benih jagung cv. 301 tidak mampu berkecambah normal meskipun mempunyai rata-rata panjang akar 74 mm dan panjang pucuk 62.5 mm. Pengaruh Interaksi Perlakuan Tekanan Osmotik dan Varietas terhadap Vigor Kekuatan Tumbuh Vigor Kekuatan Tumbuh (VKT) adalah kemampuan benih untuk tumbuh normal pada kondisi suboptimum atau tumbuh di atas normal pada kondisi optimum (Sadjad et al., 1999). Interaksi antara perlakuan varietas dan tekanan osmotik berpengaruh sangat nyata terhadap vigor kekuatan tumbuh yang ditunjukkan dengan tolok ukur kecepatan tumbuh (KCT). Nilai tengah interaksi pengaruh perlakuan kedua faktor disajikan dalam Tabel 3. Pada perlakuan tanpa tekanan osmotik benih jagung varietas Arjuna dan Bisma memiliki kecepatan tumbuh yang tinggi di atas 30 %/etmal, ketika tekanan osmotik dinaikkan menjadi -0.2 MPa kecepatan tumbuh benih mulai menurun menjadi 26 %/etmal dan secara statistik kedua varietas tersebut tidak berbeda nyata tetapi berbeda nyata jika dibandingkan dengan kontrol. Tabel 3. Nilai tengah pengaruh interaksi pengaruh perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur kecepatan tumbuh (%/etmal) Varietas

Tekanan Osmotik (MPa) 0

- 0.2

- 0.4

- 0.6

- 0.8

-1

Arjuna

31.53 Aa

26.33 Ab

8.69 Bb

7.05 Ab

1.33 Ac

0 Ac

Bisma

32.25 Aa

26.90 Ab

15.70 Ab

8.25 Ab

0 Ac

0 Ac

Keterangan : Angka yang diikuti huruf kapital yang sama pada baris yang berbeda atau huruf kecil yang sama pada kolom yang berbeda tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT.

25

Interaksi mulai terlihat pada tekanan -0.4 MPa yang memberikan nilai yang berbeda nyata pada kedua varietas tersebut. Pada tekanan osmotik -0.4 MPa, benih jagung varietas Arjuna memiliki kecepatan tumbuh di bawah 10 yaitu 8.69 %/etmal sedangkan varietas Bisma masih mampu bertahan dengan kecepatan tumbuh di atas 10 yakni 15.7 %/etmal. Pada tekanan -0.6 MPa kedua varietas sama-sama memperlihatkan kondisi tercekam, hal ini ditunjukkan dengan penurunan nilai kecepatan tumbuh pada keduanya dan nilainya tidak berbeda nyata yaitu 7.05 %/etmal untuk Arjuna dan 8.25 %/etmal untuk Bisma. Pada akhirnya tidak ada benih varietas Arjuna maupun Bisma yang mampu berkecambah normal pada tekanan osmotik -1 MPa. Berdasarkan data pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa Bisma memiliki vigor kekuatan tumbuh terhadap kekeringan (VKTkekeringan) yang lebih baik dibanding Arjuna. Pada tekanan osmotik ketika Arjuna mulai menunjukkan gejala tercekam (-0.4 MPa) Bisma menunjukkan kinerja yang lebih baik dengan kecepatan tumbuh hampir dua kali lebih kuat dari Arjuna. Pada tekanan osmotik -0.6 MPa kedua varietas sudah tercekam sehingga nilai kecepatan tumbuh tidak berbeda nyata. Pada tekanan osmotik lebih dari -0.6 MPa tidak ada dari kedua varietas tersebut yang mampu menunjukkan keragaan yang memuaskan (Gambar Lampiran 2). Sehingga diduga tekanan osmotik -0.6 MPa telah mampu menurunkan vigor benih jagung varietas Arjuna dan Bisma. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Okçu et al. (2005) bahwa pada tekanan osmotik -0.6 MPa benih kacang kapri (Pisum sativum) varietas Borelo dan Utrilo menunjukkan gejala tercekam yang ditunjukkan dengan vigor yang rendah. Penurunan vigor ini ditunjukkan oleh peningkatan waktu rata-rata perkecambahan yang berbeda nyata (2.39 hari pada kontrol dan 8.33 hari pada tekanan osmotik -0.6 MPa). Demikian juga Silva et al. (2001)

menyatakan

bahwa

kecepatan

perkecambahan

benih

Bowdichia

virgilioides mengalami penurunan secara nyata pada tekanan osmotik -0.5 MPa. Cekaman kekeringan akan menghambat pertumbuhan kecambah normal yang berakibat pada penurunan kecepatan tumbuh. Bewley dan Black (1983) menyatakan bahwa ketersediaan air yang rendah akan menurunkan aktivitas enzim dan metabolisme benih. Hambatan pada aktivitas enzim dan penurunan aktivitas metabolisme mengakibatkan pembelahan dan pembesaran sel terhambat

26

sehingga laju pertumbuhan morfologi juga rendah. Akibatnya pertumbuhan akar dan pucuk yang menentukan penilaian kriteria kecambah normal juga akan terhambat. Percobaan 2 Pengaruh Perlakuan Asam Askorbat terhadap Viabilitas Benih Jagung Varietas Arjuna dan Bisma pada Kondisi Kekeringan Rekapitulasi sidik ragam pada Tabel 4 menunjukkan bahwa faktor tunggal varietas tidak berpengaruh terhadap tolok ukur daya berkecambah, kecepatan tumbuh, indeks vigor dan panjang pucuk tetapi berpengaruh sangat nyata terhadap tolok ukur panjang akar primer 5 hari setelah tanaman (HST), panjang akar primer 7 HST, panjang akar seminal dan jumlah akar seminal. Faktor tunggal asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap semua tolok ukur yang diamati dan interaksi kedua faktor tersebut berpengaruh sangat nyata terhadap tolok ukur daya berkecambah, kecepatan tumbuh, panjang akar primer 5 HST dan jumlah akar seminal tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap indeks vigor, panjang pucuk dan panjang akar primer 7 HST dan panjang akar seminal. Perbandingan keragaan kecambah umur 7 HST dapat dilihat pada Gambar 3 dan 4. Hasil analisis ragam masing-masing tolok ukur dapat dilihat pada Tabel Lampiran 3 sampai dengan Tabel

Lampiran 10. Keragaan kecambah pada masing-masing

taraf asam askorbat dapat dilihat pada Gambar Lampiran 5 sampai dengan Gambar Lampiran 7.

Gambar 3. Perbandingan keragaan kecambah jagung varietas Arjuna umur 7 hari setelah tanam terhadap respon perlakuan asam askorbat pada kondisi tekanan osmotik -0.6 Mpa

27

Gambar 4. Perbandingan keragaan kecambah jagung varietas Bisma umur 7 hari setelah tanam terhadap respon perlakuan asam askorbat pada kondisi tekanan osmotik -0.6 MPa Tabel 4. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap semua tolok ukur viabilitas yang diamati Tolok Ukur

Sumber Keragaman

KK (%)

Varietas

Asam Askorbat

Interaksi

Daya Berkecambah

tn

**

**

15.95

Kecepatan Tumbuh

tn

**

**

15.25

Indeks Vigor

tn

**

tn

31.44

PAP 5 HST

**

**

**

6.90

PAP 7 HST

**

**

tn

6.42

Panjang Akar Seminal

**

**

tn

5.77

Jumlah Akar Seminal

**

**

**

5.98

Panjang Pucuk

tn

**

tn

14.64

Keterangan

: tn = tidak berpengaruh nyata ** = berpengaruh sangat nyata pada taraf 1 % DMRT PAP 5 HST = panjang akar primer 5 hari setelah tanam PAP 7 HST = panjang akar primer 7 hari setelah tanam KK = koefisien keragaman.

Pengaruh Interaksi Faktor Varietas dan Perlakuan Asam Askorbat terhadap Viabilitas Potensial dan Vigor Kekuatan Tumbuh Viabilitas Potensial Interaksi perlakuan varietas dan perlakuan asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap viabilitas potensial yang ditunjukan oleh tolok ukur daya berkecambah. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan perlakuan

28

asam askorbat dapat dilihat pada Tabel 5. Pada perlakuan tanpa asam askorbat benih jagung varietas Arjuna dan Bisma memiliki persentase daya berkecambah yang rendah di bawah 60 % dan secara statistik keduanya tidak berbeda. Tabel 5. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur daya berkecambah Asam Askorbat (mM)

Varietas

0

55

110

165

220

275

Arjuna 5 50.7 Ab-d

68 Ba

64 Aab

60 ABa-c

45.3 ABc-e

52 Ab-d

41.3 ABcd

88 Aa

36 Bcd

69.3 Ab

50.7 Ac

30.7 Be

Bisma

Keterangan : Angka yang diikuti huruf kapital yang sama pada baris yang berbeda atau huruf kecil yang sama pada kolom yang berbeda tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT.

