Prosiding Pekan Serealia Nasional, 2010
ISBN : 978-979-89-40-29-3
Mutu fisiologis Benih pada Beberapa Varietas Jagung Selama Periode Simpan Rahmawati dan Sania Saenong Balai Penelitian Tanaman Serealia Jl. Dr. Ratulangi 274 Maros, Sulawesi Selatan
Abstrak Mutu fisiologis benih jagung berbeda pada beberapa varietas yang mempunyai bentuk dan ukuran biji yang berbeda. Penelitian dilaksanakan pada tahun 2006-2007 dan dilaksanakan di Kebun Percobaan Bajeng, Kabupaten Gowa, laboratorium dan rumah kaca Balitsereal, Kabupaten Maros. Varietas yang digunakan dalam penelitian ini adalah Lamuru, Anoman dan Srikandi Kuning1. Pemipilan biji jagung menggunakan alat pemipil PJM, produk Balitsereal dan kemasan yang digunakan adalah High Density Poly Etilen. Penyimpanan benih menggunakan suhu kamar dengan silo yang terbuat dari fiber glass dan kadar air simpan berkisar 8,93 – 10,13%. Pengamatan dilakukan pada setiap periode simpan 0, 2, 4, 6, 8, dan 10 bulan. Sampel benih yang diamati adalah benih dari biji besar dan campuran biji besar dan kecil. Tolok ukur yang digunakan dalam pengamatan adalah : kadar air biji, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, panjang akar primer, berat kering kecambah, daya hantar listrik, dan pH air rendaman benih. Hasil penelitian menunjukkan terjadi penurunan mutu fisiologis selama periode simpan baik pada benih dari biji besar maupun campuran biji besar dan kecil pada semua varietas. Varietas Srikandi Kuning-1 laju penurunan mutu fisiologisnya lebih rendah dibanding Lamuru dan Anoman . Kata Kunci : Mutu fisiologis, benih, varietas jagung dan periode simpan
Pendahuluan
memberikan pengaruh terhadap ketahanan simpannya. Benih yang berasal dari biji besar mempunyai ketahanan simpan yang lebih baik dari benih yang berasal dari biji kecil, demikian pula bentuk biji jagung yang bulat/lonjong juga mempunyai ketahanan simpan yang lebih baik. Oleh Salomao (2002), mengemukakan bahwa mutu benih yang sering dijadikan ukuran adalah meliputi bentuk dan ukuran benih, daya tumbuh, vigor, serta kemurnian benih. Mutu benih sangat ditentukan oleh kondisi tanaman pada waktu dilapangan, saat panen serta saat proses setelah panen. Selain itu mutu benih sering juga dinilai berdasarkan mutu genetik dan ciri - ciri fisiologis yang dibawa oleh benih. Ukuran biji mempunyai korelasi positip dengan berat biji maupun vigornya. Berat biji menunjukkan jumlah cadangan makanan, protein, aktivitas mitokhondria, kecepatan/
Benih bermutu adalah biji atau bagian tanaman yang lain dan dipilih serta dipergunakan untuk bahan pertanaman berikutnya, sedangkan vigor didefinisikan sebagai suatu keadaan dimana benih sehat, bila ditanam langsung berkecambah cepat pada keadaan yang berbeda atau potensi kelompok benih untuk berkecambah cepat, serentak dan seragam kemudian mengadakan pertumbuhan cepat pada keadaan umum di lapangan. Mutu fisiologis merupakan salah satu kriteria mutu benih yang mencakup viabilitas dan ketahanan simpan benih. Mutu fisiologis benih berkaitan dengan aktivitas perkecambahan benih yang didalamnya terdapat aktivitas enzim, reaksi-reaksi biokimia serta respirasi benih. Pada beberapa varietas jagung mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda. Ukuran dan bentuk biji jagung yang berbeda 478
Prosiding Pekan Serealia Nasional, 2010
ISBN : 978-979-89-40-29-3
