PEMANFAATAN ALAT PENGUSANGAN CEPAT (APC) TIPE IPB 77-1 MM UNTUK PENDUGAAN VIGOR DAYA SIMPAN BENIH JAGUNG (Zea mays L.)
RIAH BADRIAH A24080076
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012
RINGKASAN
RIAH BADRIAH. Pemanfaatan Alat Pengusangan Cepat (APC) Tipe IPB 77-1 MM untuk Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Jagung (Zea mays L.) Dibimbing
oleh
MARYATI
SARI
dan
MOHAMAD
RAHMAD
SUHARTANTO.
Penelitian ini merupakan penelitian uji coba alat pengusangan cepat (APC) tipe IPB 77-1 MM hasil modifikasi dari alat pengusangan cepat sebelumnya yang telah diperbaharui kembali. Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM masih terus dalam penyempurnaan agar memungkinkan terjadinya devigorasi benih secara bertahap, dengan sistem pergerakan benih dalam keadaan non-stasioner di ruang deraan uap etanol atau deraan uap panas. Hasil dari penelitian ini dapat dijadikan sebagai dasar untuk menentukan metode pengusangan benih yang paling tepat berdasarkan pada prinsip kerja APC tipe IPB 77-1 MM. Percobaan dalam penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor, Bogor, pada bulan November 2011-Mei 2012. Penelitian ini terdiri dari dua percobaan. Percobaan I adalah pengusangan cepat benih secara fisik dengan menggunakan penderaan uap panas selama 0 menit, 15 menit (1x15′), 30 menit (2x15′), 45 menit (3x15′), dan 60 menit (4x15′). Percobaan II adalah pengusangan cepat secara kimia dengan menggunakan penderaan uap etanol 95% selama 0 menit, 25 menit (1x25′), 50 menit (2x25′), 75 menit (3x25′), dan 100 menit (4x25′). Kedua percobaan disusun dengan dua faktor perlakuan. Faktor perlakuan 1 adalah tiga lot benih dengan tingkat vigor yang berbeda, dan faktor perlakuan 2 adalah waktu pengusangan cepat benih dalam APC tipe IPB 77-1 MM. Model statistik yang digunakan adalah analisis regresi linier sederhana dan analisis korelasi regresi. Pendekatan dengan analisis regresi linier sederhana bertujuan untuk mengetahui dan menduga hubungan antara waktu pengusangan dengan peubah viabilitas dan vigor benih. Nilai koefisien korelasi (r) digunakan untuk melihat arah dan keeratan hubungan kedua peubah.
iii
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat korelasi negatif pada tiga tingkat vigor yang digunakan antara tolok ukur daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, indeks vigor, dan kecepatan tumbuh dengan waktu pengusangan benih. Semakin lama waktu pengusangan benih jagung di APC tipe IPB 77-1 MM, tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan potensi tumbuh maksimum benih jagung semakin menurun. Koefisien korelasi pada hampir semua tolok ukur bernilai mendekati satu (≈ 1) yang menggambarkan terdapat hubungan sangat erat antara parameter viabilitas dan vigor dengan waktu pengusangan benih jagung. Nilai vigor hasil pengusangan fisik dan kimia merupakan fungsi nilai dari hasil bagi vigor awal benih (Va) dengan besar sudut kemiringan kurva (α). Nilai vigor daya simpan berbanding lurus dengan vigor awal dan berbanding terbalik dengan sudut kemiringan garis (α). Semakin besar Va dan semakin kecil α maka vigor daya simpan semakin besar. Nilai vigor yang diperoleh diharapkan dapat digunakan untuk menganalisis vigor daya simpan benih jagung yang dilihat dari laju penurunan garis regresinya. Namun pendugaan vigor daya simpan benih jagung dapat ditentukan hanya jika tingkat vigor benih memiliki viabilitas potensial yang sama (DB ≥ 80%), sehingga semakin besar nilai vigor, maka vigor daya simpan benih jagung semakin tinggi. Hanya saja, hasil percobaan ini belum menunjukkan konsistensi pada penurunan vigor hasil pengusangan cepat benih secara kimia.
PEMANFAATAN ALAT PENGUSANGAN CEPAT (APC) TIPE IPB 77-1 MM UNTUK PENDUGAAN VIGOR DAYA SIMPAN BENIH JAGUNG (Zea mays L.)
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
RIAH BADRIAH A24080076
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012
Judul
: PEMANFAATAN ALAT PENGUSANGAN CEPAT (APC) TIPE IPB 77-1 MM UNTUK PENDUGAAN VIGOR DAYA SIMPAN BENIH JAGUNG (Zea mays L.)
Nama
: RIAH BADRIAH
NIM
: A24080076
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Maryati Sari SP, MSi. NIP 19700918 200003 2 001
Dr.Ir. M.R. Suhartanto, MS. NIP 19630923 198811 1 001
Mengetahui, Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc. Agr. NIP. 19611101 198703 1 003
Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 20 Agustus 1991. Penulis merupakan anak ke-4 dari Bapak Bahtiar dengan Ibu Saniah. Tahun 2002 penulis lulus dari SD Negeri Padaasih, kemudian pada tahun 2005 berhasil menyelesaikan pendidikan di SMP Negeri 2 Gunungguruh, Sukabumi. Selanjutnya, penulis menyelesaikan pendidikan di SMA Negeri 1 Cisaat, Sukabumi pada tahun 2008. Pada tahun 2008, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI sebagai mahasiswa Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Selama menjadi mahasiswa, penulis mengikuti UKM Karate dan pernah mengikuti kejuaraan nasional antar mahasiswa UNS Cup dan Bakrie Cup pada tahun 2009 dan 2012. Penulis mendapatkan beasiswa Pemprov Jabar Satu Siklus selama 4 tahun. Penulis juga aktif di berbagai organisasi mahasiswa. Tahun 2009 penulis menjabat sebagai anggota Himagron dalam bidang Kewirausahaan, tahun 2009-2011 sebagai bendahara Agrohotplate Himagron. Selain itu, penulis pernah mengikuti program IPB Goes to Field 2010 di PTPN VIII Kebun Gede-Cugenang selama 1 bulan, penulis juga mengikuti kepanitiaan di beberapa acara yang diadakan di IPB. Pada tahun 2012, penulis menjadi asisten mata kuliah DasarDasar Ilmu dan Teknologi Benih dan asisten mata kuliah Metode Statistika.
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan kekuatan dan hidayah sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penelitian dengan judul “Pemanfaatan Alat Pengusangan Cepat (APC) Tipe IPB 77-1 MM untuk Pendugaan Vigor Daya Simpan Benih Jagung (Zea mays L.)”, dilaksanakan karena terdorong oleh keinginan untuk ikut serta mengambil peran, meski hanya menjadi bagian kecil dalam proses modifikasi APC tipe IPB 77-1 MM sebagai alat pengusangan cepat benih yang diharapkan dapat berfungsi untuk menduga vigor daya simpan benih jagung. Percobaan dalam penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Maryati Sari, SP. MSi. dan Dr. Ir. M. Rahmad Suhartanto, MSi. yang telah memberikan bimbingan dan arahan yang terkait dengan kegiatan penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Anas D. Susila, MSi. sebagai pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan terhadap penulis selama studi. 3. Dr. Ir. Winarso D. Widodo, MSi. yang telah bersedia menguji dan memberikan masukan untuk perbaikan skripsi ini. 4. Mamah dan Ayah, serta Kakak-kakakku yang selama ini memberikan doa, dukungan moril dan motivasinya kepada penulis. 5. Pak Rahmat yang telah memperbaiki dan membantu mengarahkan pengoperasian APC tipe IPB 77-1 MM. 6. Jahari
Baharizki
yang
telah
memberikan
bantuan,
koreksi dan
dukungannya. 7. Nisa, Ayu, Adisti, Mela, Elin, dan Beny yang telah memberikan bantuan dan dukungannya, juga AGH 45 (Indigenous 45) yang tidak bisa disebutkan satu per satu. Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi penulis dan semua pihak yang berkepentingan. Bogor, Juni 2012 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL ...................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
viii
PENDAHULUAN ................................................................................... Latar Belakang ............................................................................ Tujuan ........................................................................................ Hipotesis .....................................................................................
1 1 3 3
TINJAUAN PUSTAKA........................................................................... Vigor Daya Simpan Benih .......................................................... Pengusangan Cepat pada Benih ................................................... Alat Pengusangan Cepat Tipe IPB 77-1 MM............................... Sifat Fisik dan Kimia Benih Jagung ............................................
4 4 4 7 10
BAHAN DAN METODE ........................................................................ Tempat dan Waktu ...................................................................... Bahan dan Alat ........................................................................... Metode ....................................................................................... Pelaksanaan Penelitian ................................................................ Pengamatan ................................................................................
12 12 12 12 15 18
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ Percobaan Pendahuluan .............................................................. Pengusangan Cepat Benih secara Fisik ........................................ Pengusangan Cepat Benih secara Kimia ...................................... Analisis Nilai Vigor Hasil Pengusangan Fisik dan Kimia ............
20 20 21 25 27
KESIMPULAN ....................................................................................... Kesimpulan.................................................................................
30 30
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
31
LAMPIRAN ............................................................................................
33
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Nilai tengah status viabilitas dan vigor benih jagung ..................
16
2. Rekapitulasi hasil analisis regresi dan korelasi yang menghubungkan antara tolok ukur pengujian viabilitas dan vigor benih jagung dengan waktu pengusangan cepat benih secara fisik .........................................................................
23
3. Rekapitulasi hasil analisis regresi dan korelasi yang menghubungkan antara tolok ukur pengujian viabilitas dan vigor benih jagung dengan waktu pengusangan cepat benih secara kimia .......................................................................
26
4. Nilai vigor hasil pengusangan cepat benih secara fisik dan kimia pada APC tipe IPB 77-1 MM .............................................