Interaksi langsung terlihat pada perlakuan asam askorbat 55 mM, pada perlakuan ini nilai daya berkecambah benih jagung varietas Arjuna dan Bisma mengalami peningkatan menjadi 68 % pada Arjuna dan 88 % pada Bisma. Pada kasus ini Bisma lebih responsif terhadap perlakuan asam askorbat dibanding Arjuna. Pada perlakuan asam askorbat 110 mM kedua varietas mengalami penurunan daya berkecambah, tetapi penurunan ini tidak nyata pada varietas Arjuna dan tidak berbeda nyata dengan perlakuan asam askorbat 55 mM. Arjuna turun menjadi 64 % sedangkan pada Bisma menjadi 36 %. Pada perlakuan asam askorbat lebih dari 110 mM, nilai daya berkecambah semakin menurun seiring dengan peningkatan perlakuan asam askorbat hingga mencapai nilai yang tidak berbeda dengan kontrol. Diduga peningkatan konsentrasi asam askorbat lebih dari 55 mM dapat meracuni benih dan menghambat kemampuan benih untuk tumbuh normal dan mengatasi cekaman lingkungan. Hasil penelitian Çanakci dan Munzuroğlu (2007) juga menunjukkan bahwa perendaman benih mentimun (Cucumis sativus L.) dalam asam asetilsalisilat yang terlalu lama (48 jam) dan konsentrasi terlalu tinggi (0.5 x 10-2 M) dapat menghambat pertumbuhan kecambah dibandingkan dengan konsentrasi yang lebih rendah (10-3 M, 10-4 M dan 10-5 M).

29

Perlakuan asam askorbat 55 mM menghasilkan kinerja yang paling baik dibanding perlakuan lainnya. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Basra et al. (2006) bahwa perlakuan benih padi kultivar KS-282 dan Super Basmati dengan asam askorbat 10 ppm selama 24 jam menghasilkan nilai daya berkecambah yang lebih besar dan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan asam askorbat 20 ppm. Vigor Kekuatan Tumbuh Interaksi perlakuan varietas dan perlakuan asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap vigor kekuatan tumbuh yang ditunjukan oleh tolok ukur kecepatan tumbuh (KCT), panjang akar primer 5 HST dan jumlah akar seminal. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan perlakuan asam askorbat pada masing-masing tolok ukur dapat dilihat pada Tabel 6, Tabel 7 dan Tabel 8. Kecepatan Tumbuh Pada perlakuan tanpa asam askorbat kecepatan tumbuh benih jagung varietas Arjuna dan Bisma tergolong rendah yaitu 8.75 %/etmal pada Arjuna dan 6.81 %/etmal pada Bisma tetapi secara statistik keduanya tidak berbeda (Tabel 6). Selanjutnya nilai tengah kecepatan tumbuh Arjuna dan Bisma berbeda nyata pada semua taraf perlakuan asam askorbat. Pada perlakuan asam askorbat 55 mM Bisma memberikan respon yang lebih baik dibanding Arjuna. Pada perlakuan ini terjadi peningkatan kecepatan tumbuh yang sangat nyata meskipun tidak bisa mencapai kecepatan tumbuh maksimum 33.33 %/etmal. Pada perlakuan asam askorbat 55 mM kecepatan tumbuh Arjuna dan Bisma mencapai nilai maksimum yaitu 12.21 %/etmal pada Arjuna dan 16.38 %/etmal pada Bisma, secara statistik keduanya berbeda nyata. Pada perlakuan asam askorbat 110 mM terjadi penurunan KCT terhadap kedua varietas, pada Arjuna penurunan ini tidak nyata tetapi pada Bisma penurunannya sangat nyata. Pada perlakuan 165 mM nilai KCT Arjuna menurun secara nyata sedangkan Bisma justru meningkat. Pada perlakuan asam askorbat 220 mM dan 275 mM baik Arjuna maupun Bisma kembali mengalami penurunan

30

dan nilai keduanya berbeda nyata, tetapi nilai KCT ini tidak berbeda nyata dengan nilai KCT tanpa perlakuan asam askorbat. Tabel 6. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap kecepatan tumbuh (%/etmal). Varietas

Asam Askorbat (mM) 0

55

110

165

220

275

Arjuna

8.75 Ab

12.21 Ba

11.07 Aab

10.13 Bab

8.72 Ab

8.15 Ab

Bisma

6.81 Ac

16.38 Aa

7.54 Bc

12.94 Ab

5.56 Bc

5.34 Bc

Keterangan : Angka yang diikuti huruf kapital yang sama pada baris yang berbeda atau huruf kecil yang sama pada kolom yang berbeda tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT.

Secara umum peningkatan konsentrasi asam askorbat lebih dari 55 mM justru semakin menurunkan kecepatan tumbuh hingga mencapai nilai yang tidak berbeda nyata dengan kontrol. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Basra et al. (2007) yang menyatakan bahwa priming benih melon menggunakan asam salisilat pada konsentrasi yang lebih rendah (50 mg L-1) lebih efektif meningkatkan keserempakkan dan kecepatan tumbuh dibandingkan dengan konsentrasi yang lebih tinggi (100 mg L-1). Hasil penelitian Ishibashi dan Iwaya-Inoue (2006) juga menunjukkan bahwa nilai indeks perkecambahan benih gandum semakin menurun dengan peningkatan konsentrasi asam askorbat yang diberikan. Panjang Akar Primer 5 Hari Setelah Tanam Pada perlakuan tanpa asam askorbat panjang akar primer 5 HST Arjuna dan Bisma memiliki nilai yang berbeda nyata yaitu 8.21 cm pada Arjuna dan 10.8 cm pada Bisma (Tabel 7). Pada kondisi tekanan osmotik -0.6 MPa panjang akar primer 5 HST Bisma lebih panjang dari Arjuna, diduga hal ini terkait dengan ketahanan Bisma terhadap kondisi tercekam yang lebih baik dari Arjuna sehingga pertumbuhan akar Bisma tidak mengalami hambatan tumbuh seperti pada Arjuna. Okçu et al. (2005) dalam penelitiannya terhadap benih Pisum sativum menyatakan bahwa perlakuan cekaman air akan menurunkan panjang akar dan pertumbuhan akar akan terhenti sama sekali seiring dengan meningkatnya tingkat cekaman.

31

Tabel 7. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar primer 5 hari setelah tanam (cm). Varietas

Asam Askorbat (mM) 0

55

110

160

220

275

Arjuna

8.21 Bb

10.03 Aa

8.76 Ab

8.33 Ab

6.69 Bc

8.64 Ab

Bisma

10.80 Aa

9.64 Ab

9.02 Abc

8.06 Ac

8.98 Abc

9.21 Abc

Keterangan : Angka yang diikuti huruf kapital yang sama pada baris yang berbeda atau huruf kecil yang sama pada kolom yang berbeda tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT.

Perlakuan asam askorbat 55 mM mampu meningkatkan panjang akar primer 5 HST secara nyata pada varietas Arjuna menjadi 10.03 cm, secara statistik nilai ini sama dengan nilai panjang akar primer Bisma tanpa perlakuan. Berbeda dengan Arjuna, pada varietas Bisma perlakuan asam askorbat 55 mM justru menurunkan nilai tengah panjang akar primer 5 HST varietas Bisma menjadi 9.64 cm. Pada perlakuan asam askorbat 110 mM sampai dengan 275 mM panjang akar primer 5 HST Arjuna dan Bisma berfluktuasi tetapi secara umum nilainya tidak berbeda nyata. Perlakuan asam askorbat lebih dari 55 mM tidak mampu meningkatkan panjang akar primer 5 HST, bahkan tidak ada konsentrasi perlakuan asam askorbat yang mampu meningkatkan panjang akar primer 5 HST pada Bisma. Perlakuan asam askorbat 55 mM memberikan nilai panjang akar primer 5 HST yang lebih baik dibandingkan dengan perlakuan asam askorbat lain yang memiliki konsentrasi lebih tinggi. Nampaknya perlakuan asam askorbat dengan konsentrasi tinggi tidak berpengaruh terhadap panjang akar primer 5 HST seperti halnya dengan senyawa lain dengan konsentrasi tinggi yang tidak berdampak positif terhadap kinerja kecambah. Hal ini didukung dengan hasil penelitian Çanakci dan Munzuroğlu (2007) yang menunjukkan bahwa benih mentimun (Cucumis sativus L.) yang diberi perlakuan asam asetil-salisilat 10-5 mg L-1 memiliki panjang radikula hitungan pertama yang lebih besar dibandingkan kontrol dan perlakuan asam asetil-salisilat dengan konsentrasi yang lebih tinggi (0.5 x 10-2 mg L-1).

32

Jumlah Akar Seminal Perlakuan cekaman air dapat menurunkan jumlah akar pada suatu tanaman seperti yang diungkapkan Kozlowski dalam Islami dan Utomo (1995) bahwa sebagai salah satu akibat dari terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan sel maka cekaman air akan menyebabkan akar tanaman yang terbentuk sedikit dengan ukuran kecil dan daerah penyebaran yang relatif sempit. Pada perlakuan tanpa asam askorbat varietas Arjuna dan Bisma memiliki jumlah akar seminal yang nilainya berbeda nyata (Tabel 8). Nilai tengah jumlah akar seminal Arjuna adalah 6.4 sedangkan Bisma adalah 7.6. Setelah diberi perlakuan asam askorbat 55 mM, nilai tengah jumlah akar seminal Arjuna meningkat secara nyata menjadi 9.76, sedangkan Bisma peningkatannya tidak nyata. Jumlah akar seminal Arjuna pada perlakuan asam askorbat 55 mM merupakan jumlah terbanyak dibanding perlakuan yang lain. Tabel 8. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur jumlah akar seminal. Varietas

Asam Askorbat (mM) 0

55

110

Arjuna

6.4 Bd

9.76 Aa

8.79 Ab

Bisma

7.6 Aa

7.79 Ba

7.48 Ba

160

220

275

7.90 Ac

8.27Abc

7.61Ac

7.86 Aa

6.7 Bc

8.01 Aa

Keterangan : Angka yang diikuti huruf kapital yang sama pada baris yang berbeda atau huruf kecil yang sama pada kolom yang berbeda tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT.