kemampuan respirasi/produksi ATP dan growth potensial. Menurut Sadjad et al., (1974), kandungan cadangan makanan akan mempengaruhi berat suatu benih. Hal tersebut berpengaruh terhadap besarnya produksi dan kecepatan tumbuh benih, karena benih yang berat dengan kandungan cadangan makanan yang banyak akan menghasilkan energi yang lebih besar saat mengalami proses perkecambahan. Dengan demikian akan mempengaruhi besarnya kecambah yang keluar dan berat tanaman saat panen. Kecepatan tumbuh kecambah juga akan meningkat dengan meningkatnya besaran benih. Hasil penelitian Gardner et al. (1991) pada tanaman dikotil menunjukkan adanya pengaruh positif ukuran biji terhadap ukuran kotiledon. Biji yang lebih besar menghasilkan luas kotiledon dua kali lipat dan potensi fotosintetiknya lebih tinggi dibandingkan dengan biji kecil. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa ukuran biji berpengaruh terhadap keseragaman pertumbuhan tanaman dan daya simpan. Untuk beberapa spesies, biji-biji yang lebih kecil dalam suatu lot benih pada kultivar yang sama mempunyai masa hidup yang lebih pendek (Priestley, 1986). Selain itu jagung termasuk golongan biji orthodox. Jenis biji ini mengikuti Rule of Thumbs, dengan demikian biji ini semakin rendah kadar air dan suhu simpannya, maka semakin panjang pula potensial umurnya. Berdasarkan hal tersebut penelitian ini dilakukan untuk mengetahui mutu fisiologis benih yang berasal dari biji berukuran besar dan benih yang berasal dari campuran biji besar dan kecil selama periode simpan.
Bahan dan Metode Pelaksanaan Kegiatan Penelitian dilaksanakan pada tahun 2006-2007, dan dilaksanakan di Kebun Percobaan Bajeng, Kabupaten Gowa, laboratorium dan rumah kaca Balitsereal, Kabupaten Maros. Pada penelitian ini digunakan 3 varietas yaitu : varietas Lamuru, Anoman dan Srikandi Kuning-1. Seleksi dan penjemuran tongkol dilakukan segera setelah panen. Penyeleksian tongkol dilakukan dengan cara memisahkan tongkol yang kecil/inferior dengan tongkol yang besar. Penjemuran tongkol dilakukan hingga kadar air mencapai 15-16%, sedangkan pemipilan menggunakan alat pemipil PJM, produk Balitsereal. Hasil pipilan dijemur biji hingga kadar air mencapai 10-11%. Biji tersebut kemudian disortasi dengan ukuran diameter biji ≥ 7 mm. Selanjutnya benih dikemas dengan volume kemasan yang digunakan adalah 1,5 kg/kemasan dan kedalam kemasan diberi furadan 3G sebanyak ± 7 g (satu sendok teh). Jenis kemasan yang digunakan adalah High Density Poly Etilen, dengan ketebalan 0,2 mm. Selanjutnya disimpan pada suhu kamar dengan menggunakan silo yang terbuat dari bahan fiber glass. Hal yang sama dilakukan pula pada benih yang berasal dari campuran biji besar dan kecil. Pengamatan dilakukan pada setiap periode simpan 0, 2, 4, 6, 8, dan 10 bulan. Tolok ukur yang digunakan dalam pengamatan adalah : kadar air biji, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, panjang akar primer, berat kering kecambah, daya hantar listrik, dan pH air rendaman benih. Pengujian benih dilaksanakan pada media pasir dalam bak plastik ukuran 40 cm x 30 cm sejumlah 3 ulangan.
479
Prosiding Pekan Serealia Nasional, 2010
ISBN : 978-979-89-40-29-3
Pengamatan yang dilakukan :
blanko digunakan air bebas ion yang juga telah disimpan di dalam botol-botol gelas selama 24 jam.
Kadar air benih (berdasarkan basis basah) Diamati pada awal dan setiap periode simpan, dengan alat pengukur kadar air model Kett PM-400
pH Pengamatan terhadap pH dilakukan dengan menggunakan alat pH meter dengan menggunakan sampel air rendaman benih.
Daya berkecambah Sebanyak 50 butir benih dari setiap ulangan ditanam pada substrat pasir halus. Pengamatan dilakukan pada hari ke tiga, empat dan lima setelah tanam. Selain untuk pengujian daya berkecambah benih, perlakuan ini juga digunakan untuk substrat indikator kecepatan tumbuh benih.