28
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM .........................
8
2. Sketsa APC tipe IPB 77-1 MM ............................................
9
3. Struktur benih jagung ..........................................................
10
4. Diagram alir pelaksanaan penelitian ....................................
13
5. Controlled deterioration benih jagung .................................
15
6. Pelembaban benih jagung dengan kertas stensil basah .........
16
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1. Nilai rataan daya berkecambah benih jagung hasil pengusangan cepat fisik dan kimia.......................................
34
2. Garis regresi kadar air benih jagung setelah diusangkan pada lama waktu pengusangan secara fisik ..........................
34
3. Garis regresi nilai daya berkecambah benih jagung pada lama waktu pengusangan secara fisik…………………........
35
4. Garis regresi nilai indeks vigor benih jagung pada lama waktu pengusangan secara fisik………………………. .......
35
5. Garis regresi nilai kecepatan tumbuh benih jagung pada lama waktu pengusangan secara fisik…………………........
36
6. Garis regresi nilai potensi tumbuh maksimum benih jagung pada lama waktu pengusangan secara fisik ...............
36
7. Garis regresi kadar air benih jagung setelah diusangkan pada lama waktu pengusangan secara kimia ........................
37
8. Garis regresi nilai daya berkecambah benih jagung pada lama waktu pengusangan secara kimia.................................
37
9. Garis regresi nilai indeks vigor benih jagung pada lama waktu pengusangan secara kimia .........................................
38
10. Garis regresi nilai kecepatan tumbuh benih jagung pada lama waktu pengusangan secara kimia.................................
38
11. Garis regresi nilai potensi tumbuh maksimum benih jagung pada lama waktu pengusangan secara kimia .............
39
PENDAHULUAN
Latar Belakang Jagung merupakan salah satu sumber karbohidrat yang banyak dikonsumsi masyarakat setelah padi. Selain sebagai bahan pangan, jagung juga dimanfaatkan sebagai pakan ternak dan bahan baku industri dengan tingkat kebutuhan yang besar. Luas lahan produksi jagung pada tahun 2010 mencapai 4,143,246 ha (BPS, 2011). Jika kebutuhan benih per hektarnya adalah 20-30 kg, maka kebutuhan benih untuk seluas lahan tersebut bisa mencapai 124,297.38 ton. Kebutuhan ini mengakibatkan perlunya penyediaan benih jagung yang tinggi. Penyediaan benih yang tinggi mengakibatkan adanya stok benih dalam gudang penyimpanan, sehingga benih harus mengalami penyimpanan. Namun salah satu hal yang menjadi perhatian dalam industri dan perdagangan benih adalah daya simpan benih. Daya simpan benih adalah kemampuan maksimum lamanya suatu lot benih yang dapat disimpan dalam suatu kondisi simpan tertentu. Daya simpan dan kekuatan tumbuh benih tercakup dalam vigor benih. Benih dikatakan bervigor tinggi apabila mutunya tetap baik setelah melewati periode simpan tertentu atau setelah benih disimpan dalam lingkungan suboptimum. Vigor benih selama periode simpan tersebut disebut vigor daya simpan benih atau V DS (Sadjad et al., 1999). Vigor daya simpan merupakan suatu parameter vigor benih yang ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk disimpan dalam keadaan suboptimum. Benih yang memiliki VDS tinggi mampu disimpan untuk periode simpan yang normal dalam keadaan suboptimum dan akan lebih panjang daya simpannya jika dalam keadaan ruang simpan yang optimum. Oleh karena itu, salah satu cara simulasi vigor daya simpan benih adalah pengusangan cepat benih. Dengan cara tersebut, dugaan viabilitas benih setelah disimpan dalam waktu beberapa bulan dapat dilakukan dengan proses pengusangan dalam waktu yang jauh lebih singkat. Pada tahun 1964, Sadjad menemukan bahwa benih jagung yang diperlakukan dengan larutan etanol mengalami kemunduran (Sadjad, 1974). Berdasarkan penemuannya tersebut, Sadjad merancang alat pengusangan cepat
2
(APC) tipe IPB 77-1 untuk menduga daya simpan benih dengan menggunakan uap etanol 95%. Alat ini telah mengalami modifikasi lebih lanjut untuk mencapai efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan prototype yang ada sebelumnya. Alat yang telah dimodifikasi tersebut dinamakan APC tipe IPB 77-1 M. Hasil penelitian Sadjad (1991) menunjukkan bahwa pada alat tersebut terjadi peningkatan efisiensi penderaan uap etanol dari kelipatan 60 menit pada APC tipe IPB 77-1 menjadi 30 menit pada APC tipe IPB 77-1 M untuk benih jagung, dan dari 30 menit pada APC tipe IPB 77-1 menjadi 20 menit pada APC tipe IPB 77-1 M untuk benih kedelai. Selanjutnya APC tipe IPB 77-1 M dimodifikasi lagi dengan menambahkan mekanisme uap panas dan merekayasa sistem pergerakan benih dalam keadaan non-stasioner. Alat tersebut dinamakan APC tipe IPB 77-1 MM (Sadjad et al., 1999). Selanjutnya pada tahun 2011, APC tipe IPB 77-1 MM diperbaharui lagi dengan model tampilan ukuran yang lebih kecil (60% dari prototype APC sebelumnya). Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM ini dirancang untuk memungkinkan terjadinya devigorasi benih secara bertahap agar proses devigorasi tersebut hanya terfokus pada benih yang akan didera. Devigorasi yang dilakukan dengan menempatkan benih dalam keadaan nonstasioner dan penderaannya dapat dilakukan dengan uap panas (fisik) atau uap etanol (kimia) dalam waktu yang bertahap. Suhartanto (1994) telah melakukan penelitian uji sistem multiplikasi devigorasi secara fisik dan kimia dengan APC tipe IPB 77-1 MM, sehingga dalam penelitian ini dicoba untuk menguji pemanfaatan APC tipe IPB 77-1 MM hasil modifikasi yang telah diperbaharui kembali. Pengujian dengan alat tersebut akan dilakukan secara fisik dan kimia pada kasus benih jagung dengan tingkat vigor yang berbeda. Penderaan secara fisik dilakukan dengan pemberian uap panas, sedangkan secara kimia dilakukan dengan pemberian uap etanol selama proses devigorasi. Dampak penderaan fisik-kimiawi terhadap benih jagung dalam tingkat vigor yang berbeda akan dipelajari dalam penelitian ini.
3
Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk: 1. Memperoleh prosedur penggunaan alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM. 2. Menguji pemanfaatan alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM untuk pendugaan vigor daya simpan benih jagung dengan menggunakan pengusangan fisik dan kimia.
Hipotesis 1. Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan benih jagung (Zea mays L.) dengan melihat hubungan berbagai parameter viabilitas dan vigor benih dengan waktu pengusangan cepat. 2. Vigor daya simpan berbanding lurus dengan vigor awal (Va), tetapi berbanding terbalik dengan sudut kemiringan (α) garis regresi hubungan viabilitas dan vigor benih dengan waktu pengusangan, maka VDS =
𝑉𝑎 𝛼
TINJAUAN PUSTAKA
Vigor Daya Simpan Benih Menurut Sadjad et al. (1999) vigor daya simpan (VDS) adalah suatu parameter vigor benih yang ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk disimpan dalam keadaan suboptimum. Benih yang memiliki VDS tinggi mampu disimpan untuk periode simpan yang normal dalam keadaan suboptimum dan akan lebih panjang daya simpannya jika dalam keadaan ruang simpan yang optimum. Benih yang mempunyai daya simpan lama, berarti mampu melampaui periode simpan yang panjang. Jika benih sudah dapat melampaui penyimpanan dan masih memiliki vigor kekuatan tumbuh yang tinggi, maka dapat dikatakan bahwa benih tersebut memiliki vigor daya simpan yang tinggi. Daya simpan benih dipengaruhi oleh faktor genetik yang disebut innate factor; faktor lapangan mulai benih ditanam, pertumbuhan tanaman, pemasakan, pemanenan, pengolahan, sampai benih siap disimpan, yang disebut induced factor; dan kondisi penyimpanan, termasuk lamanya disimpan yang disebut enforced factor (Sadjad et al., 1999). Kemunduran benih merupakan proses penurunan mutu secara berangsurangsur dan kumulatif serta tidak dapat balik (irreversible) akibat perubahan fisiologis yang disebabkan oleh faktor dari dalam benih. Proses penuaan atau mundurnya vigor secara fisiologis ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, penurunan pemunculan kecambah di lapangan (field emergence), terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatnya kepekaan terhadap lingkungan yang ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman (Copeland dan McDonald, 2001). Oleh karena itu, vigor daya simpan harus terus dikonservasi agar tetap memiliki vigor kekuatan yang tinggi.