Pada perlakuan asam askorbat 110 mM jumlah akar seminal Arjuna meningkat secara nyata dibanding kontrol yaitu 8.79 sedangkan Bisma tidak berbeda nyata, tetapi peningkatan pada Arjuna pada perlakuan 110 mM tidak lebih tinggi jika dibandingkan perlakuan asam askorbat 55 mM. Pada perlakuan asam askorbat 110 mM hingga 275 mM jumlah akar seminal Arjuna berfluktuasi tapi secara umum nilainya tidak berbeda nyata kecuali dengan kontrol dan perlakuan 55 mM. Perlakuan asam askorbat tidak memberikan hasil yang nyata terhadap jumlah akar seminal Bisma karena meskipun nilainya berfluktuasi tetapi tidak berbeda.

33

Pengaruh Faktor Tunggal Varietas terhadap Vigor Kekuatan Tumbuh Faktor tunggal varietas berpengaruh sangat nyata terhadap vigor kekuatan tumbuh yang ditunjukkan oleh tolok ukur panjang akar primer 7 HST dan panjang akar seminal. Akar merupakan organ yang berfungsi untuk melakukan absorbsi hara dan air dan melakukan aktivitas metabolisme untuk membentuk senyawa yang diperlukan untuk pertumbuhan (Krammer dalam Islami dan Utomo, 1995). Kadar air media yang rendah dapat menurunkan perpanjangan akar (Islami dan Utomo, 1995). Panjang akar primer 7 HST Arjuna adalah 10.9 cm dan panjang akar seminalnya adalah 8.56 cm, sedangkan panjang akar primer 7 HST Bisma adalah 11.98 cm dan panjang akar seminalnya 10.99 cm. Nilai panjang akar primer 7 HST dan panjang akar seminal Arjuna dan Bisma berbeda nyata. Varietas Arjuna memiliki panjang akar primer dan panjang akar seminal yang lebih pendek dibanding Bisma, diduga hal ini disebabkan karena Bisma memiliki ketahanan terhadap kondisi cekaman kekeringan yang lebih baik dibanding Arjuna sehingga jangkauan perakaran Bisma lebih baik dari Arjuna. Hasil penelitian Ünyayar et al. (2005) juga menunjukkan bahwa pada kondisi cekaman kekeringan spesies tomat yang lebih peka mempunyai panjang akar yang lebih pendek dibanding spesies yang toleran. Okçu et al. (2005) juga menyatakan bahwa pada tekanan osmotik -6 Bar benih varietas Pisum sativum L. yang toleran mempunyai panjang akar 4.31 cm sedangkan varietas yang peka tidak mampu menumbuhkan akar. Pengaruh Faktor Tunggal Asam Askorbat terhadap Vigor Kekuatan Tumbuh Perlakuan asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap vigor kekuatan tumbuh yang ditunjukkan oleh tolok ukur indeks vigor, panjang akar primer 7 HST, panjang akar seminal dan panjang pucuk. Nilai tengah pengaruh perlakuan asam askorbat pada masing-masing tolok ukur dapat dilihat pada Tabel 9 sampai dengan Tabel 12.

34

Indeks Vigor Indeks vigor dihitung berdasar jumlah kecambah normal pada hitungan pertama dibagi dengan total jumlah benih yang ditanam. Benih yang berkecambah normal pada hitungan pertama mengindikasikan kekuatan benih dalam menghadapi kompetisi (Copeland dan McDonald, 2001). Tabel 9. Nilai tengah pengaruh faktor tunggal konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur indeks vigor V

y

Asam Askorbat (mM) 0

55

110

160

220

275

V1

16.00

40.00

10.67

16.00

17.33

20.00

20.00

V2

12.00

45.33

9.33

21.33

13.33

16.00

19.56

x

14.00 bc

42.67 a

10.00 c

18.67 b

15.33 bc

18.00 bc

Keterangan : Angka pada variabel x yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang berbeda tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT. V1 = Arjuna V2 = Bisma x = nilai tengah pengaruh perlakuan asam askorbat y = nilai tengah pengaruh perlakuan varietas

Pada perlakuan tanpa asam askorbat indeks vigor tergolong rendah tetapi setelah diberi asam askorbat 55 mM terlihat ada peningkatan yang nyata dan pada konsentrasi ini indeks vigor mencapai nilai maksimum. Pada perlakuan 110 mM sampai dengan 275 mM nilai indeks vigor berfluktuasi tak beraturan dengan kenaikan konsentrasi asam askorbat tetapi secara umum nilainya tidak berbeda nyata dengan kontrol. Nampaknya perlakuan asam askorbat 55 mM dapat meningkatkan vigor kekuatan tumbuh terhadap kekeringan dengan tolok ukur indeks vigor secara nyata. Panjang Akar Primer 7 Hari Setelah Tanam Perlakuan asam askorbat tidak mampu meningkatkan panjang akar primer 7 HST, perlakuan asam askorbat bahkan menurunkan panjang akar primer 7 HST (Tabel 10). Diduga perlakuan asam askorbat tidak terlalu berdampak positif terhadap panjang akar primer 7 HST tetapi lebih berpengaruh terhadap panjang akar seminal karena pada tanaman jagung yang lebih bertanggung jawab dalam melakukan fungsi akar pada pertumbuhan selanjutnya adalah akar seminal bukan

35

akar primer, pada akhirnya fungsi akar primer akan sepenuhnya digantikan oleh akar seminal. Hasil yang diperoleh pada peubah panjang akar primer 7 HST senada dengan hasil penelitian Akbari et al. (2007) yang menunjukkan bahwa perlakuan benih dengan auxin 1 mg L-1 dan 2 mg L-1 tidak mampu meningkatkan panjang akar Triticum aestivum L., kultivar Mahdavi, Pishtaz dan Shiraz yang dikecambahkan pada cekaman garam -0.6 dan -1.2 MPa. Selanjutnya Yağmur dan Kaydan (2007) juga menyatakan bahwa perlakuan dengan KH2PO4 tidak mampu meningkatkan panjang akar benih Triticale kultivar presto yang dikecambahkan pada media bertekanan osmotik -0.45 MPa. Tabel 10. Nilai tengah pengaruh faktor tunggal konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur panjang akar primer 7 hari setelah tanam. V

Asam Askorbat (mM)

y

0

55

110

160

220

275

V1

12.24

12.09

10.52

10.59

9.19

10.78

10.91

V2

13.08

13.06

11.27

11.77

10.98

11.68

11.98

x

12.66 a

12.58 a

10.90 bc

11.18 b

10.09 c

11.23 b

Keterangan sama dengan Tabel 9.

Hasil ini berbeda dengan hasil penelitian Çanakci dan Munzuroğlu (2007) yang menyatakan bahwa perlakuan asam asetil-salisilat mampu meningkatkan panjang akar kecambah Cucumis sativus L. Beit Alpha pada pengamatan terakhir, dan berbeda juga dengan hasil penelitian Yağmur dan Kaydan (2007) yang menunjukkan bahwa pada cekaman osmotik dengan PEG -0.45 dan -0.77 MPa perlakuan hydropriming mampu meningkatkan panjang akar Triticale kultivar Presto dibanding kontrol. Panjang Akar Seminal Asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap panjang akar seminal. Nilai tengah pengaruh perlakuan asam askorbat dapat dilihat pada Tabel 11. Pada perlakuan tanpa asam askorbat nilai tengah panjang akar seminal adalah 8.16 cm. Perlakuan asam askorbat dapat meningkatkan panjang akar seminal, hal ini dapat dilihat dari perbedaan yang nyata dari nilai panjang akar seminal setelah diberi

36

perlakuan asam askorbat. Pada perlakuan asam askorbat 55 mM terjadi peningkatan panjang akar seminal secara nyata sebesar 2.83 cm. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Shaddad et al. (1989) yang menunjukkan bahwa perendaman benih dalam asam askorbat dan pyridoxin 50 ppm selama 4 jam sebelum tanam mampu meningkatkan panjang akar benih Lupinus termis dan Vicia faba pada kondisi cekaman salin. Selanjutnya Dolatabandian dan Modararessanavy (2008) menyatakan bahwa perlakuan asam askorbat mampu meningkatkan panjang akar benih Brasica napus L. 3-7 kali lebih panjang dibanding kontrol dan 2 kali lebih panjang dibanding kontrol pada benih Helianthus annus L. Tabel 11. Nilai tengah pengaruh faktor tunggal konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur panjang akar seminal. V

Asam Askorbat (mM)

y

0

55

110

160

220

275

V1

7.79

9.81

9.16

8.97

7.93

7.77

8.56

V2

8.54

12.18

11.0.1

10.99

9.04

9.48

10.21

x

8.16 c

10.99 a

10.06 b

9.98 b

8.48 c

8.62 c

Keterangan sama dengan Tabel 9.

