Protobiont 2014
Vol 3 (1): 7 – 11
Pemberian H2so4 dan Air Kelapa pada Uji Viabilitas Biji Kopi Arabika (Coffea arabika L.) Hedty1, Mukarlina1, Masnur Turnip1 1
Program Studi Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Tanjungpura, Jl. Prof. Dr. H. Hadari Nawawi, Pontianak, email korespondensi:
[email protected] Abstract
Arabica Coffee is important plant in Indonesia. The coffee seeds can be germinated normally, without special treatment, in 6 – 8 weeks, special treatment either physically or chemically can faster dormancy of the seeds, so they can germinate in 4 – 6 weeks after seedling. This research aimed to know the influence of giving H2SO4 and coconut water in speeding seed dormancy which was conducted for 2 mounths from January to March 2013 in the greenhouse of faculty of Mathematics and Natural Science, Tanjungpura University Pontianak. The research methodology used factorial experiment with complete randomized design which consisted of two treatments that are concentration H2SO4 with four levels: control, concentration 15%, 20% and 25%. The second factor was concentration of coconut water with four levels that are conrol, concentration 60%, 80% and 100%, each of these was treated repeatedly, thus 48 unit trials were achieved. The research showed that giving 20% H2SO4 and 100% coconut water can speed seed dormancy with germination percentage 86,66%, germination growth 30,46% and speed of growth 41,65%. Key Words: Viability Test, Arabica coffee, Sulfuric Acid (H2SO4), and coconut water
PENDAHULUAN Tanaman kopi Arabika (Coffea arabica) merupakan tanaman perkebunan yang penting di Indonesia. Tanaman ini merupakan salah satu komoditas ekspor Indonesia yang dapat meningkatkan sumber pendapatan negara. Perbanyakan kopi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu secara vegetatif dan generatif. Cara generatif dapat dilakukan menggunakan biji sedangkan vegetatif yaitu dengan menyambung atau stek. Upaya pematahan dormansi biji kopi perlu dilakukan karena biji kopi mengalami masa dormansi yang diakibatkan oleh hambatan fisik dari kulit bijinya yang keras. Secara kimia pemecahan dormansi dilakukan dengan perendaman dalam asam kuat encer (skarifikasi kimia). Menurut Gardner, dkk (1991) bahwa asam kuat sangat efektif untuk mematahkan dormansi pada biji yang memiliki struktur kulit keras, Asam sulfat (H2SO4) sebagai asam kuat dapat melunakkan kulit biji sehingga dapat dilalui oleh air dengan mudah. Perkecambahan adalah proses pertumbuhan embrio dan komponen-komponen biji yang mempunyai kemampuan untuk tumbuh secara normal menjadi tanaman baru (Ashari, 1995). Perkecambahan tergantung pada viabilitas biji,
kondisi lingkungan yang cocok, dan pada beberapa tanaman tergantung pada usaha pemecahan dormansi, dan kepekaan bibit muda terhadap penyakit-penyakit tertentu (Harjadi, 1979). Air kelapa adalah salah satu bahan alami, yang mengandung hormon seperti sitokinin, auksin dan giberelin serta senyawa lain yang dapat menstimulasi perkecambahan dan pertumbuhan tanaman. Penelitian yang terkait dengan penggunaan air kelapa untuk memicu pertumbuhan dan perkembangan embrio biji pernah dilakukan oleh Suita dan Naning (2004),yaitu pada benih Kemiri (Aleurites mollucana Wild.) yang direndam air kelapa selama 4 jam menghasilkan daya berkecambah sebesar 53,33%. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian H2SO4 dan air kelapa dalam mempercepat dormansi biji kopi arabika. BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dlakukan selama 2 bulan dari bulan Januari 2013 sampai Maret 2013. Penelitian dilakukan di rumah kasa Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Tanjungpura 7