Pengusangan Cepat pada Benih Metode uji pengusangan cepat merupakan salah satu metode pengujian vigor benih. Vigor benih ini menggambarkan beberapa karakteristik yang
5
berhubungan dengan penampilan suatu lot benih, seperti kemampuan benih untuk berkecambah setelah mengalami penyimpanan (Lindayanti, 2006). Metode uji pengusangan cepat telah diusulkan oleh Delouche dan Baskin (Asiedu et al., 2000) untuk mengevaluasi daya simpan benih. Karakteristik dari pengusangan cepat benih adalah cepat, murah, mudah dan dapat digunakan untuk berbagai spesies (Copeland dan McDonald, 2001). Pengusangan cepat secara fisik dilakukan dengan cara menyimpan benih dalam keadaan lembab pada suhu yang tinggi sehingga akan kehilangan viabilitasnya. Suhu yang tinggi dapat meningkatkan proses metabolisme benih, dan kelembaban yang tinggi dapat meningkatkan kadar air benih yang akibatnya aktivitas enzim hidrolitik dan respirasi benih meningkat. Semakin lama proses respirasi berlangsung, semakin banyak pula cadangan makanan benih yang digunakan. Perombakan cadangan makanan benih menyebabkan terjadinya serangkaian proses metabolisme dapat menurunkan viabilitas benih (Justice dan Bass, 2002). Pengusangan cepat secara fisik (accelerated ageing) telah digunakan sebagai salah satu metode uji vigor benih yang digunakan secara resmi oleh International Seed Testing Association (ISTA). Pengusangan cepat adalah percepatan laju kerusakan benih dengan perlakuan suhu dan RH tinggi (95%), sehingga kadar air meningkat dan menyebabkan kemunduran benih lebih cepat. Benih vigor tinggi akan bertahan pada kondisi ekstrim tersebut dibandingkan benih vigor rendah, sehingga benih bervigor tinggi akan memiliki perkecambahan yang tinggi, sedangkan benih yang bervigor rendah akan kehilangan kemampuannya untuk berkecambah (ISTA, 2010). Beberapa
penelitian
menunjukkan
bahwa
penggunaan suhu
dan
kelembaban yang tinggi dapat menurunkan viabilitas benih dengan cepat sehingga dapat digunakan untuk menduga vigor daya simpan benih. Penelitian Ferdianti (2007) yang menggunakan metode pengusangan cepat (MPC) fisik pada suhu 45oC dan kelembaban nisbi 100% dengan waktu 48, 96, dan 144 jam efektif untuk uji vigor daya simpan benih gandum. Menurut Peng et al. (2011) dalam penelitiannya untuk benih gandum, kondisi pengusangan cepat yang optimal adalah pengusangan benih pada suhu 55oC dengan RH 90%.
6
Pengusangan cepat
juga dapat
dilakukan secara kimia,
dengan
menggunakan dampak etanol. Sadjad et al. (1999) menyatakan bahwa dampak etanol terhadap viabilitas benih jagung ditemukan Sadjad pada tahun 1964 dan digunakan dalam penelitiannya dengan substrat kertas untuk uji viabilitas. Menurut Pian (1981), perlakuan benih dengan uap etanol dapat meningkatkan kandungan etanol dalam benih yang mengakibatkan perubahan sifat molekul makro yang berpengaruh terhadap enzim, membran sel, mitokondria dan organel lainnya yang berperan dalam perkecambahan benih. Oleh karenanya, benih jagung yang dimundurkan secara cepat dengan deraan uap etanol menunjukkan peningkatan kadar alkohol dalam benih tersebut, dan hubungannnya sangat nyata dengan mundurnya viabilitas benih. Selanjutnya, Shintarika (2011) menyatakan waktu yang diperlukan dalam pengusangan benih untuk pengujian vigor daya simpan (VDS) benih padi dengan uap etanol 96% adalah 1.46 jam (87.6 menit) untuk padi gogo, 2.59 jam (155.4 menit) untuk padi sawah, 1.08 jam (64.8 menit) untuk padi rawa. Pengusangan cepat secara kimia dapat dilakukan juga dengan cara merendam benih dalam cairan methanol atau etanol. Menurut Musgrave (1980) yang meneliti kemunduran benih kedelai dalam cairan methanol, menyatakan bahwa gejalanya juga dapat merusak dinding sel, sehingga kebocoran hasil metabolisme dapat terjadi. Addai dan Kantanka (2006) melakukan perendaman benih kedelai dalam 20% cairan etanol dan 20% cairan methanol selama 2 jam, dalam penelitiannya ia menyimpulkan bahwa perendaman cairan etanol memberikan indikasi yang lebih baik pada vigor daya simpan beberapa varietas kedelai dibandingkan dengan cairan methanol. Hasil penelitian Agustin (2010), menunjukkan bahwa penggunaan konsentrasi etanol 20% dinilai paling efektif digunakan untuk membedakan tingkat vigor ketahanan benih kedelai terhadap pengusangan cepat. Dengan demikian, hal tersebut dapat memberikan gambaran tentang metode pengusangan cepat. Manfaat dari pengusangan cepat benih secara kimia adalah waktu yang digunakan dalam pelaksaannya lebih cepat dan cendawan tidak mampu berkembang.
7
Alat Pengusangan Cepat Tipe IPB 77-1 MM Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 direkayasa oleh Sadjad pada tahun 1977 untuk menduga daya simpan benih jagung dengan menggunakan uap etanol 95%. Selanjutnya APC tipe IPB 77-1 dimodifikasi menjadi APC tipe IPB 77-1 M. Modifikasi yang dilakukan adalah dengan memberikan mekanisme tiupan blower sehingga benih dapat bergerak dan memberikan sumber panas dalam ruang deraan di bagian bawah tabung benih. Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 M ini dibuat tiga ulangan, dimana masing-masing mesin dihubungkan dengan saluran angin dan uap etanol yang dikeluarkan ke luar ruangan dengan sebuah exhaust fan. Mesin peniup angin dan aerator peniup uap etanol dibuat terpisah, sehingga modifikasi ini dapat mewujudkan peubah-peubah peniup uap etanol saja, peniup angin saja, dan peniup angin dengan peniupan uap etanol (LPPM IPB, 1991). Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 M dimodifikasi lanjut lagi menjadi APC tipe IPB 77-1 MM. Modifikasi dilakukan dengan menambah mekasime fisik (uap panas) dan sistem pergerakan benih yang non-stasioner (Sadjad et al., 1999). Selanjutnya, Suhartanto (1994) melakukan penelitian pada APC tipe IPB 77-1 MM untuk menyempurnakan sistem pergerakan benih dalam ruang deraan yang lebih efisien dalam rangka uji SMD (Studi Multiplikasi Devigorasi). Pada tahun 2011, APC tipe IPB 77-1 MM diperbaharui lagi dengan model tampilan ukuran yang lebih kecil (60% dari prototype APC sebelumnya). Alat penguasangan cepat tipe IPB 77-1 MM memungkinkan terjadinya devigorasi benih secara bertahap yang dilakukan dengan menempatkan benih dalam keadaan non-stasioner dan penderaannya dapat dilakukan dengan uap panas dan uap etanol dalam waktu yang bertahap. Deraan uap etanol merupakan pengusangan cepat benih secara kimia, sedangkan deraan uap panas merupakan pengusangan cepat benih secara fisik. Prinsip kerja alat ini adalah memundurkan benih secara buatan dengan mengalirkan uap panas atau uap etanol menggunakan kompresor, sehingga udara yang mengandung uap panas atau uap etanol dialirkan ke dalam wadah yang telah diisi benih yang akan diusangkan dengan bantuan motor penggerak untuk menempatkan benih dalam keadaan non-stasioner. Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM terdiri dari empat bagian utama, yaitu
tabung benih yang akan diusangkan, wadah tempat penguapan
8
etanol, wadah tempat penguapan air panas dan motor penggerak (Gambar 1). Tampak bagian depan alat, terdapat motor penggerak benih dan selang untuk saluran sisa uap panas selama pengusangan fisik. Motor penggerak benih menempel di bagian luar tutup alat yang dihubungkan dengan kerekan (pulley) untuk menggerakan sebuah poros di dalam ruang deraan yang di permukaanya dipasang 12 tabung wadah benih (Gambar 1c dan 1e). Motor penggerak ini yang menempatkan benih dalam keadaan non-stasioner. Tampak samping alat, terdapat dua buah tombol hijau untuk mengatur waktu pemasukan uap dan waktu penderaan, dan satu tombol merah untuk penderaan (Gambar 1a). Tampak bagian belakang alat, terdapat tombol on-off, tombol pengatur pemakaian fisik dan kimia, kran uap panas dan etanol, wadah penguapan uap etanol, wadah penampung uap panas, heater dan wadah air (Gambar 2). Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM mempunyai dua belas tabung plastik untuk wadah benih yang akan diusangkan (Gambar 2). Tiap tabung dapat diisi benih sebanyak ± 100 butir.
B
A
C
D
Gambar 1. Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM. (A). Tampak samping kiri; (B). Tampak samping kanan; (C). Tampak Belakang; (D). Tampak depan; (E). Penampilan dalam.
E
9
15
Tampak depan
2
6
1 3
4
5
7 8
Tampak belakang 10
9 11
14
12 13
Keterangan: 1. Engsel 2. Motor 3. Bering 4. Lampu kontrol 5. Timer 6. Motor penggerak 7. Gigi payung 8. Tempat benih 9. Wadah etanol 10. Kran uap air 11. Kran etanol 12. Tabung pemanas air 13. Tabung pemanas etanol 14. Aerator 15. Ruang deraan
Gambar 2. Sketsa APC tipe IPB 77-1 MM
10
Sifat Fisik dan Kimia Benih Jagung Kulit benih jagung merupakan lapisan luar nucellus yang mengalami suberasi yang bersifat semipermeabel (Sadjad et al., 1999). Artinya, hanya zat zat tertentu saja yang dapat menembus kulit jagung. Permeabilitas kulit benih yang tinggi akan mengaktifkan enzim-enzim yang berperan dalam metabolisme benih, salah satunya adalah enzim respirasi yang menggunakan substrat dari cadangan makanan dalam benih sehingga persediaan untuk pertumbuhan embrio berkurang (Purwanti, 2004). Secara struktural, benih jagung yang telah matang terdiri atas empat bagian utama, yaitu perikarp, lembaga, endosperm, dan tip kap (Gambar 3). Perikarp merupakan lapisan luar biji yang dilapisi oleh testa dan lapisan aleuron. Pada taraf tertentu, lapisan ini membentuk membran yang dikenal sebagai kulit biji atau testa/aleuron yang secara morfologi adalah bagian endosperm. Lembaga merupakan bagian yang cukup besar, tersusun atas dua bagian yaitu skutelum dan poros embrio (embryonic axis). Endosperm merupakan bagian terbesar dari biji jagung, yaitu sekitar 85% terdiri atas karbohidrat dari bagian yang lunak (floury endosperm) dan bagian yang keras (horny endosperm) (Wilson, 1981). Tip kap adalah bagian yang menghubungkan biji dengan janggel. Lapisan aleuron, perikarp, dan lembaga mengandung protein dengan kadar yang berbeda. Lembaga juga mengandung lemak dan mineral (Inglett, 1987).
