PENENTUAN MASAK FISIOLOGI DAN METODE PENGUJIAN VIABILITAS BENIH KEMANGI (Ocimum americanum L.)
ULFAH HIDAYATI
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penentuan Masak Fisiologi dan Metode Pengujian Viabilitas Benih Kemangi (Ocimum americanum L.) adalah benar karya saya dengan arahan komisi pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juli 2014
Ulfah Hidayati A24100097
ii
ABSTRAK ULFAH HIDAYATI. Penentuan Masak Fisiologi dan Metode Pengujian Viabilitas Benih Kemangi (Ocimum americanum L.). Dibimbing oleh M RAHMAD SUHARTANTO. Kemangi (Ocimum americanum L.) merupakan salah satu jenis tanaman indigenous yang dapat dimanfaatkan sebagai rempah-rempah, tanaman obat, dan sayuran. Tanaman ini umumnya diperbanyak dengan menggunakan biji. Tujuan penelitian ini ialah untuk menentukan masak fisiologi dan metode pengujian viabilitas pada benih kemangi. Penelitian ini dilaksanakan di kebun unit konservasi dan budi daya biofarmaka (UKBB) dan Laboratorium Teknologi Benih, IPB pada bulan Desember 2013 hingga April 2014. Penelitian terdiri atas 2 percobaan. Percobaan 1 menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan 2 faktor yaitu faktor umur panen yang terdiri atas 44, 48, 52, 56, dan 60 hari setelah berbunga (HSB), dan faktor letak benih yang terdiri atas letak benih bagian pangkal, tengah, dan ujung tangkai bunga. Percobaan 2 menggunakan rancangan petak-petak terbagi (split-split plot) yang disusun secara acak lengkap. Faktor 1 ialah kondisi lingkungan pengecambahan yang terdiri atas 2 taraf yakni terang dan gelap, faktor 2 ialah perlakuan suhu perendaman benih yang terdiri atas perendaman dengan air suhu 40 ºC dan air suhu kamar (27 ºC), dan faktor ke-3 ialah metode pengecambahan yang terdiri atas metode UDK dan UAK. Hasil percobaan 1 menunjukkan bahwa benih kemangi mencapai masak fisiologi pada umur panen 48 HSB dan benih kemangi yang terletak pada bagian tengah memiliki viabilitas dan vigor yang lebih tinggi dibanding bagian pangkal dan ujung tangkai bunga. Hasil percobaan 2 menunjukkan bahwa metode pengecambahan yang terbaik pada benih kemangi ialah metode UDK pada kondisi terang. Kata kunci: letak benih, pengujian benih, tanaman indigenous, waktu panen
iii
ABSTRACT ULFAH HIDAYATI. Physiological Maturity Determination of Basil (Ocimum americanum L.) Seed and Viability Testing Method. Supervised by M RAHMAD SUHARTANTO. Ocimum americanum L. is one of the indigenous plant species that can be used as spices, herbs, and vegetables. These plants are generally propagated using seeds. The purpose of this experiment was to determine the physiological maturity of Basil seed and its viability testing method. The experiment conducted at Medicinal Gardens Conservation Unit (MGCU) and Seed Technology Laboratory, IPB in December 2013 to April 2014. The experiment consisted of two experiments. The first experiment used a completely randomized design (CRD) with 2 factors, that is the harvesting time factors which consisted of 44, 48, 52, 56, and 60 days after flowering (DAF) and the layout factors seed which consisted of the seed lied on the base, middle, and end flowerstalk. The second experiment used split-split plot design that arranged with completely randomized. The first factor was the environmental condition about germination with 2 levels i.e. dark and light condition, the second factor was the soaking seed temperature treatment i.e. water soaking with 40 ºC and room temperature (27 ºC) , and the third factor was the method of germination i.e. the top of paper and the between of paper method. The first experiment results showed that basil seed reached the ripe harvest physiology at the age of 48 DAG and basil seed which located in the middle had the best viability and vigor from the others. The second experiment results showed that the best method on the seed germination of basil seeds obtained by the top of paper method and light condition. Keywords: harvesting time, indigenous plant, seed lied, seed testing
iv
v
PENENTUAN MASAK FISIOLOGI DAN METODE PENGUJIAN VIABILITAS BENIH KEMANGI (Ocimum americanum L.)