Protobiont 2014
Vol 3 (1): 7 – 11 Pontianak. Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura Pontianak. Rancangan Percobaan Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) pola faktorial yang terdiri dari dua faktor, faktor pertama yaitu konsentrasi H2SO4 (faktor A) yang terdiri dari 4 taraf yaitu kontrol (A0), konsentrasi 15 % (A1), 20 % (A2), dan 25 % (A3). Faktor kedua yaitu konsentrasi air kelapa (faktor B) yang terdiri dari 4 perlakuan yaitu kontrol (B0), konsentrasi 60 % (B1), 80 % (B2), dan 100 % (B3) masing – masing perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali, sehingga diperoleh 48 unit percobaan. Cara kerja Seleksi Biji Biji kopi yang dikecambahkan adalah biji yang masak dan berkualitas baik yaitu kulit biji berwarna merah tua, memiliki ukuran dan warna seragam, permukaan kulitnya tidak cacat, bebas dari hama dan penyakit. Perlakuan Perendaman Perlakuan terhadap biji kopi dilakukan dengan biji kopi direndam selama 25 menit dalam larutan H2SO4 sesuai dengan konsentrasi yang telah ditentukan, kemudian dimasukkan kedalam air kelapa selama 25 menit dengan konsentrasi yang telah ditentukan. Media Perkecambahan Biji Media yang digunakan untuk mengecambahkan biji kopi adalah tanah gambut dan pupuk kandang dengan perbandingan 2:1. Media yang telah dicampur dimasukkan ke dalam polibag ukuran 2 kg dan disiram. Biji kopi yang sudah direndam sebanyak 5 biji ditanam pada media tanam. Pemeliharaan Tanaman Pemeliharaan dilakukan selama 6 minggu, meliputi penyiraman tanaman dilakukan 1 hari sekali, dan penyiangan terhadap tanaman pengganggu (gulma) dilakukan secara manual setiap 1 minggu sekali. Pengukuran Faktor Lingkungan Faktor lingkungan yang diukur yaitu suhu udara, suhu tanah, kelembaban tanah, pH tanah dan kandungan C/N organik tanah. Parameter Pengamatan Parameter yang diamati dalam penelitian adalah:
1. Persentase perkecambahan dilakukan pada hari ke-14 (Pengamatan ke-1) dan hari ke-28 (Pengamatan ke-2) setelah penanaman biji di ruang perkecambahan, 2. Persentase pertumbuhan kecambah dihitung pada hari ke-28, 3. Persentase kecepatan tumbuh yaitu banyaknya kecambah dalam keadaan baik yang tumbuh setiap minggu mulai dari minggu pertama hingga hari terakhir perkecambahan.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Persentase Perkecambahan Hasil penelitian menunjukkan pemberian H2SO4 dan Air Kelapa berpengaruh nyata terhadap parameter persentase perkecambahan (F9,32 = 3,667, p = 0,003; ANOVA). Interaksi antara perlakuan H2SO4 dan Air Kelapa berpengaruh nyata terhadap parameter persentase perkecambahan (Tabel 1). Tabel 1 Rerata Persentase Perkecambahan Biji Kopi Arabika (C.arabica) (%) dengan Pemberian H2SO4 dan Air Kelapa Air Kelapa
H2SO4 B0(0%)
B1(60%)
B3(100%)
33,33 % 46,66cd %
A1(15%) 20,00ab % 33,33bc %
53,33cd % 33,33bc %
A2(20%) 60,00d % 66,66d %
46,66cd % 86,66e %
A3(25%) 53,33
ab
B2(80%)
% 20,00 %
A0(0%) 6,66
a
cd
cd
% 53,33 %
bc
53,33cd % 53,33cd %
Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata menurut uji Duncan pada taraf 5%.
Persentase perkecambahan biji kopi arabika yang diberi perlakuan H2SO4 20% dan air kelapa 100% berbeda nyata dengan kontrol dan perlakuan lainnya dengan rerata daya kecambah 86,66% (Tabel 1).