Pada perlakuan 110 mM panjang akar seminal mengalami penurunan dan nilainya berbeda nyata. Dalam kasus ini setelah melewati perlakuan asam askorbat 55 mM, panjang akar seminal semakin menurun dengan peningkatan konsentrasi asam askorbat yang diberikan. Panjang akar seminal pada 110 mM dan 165 mM tidak berbeda nyata tetapi berbeda nyata dengan panjang akar seminal pada 220 dan 275 mM. Nilai tengah panjang akar seminal pada pada 220 dan 275 mM tidak berbeda nyata meskipun nilai tengah panjang akar seminal pada 275 mM lebih tinggi dibandingkan panjang akar seminal pada 220 mM. Panjang Pucuk Faktor tunggal perlakuan asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap panjang pucuk pada kondisi cekaman kekeringan (-0.6 MPa). Pada kondisi cekaman kekeringan varietas Arjuna dan Bisma memberikan respon positif terhadap perlakuan asam askorbat (Gambar Lampiran 5-7). Diduga hal ini

37

disebabkan oleh perlakuan cekaman yang lebih berpengaruh terhadap pertumbuhan pucuk, seperti yang dinyatakan oleh Schuppler et al. (1998) bahwa pada tanaman gandum (Triticum aestivum L.) perlakuan cekaman kekeringan lebih berpengaruh terhadap pertumbuhan pucuk. Nilai tengah pengaruh perlakuan asam askorbat terhadap panjang pucuk dapat dilihat pada Tabel 12. Secara umum perlakuan asam askorbat sebagai perlakuan pra tanam terhadap benih jagung pada kondisi cekaman kekeringan mampu meningkatkan panjang pucuk secara nyata meskipun peningkatan panjang pucuk tidak selalu berbanding lurus dengan peningkatan konsentrasi asam askorbat. Panjang pucuk maksimum dicapai pada perlakuan asam askorbat 55 mM meskipun nilainya tidak berbeda nyata dengan perlakuan asam askorbat 165 dan 275 mM. Tabel 12. Nilai tengah pengaruh faktor tunggal konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur panjang pucuk. V

Asam Askorbat (mM)

y

0

55

110

160

220

275

V1

2.27

3.5

2.69

3.32

2.79

3.54

3.06

V2

2.31

4.55

2.92

3.76

3.25

3.54

3.35

x

2.29 d

4.02 a

2.81 cd

3.54 ab

3.02 bc

3.54 ab

Keterangan sama dengan Tabel 9.

Panjang pucuk merupakan indikator yang baik untuk melihat respon pertumbuhan kecambah terhadap perlakuan asam askorbat pada kondisi tercekam. Hal yang sama diungkapkan oleh Afzal et al. (2005) bahwa perlakuan benih gandum (Triticum aestivum L.) dengan asam askorbat dan asam salisilat 50 ppm selama 12 jam sebelum tanam terbukti mampu meningkatkan panjang pucuk, menghasilkan kinerja yang paling baik dan mengurangi efek merugikan yang ditimbulkan oleh cekaman garam. Pada penelitian ini, pengaruh perlakuan asam askorbat terhadap panjang pucuk sejalan dengan hasil penelitian Beltagi (2008) yang menyatakan bahwa perlakuan asam askorbat 4 mM mampu meningkatkan panjang pucuk benih Cicer arietinum L., yang dikecambahkan pada media dengan konsentrasi 40 mM NaCl.

38

Selain itu hasil penelitian Kaur et al. (2002) juga menunjukkan bahwa benih Cicer arietinum L. Cv PBG-1 yang diberi perlakuan priming pada kondisi cekaman air mempunyai panjang pucuk yang lebih besar dibanding kontrol. Percobaan 3 Pengaruh Perlakuan Asam Askorbat terhadap Vigor Bibit Jagung Varietas Arjuna dan Bisma pada Kondisi Kekeringan Rekapitulasi sidik ragam pada Tabel 13 menunjukkan bahwa faktor tunggal varietas berpengaruh sangat nyata terhadap tolok ukur tinggi bibit 2 dan 4 MSC, berpengaruh nyata pada tinggi bibit dan jumlah daun 3 MSC tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap tolok ukur lainnya. Faktor tunggal asam askorbat berpengaruh nyata terhadap luas daun, berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi bibit pada 2, 3 dan 4 MSC dan jumlah daun pada 3 dan 4 MSC tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap tolok ukur lainnya. Interaksi faktor tunggal varietas dan asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi bibit 2 dan 3 MSC, berpengaruh nyata terhadap tinggi bibit 1 dan 4 MSC, jumlah daun 2 dan 3 MSC dan

defisit air tetapi tidak berpengaruh terhadap tolok ukur lainnya. Faktor

tunggal varietas dan asam askorbat serta interaksinya tidak berpengaruh terhadap panjang akar. Keragaan bibit dapat dilihat pada Gambar 5. Hasil analisis ragam dapat dilihat pada Tabel Lampiran 11 sampai dengan Tabel Lampiran 23.

Gambar 5. Keragaan bibit umur 4 minggu setelah cekaman pada percobaan 3

39

Tabel 13. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan asam askorbat terhadap tinggi bibit, jumlah daun, luas daun, panjang akar dan defisit air. Tolok Ukur

Sumber Keragaman

KK

Varietas

Asam Askorbat

Ulangan

Interaksi

(%)

1 MSC

tn

tn

tn

*

5.25

2 MSC

*

**

tn

**

2.68

3 MSC

**

**

**

**

1.51

4 MSC

*

**

tn

*

2.56

1 MSC

tn

tn

tn

tn

9.87

2 MSC

tn

tn

tn

*

8.30

3 MSC

*

**

tn

*

3.31

4 MSC

tn

**

tn

tn

5.10

Luas Daun

tn

*

tn

tn

24.42

Panjang Akar

tn

tn

tn

tn

6.96

Defisit Air

tn

tn

tn

*

10.70

Tinggi Bibit

Jumlah Daun

Keterangan :

tn * ** KK MSC

= tidak berpengaruh nyata = berpengaruh nyata pada taraf 5% = berpengaruh sangat nyata pada taraf 1 % = koefisien keragaman = minggu setelah cekaman

Pengaruh Interaksi Perlakuan Varietas dan Asam Askorbat terhadap Vigor Bibit Tinggi Bibit Tinggi bibit merupakan karakter yang paling mudah dilihat dan diamati. Interaksi perlakuan varietas dan asam askorbat berpengaruh nyata terhadap tinggi bibit. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan asam askorbat terhadap tinggi bibit selama masa cekaman dapat dilihat pada Tabel 14. Pada 1 MSC perlakuan asam askorbat 0 mM, interaksi tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi bibit. Menurut peneliti di Balitsereal Maros (Saenong

40

2008) 1 varietas Bisma memiliki ketahanan terhadap kekeringan yang lebih baik dibanding Arjuna. Pada perlakuan tanpa asam askorbat tinggi bibit Arjuna dan Bisma tidak berbeda nyata meskipun Bisma memiliki nilai yang lebih tinggi dibanding Arjuna dan memiliki ketahanan terhadap cekaman kekeringan yang lebih baik. Hal yang sama juga diungkapkan oleh Ünyanyar et al. (2005) bahwa tinggi tanaman tomat yang mempunyai tingkat toleransi kekeringan yang berbeda tidak berbeda nyata meskipun varietas yang toleran memiliki tinggi yang lebih besar dibanding yang peka. Tabel 14. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 1, 2, 3 dan 4 MSC. V

Asam Askorbat (mM) 1 MSC 0

2 MSC 55

Ab

V1

92.97

V2

98.08Aa

0 Aa

105.18

90.81Ba

3 MSC 55

Ab

0 Aa

4 MSC 55

Ab

0 Aa

55 Ab

113.59

135.11

135.23

150.96

150.69

172.31Aa

119.92Aa

116.58Ba

138.47Aa

135.34Ba

150.29Ab

160.52Ba

Keterangan : Angka pada periode pengamatan yang sama, yang diikuti huruf kapital yang sama pada baris yang berbeda atau huruf kecil yang sama pada kolom yang berbeda tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT. MSC = minggu setelah cekaman V1 = Arjuna V2 = Bisma

Pada umur 1 MSC perlakuan asam askorbat 55 mM, tinggi bibit Arjuna mengalami peningkatan yang nyata tetapi tidak demikian dengan Bisma. Pada umur 1 MSC tinggi bibit Arjuna yang diberi perlakuan 55 mM asam askorbat memiliki nilai yang tidak berbeda nyata dengan tinggi bibit Bisma pada perlakuan tanpa asam askorbat. Selama empat minggu cekaman Arjuna lebih responsif terhadap perlakuan asam askorbat dibanding Bisma. Hal ini dapat dilihat dari nilai tinggi bibit yang berbeda nyata setelah diberi perlakuan, sedangkan pada Bisma respon peningkatan tinggi tanaman baru terlihat pada 4 MSC. Walaupun tinggi bibit Arjuna tampak lebih responsif dibanding Bisma, tetapi apabila dilihat dari pertambahan tinggi bibit dari 1 MSC hingga 4 MSC pada bibit sebelum dan sesudah perlakuan asam askorbat, pertambahan tinggi

1

Komunikasi pribadi

41

bibit varietas Bisma lebih baik dibanding Arjuna. Nilai pertambahan tinggi bibit disajikan pada Tabel 15. Tabel 15. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap pertambahan tinggi bibit Varietas