Gambar 3. Struktur benih jagung
11
Jagung tergolong tanaman serealia yang mengandung karbohidrat. Karbohidrat bersifat agak higroskopis, sehingga mudah menyerap dan menahan air dari lingkungannya (Justice dan Bass, 2002). Kandungan asam lemak yang dimiliki benih jagung (oleat dan linoleat) mudah teroksidasi baik secara spontan maupun enzimatis, sehingga dapat menurunkan viabilitas benih (Copeland dan McDonald, 2001).
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Percobaan dalam penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih Departemen Agronomi dan Hortikultura Faperta IPB. Pelaksanaan percobaan dimulai dari bulan November 2011 sampai dengan Mei 2012.
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam percobaan ini antara lain adalah benih jagung hibrida SHS-11, etanol 95%, dan kertas merang. Peralatan yang digunakan adalah APC tipe IPB 77-1 MM (Gambar 1 dan 2), germinator tipe IPB 72-1, alat pengepres kertas merang tipe IPB 75-1, oven, desikator, cawan, toples dan timbangan.
Metode Penelitian ini terdiri dari dua percobaan. Percobaan I adalah pengusangan cepat benih secara fisik dengan menggunakan penderaan uap panas dan percobaan II adalah pengusangan cepat secara kimia dengan menggunakan penderaan uap etanol 95% pada APC tipe IPB 7-1 MM. Diagram alir pelaksanaan penelitian ditampilkan pada Gambar 4. Pengusangan cepat fisik dan kimia dilakukan pada benih jagung dengan tingkat vigor yang berbeda. Tingkat vigor benih yang berbeda dilakukan dengan cara penyimpanan benih pada suhu kamar dan deteriorasi terkontrol (Controlled deterioration). Penyimpanan benih dilakukan pada suhu kamar (suhu 23oC dan kelembaban nisbi 75%) selama 5 hari sebagai V1, dan perlakuan benih jagung dengan controlled deterioration selama 4 hari (V2), dan selama 6 hari (V3). Controlled deterioration dilakukan melalui penyimpanan benih jagung secara terkontrol dengan menggunakan toples yang didalamnya berisi air sehingga tercipta kelembaban tinggi 97% pada suhu 28oC selama 4 dan 6 hari. Benih
13
selanjutnya dipaparkan pada suhu ruang selama sepuluh hari dengan tujuan kadar air benih mencapai kesetimbangan sebesar 11%.
Satu lot benih jagung hibrida SHS 11
Pembuatan tiga lot benih: 1. Penyimpanan benih pada suhu 23 oC dan RH 75% selama 5 hari (V1)
2. Controlled deteriorationpada suhu 28oC dan RH 97% selama 4 hari (V2) 3. Controlled deteriorationpada suhu 28oC dan RH 97% selama 6 hari (V3)
Penyamaan kadar air benih tiap vigor selama 10 hari sampai KA mencapai ± 11%
Pelembaban benih selama 20 jam (KA ± 26%)
Pengusangan cepat benih secara fisik pada 0, 15, 30, 45 dan 60 menit.
Pengusangan cepat benih secara kimia pada 0, 25, 50, 75 dan 100 menit.
Analisis Viabilitas dan Vigor Benih: 1. Daya Berkecambah 2. Potensi Tumbuh Maksimum 3. Indeks Vigor 4. Kecepatan Tumbuh 5. Kadar Air
Gambar 4. Diagram alir pelaksanaan penelitian
14
Sebelum melakukan penelitian ini, telah dilakukan pre-experimen penderaan benih dalam APC tipe IPB 77-1 MM untuk mendapatkan waktu pengusangan benih dalam sistem devigorasi tersebut. Oleh karena itu, terdapat perbedaan waktu antara lamanya pengusangan fisik dengan pengusangan kimia. Sebelum melakukan pengusangan cepat benih, benih dilembabkan terlebih dahulu selama 20 jam hingga mencapai kadar air ± 26%. Tiga lot benih yang didapatkan selanjutnya akan didera dalam APC tipe IPB 7-1 MM selama 0 menit, 15 menit (1x15′), 30 menit (2x15′), 45 menit (3x15′), dan 60 menit (4x15′) untuk pengusangan fisik. Pada pengusangan kimia, benih didera selama 0 menit, 25 menit (1x25′), 50 menit (2x25′), 75 menit (3x25′), dan 100 menit (4x25′). Semua kombinasi perlakuan diberikan dalam tiga ulangan, sehingga jumlah satuan tiap unit percobaan adalah 75 satuan pada masing-masing percobaan. Kebutuhan benih dari setiap percobaan diasumsikan 25 butir benih per peubah per satuan percobaan. Model statistik yang digunakan adalah analisis regresi linier sederhana dan analisis korelasi regresi. Pendekatan dengan analisis regresi linier sederhana bertujuan untuk mengetahui dan menduga hubung anantara berbagai peubah viabilitas dan vigor benih dengan waktu pengusangan benih, dari analisis tersebut akan diperoleh persamaan regresi yaitu: y = a + bx Keterangan : y = Peubah viabilitas dan vigor benih (peubah bebas) a = Titik potong garis dengan sumbu y b = Kemiringan garis x = Waktu pengusangan benih (peubah tetap) Pendekatan dengan analisis korelasi regresi antara berbagai peubah viabilitas dan vigor dengan waktu pengusangan benih. Sumbu x adalah waktu pengusangan benih, sedangkan sumbu y adalah peubah viabilitas dan vigor benih. Nilai koefisien korelasi (r) digunakan untuk melihat arah dan keeratan hubungan kedua peubah (Walpole, 1997). Nilai koefisien korelasi yang mendekati 1 (r ≈ 1) menggambarkan adanya keeratan hubungan antara berbagai peubah viabilitas dan vigor dengan waktu pengusangan benih.
15
Pelaksanaan Penelitian Tahap pertama yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pembuatan lot benih. Benih yang digunakan adalah benih jagung hibrida SHS 11 yang dipanen pada bulan September 2011 dengan kadar air 10.1% dan daya berkecambah 88%. Pembuatan lot benih dilakukan untuk mendapatkan vigor yang berbeda. Lot benih tersebut terdiri dari penyimpanan benih pada suhu kamar selama 5 hari (V1), Controlled deterioration benih selama 4 hari (V2), dan Controlled deterioration benih selama 6 hari (V3). Penyimpanan benih pada suhu kamar dilakukan untuk mendapatkan kadar air kesetimbangan sebesar 11%. Controlled deterioration diperoleh dari penyimpanan benih jagung terkontrol dengan menggunakan toples yang didalamnya berisi air sebanyak 800 ml. Lot benih diletakkan diatas saringan yang berada di dalam toples dengan lama penyimpanan selama 4 dan 6 hari pada suhu 28oC dan kelembaban tinggi 97% (Gambar 5).
Gambar 5.Controlled deterioration benih jagung Benih selanjutnya dipaparkan pada suhu ruang selama sepuluh hari dengan tujuan kadar air benih mencapai kesetimbangan sebesar 11%, sehingga kadar air pada semua perlakuan penderaan dapat seragam dan tidak menjadi faktor yang mempengaruhi dalam pengujian viabilitas serta vigor benih. Berikut nilai tengah status viabilitas dan vigor yang dapat dilihat pada Tabel 1.
16
Tabel 1. Nilai tengah status viabilitas dan vigor benih jagung Tingkat Vigor
DB (%)
IV (%)
KCT (% per etmal)
PTM (%)
V1 V2 V3
98.7a±2.3 90.7ab±2.3 54.7c±4.6
93.3a±1.3 89.8a±3.3 42.2b±4.1
34.7a±0.4 34.5a±0.6 12.9b±1.9
100a±0 92ab±0 54.7c±4.6
Keterangan : V1: Benih jagung disimpan pada suhu kamar (23oC); V2: Controlled deterioration benih jagung selama 4 hari; V3: Controlled deterioration benih jagung selama 6 hari. DB: Daya Berkecambah; IV: Indeks Vigor; KCT: Kecepatan Tumbuh; PTM: Potensi Tumbuh Maksimum. Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom, menunjukkan tidak berbeda nyata menurut Uji Tukey pada taraf 5%.
Benih yang sudah dipaparkan dari setiap tingkat vigor selanjutnya diberikan perlakuan pelembaban sebelum benih diusangkan. Pelembaban dilakukan selama 20 jam hingga mencapai kadar air ± 26% dengan menggunakan kertas stensil basah (Gambar 6). Hal tersebut bertujuan agar terjadinya imbibisi sehingga dapat membantu etanol ataupun uap panas untuk masuk ke dalam benih pada saat proses pengusangan berlangsung.
Gambar 6. Pelembaban benih jagung dengan kertas stensil basah Benih yang telah dilembabkan selanjutnya dibagi menjadi dua, yaitu digunakan untuk pengusangan cepat fisik dan pengusangan cepat kimia.