Persentase Pertumbuhan Kecambah Hasil penelitian menunjukkan pemberian H2SO4 dan Air Kelapa berpengaruh nyata terhadap parameter persentase pertumbuhan kecambah (F9,32 =2,372, p = 0,035; ANOVA). Interaksi antara perlakuan H2SO4 dan Air Kelapa berpengaruh nyata terhadap parameter persentase pertumbuhan kecambah (Tabel 2). 8
Protobiont 2014
Vol 3 (1): 7 – 11 Tabel 2 Rerata persentase pertumbuhan kecambah biji kopi (Coffea arabica) (g) dengan pemberian H2SO4 dan Air Kelapa. H2SO4
Air Kelapa B0(0%)
B1(60%)
B2(80%)
B3(100%)
20,33
cdefg
% 15,63
abcd
% 21,80efg %
A1(15%) 12,60 %
16,51
abcde
% 21,46
defg
% 21,70efg %
A2(20%) 14,56a %
23,96fg %
a
A0(0%) 11,56 % a
A3(25%) 18,30bcdef % 20,93defg %
18,51bcdef % 30,46h % 21,80efg %
24,83g %
Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata menurut uji Duncan pada taraf 5%.
Pertumbuhan kecambah biji kopi arabika yang diberi perlakuan H2SO4 20% dan air kelapa 100% (A2B3) berbeda nyata dengan kontrol dan perlakuan lainnya dengan rerata pertumbuhan kecambah 30,46% ( Tabel 2). Persentase Kecepatan Tumbuh Hasil penelitian menunjukkan pemberian H2SO4 dan Air Kelapa berpengaruh nyata terhadap parameter persentase kecepatan tumbuh ( F9,32 = 2,233, p = 0,046; ANOVA). Interaksi antara perlakuan H2SO4 dan Air Kelapa berpengaruh nyata terhadap parameter persentase kecepatan tumbuh (Tabel 3). Tabel 3 Hasil rerata persentase kecepatan tumbuhan biji kopi Coffea arabika (%) dengan pemberian H2SO4 dan air kelapa. Air Kelapa H2SO4 B0(0%)
B1(60%) ab
B2(80%) ab
B3(100%)
A0(0%)
32,66 % 35,05 %
34,41 %
33,66ab %
A1(15%)
32,66a %
36,50bc %
35,78ab %
33,75ab %
A2(20%)
34,00ab % 40,95d %
40,25d %
41,65d %
A3(25%)
33,58ab % 39,20cd %
40,50d %
41,03d %
a
Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata menurut uji Duncan pada taraf 5%.
Persentase kecepatan tumbuh biji kopi arabika yang diberi perlakuan H2SO4 20% dan air kelapa 100% (A2B3) berpengaruh nyata dengan kontrol tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap perlakuan lainnya ( Tabel 3). Pembahasan Konsentrasi H2SO4 20% lebih cepat melunakkan kulit biji sehingga biji lebih mudah untuk menyerap air yang diperlukan dalam proses imbibisi (Tabel 1). Menurut Sadjad (1975) bahwa asam sulfat dapat membebaskan koloid yang
bersifat hidrofil pada kulit biji sehingga tekanan imbibisi meningkat dan akan meningkatkan penyerapan biji terhadap air. Kombinasi H2SO4 25% dan air kelapa 100% menurunkan persentase perkecambahan (Tabel 1). Konsentrasi H2SO4 25% terlalu tinggi sehingga dapat merusak embrio dan menurunkan persentase perkecambahan biji kopi. Menurut Sutopo (2004) larutan H2SO4 jika digunakan secara berlebihan maka akan menembus kulit biji dan merusak embrio sehingga dapat memperlambat proses perkecambahan. Asam sulfat (H2SO4) pada konsentrasi yang sesuai dapat melunakkan lapisan lilin pada kulit biji yang keras dan tebal sehingga memudahkan proses penyerapan air ke dalam biji. Penyerapan