ULFAH HIDAYATI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
vi
vii Judul Skripsi : Penentuan Masak Fisiologi dan Metode Pengujian Viabilitas Benih Kemangi (Ocimum americanum L.) Nama : Ulfah Hidayati NIM : A24100097
Disetujui oleh
Dr Ir M Rahmad Suhartanto, MSi Dosen Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Purwito, MSc Agr Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
viii
ix
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan, rahmat, hidayah serta inayah-Nya sehingga penelitian dan penulisan skripsi yang berjudul Penentuan Masak Fisiologi dan Pengujian Viabilitas Benih Kemangi (Ocimum americanum L.) dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini merupakan bagian dari tugas akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian dari Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan di kebun unit konservasi dan budi daya biofarmaka (UKBB), Cikabayan, Bogor serta Laboratorium Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan Desember 2013 hingga April 2014. Tujuan dari penelitian ini ialah menentukan masak fisiologi dan metode pengujian viabilitas pada benih kemangi. Penulis menyampaikan terima kasih kepada Dr Ir M Rahmad Suhartanto, MSi selaku dosen pembimbing skripsi sekaligus pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan selama penelitian hingga penulisan skripsi, serta Bapak Amad dan Bapak Taufik yang telah memberi banyak bantuan dan pengarahan selama kegiatan penelitian berlangsung. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua yang telah memberikan dorongan yang tulus baik moril maupun materil serta teman-teman yang telah memberikan semangat dan bantuan selama penelitian hingga skripsi. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Bogor, Juli 2014
Ulfah Hidayati
x
xi
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN
vii vii vii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Botani dan Syarat Tumbuh Kemangi
2
Masak Fisiologi Benih
3
Perkecambahan Benih
4
METODE PENELITIAN
4
Lokasi dan Waktu Penelitian
4
Bahan Penelitian
4
Peralatan Penelitian
4
Prosedur Percobaan
5
Analisis data
8
HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum
9 9
Penentuan First Count dan Final Count
10
Percobaan I. Penentuan Masak Fisiologi Benih Kemangi
12
Pengaruh Umur Panen terhadap Viabilitas dan Vigor Benih Kemangi
12
Pengaruh Letak Benih terhadap Viabilitas dan Vigor Benih Kemangi
14
Percobaan II. Metode Pengujian Viabilitas dan Vigor Benih Kemangi SIMPULAN DAN SARAN
16 18
Simpulan
18
Saran
19
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
21
RIWAYAT HIDUP
23
xii
DAFTAR TABEL 1. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh umur panen (P) dan letak benih
(B) terhadap viabilitas, vigor, dan kadar air benih kemangi 2. Pengaruh umur panen (P) terhadap viabilitas dan vigor benih kemangi 3. Pengaruh letak benih (B) terhadap viabilitas dan vigor benih kemangi 4. Pengaruh interaksi antara umur panen (P) dan letak benih (B) terhadap
kadar air (%) benih kemangi
12 13 14 15
5. Kombinasi lingkungan pengecambahan, perendaman benih, dan
metode pengecambahan benih kemangi terhadap tolok ukur viabilitas dan vigor benih
17
DAFTAR GAMBAR 1. Pembagian bunga kemangi berdasarkan letak benih (P: pangkal,
T: tengah, dan U: ujung) 2. Morfologi bunga kemangi berdasarkan umur panen 3. Kurva % kecambah normal (A) dan % kumulatif kecambah normal
(B) benih kemangi 4. Kriteria kecambah normal dan abnormal pada benih kemangi
5 10 11 17
DAFTAR LAMPIRAN 1. Benih kemangi tanpa selaput lendir (A) dan benih dengan selaput
lendir (B/ kotak berwarna merah) 2. Benih kemangi dengan selaput lendir yang mengering 3. Benih kemangi yang telah dipisahkan berdasarkan letak benih 4. Pengaruh interaksi antara umur panen (P) dan letak benih (B) terhadap daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan kadar air benih kemangi