Pengusangan cepat benih secara fisik Pengusangan cepat benih secara fisik dilakukan dengan memanaskan air sebanyak 900 ml selama ± 1 jam sampai uap air panas masuk ke dalam tabung pengusangan benih. Kemudian menunggu selama 1 jam untuk mendapatkan suhu konstan, yaitu sebesar 52oC dengan membuka lubang kran sedikit untuk
17
membuang uap air panas lainnya keluar. Setelah itu, benih didera dengan uap panas selama 0, 15 menit (1x15′), 30 menit (2x15′), 45 menit (3x15′), dan 60 menit (4x15′). Lot benih jagung yang telah terbentuk menjadi 3 lot benih didera dengan menggunakan uap panas APC tipe IPB 77-1 MM. Kombinasi dari perlakuannya adalah P1 (V1, 0 menit), P2 (V1, 15 menit), P3 (V1, 30 menit), P4 (V1, 45 menit), P5 (V1, 60 menit), P6 (V2, 0 menit), P7 (V2, 15 menit), P8 (V2, 30 menit), P9 (V2, 45 menit), P10 (V2, 60 menit), P11 (V3, 0 menit), P12 (V3, 15 menit), P13 (V3, 30 menit), P14 (V3, 45 menit), dan P15 (V3, 60 menit). Benih hasil perlakuan tersebut selanjutnya diamati kadar air dan dikecambahkan dengan metode Uji Kertas Digulung dalam Plastik (UKDdP) pada germinator tipe IPB 72-1 dan diamati viabilitasnya dengan tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh dan potensi tumbuh maksimum. Semua kombinasi perlakuan diberikan sebanyak tiga ulangan.
Pengusangan cepat benih secara kimia Pengusangan cepat benih secara kimia dilakukan dengan menggunakan uap etanol 95 %. Setiap melakukan percobaan, etanol harus selalu diganti dengan etanol yang baru sehingga sisa etanol pada APC tipe IPB 77-1 MM harus dibuang. Waktu pengusangan yang dilakukan secara kimia adalah 0 menit, 25 menit (1x25′), 50 menit (2x25′), 75 menit (3x25′), dan 100 menit (4x25′). Kombinasi dari perlakuannya adalah T1 (V1, 0 menit), T2 (V1, 25 menit), T3 (V1, 50 menit), T4 (V1, 75 menit), T5 (V1, 100menit), T6 (V2, 0 menit), T7 (V2, 25 menit), T8 (V2, 50 menit), T9 (V2, 75 menit), T10 (V2, 100 menit), T11 (V3, 0 menit), T12 (V3, 25 menit), T13 (V3, 50 menit), T14 (V3, 75 menit), dan T15 (V3, 100 menit). Benih hasil perlakuan tersebut selanjutnya diamati kadar air dan dikecambahkan dengan metode Uji Kertas Digulung dalam Plastik (UKDdP) pada germinator tipe IPB 72-1 dan diamati viabilitasnya dengan tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh dan potensi tumbuh maksimum. Semua kombinasi perlakuan diberikan sebanyak tiga ulangan.
18
Pengamatan 1) Kadar Air (KA) Benih Pengukuran kadar air dilakukan dengan metode langsung menggunakan oven suhu rendah konstan (105±2 oC) selama (17±1) jam (ISTA, 2010). Jumlah benih yang digunakan untuk setiap perlakuan dan ulangan berjumlah 20 butir. Kadar air benih dihitung dengan rumus: KA(%) =
M2−M3 M2−M1
x 100%
Keterangan : M1 = berat cawan + tutup M2 = berat benih + M1 sebelum dioven M3 = berat benih + M1 setelah dioven 2) Daya Berkecambah (DB) Presentasi daya berkecambah dihitung berdasarkan jumlah persentase kecambah normal pada pengamatan pertama yang dilakukan pada hari ke-3 dan pengamatan kedua pada hari ke-5. Daya berkecambah dihitung dengan rumus : DB(%) =
KN I+
KN II
benih yang ditanam
x 100%
Keterangan: ∑ KN I = jumlah kecambah normal pada hari ke-3 ∑ KN II= jumlah kecambah normal pada hari ke-5 3) Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) Potensi tumbuh maksimum merupakan tolak ukur parameter viabilitas total. Potensi tumbuh maksimum dihitung berdasarkan jumlah kecambah normal dan abnormal yang tumbuh sampai akhir periode pengujian (hari ke-5). Persentase PTM dihitung dengan rumus: PTM(%) =
KN + KAN benih yang ditanam
Keterangan : ∑ KN = jumlah kecambah normal ∑ KAN = jumlah kecambah abnormal
x 100%
19
4) Indeks Vigor (IV) Merupakan persentase kecambah normal pada hitungan pertama (hari ke-3). IV(%) =
KN I benih yang ditanam
x 100%
Keterangan: ∑ KN I = jumlah kecambah normal pada hari ke-3 5) Kecepatan Tumbuh (KCT) Kecepatan tumbuh diukur berdasarkan jumlah tambahan perkecambahan setiap hari atau etmal selama kurun waktu perkecambahan. Pengamatan dilakukan setiap hari setelah munculnya kecambah normal hari pertama pengamatan hingga akhir pengamatan. Kecepatan tumbuh dihitung dengan rumus: KCT (% per etmal) =
𝑡𝑛 𝑁 𝑛=0 𝑡
Keterangan: t = waktu pengamatan (etmal) N = persentase kecambah normal setiap pengamatan tn = waktu akhir pengamatan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan Pendahuluan Percobaan pendahuluan bertujuan untuk mencari waktu pengusangan benih sampai viabilitas benih menurun atau bahkan telah mati, yang dapat digunakan untuk pengusangan cepat fisik dan kimia. Percobaan ini juga dilakukan untuk mengetahui suhu dan kelembaban nisbi dalam tabung pengusangan pada saat proses pengusangan fisik dan kimia. Waktu pengusangan fisik yang pertama digunakan untuk memundurkan benih jagung adalah 0 menit, 20 menit (1x20′), 40 menit (2x20′), 60 menit (3x20′), dan 80 menit (4x20′), sedangkan waktu untuk pengusangan kimia adalah 0 menit, 20 menit (1x20′), 40 menit (2x20′), 60 menit (3x20′), dan 90 menit (3x30′). Viabilitas benih jagung hasil deraan uap panas ataupun uap etanol 95% pada waktu tersebut masih tinggi, sehingga waktu untuk pengusangan dirubah kembali. Waktu pengusangan fisik dan kimia pada preexperimen yang kedua adalah 0 menit, 30 menit (1x30′), 60 menit (2x30′), 90 menit (3x30′) dan 120 menit (4x30′). Namun tetap saja viabilitas benih jagung belum menunjukkan penurunan secara gradual (Lampiran 1). Berdasarkan hasil analisa, terdapat kesalahan prosedur dalam melakukan proses pengusangan cepat benih pada APC tipe IPB 77-1 MM, yaitu pada pengaturan suhu dan kelembaban selama proses pengusangan cepat fisik. Suhu dan kelembaban konstan untuk proses pengusangan cepat fisik baru dicapai setelah 2 jam memanaskan air sampai uap air panas masuk ke dalam ruang deraan, sehingga apabila benih dimasukkan sebelum 2 jam pemanasan air, maka proses pengusangan tidak terjadi dengan sempurna seperti yang diharapkan. Selama pre-experimen pengusangan cepat benih secara fisik, suhu yang pernah diperoleh dalam ruang deraan adalah 78oC dengan RH 92%, sehingga APC tipe IPB 77-1 MM dilengkapi dengan wadah penampung uap yang bertujuan untuk membuang sebagian uap panas keluar melalui kran agar suhu dalam ruang deraan tidak terlalu tinggi. Pengukuran suhu dan RH dalam ruang deraan dilakukan secara manual dengan menggunakan alat Termohygrometer dari awal masuknya uap panas sampai suhu dan RH dalam alat tersebut mencapai konstan. Namun terkadang, suhu dan RH di dalam ruang deraan mengalami perubahan.
21
Suhu dapat naik turun pada saat pembukaan kran pada wadah penampung uap, dan bahkan membutuhkan waktu lebih dari 2 jam untuk mendapatkan suhu konstan dalam ruang deraan. Selama melakukan pengusangan fisik, air yang dibutuhkan sebanyak 900 ml. Volume ini harus dipenuhi agar tidak terjadi kekeringan selama pemanasan dalam heater. Pada pengusangan kimia, aerator belum bekerja dengan sempurna sehingga perlu penyempurnaan pada beberapa sambungan komponen alat (Gambar 2). Biasanya etanol yang bekerja dalam proses pengusangan cepat benih secara kimia di APC tipe IPB 77-1 MM adalah dingin dan bahkan sampai berembun, namun etanol pernah menjadi panas pada saat proses pengusangan berlangsung, sehingga etanol yang dibutuhkan lebih dari 50 ml per sekali pengusangan. Hal tersebut tidak mempengaruhi terhadap hasil pengusangan, hanya saja terdapat perbedaan pada kadar air benih setelah benih diusangkan. Dengan demikian, kondisi suhu perlu diawasi pada saat pengusangan berlangsung. Pre-experimen terus dilanjutkan sampai mendapatkan titik waktu yang tepat untuk pengusangan fisik dan pengusangan kimia. Pengusangan cepat fisik yang pernah dilakukan sampai 110 menit pada suhu 52 oC dan kelembaban 89% menunjukkan benih jagung telah mati seluruhnya, sehingga waktu yang ditetapkan untuk penderaan uap panas hanya sampai 60 menit. Pada pengusangan cepat kimia, benih jagung yang diusangkan sampai 60 menit menunjukkan daya berkecambah menjadi 54%, sehingga waktu yang ditetapkan untuk penderaan uap etanol 95% sampai 100 menit. Berdasarkan hal tersebut, waktu yang ditetapkan untuk masing-masing pengusangan cepat benih dibagi menjadi lima interval.