air oleh embrio dan endosperma menyebabkan perbesaran sel – sel pada embrio dan endosperma, sehingga mendesak kulit biji yang sudah lunak dan memberikan ruang untuk keluarnya tunas (Kamil 1979). Air kelapa merupakan larutan yang dapat digunakan untuk mempercepat proses perkecambahan karena dalam air kelapa terkandung unsur hara dan zat pengatur tumbuh yang masing – masing memiliki peran dalam proses perkecambahan. Menurut Yusnida (2006) air kelapa merupakan endosperm dalam bentuk cair yang mengandung unsur hara dan zat pengatur tumbuh seperti sitokinin dan giberelin sehingga dapat menstimulasi perkecambahan. Sitokinin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel pada embrio. Menurut Gardner (1991 ) sitokinin dapat memacu pembelahan dan pembesaran sel embrio pada titik tumbuh pucuk dan akar. Giberelin berperan dalam proses awal perkecambahan melalui aktivitas produksi enzim yang berfungsi dalam perombakan bahan – bahan cadangan makanan yaitu karbohidrat, protein dan lemak sehingga lebih mudah diserap oleh embrio. Salisbury dan Ross (1995) menyatakan bahwa giberelin dapat menginduksi enzim penghidrolisis bahan – bahan organik yang diperlukan dalam perkecambahan biji. Hasil perombakan cadangan makanan tersebut menghasilkan energi bagi kegiatan pembentukan komponen dan pertumbuhan sel–sel baru, seperti munculnya radikula dan plumula dari kulit biji. Hasil Penelitian Murniati dan Zuhri (2002) menunjukkan bahwa giberelin mampu mempercepat perkecambahan biji kopi. Perlakuan H2SO4 20% dan air kelapa 100%, merupakan konsentrasi yang terbaik untuk melunakkan kulit biji kopi, sehingga dapat 9
Protobiont 2014
Vol 3 (1): 7 – 11 meningkatkan pertumbuhan kecambah dibandingkan dengan (kontrol) (Tabel 2). Menurut Salisbury dan Ross (1995) larutan asam sulfat akan menguraikan molekul selulosa dan lignin pada kulit biji sehingga dapat melunakkan kulit biji dan mempercepat perkecambahan. Air kelapa 100% dapat meningkatkan pertumbuhan kecambah disebabkan adanya hormon auksin, giberelin dan sitokinin. Auksin berguna untuk memacu pemanjangan sel-sel akar, giberelin berfungsi untuk pemanjangan sel- sel batang, dan sitokinin yang berguna untuk merangsang pembelahan sel di daerah meristem apeks sehingga dapat menghasilkan pertumbuhan kecambah dengan baik. Perlakuan H2S04 20% dan air kelapa 60% (A2B1), H2SO4 20% dan air kelapa 80% (A2B2), H2SO4 25% dan air kelapa 60% (A3B1), H2SO4 25% dan air kelapa 80% (A3B2), H2SO4 25% dan air kelapa 100 % (A3B3) memiliki kemampuan yang sama dalam merangsang kecepatan tumbuh perkecambahan walaupun masing- masing perlakuan belum optimal karena tidak semua kecambah dapat tumbuh dalam waktu yang bersamaan, kecuali pada perlakuan H2SO4 20% dan air kelapa 100% (A2B3) menghasilkan persentase perkecambahan yang tinggi dan persentase kecepatan tumbuh yang tinggi pula, hal ini disebabkan kemampuannya dalam merangsang kecepatan tumbuh sudah optimal(Tabel 3).