21 21 21
22
PENDAHULUAN Latar Belakang Kemangi (Ocimum americanum L.) merupakan salah satu jenis tanaman indigenous yang berasal dari famili Lamiaceae. Tanaman ini dapat dimanfaatkan sebagai rempah-rempah, tanaman obat, dan sayuran. Kemangi juga memiliki banyak manfaat, rebusannya digunakan untuk mengobati batuk, daun yang ditumbuk dapat ditempatkan di dahi untuk meringankan salesma, dan dapat pula ditempatkan di dada untuk meringankan gangguan pernafasan. Baru-baru ini, kemangi didaftarkan sebagai obat yang potensial untuk melawan kanker, dan minyak esensial dari kemangi digunakan dalam sabun dan kosmetik (Sunarto 1994). Manfaat kemangi yang begitu banyak, belum diimbangi dengan ketersediaan benih bermutu dan masih terbatasnya pengujian benih pada beberapa tanaman indigenous khususnya kemangi. Penelitian ini perlu dilakukan agar dapat dihasilkan benih yang bermutu untuk dikomersialkan dan dapat juga dilakukan untuk tujuan pengelolaan plasma nutfah salah satu jenis tanaman indigenous. Perbanyakan tanaman kemangi umumnya dilakukan dengan menggunakan biji/benih. Menurut Mugnisjah dan Setiawan (1990) bahwa kelebihan perbanyakan tanaman menggunakan biji ialah dapat tersedia dalam jumlah banyak dan tanaman dapat bertahan hidup pada kondisi ekstrim (seperti kekeringan). Penanganan pasca panen dan penentuan waktu panen perlu diperhatikan, agar mutu benih dapat dipertahankan sebaik mungkin. Menurut Melati (2012) bahwa penentuan waktu panen dapat dilakukan berdasarkan warna buah, kekerasan buah, rontoknya buah/biji, pecahnya buah atau dengan mempelajari proses pembentukan buah/biji mulai dari anthesis sampai benih masak. Kondisi saat masak fisiologi benih merupakan kondisi yang paling tepat untuk melakukan pemanenan benih, karena pada kondisi tersebut bobot kering dan vigor benih dalam keadaan maksimum. Penundaan panen yang terlalu lama setelah masak fisiologi akan menyebabkan kerugian, baik dalam hasil maupun mutu benih. Pengujian benih merupakan salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengetahui mutu benih. Informasi mengenai mutu suatu benih tentunya akan bermanfaat bagi produsen, penjual, atau pun konsumen benih (Priandoko dan Satriya 2011). Pengujian viabilitas adalah pengujian yang dapat dipakai untuk menilai suatu benih dapat dipasarkan atau membandingkan antar lot benih. Daya berkecambah benih memberikan informasi kepada pemakai benih akan kemampuan benih tumbuh normal menjadi tanaman yang berproduksi normal dalam keadaan biofisik lapang yang serba optimum (Kuswanto 2003). Parameter yang digunakan pada pengujian daya berkecambah dapat berupa persentase kecambah normal berdasarkan penilaian terhadap struktur tumbuh embrio yang diamati secara langsung, sedangkan secara tidak langsung dapat dilakukan dengan melihat gejala metabolisme benih yang berkaitan dengan kehidupan benih. Metode perkecambahan dengan pengujian di laboratorium hanya menentukan persentase perkecambahan total. Pengujian ini dibatasi pada pemunculan dan perkembangan struktur-struktur penting dari embrio, yang menunjukkan kemampuan untuk menjadi tanaman normal pada kondisi lapangan
2 yang optimum. Kecambah yang tidak menunjukkan kemampuan tersebut dinilai sebagai kecambah yang abnormal. Benih yang tidak dorman tetapi tidak tumbuh setelah periode pengujian tertentu dinilai sebagai mati (Balai Pengembangan Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura 2005). Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menentukan masak fisiologi dan metode pengujian viabilitas pada benih kemangi (Ocimum americanum L.).