Pengusangan Cepat Benih secara Fisik Pengusangan cepat benih secara fisik dimulai dengan menekan tombol on dan mengatur setelan ke “uap panas” setelah air dimasukkan dalam wadah air, kemudian lampu kontrol diatur untuk memanaskan air selama 15 menit (Gambar 2). Sebelumnya, kran pengusangan fisik telah dibuka untuk mengurangi tekanan dalam heater pada saat pemanasan. Air yang diisi ke dalam wadah air seperti
22
tabung kaca sebanyak 900 ml. Air dalam wadah air tersebut akan masuk ke dalam tabung pemanas (heater) melalui selang yang dihubungkan antara kedua tabung. Biasanya waktu yang dibutuhkan untuk uap air naik ke wadah penampung uap panas adalah sekitar ± 30 menit. Selanjutnya uap panas tersebut akan terkumpul dan wadah penampung uap akan menjadi panas. Uap panas kemudian akan naik ke ruang deraan melalui selang penghubung (Gambar 1b). Proses masuknya uap panas ke dalam ruang deraan sampai suhu dan kelembaban di dalamnya mencapai konstan bisa memakan waktu sekitar 1 jam. Selama proses tersebut, kran yang terdapat pada wadah penampung uap perlu dibuka sedikit untuk mengeluarkan sebagian uap panas, sehingga uap panas yang masuk ke dalam ruang deraan tidak terlalu banyak dan suhu dalam ruang deraan pun tidak tinggi. Kran tersebut juga berfungsi untuk mengeluarkan air yang telah mengumpul dalam wadah penampung uap, karena uap panas yang mengumpul akan berubah menjadi air yang jika semakin banyak akan menghambat proses naiknya uap panas ke ruang deraan. Setelah suhu dalam ruang deraan mencapai konstan, tombol off ditekan untuk mematikan sementara ketika wadah benih yang berisi benih yang akan diusangkan dimasukkan ke dalam ruang deraan. Kemudian, lampu kontrol dan timer diatur sesuai waktu yang ditentukan. Lampu kontrol berfungsi untuk mengatur lamanya pemasukan uap ke ruang deraan dan waktu pengusangan benih jagung, dan dapat mengatur lamanya motor penggerak berputar untuk menempatkan benih dalam keadaan non-stasioner (Gambar 1a). Tombol pemasukan uap diatur sesuai dengan lamanya waktu pengusangan benih, sehingga uap panas akan terus masuk ke dalam ruang deraan selama waktu pengusangan. Tombol timer juga disamakan untuk mengetahui habisnya waktu pengusangan. Timer akan berbunyi dan berwarna merah jika waktu yang diatur pada ketiga tombol telah habis. Kemudian, tombol on ditekan kembali untuk memulai proses pengusangan benih. Proses pengusangan ini berlangsung secara bertahap sampai waktu yang diinginkan. Pengusangan cepat benih secara fisik menggunakan APC tipe IPB 77-1 MM ini dilakukan dengan uap panas. Lot benih jagung didera oleh uap panas selama 0 menit, 15 menit (1x15′), 30 menit (2x15′), 45 menit (3x15′), dan 60
23
menit (4x15′). Benih jagung didera pada kondisi yang telah berimbibisi (KA ± 26%), sehingga selama proses pengusangan tidak terjadi peningkatan kadar air (Lampiran 2). Suhu dan kelembaban selama proses pengusangan fisik adalah ± 52oC dan ± 89%. Pengusangan cepat benih secara fisik dengan uap panas di APC tipe IPB 77-1 MM pada semua tolok ukur viabilitas dan vigor benih jagung memberikan pengaruh terhadap kemunduran benih jagung. Pengaruh tersebut terlihat dari persamaan garis regresi linier yang berkorelasi negatif pada Tabel 2. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengusangan, benih jagung akan semakin mengalami penurunan viabilitas. Tabel
2.
Tingkat Vigor V1 V2 V3 V1 V2 V3 V1 V2 V3 V1 V2 V3
Rekapitulasi hasil analisis regresi dan korelasi yang menghubungkan antara tolok ukur pengujian viabilitas dan vigor pada tiga lot benih jagung dengan waktu pengusangan cepat benih secara fisik Persamaan Regresi DB (%) y = 97.60 - 0.19x y = 105.3 - 0.87x y = 46.67 - 0.79x IV (%) y = 100.5 - 0.49x y = 104.8 - 1.27x y = 38.93 - 0.72x KCT (% per etmal) y = 40.57-0.21x y = 38.45 - 0.39x y = 13.88-0.23x PTM (%) y = 99.20 - 0.16x y = 104.8 - 0.68x y = 52.80 - 0.90x
R2
r
0.35 0.68 0.70
-0.59* -0.82* -0.84*
0.55 0.77 0.65
-0.74* -0.88* -0.81*
0.55 0.77 0.65
-0.82* -0.83* -0.78*
0.26 0.71 0.68
-0.51tn -0.84* -0.82*
Keterangan: V1: Lot benih jagung yang disimpan pada suhu kamar (23oC); V2: Lot benih jagung setelah Controlled deterioration selama 4 hari; V3: Lot benih jagung setelah Controlled deterioration selama 6 hari. DB: Daya Berkecambah; IV: Indeks Vigor; KCT: Kecepatan Tumbuh; PTM: Potensi Tumbuh Maksimum. Angka yang diikuti oleh tanda (*) adalah nyata pada taraf 5%, dan tanda (tn) adalah tidak nyata pada taraf 5%.
Berdasarkan hasil analisis regresi dan korelasi pada Tabel 2, nilai koefisien korelasi yang dicapai oleh tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan potensi tumbuh maksimum sebagian besar hampir mendekati satu
24
(r≈1). Hal ini menunjukkan bahwa ada keeratan hubungan antara lama waktu pengusangan dengan tolok ukur viabilitas dan vigor benih pada ketiga lot benih jagung tersebut. Semakin lama waktu pengusangan benih jagung di APC tipe IPB 77-1 MM, tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan potensi tumbuh maksimum benih jagung semakin menurun. Persamaan regresi menyatakan hubungan antara waktu pengusangan benih jagung (sumbu x) dengan tolok ukur viabilitas dan vigor benih jagung (sumbu y). Garis regresi pada Lampiran 3, 4, 5 dan 6 menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengusangan benih maka tolok ukur viabilitas dan vigor benih jagung semakin turun. Semakin lama diperlakukan dengan uap panas, kadar air benih meningkat sehingga aktivitas metabolismenya meningkat, yang menyebabkan kemunduran benih jagung. Sutopo (2002) menjelaskan bahwa benih yang bersifat higroskopis sangat mudah menyerap air dari udara di sekitarnya. Kandungan air yang tinggi meningkatkan kegiatan enzim sehingga mempercepat terjadinya proses respirasi. Selain itu, terjadinya perombakan cadangan makanan yang berlangsung cepat akan menyebabkan benih kehabisan bahan bakar pada jaringan-jaringan yang penting (meristem), sehingga cepat mengalami kemunduran. Menurut Tatipata et al. (2004), suhu dan kelembaban yang tinggi akan mempercepat kemunduran benih akibat penurunan aktivitas enzim, penurunan cadangan
makanan,
meningkatnya
nilai
konduktivitas,
penurunan
daya
berkecambah dan vigor. Menurut Justice dan Bass (2002), semakin lama proses respirasi berlangsung, semakin banyak pula cadangan makanan benih yang digunakan. Perombakan cadangan makanan benih menyebabkan terjadinya serangkaian proses metabolisme yang dapat menurunkan viabilitas benih. Alat pengusangan cepat tipe IPB 77-1 MM ini masih mempunyai kelemahan bila ditinjau dalam pengoperasian untuk pengusangan cepat fisik. Pengusangan cepat benih secara fisik membutuhkan waktu selama 2 jam untuk mendapatkan suhu 52oC. Selain itu, perlu adanya pengawasan kran uap panas saat pemanasan air, sehingga kran harus dibuka-tutup untuk menjaga tekanan di dalam heater agar tidak tinggi.
25
Meskipun hasil modifikasi pada alat ini masih membutuhkan waktu yang lama untuk mendapatkan suhu konstan 52 oC, tetapi dampak penderaan benih dapat memberikan indikasi yang baik. Hal ini dapat dilihat dari nilai koefisien korelasi (r) yang tinggi pada Tabel 2. Hal tersebut menunjukkan bahwa APC tipe IPB 77-1 MM pada pengoperasian pengusangan cepat fisik mampu membuat kemunduran benih secara gradual dengan baik.
Pengusangan Cepat Benih secara Kimia Pengusangan cepat benih secara kimia dimulai dengan memasukkan benih jagung yang akan didera ke dalam ruang deraan dan mengisi etanol ke wadah etanol sebanyak ± 50 ml. Wadah etanol tersebut diapit oleh dua wadah lainnya untuk menampung uap etanol dan menyalurkannya ke ruang deraan melalui selang penghubung (Gambar 2). Selanjutnya lampu kontrol dan timer diatur sesuai dengan waktu yang ditetapkan. Alat pengusangan kemudian diatur ke setelan “uap etanol”. Setelah itu, tombol on ditekan untuk memulai proses pengusangan benih jagung. Kran pengusangan kimia dibuka untuk membuka jalannya uap etanol masuk ke dalam ruang deraan. Tombol timer akan berbunyi dan berwarna merah jika waktu yang diatur pada ketiga tombol telah habis. Prosedur pengusangan kimia lebih mudah dijalankan dibandingkan dengan pengusangan fisik, karena lot benih jagung dapat langsung didera tanpa harus menunggu suhu ruang deraan konstan. Suhu dan kelembaban yang ada di dalam ruang deraan adalah ± 32oC dan ± 82%. Pengusangan cepat benih secara kimia menggunakan APC tipe IPB 77-1 MM ini dilakukan dengan uap etanol 95%. Lot benih jagung didera oleh uap etanol 95% selama 0, 25 (1x25′), 50 (2x25′), 75 (3x25′), dan 100 (4x25′) menit. Benih jagung didera pada kondisi yang telah berimbibisi (KA ± 26%), sehingga selama proses pengusangan tidak terjadi peningkatan kadar air (Lampiran 7). Seperti halnya pengusangan benih secara fisik, pengusangan benih secara kimia dengan uap etanol 95% di APC tipe IPB 77-1 MM juga memberikan pengaruh nyata pada sebagian besar tolok ukur viabilitas dan vigor benih jagung. Hal ini dapat dilihat dari persamaan regresi linier yang berkorelasi negatif pada
26
Tabel 3. Dengan demikian, semakin lama waktu pengusangan, benih jagung akan mengalami penurunan viabilitas. Berdasarkan analisis regresi dan korelasi pada Tabel 3, nilai koefisien korelasi pada semua tolok ukur sebagian besar hampir mendekati satu (r≈1). Sebanyak 10 dari 12 nilai koefisien korelasi yang nyata menunjukkan nilai r -0.73 sampai -0.96, ini berarti ada keeratan hubungan yang sangat kuat antara lama waktu pengusangan dengan tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan potensi tumbuh maksimum benih jagung. Tabel
3.