Bobot Kering Kecambah Kecambah yang diperoleh pada uji daya tumbuh benih dikeringkan dalam oven pada suhu 60oC selam 3 x 24 jam, setelah itu dimasukkan ke dalam desikator dan setelah dingin kemudian ditimbang.
Kecepatan tumbuh benih Panjang Akar Primer
Data diperoleh dari substrat pengujian daya berkecambah benih. Setiap kali pengamatan, jumlah persentase kecambah normal dibagi dengan etmal (24 jam). Nilai etmal kumulatif diperoleh dari saat benih ditanam sampai dengan waktu pengamatan. Rumus yang digunakan adalah sbb. :
Pengukuran panjang akar dilakukan dengan menggunakan alat pengukur/penggaris. Akar kecambah direntangkan kemudian diukur dari pangkal sampai ke ujung akar.
Hasil dan Pembahasan Kadar air aman yang dijadikan standar untuk menyimpan benih adalah tidak melebihi 11%. Rata-rata kadar air benih dari biji besar untuk varietas Lamuru selama periode simpan berkisar 9,00 – 9,80%, Anoman berkisar 9,20 – 9,82% dan Srikandi Kuning-1 berkisar 8,93 – 9,69%, sedangkan pada benih dari campuran biji besar dan kecil untuk varietas Lamuru berkisar 8,93 – 10,10%, Anoman berkisar 9,30 – 9,83% dan Srikandi Kuning-1 berkisar 9,20 – 10,13%. Selama periode simpan terjadi fluktuasi kadar air, namun demikian kadar air tersebut masih berada di bawah 11% (dapat dilihat pada Gambar 1a dan 1b.). Penyimpanan benih menggunakan silo plastik yang terbuat dari fiber glass dan kemasan yang digunakan adalah High Density Poly Etilen,
∑ (Xi-Xi-1) KT = —————— Ti KT = Kecepatan tumbuh (%/etmal) Xi = Persentase kecambah normal pada etmal ke i Ti = Waktu pengamatan dalam (etmal) Daya hantar listrik (DHL) DHL diamati dengan alat konduktometer tipe Methron E 38. Benih sebanyak 25 g diambil secara acak, masing-masing direndam pada air bebas ion selama 24 jam dengan volume air 50 ml di dalam botol gelas, kemudian diukur pada alat konduktometer. Sebagai 480
Prosiding Pekan Serealia Nasional, 2010
ISBN : 978-979-89-40-29-3
dengan ketebalan 0,2 mm. Penggunaan kemasan yang kedap udara dapat menekan peningkatan kadar air. Hasil penelitian Saenong et al., (1999) mengatakan bahwa pada kadar air awal 10-11% benih yang disimpan dalam wadah kedap udara pada suhu kamar (2832oC) masih memiliki daya berkecambah di atas 80% setelah disimpan selama 1 tahun. Pemunculan kecambah di atas pemukaan tanah merupakan faktor yang mencerminkan vigor suatu bibit. Untuk mengetahui perlakuan yang dapat meningkatkan vigor dilakukan pengamatan terhadap kecambah yang mampu muncul di atas pemukan tanah dari sejumlah benih yang dikecambahkan (Saleh, 2004). Gambar 2a dan 2b menunjukkan laju penurunan daya berkecambah pada benih jagung baik yang berasal dari biji berukuran besar maupun benih yang berasal dari campuran biji besar dan kecil selama periode simpan. Selama periode simpan rata-rata daya
berkecambah benih yang berasal dari biji besar untuk varietas Lamuru berkisar 86 – 99,34%, Anoman berkisar 89,33 – 99,67% dan Srikandi Kuning-1 berkisar 95,33 – 99,67%, sedangkan pada benih yang berasal dari biji campuran besar dan kecil mempunyai daya berkecambah untuk varietas Lamuru berkisar 84,67 – 99,33%, Anoman berkisar 92 – 99,33%, dan Srikandi Kuning-1 berkisar 94 – 100%. Varietas Srikandi Kuning-1 mempunyai daya berkecambah yang lebih tinggi dibanding Lamuru dan Anoman, baik pada benih yang berasal dari biji besar maupun benih yang berasal dari campuran biji besar dan kecil. Kecepatan tumbuh benih selama periode simpan pada benih yang berasal dari biji besar untuk varietas Lamuru berkisar 20,1 – 31,69%/etmal, Anoman berkisar 24,53 – 31,24%/etmal dan Srikandi Kuning-1 berkisar 27,41 – 31,33%/etmal, sedangkan pada benih 481
Prosiding Pekan Serealia Nasional, 2010
ISBN : 978-979-89-40-29-3
yang berasal dari campuran biji besar dan kecil untuk varietas Lamuru berkisar 23,08 – 31,02%/etmal, Anoman berkisar 25,33 – 30,45%/etmal dan Srikandi Kuning-1 berkisar 27,49 – 30,66%/etmal. (Gambar 3a dan 3b).