TINJAUAN PUSTAKA Botani dan Syarat Tumbuh Kemangi Kemangi merupakan salah satu jenis tanaman indigenous yang kaya akan manfaat. Tanaman ini banyak ditemukan di Afrika, Asia tropik, dan telah diintroduksi ke Amerika dan India. Kemangi tumbuh baik pada ketinggian 500 hingga 2000 mdpl (Sunarto 1994). Tanaman ini merupakan tanaman yang toleran terhadap cuaca panas atau pun cuaca dingin, namun perbedaan iklim suatu tempat akan menyebabkan perbedaan tampilan tanaman tersebut. Kemangi yang ditanam di daerah dingin akan menghasilkan bentuk daun yang lebih lebar dan warna yang lebih hijau, sedangkan penanaman kemangi di daerah panas akan menghasilkan daun yang lebih kecil, tipis, dan warna yang lebih pucat (Nazaruddin 1995). Menurut Sunarto (1994), kemangi merupakan tanaman herba aromatik berbatang tegak dan bercabang banyak dengan tinggi berkisar antara 0.3 m sampai 1 m. Batang dan cabangnya berwarna hijau kekuningan. Daun kemangi berbentuk lanset berwarna hijau dan memiliki rambut halus pada permukaannya. Tangkai daun dan kelopak bunga kemangi berwarna hijau sedangkan mahkotanya berwarna putih. Menurut Ashwort (2002) bahwa kemangi merupakan tanaman yang menyerbuk sendiri. Perbedaan jenis kemangi juga memungkinkan terjadinya penyerbukan silang yang dibantu oleh serangga dan angin, namun adanya isolasi tanaman dapat mempertahankan kemurnian benih kemangi. Perbanyakan tanaman kemangi umumnya dilakukan dengan menggunakan biji. Biji mulai berkecambah 1 hingga 2 minggu setelah semai dengan tipe perkecambahan hipogeal. Penanaman dilakukan setelah 3 hingga 4 minggu setelah persemaian. Tanaman ini mulai berbunga ketika berumur 8 hingga 12 minggu setelah semai, dan panen pertama dapat dilakukan 2 hingga 3 bulan setelah pindah tanam. Pemanenan dilakukan dengan memetik pucuk muda dengan panjang sekitar 10 cm, setelah itu perlu dilakukan pemangkasan untuk memicu munculnya tunas-tunas muda dan mencegah munculnya bunga. Tanaman kemangi yang akan diambil benihnya sebaiknya tidak dilakukan pemangkasan (Sunarto 1994).
3 Masak Fisiologi Benih Masak fisiologi benih merupakan kondisi saat viabilitas, vigor, dan bobot kering benih mencapai maksimum. Pada beberapa jenis tanaman, jangka waktu mulai masa pembungaan hingga menghasilkan benih kemudian menjadi masak, berlangsung selama berhari-hari bahkan berminggu-minggu, sehingga penting untuk diketahui waktu panen yang tepat (Juctice dan Bass 2002). Penentuan waktu panen yang tepat sangat berpengaruh terhadap mutu benih yang dihasilkan, terutama yang berkaitan dengan mutu fisiologis benih. Kendala yang dihadapi saat masak fisiologis ialah tingkat kadar air yang masih tinggi. Solusinya ialah pemanenan dilakukan beberapa waktu setelah masak fisiologi dengan harapan kadar air benih sudah cukup aman dari kerusakan mekanik akibat pemanenan (Mugnisjah dan Setiawan 1990). Menurut Suena (2005) bahwa besarnya bobot kering tergantung dari jumlah bahan kering yang terdapat dalam benih, seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Bobot kering benih mencapai maksimum pada saat masak fisiologi, setelah itu besarnya bobot kering dipengaruhi oleh keadaan lingkungan terutama RH. Berdasarkan penelitian Barlian et al. (1998) bahwa benih gmelina memiliki bobot kering maksimum pada saat masak fisiologi yaitu saat berumur 32 HSA. Penelitian Hardiansyah (2009) juga menyebutkan bahwa bobot kering maksimum benih terung ungu dicapai pada saat masak fisiologi yaitu pada umur 48 HSB. Menurut Mugnisjah dan Setiawan (1990) bahwa penundaan pemanenan benih yang terlalu lama dapat menyebabkan perkecambahan atau vigor benih yang rendah akibat deraan cuaca, seperti hujan dan kekeringan. Menangguhkan panen setelah pemasakan benih sama halnya dengan menyimpan benih di lapang dengan kondisi kelembapan dan suhu yang tidak tentu. Selama fase pematangan, benih akan terus mengering. Lapisan gabus telah terbentuk pada dasar benih, hal ini akan memutus hubungan benih dengan tanaman induk, sehingga transpor asimilat benih akan terhenti dan benih akan mengalami kerontokan. Proses kemasakan