Asam Askorbat (mM) 0

55

Arjuna

57.7 bc

67.2 ab

Bisma

52.2 c

69.7 a

Keterangan : Angka pada kolom dan baris yang berbeda dan diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT

Berdasarkan data yang disajikan pada Tabel 15 maka dapat dilihat bahwa pertambahan tinggi bibit varietas Bisma setelah perlakuan asam askorbat 55 mM lebih nyata dibanding Arjuna. Hasil yang sama ditunjukkan oleh hasil penelitian Farooq et al. (2007) bahwa perlakuan dengan asam askorbat 10 mg L-1 selama 48 jam sebelum tanam mampu meningkatkan tinggi bibit yang ditanam pada persemaian. Berdasarkan data yang diperoleh dapat dilihat bahwa secara nyata perlakuan asam askorbat 55 mM sebelum tanam mampu meningkatkan tinggi bibit jagung varietas Arjuna dan Bisma yang ditanam pada kondisi cekaman kekeringan. Jumlah Daun Jumlah daun merupakan parameter penting dalam pertumbuhan tanaman karena proses fotosintesis yang penting dalam menyediakan zat-zat yang diperlukan untuk pertumbuhan terjadi di daun. Interaksi perlakuan varietas dan asam askorbat hanya berpengaruh nyata terhadap jumlah daun pada 3 MSC dan tidak berpengaruh nyata pada 1, 2 dan 4 MSC. Nilai tengah pengaruh interaksi varietas dan asam askorbat dapat dilihat pada Tabel 16. Pada tolok ukur jumlah daun, secara umum Arjuna lebih merespon perlakuan asam askorbat dibanding Bisma. Hal ini dapat dilihat dari peningkatan jumlah daun setiap periode cekaman antara kontrol dan perlakuan dari kedua varietas tersebut. Pada 1 dan 2 MSC jumlah daun Arjuna berbeda nyata antara kontrol dan yang diberi perlakuan sedangkan Bisma tidak berbeda. Respon Bisma terhadap perlakuan asam askorbat baru terlihat pada minggu ke tiga dan empat.

42

Tabel 16. Nilai tengah pengaruh interaksi perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 1, 2, 3 dan 4 MSC. V

Asam Askorbat (mM) 1 MSC

2 MSC

3 MSC

4 MSC

0

55

0

55

0

55

0

55

V1

6.24 Ab

7.81 Aa

7.67 Ab

9.44 Aa

8.44 Ab

10.48Aa

9.33 Ab

11.81 Aa

V2

7.17 Aa

7.03 Aa

8.41 Aa

8.22 Aa

8.59 Ab

9.37 Ba

9.19 Ab

10.65 Ba

Keterangan : sama dengan Tabel 14.

Memasuki minggu ke tiga Arjuna juga merespon perlakuan asam askorbat lebih baik dibanding Bisma. Hal ini dapat dilihat dari perbedaan nilai tengah antara Arjuna dan Bisma yang diberi perlakuan asam asam askorbat. Pada minggu ke tiga interaksi langsung terlihat ketika Bisma mulai menunjukkan respon terhadap perlakuan asam askorbat, nilai tengah jumlah daun Bisma meningkat secara nyata dibanding kontrol. Pada minggu ke empat pengaruh interaksi tak lagi nyata, jumlah daun lebih dipengaruhi oleh pengaruh faktor tunggal asam askorbat dan tidak dipengaruhi oleh faktor tunggal varietas. Perlakuan asam askorbat 55 mM meningkatkan jumlah daun secara nyata dibanding kontrol. Pengaruh positif perlakuan asam askorbat terhadap jumlah daun juga dilaporkan Beltagi (2008) yang menyatakan bahwa perlakuan asam askorbat 4 mM sebelum tanam mampu meningkatkan jumlah daun benih Cicer arietinum L. yang dikecambahkan pada media 20 mM dan 40 mM NaCl. Selain itu Hussein et al. (2007) menyatakan bahwa perlakuan sebelum tanam dengan asam salisilat 200 ppm mampu meningkatkan jumlah daun jagung pada kadar salinitas 4000 ppm NaCl dibandingkan tanpa perlakuan. Panjang Akar Panjang akar tidak dipengaruhi oleh faktor tunggal varietas dan asam askorbat atau interaksinya. Pada varietas Arjuna Nilai tengah panjang akar pada bibit yang diberi perlakuan (55.72 cm) tidak berbeda dengan tanpa perlakuan (54.77 cm). Pada varietas Bisma nilai tengah panjang akar tanpa perlakuan (53.71

43

cm) juga tidak berbeda nyata dengan yang diberi perlakuan (59.88 cm). Mekanisme pertahanan dari tanaman yang mengalami cekaman kekeringan adalah dengan membentuk perakaran yang lebih panjang (Islami dan Utomo, 1995). Seperti halnya yang dilaporkan oleh Syafi (2008) dalam penelitiannya bahwa tanaman jarak pagar yang diberi perlakuan kekeringan mempunyai akar yang lebih panjang dibanding kontrol. Pada

periode

perkecambahan

perlakuan

asam

askorbat

mampu

meningkatkan panjang akar secara nyata, pada periode bibit di lapang perlakuan asam askorbat hanya mampu meningkatkan panjang akar Bisma tetapi peningkatannya tidak nyata. Meskipun demikian, hasil yang diperoleh pada periode perkecambahan bisa berbeda dengan hasil yang diperoleh pada periode vegetatif yang dilaksanakan di lapang. Seperti halnya hasil penelitian Subedi dan Ma (2005) bahwa tidak semua priming berdampak positif terhadap kinerja dan produksi jagung. Perendaman benih dengan IAA 20 ppm dan sitokinin 1000 ppm selama 16 jam sebelum tanam tidak mampu meningkatkan tinggi bibit dan panjang akar tanaman jagung yang ditanam pada lingkungan dengan kelembaban tinggi, sedangkan pada peubah lain tanaman yang tidak diberi perlakuan memiliki nilai yang lebih kecil dan berbeda nyata secara statistik. Kemudian hasil penelitian Beltagi (2008) menunjukkan bahwa perlakuan dengan asam askorbat 4 mM tidak mampu meningkatkan panjang akar bibit Cicer arietinum L. yang ditanam pada kondisi cekaman salin 40 mM NaCl. Pengaruh Interaksi Perlakuan Varietas dan Asam Askorbat terhadap Defisit Air Defisit air menunjukkan status air di dalam tanah. Semakin besar nilai defisit air pada daun maka tanaman semakin kekurangan air. Menurut Barrs (1968) Nilai defisit air berbanding terbalik dengan nilai kandungan air relatif, semakin besar defisit air maka kandungan air relatif air semakin kecil. Interaksi perlakuan varietas dan asam askorbat berpengaruh nyata terhadap defisit air. Pada perlakuan tanpa asam askorbat nilai defisit air Arjuna (30.81 %) berbeda nyata dengan Bisma (22.39 %). Pada perlakuan asam askorbat 55 mM defisit air varietas Arjuna menurun (25.38 %) tetapi Bisma justru meningkat (26.40 %) meskipun nilai keduanya tidak berbeda nyata. Perlakuan pra tanam

44

dengan asam askorbat hampir tidak bisa menurunkan defisit air. Hal ini senada dengan hasil penelitian Yağmur dan Kaydan (2008) pada kondisi cekaman osmotik yang disimulasi dengan NaCl -0.45 MPa dan -0.77 MPa, perlakuan hydropriming dan priming dengan KH2PO4 terhadap Triticosecale Witm cv. Presto tidak mampu meningkatkan kandungan air relatif artinya tidak mampu menurunkan defisit air. Kemudian Valentovič et al. (2006) menyatakan bahwa tanaman jagung yang toleran-kekeringan dan yang peka-kekeringan memiliki kadar air relatif yang tidak berbeda nyata pada kondisi optimum atau pada kondisi cekaman. Perlakuan asam askorbat tidak selalu berpengaruh nyata terhadap defisit air karena asam askorbat tidak bisa menggantikan ketersediaan air yang berkurang pada media. Menurut Arora et al. (2002) Mekanisme asam askorbat terhadap cekaman berpengaruh pada metabolisme sel tanaman dengan melakukan perlindungan terhadap oksigen reaktif dan radikal bebas yang diproduksi berlebih ketika terjadi cekaman sehingga menghambat pertumbuhan dan pembelahan sel. Selain itu pada tekanan osmotik -0.6 MPa, kadar air media adalah 30.5 % atau 10 % lebih sedikit dibanding kadar air media pada kapasitas lapang (KL). Diduga hal ini juga menjadi penyebab defisit air tidak berbeda nyata. Hasil yang diperoleh didukung oleh hasil penelitian Bai et al. (2006) yang menunjukkan bahwa kandungan air relatif pada tingkat cekaman sedang (55% KL) tidak menghasilkan perbedaan nyata dengan kontrol, perbedaan kandungan air relatif baru terlihat nyata pada tingkat cekaman yang lebih berat (35% KL). Demikian juga halnya dengan Palupi dan Dedywiryanto (2008) yang menyatakan bahwa pada bibit kelapa sawit dengan tingkat cekaman kekeringan ringan (75 % KL) dan sedang (25 % KL) mempunyai nilai yang tidak berbeda dengan kontrol, nilai defisit air berbeda pada tingkat cekaman kekeringan yang lebih berat (25 % KL). Pengaruh Perlakuan Faktor Tunggal Asam Askorbat Terhadap Vigor Bibit Perlakuan asam askorbat berpengaruh sangat nyata terhadap vigor bibit yang ditunjukkan dengan tolok ukur luas daun. Secara umum daun merupakan organ penghasil fotosintat primer, luas daun menentukan laju fotosintesis. Menurut Sitompul dan Guritno (1995) semakin luas permukaan daun maka proses