berkecambah dan kecepatan tumbuh yang lebih baik juga mempunyai panjang akar primer yang lebih panjang dibanding Anoman dan Lamuru, baik pada benih yang berasal dari biji besar maupun campuran biji besar dan kecil. Pengamatan terhadap panjang akar primer dapat dijadikan indikator dalam menentukan suatu benih masih mempunyai vigor baik atau tidak. Akar yang panjang mengindikasikan bahwa benih tersebut masih mempunyai cadangan makanan yang besar sehingga berkemampuan membentuk epikotil dan radicle yang lebih besar dan kuat. Benih yang tumbuh dengan cepat dan kuat akan cepat terhindar dari pengaruh buruk lingkungannya. Hal ini dikemukakan pula oleh Miller (1938), bahwa pada umumnya tanaman dari benih yang lebih besar mempunyai tinggi tanaman, daya berkecambah dan panjang akar yang lebih besar daripada tanaman dari benih kecil, karena cadangan makanan awal yang
Rahman dan Bourdu (1986) menemukan bahwa laju pertumbuhan kecambah jagung meningkat dengan semakin besarnya ukuran biji. Demikian pula benih yang berbentuk bulat, lebih tinggi laju pertumbuhannya dari pada yang berbentuk pipih. Panjang akar primer benih yang berasal dari biji besar selama periode simpan untuk varietas Lamuru berkisar 11,98 – 17,85 cm, Anoman berkisar 13,65 – 17,67 cm dan Srikandi Kuning-1 berkisar 14,62 – 17,84 cm, sedangkan pada benih yang berasal dari campuran biji besar dan kecil untuk varietas Lamuru berkisar 13,67 – 17,23 cm, Anoman berkisar 13,70 – 17,87 cm dan Srikandi Kuning-1 berkisar 14,40 – 18,87 cm (Gambar 4a dan 4b). Berdasarkan hasil pengamatan varietas Srikandi Kuning-1 selain mempunyai daya 482
Prosiding Pekan Serealia Nasional, 2010
ISBN : 978-979-89-40-29-3
lebih banyak pada benih yang berukuran besar sehingga kemampuan membentuk epikotil dan radikal akan lebih besar dan kuat. Berat kering kecambah selama periode simpan pada benih dari biji besar untuk varietas Lamuru berkisar 0,18 – 0,23 g/kec, Anoman berkisar 0,19 – 0,22 g/kec dan Srikandi kuning-1 berkisar 0,18 – 0,21 g/kec, sedangkan pada benih dari biji campuran besar dan kecil untuk varietas Lamuru berkisar 0,18 – 0,22 (g/kec), Anoman berkisar 0,15 – 0,22 (g/ kec) dan Srikandi Kuning-1 berkisar 0,18 – 0,22 (g/kec) (Gambar 5a dan 5b.). Pada gambar 5a dan 5b menunjukkan tidak terjadi perbedaan yang mencolok pada berat kering kecambah antara varietas Lamuru, Anoman dan Srikandi Kuning-1 selama periode simpan, namun pada benih dari campuran besar dan kecil lebih berfluktuasi.