menstimulasi perkecambahan. Menurut Wattimena (1998) Air kelapa mengandung bahan-bahan organik yang dapat digunakan untuk memacu perkembangan embrio, diantaranya adalah zpt sitokinin. Hasil penelitian (Suita dan Naning 2004) biji Tanjung (Mimusops elengi L.) yang direndam air kelapa selama 2 jam menghasilkan persentase kecepatan tumbuh dan persentase perkecambahan yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa perendaman dengan air kelapa dapat meningkatkan daya berkecambah dan kecepatan tumbuh biji. Proses perkecambahan biji dipengaruhi oleh banyak hal diantaranya genetik, tingkat kematangan biji, viabilitas dan faktor lingkungan. Sadjad et al. (1975) menyatakan faktor genetik dan lingkungan menentukan proses metabolisme perkecambahan. Faktor genetik yang berpengaruh adalah komposisi kimia, kadar air, susunan kimia fisik atau kimia dari kulit biji. Faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap proses perkecambahan adalah air, suhu, gas, cahaya, dan tanah. Suhu udara saat penelitian berkisar antara 300C - 320C, suhu tanah berkisar antara 300C - 350C, dan kelembaban tanah berkisar antara 74% - 78%. Menurut (Sutopo, 1999) bahwa suhu tanah yang optimum bagi perkecambahan adalah 260C - 350C. DAFTAR PUSTAKA S, 1995, Holtikultura Aspek Budidaya, Universitas Indonesia Press, Jakarta Gardner, 1991, Fisiologi Tanaman Budidaya, Jakarta, UI Press Harjadi, SS, 1979, Pengantar Agronomy, Penerbit CV Rajawali, Jakarta Kamil, J, 1979, Teknologi Benih, Angkasa Raya, Bandung Kurniaty, R. 1987, Pengaruh asam sulfat terhadap perkecambahan benih Maesopsis eminii Engl, Buletin Penelitian Hutan, Bogor, vol. 488, hal 24-27 Ashari,
Penggunaan H2SO4 20% dan air kelapa 100% sudah dapat mematahkan dormansi biji kopi terbukti dapat meningkatkan persentase perkecambahan, persentase kecepatan tumbuh dan persentase pertumbuhan kecambah biji kopi. Asam sulfat merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat dan larut dalam air. Asam sulfat telah digunakan secara meluas dan terbukti efektif dalam mengatasi masalah dormansi pada kulit biji. Menurut Salisbury dan Ross (1995) perendaman benih dalam H2SO4 menyebabkan kulit benih menjadi lunak, air dan gas dapat berdifusi masuk dan senyawa-senyawa inhibitor perkecambahan seperti fluoride dan kaumarin larut ke dalam H2SO4 selama proses perendaman. Menurut Yuniarti (1997) perlakuan pada biji merbau (Intsia bijuga) dengan perendaman H2SO4 konsentrasi 20% dapat meningkatkan kecepatan tumbuh hingga 82,6%. Air kelapa adalah salah satu bahan alami, yang didalamnya terkandung hormon seperti sitokinin, auksin dan giberelin serta senyawa lain yang dapat
Murniati dan E. Zuhri, 2002, Peranan Giberelin Terhadap Perkecambahan Benih Kopi Robusta tanpa Kulit, Jurnal Sagu, vol. 1, no. 1, hal 1-5 Sajad S, Hari S, Sri SH, Jusup S, Sugihharsono dan Sudarsono, 1975, Dasar-Dasar Teknologi Benih, Biro Penataran. Institut Pertanian Bogor, Bogor Salisbury FB and Ross CW, 1995, Fisiologi tumbuham Jilid II. Terjemahan oleh Lukman R , dan Sumaryono ITB, Bandung Suita dan Naning. 2004, Pengaruh Perlakuan Pendahuluan Terhadap Daya Berkecambah Benih Tanjung, Penelitian Kehutanan 10
Protobiont 2014
Vol 3 (1): 7 – 11 Sutopo, L, 2004, Teknologi Benih, Raja Grafindo Persada, Jakarta Sutopo, L., 1999, Teknologi Benih, Raja Gafindo Persada, Jakarta Wattimena, G. A. 1988, Zat Pengatur Tumbuh Tanaman, PAU IPB, Bogor Yuniarti, N, 1997, Penentuan Cara Perlakuan Pendahuluan Benih Merbau (Intsia bijuga), Balai Teknologi Perbenihan, Balitbang Kehutanan Bogor Yusnida, B. 2006, Pengaruh Pemberian Giberelin (GA3) dan Air Kelapa Terhadap Perkecambahan Bahan Biji Anggrek bulan (Phalaenopsis amabilis bl) secara in Vitro, Hayati, vol. 2, no. 2, hal 41-46
11