45

fotosintesis semakin besar. Meskipun demikian luas permukaan daun yang terlalu besar juga akan meningkatkan laju penguapan, pada tanaman yang mengalami cekaman kekeringan hal ini tidak selalu menguntungkan. Luas daun pada bibit yang tidak diberi perlakuan adalah 386.54 cm2 sedangkan yang diberi perlakuan asam askorbat 55 mM adalah 549.38 cm2. Berdasarkan data yang diperoleh dapat dililihat bahwa perlakuan asam askorbat 55 mM mampu meningkatkan luas daun secara nyata. Peningkatan luas daun ini menujukkan bahwa asam askorbat mampu meningkatkan toleransi terhadap kondisi kekeringan karena bibit yang tercekam umumnya memiliki luas daun yang relatif lebih sempit, seperti yang diungkapkan oleh Kim et al. (2000) bahwa tanaman kedelai genotipe Jackson dan P1416937 yang mengalami cekaman kekeringan memiliki luas daun yang lebih sempit dibanding yang mendapat pengairan intensif. Asam askorbat dapat mengurangi dampak negatif cekaman kekeringan terhadap bibit jagung, hal ini diindikasikan dengan ukuran luas daun yang relatif lebih besar. Sejalan dengan yang dilakukan oleh Hussein et al. (2007) pada kondisi cekaman salin yang disimulasi dengan NaCl 4000 ppm, perlakuan pra tanam terhadap benih jagung dengan asam salisilat 200 ppm mampu meningkatkan luas daun tanaman secara nyata dibanding kontrol.

Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Pada tekanan osmotik – 0.6 MPa, benih jagung varietas Arjuna dan Bisma masih menunjukkan nilai daya berkecambah 56.7 % dan 50.7 %. Perlakuan asam askorbat konsentrasi 55 mM mampu meningkatkan viabilitas dan vigor benih yang ditanam pada kondisi tekanan osmotik -0.6 MPa yang ditandai dengan meningkatnya nilai daya berkecambah, kecepatan tumbuh, indeks vigor, panjang akar primer 5 dan 7 hari setelah tanam, panjang akar seminal, jumlah akar seminal dan panjang pucuk dibanding tanpa perlakuan. Perlakuan asam askorbat 55 mM mampu meningkatkan vigor bibit jagung varietas Arjuna dan Bisma pada kondisi kekeringan hingga umur 4 minggu setelah cekaman, yang ditandai dengan meningkatnya tinggi bibit, jumlah daun dan luas daun. Perlakuan asam askorbat 55 mM tidak berpengaruh pada panjang akar primer dan defisit air. Saran Perlakuan asam askorbat sebagai perlakuan pra tanam pada kondisi cekaman air mampu meningkatkan keragaan tanaman pada periode kecambah dan periode vegetatif tetapi sangat disarankan adanya penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh perlakuan asam askorbat pada periode generatif dan pengaruhnya terhadap produksi di lapang.

DAFTAR PUSTAKA Abo-El-Kheir, M.S.A., and B.B. Mekki. 2007. Response of single cross-10 to water deficit during silking and grain filling stages. World Journal of Agricultural Sciences 3(3):269-272. Afzal, I., N. Islam, F. Mahmood, A. Hameed, S. Irfan, and G. Ahmad. 2004. Enhancement of germination and emergence of canola seeds by different priming techniques. Cardeno de Pesquisa Sėr. Bio., Santa Cruz do sul. 16(1):19-34. Afzal, I., S.M.A. Basra, N. Ahmad, and M. Farooq. 2005. Optimization of hormonal priming techniques for alleviation of salinity stress in wheat (Triticum aestivum L.). Cardeno de Pesquisa Sėr. Bio., Santa Cruz do sul. 17(1):95-109. Akbari, G., S. A.M. Modaressanavy, and S. Yousefzadeh. 2007. Effect of auxin and salt stress (NaCl) on seed germination of wheat cultivars (Triticum aestivum L.) Pakistan Journal of Biological Sciences. 10(15):2557-2561. Arora, A., R.K. Sairam and G.C. Srivastava. 2002. Oxidative stress and antioxidative system in plants. Current Science. 82(10):1227-1238. Arrigoni, O., L. De Gara., F. Tomasi, and R. Liso. 1992. Changes in the ascorbate system during seed development of Vicia faba L. Plant Physiology. 99:235-238. Asypini, Y. 2008. Peroksidasi lipid, aktivitas glutation reduktase dan kandungan prolin pada tanaman kedelai dan jagung yang mendapat cekaman kekeringan dan herbisida paraquat. Skripsi. Dept.Biologi. IPB. Bogor.12hal Badan Pengelola Statistik. 2007. Land utilization area (online). Available at http:// www.bps.go.id/sector/agri/pangan/land utilization. [17-11-2007] Bai, L.P., F.G. Sui, T.D. Ge and Z.H. Sun. 2006. Effect of soil drought stress on leaf water status, membrane permeability and enzymatic antioxidant system of maize. Pedosphere. 16(3):326-332. Barrs, H.D. 1968. Determination of water deficits in plant tissues, pp235-368 in: T.T. Kozlowski (Ed.). Water Deficits and Plant Growth. Academic Press. London. Basra, S.M.A., M. Farooq, A. Wahid and M.B. Khan. 2006. Rice seed invigoration by hormonal and vitamin priming. Seed Sci. & Technol., 34:753-758.

48

Basra, S.M.A., M. Farooq, H. Rahman and B.A. Saleem. 2007. Improving the germination and early seedling growth in melon (Cucumis Melo L) by presowing salicylate treatments. Int. J. Agri. Biol. 9(4)551-554. Beltagi, M.S. 2008. Exogenous ascorbic acid (vitamin C) induced anabolic changes for salt tolerance in chick pea (Cicer arietinum L.) plants. African Journal of Plant Science.2(10):118-123. Bewley, J.D. and M. Black. 1983. Physiology and Biochemistry of Seeds in relation to Germination. New York. Springer-Verlag. 306p. Bittencourt, M. L. C., D. C. F. S. Dias, L.A.S. Dias and F. Araujo. 2005. Germination and Vigor of Primed Asparagus Seeds. Sciences of Agric. 62(4):319-324. Çanakci, S., and Ő. Munzuroğlu. 2007. Effect of acetylsalicylic acid on germination, growth and chlorophyll amounts of cucumber (Cucumis sativus L.) seeds. Pakistan J. Bio. Sci., 10(17):2930-2934. Clark, L.J., W.R. Whilley, J. Ellis-Jones, K. Dent, H.R. Rowse, W.E. FinchSavage, T. Gatsai, L. Jasi, N.E. Kaseke, F.S. Murungu, C.R. Riches, and C. Chiduza. 2001. On-farm seed priming in maize: a physiological evaluation. Seventh Eastern and Southern Africa Regional Conference. 268-273. Clua, A., G. Fernandez, L. Ferro and M. Dietrich. 2006. Drought stress condition during seed development of narrowleaf birdsfoot trefoil (Lotus glaber) influences seed production and subsequent dormancy and germination. Lotus Newsletter. 36(2):58-63. Combs, G.F. 1992. The Vitamins, Fundamental Aspect in Nutrition and Health. Academic Press. NY. 528p. Conklin, P.L., and C. Barth. 2004. Ascorbic acid, a familiar small molecule interwined in the response of plants to ozone, pathogenes, and the onset of senescence. Plant Cell and Environment. 27:656-970. Conrath, U., G.J.M. Beckers, V. Flors, P. Gracia-Agustin, G. Jakab, F. Mauch, M. Newman, C.M.J. Pieterse. B, Poinssot, M.J. Pozo, A. Pugin, U. Schaffrath, J. Ton, D. Wendehene, L. Zimmerli, and B. Mauch-Mani. 2006. Priming : get ready for battle. MPMI. 19(1):1062-1071. Copeland, L.O. and M.B. McDonald. 2001. Principles of Seed Science and Technology. 4th ed. Kluwer Academic Publishers. London. 467p. Corbineau, F., and D. Cŏme. 2006. Priming a technique for improving seed quality. Seed Testing International.132: 39-40.