Nilai daya hantar listrik selama periode simpan pada benih dari biji besar untuk varietas Lamuru berkisar 13,71 – 28,13 µmhos/cm2/g, Anoman berkisar 12,03 – 26,01 µmhos/cm2/g dan Srikandi Kuning-1 berkisar 14,62 – 32,84 µmhos/cm2/g, sedangkan pada benih dari campuran biji besar dan kecil untuk varietas Lamuru berkisar 14,08 – 25,06 µmhos/cm2/g, Anoman berkisar 12,75 – 28,32 µmhos/cm2/g dan Srikandi Kuning-1 berkisar 13,67 – 28,81 µmhos/cm2/g (Gambar 6a dan 6b). Pada umumnya semua benih baik dari biji besar maupun campuran biji besar dan kecil terjadi peningkatan daya hantar listrik selama periode simpan. Peningkatan daya hantar listrik ini belum mempengaruhi daya berkecambah (daya berkecambah masih di atas 80%).
483
Prosiding Pekan Serealia Nasional, 2010
ISBN : 978-979-89-40-29-3
Pada umumnya pH air rendaman benih untuk semua varietas mengalami penurunan selama periode simpan. Benih dari biji besar mempunyai pH untuk varietas Lamuru berkisar 4,44 – 5,23; Anoman berkisar 4,47 – 5,25 dan Srikandi Kuning-1 berkisar 5 – 5,58, sedangkan benih dari campuran biji besar dan kecil untuk varietas Lamuru mempunyai pH berkisar 4,37 – 5,20, Anoman berkisar 4,43 – 5,30 dan Srikandi Kuning-1 berkisar 4,70 – 5,67. Terjadinya penurunan pH menunjukkan adanya unsur-unsur yang larut dalam air rendaman benih akibat adanya bocoran selama proses imbibisi. Menurut Suarni dan S. Widowati (2007), jagung mengandung berbagai mineral esensial seperti K, Na, P, Ca, dan Fe (Gambar 7a dan 7b).
Kesimpulan Dari pengamatan yang dilakukan diperoleh kesimpulan bahwa : 1. Varietas Srikandi Kuning-1 mempunyai laju penurunan mutu fisiologis yang lebih rendah baik pada benih dari biji besar maupun campuran biji besar dan kecil. 2. Peningkatan daya hantar listrik dan nilai pH yang rendah pada air rendaman benih menunjukkan terjadi kebocoran selama proses imbibisi pada benih. 3. Berat kering kecambah selama periode simpan tidak menunjukkan perbedaan pada semua varietas baik pada benih dari biji besar maupun campuran biji besar dan kecil. 4. Penyimpanan benih dengan kadar air yang rendah mampu mempertahankan mutu fisiologis benih selama periode simpan baik pada benih dari biji besar maupun campuran biji besar dan kecil.
Daftar Pustaka Rahaman A. El dan Bourdu. 1986. The effect of grain size and shape on some charachteristics of early maize development. Agronomic 6 : 181-186. Gardner, F. P., R. B. Pearce, dan R. L. Mitchell. 1991. Physiology of Crop Plants. (Terjemahan Susilo, H dan Subiyanto). UI Press. Miller, E. C. 1938. Plant Physiology. Mc Graw Hill Book Co., Inc. New York. Priestley, D.A. 1986. Seed Aging. Comstcok Publishing Associates. A Division of Cornell Univ. Press. Sadjad, S., M. Poernomohadi, Z. Jusup, dan Z. A. Pian. 1974. Penuntun Praktikum Teknologi Benih. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
484
Prosiding Pekan Serealia Nasional, 2010
ISBN : 978-979-89-40-29-3
Saenong., Syafruddin, N. Widiyati dan R. Arief. 1999. Penetapan Cara Pendugaan Daya Simpan Benih Jagung. Teknologi Unggulan, Pemacu Pembangunan Pertanian. Badan Litbang Pertanian. Jakarta.
Salomao, A. N. 2002. Tropical Seeds Species Responces to Liquid Nitrogen Exposure. Braz J. Plant Physiol. 14 : 133-138. Suarni dan S. Widowati. 2007. Struktur, Komposisi dan Nutrisi Jagung dalam Teknik Produksi dan Pengembangan. Jagung. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Badan Litbang Pertanian. Jakarta.
Saleh, Salim M. 2004. Pematahan Dormansi Benih Aren Secara Fisik pada Berbagai Lama Ekstraksi Buah. Agrosains 6 : 7883.
485