Tingkat Vigor V1 V2 V3 V1 V2 V3 V1 V2 V3 V1 V2 V3
Rekapitulasi hasil analisis regresi dan korelasi yang menghubungkan antara tolok ukur pengujian viabilitas dan vigor pada tiga lot benih jagung dengan waktu pengusangan cepat benih secara kimia Persamaan Regresi DB (%) y = 104.3 - 0.56x y = 105.3 - 0.55x y = 42.40 - 0.13x IV (%) y = 84.27 - 0.82x y = 101.1 - 0.66x y = 43.20 - 0.29x KCT (% per etmal) y = 34.75 - 0.25x y = 38.69 - 0.23x y = 16.61 - 0.09x PTM (%) y = 106.9 - 0.45x y = 112.5 - 0.63x y = 48.80 - 0.15x
R2
r
0.65 0.65 0.18
-0.81* -0.81* -0.42tn
0.92 0.67 0.53
-0.96* -0.82* -0.73*
0.81 0.71 0.60
-0.90* -0.84* -0.77*
0.70 0.71 0.13
-0.84* -0.85* -0.36tn
Keterangan: V1: Lot benih jagung yang disimpan pada suhu kamar (23oC); V2: Lot benih jagung setelah Controlled deterioration selama 4 hari; V3: Lot benih jagung setelah Controlled deterioration selama 6 hari. DB: Daya Berkecambah; IV: Indeks Vigor; KCT: Kecepatan Tumbuh; PTM: Potensi Tumbuh Maksimum; Angka yang diikuti oleh tanda (*) adalah nyata pada taraf 5%, dan tanda (tn) adalah tidak nyata pada taraf 5%.
Semakin lama benih jagung didera dengan uap etanol 95%, semua tolok ukur viabilitas dan vigor benih jagung akan semakin menurun. Hal ini dapat dilihat dari persamaan regresi pada Lampiran 8, 9, 10, dan 11, yang menyatakan hubungan antara waktu pengusangan benih jagung (sumbu x) dengan tolok ukur viabilitas dan vigor benih jagung (sumbu y). Nilai koefisien determinasi yang
27
tinggi menunjukkan bahwa keragaman nilai Y (tolok ukur viabilitas dan vigor benih jagung) yang dapat dijelaskan oleh hubungan liniernya dengan X (waktu pengusangan benih) besar (Walpole, 1997). Hasil penderaan benih jagung dengan uap etanol 95% di APC tipe IPB 771 MM sesuai dengan hasil penelitian Pian (1981) pada benih jagung dan hasil penelitian Atikah (1989) pada benih padi, jagung, dan kedelai. Menurut Pian (1981), perlakuan benih dengan uap etanol dapat meningkatkan kandungan etanol dalam benih yang mengakibatkan perubahan sifat molekul makro yang berpengaruh terhadap enzim, membran sel, mitokondria dan organel lainnya yang berperan dalam perkecambahan benih. Rusaknya membran sel dan menurunnya aktivitas enzim mengakibatkan aktivitas sel akan berkurang atau berhenti. Oleh karena itu, benih jagung yang dimundurkan secara cepat dengan deraan uap etanol menunjukkan peningkatan kadar alkohol dalam benih tersebut, dan hubungannnya sangat nyata dengan mundurnya viabilitas benih. Hasil penelitian Atikah (1989) dengan APC tipe IPB 77-1 pada benih padi, jagung, dan kedelai, menyimpulkan bahwa penderaan dengan uap etanol mampu menunjukkan penurunan nyata terhadap lama waktu penderaan pada tolok ukur daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan keserempakan tumbuh. Dalam penelitiannya, tolok ukur kecepatan tumbuh paling efektif dalam pengusangan cepat fisik dan kimia. Pengusangan dengan uap etanol dinilai sangat bermanfaat untuk mendekati kemunduran benih sebenarnya. Hal ini dapat dilihat dari nilai koefisien korelasinya yang tinggi pada Tabel 3. Pelaksanaannya yang efisien dilihat dari pengoperasiannya lebih praktis dan lamanya penderaan yang cukup hanya dengan bilangan menit dan tidak ditemukan serangan cendawan, karena pengaruh etanol sebagai disinfektan. Dengan demikian, hasil percobaan ini dapat memberikan gambaran bahwa APC tipe IPB 77-1 MM mampu memundurkan benih jagung secara gradual dengan baik.
Analisis Nilai Vigor Hasil Pengusangan Fisik dan Kimia Benih akan memiliki daya simpan yang tinggi jika vigor konservasi sebelum benih disimpan juga tinggi. Benih demikian dikatakan memiliki vigor
28
daya simpan yang tinggi, yang berarti benih mampu menumbuhkan kecambah normal meski kondisi lingkungannya suboptimum (Sadjad et al, 1999). Oleh karena itu, semakin tinggi vigor awal benih, maka vigor daya simpannya semakin tinggi. Pada Tabel 4, tingkat vigor V1 dan V2 yang digunakan pada percobaan fisik menunjukkan viabilitas awal yang tinggi (DB ≥ 80%), tetapi V3 mempunyai viabilitas awal yang rendah (DB ± 50%). Berdasarkan data tersebut, sebenarnya tidak perlu menggunakan metode pengusangan cepat apapun untuk mendeteksi perbedaan vigor daya simpan antara V3 dengan tingkat vigor lainnya, apalagi menurut Badan Pengembangan Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura (BPMBTPH) (2005), standar kelulusan lot benih jagung adalah DB ≥ 80%. Metode pengusangan cepat perlu dilakukan untuk membandingkan perbedaan vigor daya simpan antara V1 dan V2, karena berdasarkan hasil uji DB, IV, KCT, dan PTM keduanya tidak berbeda nyata (Tabel 1). Tabel 4. Nilai vigor hasil pengusangan cepat benih secara fisik dan kimia pada APC IPB 77-1 MM Tingkat Vigor V1 V2 V3 V1 V2 V3 V1 V2 V3 V1 V2 V3
Pengusangan Fisik Pengusangan Kimia Vigor awal Nilai Nilai Vigor Vigor awal Nilai Nilai Vigor (Va)* α (o) (Va/α) (Va)* α (o) (Va/α) DB (%) 98.7 10.9 9.1 98.7 31.1 3.2 90.7 41.1 2.2 90.7 27.6 3.3 54.7 37.9 1.4 54.7 8.2 6.7 IV (%) 98.7 23.8 4.1 98.7 38.4 2.6 90.7 52.0 1.7 90.7 32.2 2.8 54.7 32.9 1.7 54.7 14.7 3.7 KCT (% per etmal) 98.7 11.8 8.4 98.7 13.9 7.0 90.7 21.3 4.3 90.7 12.8 7.1 54.7 13.0 4.2 54.7 6.1 9.0 PTM (%) 98.7 9.6 10.3 98.7 23.7 4.2 90.7 34.2 2.7 90.7 31.2 2.9 54.7 41.3 1.3 54.7 8.4 6.5
Keterangan: V1: Lot benih jagung yang disimpan pada suhu kamar (23oC); V2: Lot benih jagung setelah Controlled deterioration selama 4 hari; V3: Lot benih jagung setelah Controlled deterioration selama 6 hari. DB:Daya Berkecambah; IV:Indeks Vigor; KCT:Kecepatan Tumbuh; PTM:Potensi Tumbuh Maksimum. *Va ditentukan berdasarkan nilai daya berkecambah benih jagung pada Tabel 1.
29
Nilai vigor hasil pengusangan fisik dan kimia pada Tabel 4 merupakan fungsi nilai dari hasil bagi vigor awal benih (Va) dengan besar sudut kemiringan garis (α). Nilai vigor daya simpan berbanding lurus dengan vigor awal dan berbanding terbalik dengan sudut kemiringan garis (α). Semakin besar Va dan semakin kecil α maka vigor daya simpan semakin besar. Sudut kemiringan garis dari pengusangan cepat fisik berkisar mulai 10-50o, sedangkan pada pengusangan cepat kimia berkisar 6-38o (Tabel 4). Nilai vigor yang diperoleh diharapkan dapat digunakan untuk menganalisis vigor daya simpan benih jagung yang dilihat dari laju penurunan garis regresinya. Pada Tabel 4, nilai vigor pengusangan fisik pada semua tolok ukur menunjukkan bahwa nilai vigor V1>V2. Hal ini berarti bahwa benih V1 lebih vigor dibanding V2, sehingga semakin tinggi nilai vigor, maka vigor daya simpan benih jagung semakin tinggi. Namun berbeda halnya dengan pengusangan kimia, nilai vigor V1
V2 pada tolok ukur PTM. Hal ini menunjukkan bahwa V2 lebih vigor dibandingkan dengan V1. Perbedaan hasil pengusangan cepat secara kimia ini perlu dikaji lebih lanjut untuk memastikan konsistensi hasilnya atau untuk menentukan korelasi kemunduran yang terjadi pada pengusangan dengan berbagai kondisi nyata, seperti daya simpan benih, ketahanan terhadap cekaman air dan oksigen ataupun vigor spesifik yang lain. Percobaan ini menunjukkan bahwa APC tipe IPB 77-1 MM dapat menduga vigor daya simpan benih jagung (Zea mays L.) dengan metode pengusangan fisik dan pengusangan kimia. Namun, hasil pengusangan fisik lebih baik dibandingkan dengan pengusangan kimia. Dari segi teknis, prosedur pengusangan kimia lebih mudah dilakukan dibandingkan dengan pengusangan fisik. Oleh karena itu, perlu modifikasi lebih lanjut pada metode pengusangan fisik agar lebih mudah dalam pelaksanaannya, dan penyempurnaan pada metode pengusangan kimia agar lebih konsisten dalam hasil pengusangan terhadap kemunduran benih.