49

Deptan. 2008. Info aktual (online). Available at http://www.litbang.deptan.go.id/ Berita/infoaktual [07-0.-2008] Dolatabadian, A., and S. A. M. Modarressanavy. 2008. Effect of the ascorbic acid, pyridoxine and hydrogen peroxide treatments on germination, catalase activity, protein and malondialdehyde content of three oil seeds. Not. Bot. Hort. Agrobot. Cluj. 36(2):61-66. El-Zawahry, A.M. and A.M. Hamada. 1994. The Effect of Soaking Seeds in ascorbic acid, pyridoxine or thiamine solutions on nematode (Meloidogyne javanica) infection and on some metabolic processes in egg plant. Assiut journal of Agricultural Science. 25(3):233-247. Farooq, M., S.M.A. Basra, B.A. Saleem, M. Nafees and S.A. Christi. 2005. Enhancement of tomato seed germination and seedling vigor by osmopriming. Pak. J. Agri. Sci. Vol. 42(3-4). Farooq, M., S.M.A. Basra, and A. wahid. 2006a. Priming of field-sown rice seed enhances germination seedling establishment, allometry and yield. Plant Growth Regul. 49:285-294. Farooq, M., S.M.A. Basra, R.Tabassum and I. Afzal. 2006b. Enhancing the performance of direct seeded fine rice by seed priming. Plant Prod Sci. 9(4):446-445. Farooq, M., S.M.A. Basra, and N. Ahmad. 2007. Improving the performance of transplanted rice by seed priming. Plant Growth Regul. 51:129-137. Gomez, K.A. dan A.A . Gomez. 1995. Prosedur Statistik untuk Penelitian Pertanian. E. Syamsudin dan J.S. Baharsjah (terj.). UI press. Jakarta. 698p. Hartman, H.T., D.E. Kester and F.T. Davies. 1990. Plant Propagation Principles and Practices. 5th ed. Prentice-Hall, Inc. New Jersey. 647p. Hussain, M., M. Farooq, S.M.A. Basra, and N. Ahmad. 2006. Influence of seed priming techniques on the seedling establishment, yield and quality on hybrid sunflower. Int. J. of Agri. Biol.,8(1):15-18 Hussein, M.M., L.K. Baalbaa., and M.S., Galballah. 2007. Salicylic acid and salinity effect on growth of maize plants. Research journal of Agric. and Biological Sci., 3(4) : 321-328. Ilyas, S. 2006. Seed treatment using matriconditioning to improve vegetable seed quality. Bul. Agron. 34(2):124-132. Ishibashi, Y. and Iwaya-Inoue, M. 2006. Ascorbic acid suppresed germination and dynamic states of water in wheat seeds. Plant Prod. Sci. 9(2) : 172-175.

50

Islami, T., and W.H. Utomo. 1995. Hubungan Tanah Air dan Tanaman. IKIP Semarang press. Semarang. 296hal. Kim, W.H., B.H. Hong, and L.C. Purcell. 2000. Effect of water deficit on biomass accumulation and water use eficiency in soybean during vegetative growth period. Korean J. Crop Sci. 45(1):6-13. Kaur, S., A.K. Gupta and N. Kaur. 2002. Effect of osmo- and hydropriming of chickpea seeds on seedlin growth and carbohydrate metabolisme under water deficit stress. Plant Growth Regulation. 37:17-22. Khan, M.B., N. Husain, and M. Iqbal. 2001. Effect of water stress on growth and yield components of maize variety YHS 202. Journal of Research Science. 12(1):15-18. Mahajan S. and N. Tuteja. 2005. Cold, salinity and drought stresses an overview. Archives of Biochemistry and Biophysics 444:139-158. Mensah, J.K., B.O. Obadoni, P.G. Eruotor and F. Onome-Irieguna. 2006. Simulated flooding and drought effects on germination, growth, and yield parameters of sesame (Sesamum indicum L.). African Journal of Biotechnology. 5(13):1249-1253. Michel, B. E. and M.R. Kaufmann.1973. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000. Plant Physiol. 51:914-916. Mohammadakahani, N., and R. Heidari. 2008. Water stress induced by polyethylene glycol 6000 and sodium chloride in two maize cultivars. Pakistan Journal of Biological Sciences. 11(1):92-97. Muchtadi, D. 2000. Sayur-sayuran, Sumber Serat dan Antioksidan : Mencegah Penyakit Degeneratif. Dept. Teknologi Pangan dan Gizi. IPB. 102hal. Okçu, G., M.D. Kaya., and M. Atak. 2005. Effect of salt and drought stresses on germination and seedling growth of pea (Pisum sativum L.) Turk. J. Agric. For. 29 : 237-242. Palupi, E.R., dan Y. Dedywiryanto. 2008. Kajian karakter terhadap cekaman kekeringan pada empat genotipe bibit kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Bul. Agron. 36(1):24-32. Rahimi, A., M.R. Jahansoz, H.R. R. Mashhadi, K. Postini and F. Sharifzade. 2006. Effect of iso-osmotic salt and water stress on germination and seedling growth of two Plantago spesies. Pakistan Journal of Biological Sciences. 9(15):2812-2817.

51

Sadjad, S. 1993. Dari Benih kepada Benih. PT. Grasindo. Jakarta. 144hal. Sadjad, S., E. Murniati., dan S. Ilyas. 1999. Parameter Pengujian Vigor Benih dari Komparatif ke Simulatif. PT. Grasindo. Jakarta. 185hal. Schuppler, U., P.H. Hu, P.C.L. John and R. Munns. 1998. Effect of water stress on cell division and cell-division cycle 2-like cell cycle kinase activity in wheat leaves. Plant Physiol. 117:667-678. Shaddad, M. A., A.F. radi., A.M., Abdel-Rahman., and M.M. Azooz. 1989. Response of seeds of Lupinus termis and Vicia faba to the interactive effect of salinity and ascorbic acid or pyridoxine. Plant and Soil. 177-183. Silva, L.M.M., I.B. deAguiar, and T.J.D. Rodrigues. 2001. Seed germination of Bowdichia virgiloides Kunth under water stress. Revista Brasileira de Egenharia Agricola e Ambiental. 5(1):115-118. Sitompul, S.M. dan B. Guritno. 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman. Gadjah Mada Univ. Press. YK. 412hal. Subedi, K.D. and B.L. Ma. 2005. Seed priming does not improve corn yield in a humid temperate environment. Agronomy Journal 97:211-218. Subekti, N.A., Syafrudin, R. Efendi dan S. Sunarti. 2008. Morfologi tanaman dan fase pertumbuhan jagung. Avalaible online at http//:www.balitsereal. go. id [20-11-2008] Suherman, V.E. 2005. Penggunaan antioksidan pada beberapa lot benih yang berbeda vigornya untuk meningkatkan viabilitas benih bunga matahari. Skripsi. Dept. AGH. IPB. Bogor. 36hal. Syafi, S. 2008. Respon morfologis dan fisiologis bibit berbagai genotipe jarak pagar (Jathropa curcas L.) terhadap cekaman kekeringan. Tesis. Program Studi Agronomi. IPB. Bogor. 63hal. Ünyanyar, S., Y. Keleş, and F.Ö. Çekiç. 2005. The antioxidative response of two tomato species with different drought tolerances as a result of drought and cadmium stres combination. Plant Soil Environment. 51(2):57-64. Valentovič, P., M. Luxovă, and O. Gašpărĭkovă. 2006. Effect of osmotic stress on compatible solutes content, membrane stability and water relations in two maize cultivars. Plant Soil Environ. 52(4):186-191. Xiong, L., K.S. Schmaker and J.K. Zhu. 2002. Cell signaling during cold, drought and salt stress. The Plant Cell.Suplemen. 166-183.

52

Yağmur, M., and D. Kaydan. 2008. Alleviation of osmotic stress of water and salt in germination and seedling growth of triticale with seed priming treatments. African Journal of biotechnology. 7(13):2156-2162. Yordanov, I., V. Velikova, and T. Tsonev. 2003. Plant response to drought and stress tolerance. Bulg. J. Plant. Physiol., Spesial Issue. 187-206

LAMPIRAN

54

Tabel Lampiran 1. Sidik ragam pengaruh perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur daya berkecambah Sumber Keragaman Tekanan Osmotik (T) Varietas (V) Interaksi T-V KK = 5.76 %

db JK 5 57550.67 1 28.44 5 1324.89

KT 11510.13 28.44 264.98

F Hit 1190.70 ** 2.94 tn 27.41 **

Pr > F 0.0001 0.0992 0.0001

Tabel Lampiran 2. Sidik ragam pengaruh perlakuan tekanan osmotik dan varietas terhadap tolok ukur kecepatan tumbuh Sumber Keragaman Tekanan Osmotik (T) Varietas (V) Interaksi T-V KK = 10.79 %

db JK 5 5354.7131 1 16.7008 5 63.2174

KT 1070.9426 16.7008 12.6435

F Hit 530.28 ** 8.27 ** 6.26 **

Pr > F 0.0001 0.0083 0.0008

Tabel Lampiran 3. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur daya berkecambah Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Interaksi V-A KK = 15.95 %

db 1 5 5

JK KT 144.0000 144.0000 5781.3333 1156.2667 2618.6667 523.7333

F Hit 1.89 tn 15.21 ** 6.89 **

Pr > F 0.1814 0.0001 0.0004

Tabel Lampiran 4. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tolok ukur kecepatan tumbuh Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Interaksi V-A KK = 15.25 %

db 1 5 5

JK 4.9952 259.8291 84.1743

KT 4.9952 51.9658 16.8349

Keterangan : ** = berpengaruh sangat nyata pada DMRT α 1 % tn = tidak berpengaruh nyata KK = koefisien keragaman

F Hit 2.40 tn 24.92 ** 8.07 **

Pr > F 0.1348 0.0001 0.0001

55

Tabel Lampiran 5. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap indeks vigor Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Interaksi V-A KK = 31.44 %

db 1 5 5

JK KT 1.7778 1.7778 4062.2222 812.4444 158.2222 31.6444

F Hit 0.05 tn 21.01 ** 1.82 tn

Pr > F 0.8320 0.0001 0.5486

Tabel Lampiran 6. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar primer 5 HST Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Interaksi V-A KK = 6.89 %

db 1 5 5

JK 6.3672 17.1932 12.4412

KT 6.3572 3.4386 2.4882

F Hit 17.03 ** 9.20 ** 6.66 **

Pr > F 0.0004 0.0001 0.0005

Tabel Lampiran 7. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar primer 7 HST Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Interaksi V-A KK = 6.42 %

db 1 5 5

JK 10.3515 30.2125 1.1008

KT 10.3515 6.0425 0.2202

F Hit 19.21 ** 11.21 ** 0.41 tn

Pr > F 0.0002 0.0001 0.8381

Tabel Lampiran 8. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar seminal Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Interaksi V-A KK = 5.77 %

db 1 5 5

JK 24.2629 37.7308 2.7497

KT 24.2629 7.5462 0.5499

Keterangan : ** = berpengaruh sangat nyata pada DMRT α 1 % tn = tidak berpengaruh nyata KK = koefisien keragaman

F Hit 82.89 ** 25.78 ** 1.88 tn

Pr > F 0.0001 0.0001 0.1356

56

Tabel Lampiran 9. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah akar seminal Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Interaksi V-A KK = 5.98 %

db 1 5 5

JK 2.7646 10.8430 11.8273

KT 2.7646 2.1686 2.3655

F Hit 12.55 ** 9.85 ** 10.74 **

Pr > F 0.0017 0.0001 0.0001

Tabel Lampiran 10. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang pucuk Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Interaksi V-A KK = 14.64 %

db 1 5 5

JK 0.7565 11.5374 1.5457

KT 0.7565 2.3075 0.3091

F Hit 3.45 tn 10.51 ** 1.41 tn

Pr > F 0.0757 0.0001 0.2569

Tabel Lampiran 11. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 1 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 5.25 %

db 1 1 2 1

JK 64.3107 18.2040 9.5910 284.6028

KT 64.3107 18.2040 4.7955 284.6028

F Hit 2.49 tn 0.70 tn 0.19 tn 11.01 *

Pr > F 0.1658 0.4336 0.8353 0.0160

Tabel Lampiran 12. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 2 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 2.68 %

db 1 1 2 1

JK 111.5690 248.1571 23.9940 463.3904

KT 111.5690 248.1571 11.9970 463.3904

Keterangan : * = berpengaruh nyata pada DMRT α 5% ** = berpengaruh sangat nyata pada DMRT α 1 % tn = tidak berpengaruh nyata KK = koefisien keragaman

F Hit 10.59 * 23.55 ** 1.14 tn 43.97 **

Pr > F 0.0174 0.0028 0.3809 0.0006

57

Tabel Lampiran 13. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 3 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 1.51 %

db 1 1 2 1

JK 115.0102 119.0070 101.1253 266.8690

KT 115.0102 119.0070 50.5626 266.8690

F Hit 25.59 ** 26.48 ** 11.20 ** 9.38 **

Pr > F 0.0023 0.0021 0.0093 0.0003

Tabel Lampiran 14. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap tinggi bibit 4 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 2.56 %

db 1 1 2 1

JK 111.6300 760.9761 40.1353 97.2421

KT 111.6300 760.9761 20.0676 97.2421

F Hit 6.78 * 46.20 ** 1.22 tn 5.90 tn

Pr > F 0.0405 0.0005 0.3597 0.0500

Tabel Lampiran 15. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap pertambahan tinggi bibit Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 8.45 %

db 1 1 2 1

JK 6.5269 544.1880 11.6157 49.0052

KT 6.5269 544.1880 5.8079 49.0052

F Hit 0.24 tn 20.01 ** 0.21 tn 1.80 tn

Pr > F 0.6416 0.0042 0.8136 0.2281

Tabel Lampiran 16. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 1 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 9.87 %

db 1 1 2 1

JK 0.0176 0.1540 0.0258 2.1845

KT 0.0176 0.1541 0.0129 2.1845

Keterangan : * = berpengaruh nyata pada DMRT α 5% ** = berpengaruh sangat nyata pada DMRT α 1 % tn = tidak berpengaruh nyata KK = koefisien keragaman

F Hit 0.04 tn 3.17 tn 0.03 tn 4.50 tn

Pr > F 0.8552 0.1253 0.9739 0.0783

58

Tabel Lampiran 17. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 2 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 8.30 %

db 1 1 2 1

JK 0.1728 1.8723 0.3275 2.9008

KT 0.1728 1.8723 0.1638 2.9008

F Hit 0.35 tn 3.82 tn 0.33 tn 5.91 tn

Pr > F 0.5745 0.0986 0.7287 0.0500

Tabel Lampiran 18. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 3 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 3.31 %

db 1 1 2 1

JK 0.6912 5.9361 0.9186 1.1907

KT 0.6912 5.9361 0.4593 1.1907

F Hit 7.41 * 63.66 ** 4.93 tn 12.77 *

Pr > F 0.0345 0.0002 0.0542 0.0117

Tabel Lampiran 19. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap jumlah daun 4 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 5.10 %

db 1 1 2 1

JK 1.2675 11.6821 0.2888 0.7803

KT 1.2675 11.6821 0.1444 0.7803

F Hit 4.64 tn 42.76 ** 0.53 tn 2.86 tn

Pr > F 0.0747 0.0006 0.6145 0.1420

Tabel Lampiran 20. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap luas daun 4 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 24.42 %

db 1 1 2 1

JK KT 26562.5480 26562.5480 79550.5968 79550.5968 10742.7723 5371.3861 4023.8056 4023.8056

Keterangan : * = berpengaruh nyata pada DMRT α 5% ** = berpengaruh sangat nyata pada DMRT α 1 % tn = tidak berpengaruh nyata KK = koefisien keragaman

F Hit 2.03 tn 6.09 * 0.41 tn 0.31 tn

Pr > F 0.2037 0.0486 0.6801 0.5989

59

Tabel Lampiran 21. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap defisit air 4 MSC Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 10.70 %

db 1 1 2 1

JK 41.0700 1.4981 41.6882 66.9296

KT 41.0700 1.4981 20.8441 66.9296

F Hit 5.20 tn 0.19 tn 2.64 tn 8.48 *

Pr > F 0.0627 0.6783 0.1504 0.0269

Tabel Lampiran 22. Sidik ragam pengaruh perlakuan varietas dan konsentrasi asam askorbat terhadap panjang akar Sumber Keragaman Varietas (V) Asam Askorbat (A) Ulangan Interaksi V-A KK = 6.96 %

db 1 1 2 1

JK 7.1765 20.4363 49.8535 38.0920

KT 7.1765 20.4363 24.9427 38.0920

Keterangan : * = berpengaruh nyata pada DMRT α 5% ** = berpengaruh sangat nyata pada DMRT α 1 % tn = tidak berpengaruh nyata

F Hit 0.47 tn 1.35 tn 1.64 tn 2.51 tn

Pr > F 0.5175 0.2901 0.2699 0.1644

60

Gambar Lampiran 1. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna (V1) dan Bisma (V2) pada tekanan osmotik 0 MPa (P0) dan -0.2 MPa (P1)

Gambar Lampiran 2. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada tekanan osmotik -0.4 MPa (P2) dan -0.6 MPa (P3)

Gambar Lampiran 3. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada tekanan osmotik -0.8 MPa.

61

Gambar Lampiran 4. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada tekanan osmotik -1.0 MPa

Gambar Lampiran 5. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada perlakuan asam askorbat 0 dan 55 mM

Gambar Lampiran 6. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada perlakuan asam askorbat 110 dan 165 mM

62

Gambar Lampiran 7. Keragaan kecambah jagung varietas Arjuna dan Bisma pada perlakuan asam askorbat 220 dan 275 mM

63

Tabel Lampiran 23. Deskripsi varietas Arjuna dan Bisma Karakter Golongan Varietas Umur Panen Batang Daun Tongkol Biji

Varietas Arjuna Bersari bebas ± 85-90 hari Tinggi sedang Panjang dan lebar Cukup besar dan silindris Umumnya mutiara (flint)

Warna daun Warna biji

Hijau tua Kuning, terkadang terdapat 2-3 biji berwarna putih ± di tengah batang Tidak semua tongkol tertutup dengan baik

Kedudukan tongkol Warna janggel Kelobot Perakaran Baris Biji Jumlah baris per tongkol Bobot 1000 butir Kerebahan Ketahanan terhadap penyakit Keterangan

2

Baik Lurus dan baik Umumnya 12-14 baris ± 272 g Cukup tahan Cukup tahan bulai (Sclerospora maydis), karat dan bercak daun Mempunyai daya adaptasi luas Ketahanan terhadap kekeringan : sedang 2

Varietas Bisma Bersari bebas ± 96 hari Tegap, tinggi sedang Panjang dan lebar Besar dan silindris Setengah mutiara (semi flint) Hijau tua Kuning ± di tengah batang Kebanyakan putih Menutup tongkol dengan cukup baik ± 95% Baik Lurus dan baik Umumnya 12-18 baris ± 307 g Tahan rebah Tahan terhadap karat dan bercak daun Baik untuk dataran rendah sampai ketinggian 500 dpl. Toleran-kekeringan*

Komunikasi pribadi dengan Sania Saenong (salah satu peneliti di Balitsereal Maros)

64

Lampiran 24. Keterangan produk pPolyethylene glycol 6000

65

Lampiran 25. Keterangan produk asam askorbat teknis