KESIMPULAN
Kesimpulan Alat pengusangan cepat (APC) tipe IPB 77-1 MM dapat digunakan sebagai alat pengusangan benih jagung baik secara fisik maupun kimia. Pengusangan cepat secara fisik dapat dilakukan pada 0 menit, 15 menit (1x15′), 30 menit (2x15′), 45 menit (3x15′), dan 60 menit (4x15′), sedangkan pengusangan cepat secara kimia dilakukan pada 0 menit, 25 menit (1x25′), 50 menit (2x25′), 75 menit (3x25′), dan 100 menit (4x25′). Perlakuan pengusangan cepat secara fisik dan kimia mampu menurunkan daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, indeks vigor dan kecepatan tumbuh benih jagung. Pendugaan vigor daya simpan benih jagung dapat ditentukan jika tingkat vigor benih memiliki viabilitas potensial yang sama (DB ≥ 80%). Semakin besar nilai vigor, maka vigor daya simpan benih jagung semakin tinggi, namun hasil ini belum menunjukkan konsistensi penurunan vigor hasil pengusangan cepat benih secara kimia.
DAFTAR PUSTAKA
Addai L.K and O.S. Kantanka. 2006. Evaluation of screening methods for improved storability of soybean seed international. Journal of Botany 2 (2):152-155. Agustin, H. 2010. Hubungan Antara Kandungan Antosianin dengan Ketahanan Benih Kedelai (Glycine max L. Merr) terhadap Pengusangan Cepat Beberapa Varietas Kedelai. Skripsi. Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Asiedu, E.A., A.A. Powell, and T. Stuchbury. 2000. Cowpea seed coat chemical analysis in relation to storage seed quality. Africa Crop Science Journal 8 (3):283-294. Atikah, T. 1989. Studi Pembandingan Berbagai Tolok Ukur Viabilitas untuk Metode Pengusangan Cepat Cara Fisik dan Cara Kimia pada Benih Padi (Oryza sativa L.) Jagung (Zea mays L.) dan Kedelai (Glycine max Merr). Skripsi. Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. BPS. 2011. Tanaman Pangan. http://www.bps.go.id. [15 April 2011]. BPMBTPH. 2005. Pengujian Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura (Laboratorium dan Metode Standar). BPMBTPH. Depok. 254 hal. Copeland, L.O. and M.B. McDonald. 2001. Principles of Seed Science and Technology (fourth edition). United States of America. London. Ferdianti, H. 2007. Uji Vigor Daya Simpan dan Vigor Kekuatan Tumbuh pada Beberapa Galur Gandum (Triticum aestivumL.). Skripsi. Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor. 38 hal. Inglett, G.E. 1987. Kernel, Structure, Composition and Quality Corn: Culture. Processing and Products. Avi Publishing Company, Westport. ISTA. 2010. International Rule For Seed Testing. The International Seed Testing Association. Bassersdorf, CH- Switzerland. Justice, O. dan L.N. Bass. 2002. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. (diterjemahkan dari: Principles and Practices of Seed Storage, penerjemah: Rennie Roesli). PT Raja Grafindo Persada. Jakarta. Lindayanti, M. 2006. Pengujian vigor pada beberapa verietas padi (Oryza sativa) dengan metode Accelerated Ageing (AA) setelah masa simpan enam bulan. Vigor 4 (4):12.
32
LPPM. 1991. Modifikasi Mesin Pengusangan http://www.lppm.ipb.ac.id. [10 Maret 2011].
Cepat
IPB
77-1.
Musgrave, E.M., D.A. Priestley and A.C. Leopold. 1980. Methanol stress as a test of seed vigor. Crop Science 20:626-630. Peng, Q., K. Zhiyou, L. Xiaohong, and L. Yeju. 2011. Effects of accelerated aging on physiological and biochemical characteristics of waxy and non-waxy wheat seeds. Journal of Northeast Agricultural University 18(2):7-12. Pian, Z.A. 1981. Pengaruh Uap Etil Alkohol terhadap Viabilitas Benih Jagung (Zea mays L.) dan Pemanfaatannya untuk Menduga Daya Simpan. Disertasi. IPB. Bogor. 278 hal. Purwanti, S. 2004. Study of storage temperature on the quality of black and yellow soybean seed. Jurnal Ilmu Pertanian 11(1):22-31. Sadjad, S. 1974. Teknologi Benih dan Masalah-Masalahnya. Prosiding Kursus Singkat Pengujian Benih. Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor. Hal 1-11. . 1991. Modifikasi Mesin Pengusangan Cepat IPB 77-1. Laporan Akhir Hasil Penelitian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.17 hal. ., E. Murniati, dan S. Ilyas. 1999. Parameter Pengujian Vigor Benih dari Komparatif ke Simulatif. Grasindo. Jakarta. 185 hal. Shintarika, F. 2011. Pengujian Vigor Daya Simpan dan Vigor KekuatanTumbuh pada Benih Padi Gogo, Padi Sawah, dan Padi Rawa. Skripsi. Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Suhartanto, M.R. 1994. Studi Sistem Multiplikasi Devigorasi secara Fisik dan Kimia pada Kasus Kemunduran Viabilitas Benih Kedelai (Glycine max L.) Akibat Goncangan. Tesis. Program Pasca Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Sutopo, L. 2002. Teknologi Benih. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta. Tatipata, A., P. Yudono, A. Purwantoro, dan W. Mangoendidjojo. 2004. Kajian aspek fisiologi dan biokimia deteriorasi benih kedelai dalam penyimpanan. Ilmu Pertanian 11(2):76-87. Walpole, R.E. 1997. Pengantar Statistika. Edisi ke-3 (diterjemahkan dari: Introduction to Statistics 3rd Edition, penerjemah: B. Sumantri). PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. 510 hal. Wilson, C.M. 1981. Variations in soluble endosperm proteins of corn (Zea mays L.) in breeds as detected by disc gel electrophoresis Cereal Chem. Seed Sci and Tech. 58 (5):401-408.
LAMPIRAN
34
LAMPIRAN Lampiran 1. Nilai rataan daya berkecambah benih jagung hasil pengusangan cepat fisik dan kimia Pengusangan cepat
Fisik
Kimia
Waktu pengusangan (menit) 30 60 90 120 30 60 90 120
DB (%) 81.99 93.75 87.50 90.63 73.53 94.12 87.06 88.40
Lampiran 2. Garis regresi kadar air benih jagung setelah diusangkan pada lama waktu pengusangan secara fisik
38
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
36 34
Kadar Air (%)
32 30 28 26 24 22 20 0
10
20 30 40 Waktu Pengusangan (menit)
50
60
35
Lampiran 3. Garis regresi nilai daya berkecambah benih jagung pada lama waktu pengusangan secara fisik
120
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
Daya Berkecambah (%)
100 80 60 40 20 0 0
10
20 30 40 Waktu Pengusangan (menit)
50
60
Lampiran 4. Garis regresi nilai indeks vigor benih jagung pada lama waktu pengusangan secara fisik 120
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
Indeks Vigor (%)
100 80 60 40 20 0 0
10
20 30 40 Waktu Pengusangan (menit)
50
60
36
Lampiran 5. Garis regresi nilai kecepatan tumbuh benih jagung pada lama waktu pengusangan secara fisik
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
Kecepatan Tumbuh (% per etmal)
40
30
20
10
0 0
10
20 30 40 Waktu Pengusangan (menit)
50
60
Lampiran 6. Garis regresi nilai potensi tumbuh maksimum benih jagung pada lama waktu pengusangan secara fisik
Potensi Tumbuh Maksimum (%)
120
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
100 80 60 40 20 0 0
10
20 30 40 waktu pengusangan (menit)
50
60
37
Lampiran 7. Garis regresi kadar air benih jagung setelah diusangkan pada lama waktu pengusangan secara kimia
30
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
Kadar Air (%)
29 28 27 26 25 24 0
20
40 60 80 Waktu Pengusangan (menit)
100
Lampiran 8. Garis regresi nilai daya berkecambah benih jagung pada lama waktu pengusangan secara kimia
110
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
100
Daya Berkecambah (%)
90 80 70 60 50 40 30 20 0
20
40 60 80 Waktu Pengusangan (menit)
100
38
Lampiran 9. Garis regresi nilai indeks vigor benih jagung pada lama waktu pengusangan secara kimia
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
100
Indeks Vigor (%)
80
60
40
20
0 0
20
40 60 80 Waktu Pengusangan (menit)
100
Lampiran 10. Garis regresi nilai kecepatan tumbuh benih jagung pada lama waktu pengusangan secara kimia
Kecepatan Tumbuh (% per etmal)
40
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
30
20
10
0 0
20
40 60 80 Waktu Pengusangan (menit)
100
39
Lampiran 11. Garis regresi nilai potensi tumbuh maksimum benih jagung pada lama waktu pengusangan secara kimia
Potensi Tumbuh Maksimum (%)
120
Variable V1 * x1 V2 * x2 V3 * x3
100 80
60 40
20 0 0
20
40 60 80 Waktu Pengusangan (menit)
100