benih mencakup perubahan-perubahan morfologi dan fisiologi yang berlangsung sejak fertilisasi sampai bakal benih masak menjadi benih yang siap panen. Selama proses pemasakan benih, terjadi perubahanperubahan tertentu dalam bakal benih dan bakal buah yang meliputi perubahan ukuran benih, kadar air, bobot kering, dan vigor benih. Hal tersebut ditunjukkan dengan adanya benih jarak pagar yang mengalami perubahan total klorofil dan fisiologi benih. Masak fisiologi benih jarak pagar IP-IP dicapai pada tingkat kemasakan 57 HSA dengan kriteria warna kulit buah kuning kecoklatan, kulit buah tidak keras, mudah dibuka dengan tangan, dan biji berwarna hitam. Hal tersebut didukung dengan nilai bobot kering, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan first count germination yang maksimum (Hasanuddin et al. 2012). Hal ini sejalan dengan penelitian Barlian et al. (1998) bahwa masak fisiologi benih gmelina dicirikan dengan kriteria kemasakan seperti: buah berwarna hijau, agak lunak, wangi, benih berwarna cokelat dengan bagian pangkal berwarna lebih tua, keras, dan mudah dipisahkan dengan buahnya. Penelitian Sudrajat et al. (2011) juga menyebutkan bahwa masak fisiologi benih kepuh dapat dicirikan dengan warna kulit benih hijau kemerahan hingga merah dengan warna benih merah hingga hitam.
4 Perkecambahan Benih Perkecambahan merupakan rangkaian proses fisiologi yang kompleks, dimulai dengan penyerapan air oleh benih dan diakhiri dengan munculnya akar primer menembus kulit benih. Proses perkecambahan benih dapat dipengaruhi oleh 2 faktor yakni faktor eksternal seperti: air, suhu, cahaya, dan media perkecambahan, dan faktor internal seperti: faktor genetik, tingkat kemasakan benih, dan umur benih (Balai Pengembangan Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura 2005). Menurut Balai Pengembangan Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura (2005) bahwa setiap benih yang dikecambahkan atau pun yang diuji di laboratorium tidak selalu menghasilkan persentase pertumbuhan kecambah yang sama. Penggunaan peralatan pengecambahan, substrat pengecambahan, kondisi lingkungan pengecambahan, dan metode pengecambahan dapat berpengaruh terhadap hasil kecambah yang diperoleh. Benih dari sebagian spesies akan berkecambah baik dalam kondisi terang maupun gelap. Pengaruh cahaya terhadap perkembangan dan penampakan kecambah lebih besar daripada pengaruh substrat. Cahaya dapat bermanfaat untuk menghambat pemanjangan yang berlebihan, meningkatkan pembentukan klorofil, dan memberikan kecambah yang tampak alami. Pertumbuhan kecambah pada kondisi gelap yang terus menerus dapat menyebabkan kecambah menjadi pucat, kurus, dan mengalami etiolasi.
METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian Percobaan dilaksanakan di kebun unit konservasi dan budi daya biofarmaka (UKBB) Cikabayan, Bogor dan Laboratorium Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2013 hingga April 2014. Bahan Penelitian Bahan yang digunakan pada percobaan ini ialah benih kemangi dengan berbagai tingkat umur panen, aquades, label, benang, kertas CD, plastik hitam, dan box plastik. Peralatan Penelitian Alat-alat yang digunakan meliputi alat pengecambah benih/germinator tipe IPB 73-2A, desikator, oven 103±2 ºC, timbangan analitik, termometer, heater, cawan petri, pinset, handsprayer, botol kaca, gunting, dan spidol.
5 Prosedur Percobaan Percobaan I. Penentuan masak fisiologi benih kemangi Percobaan ini dilakukan untuk menentukan masak fisiologi benih kemangi. Benih diperoleh dari kebun unit konservasi dan budi daya biofarmaka (UKBB) Cikabayan, Bogor. Rancangan percobaan yang digunakan ialah rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan 2 faktor. Faktor pertama berupa umur panen yang terdiri atas 5 taraf percobaan, yaitu 44, 48, 52, 56, dan 60 hari setelah berbunga (HSB). Faktor kedua ialah letak benih yang terdiri atas 3 taraf, yaitu letak benih bagian pangkal, tengah, dan ujung tangkai bunga. Masing-masing perlakuan terdiri atas 3 ulangan sehingga diperoleh 45 satuan percobaan. Percobaan dimulai dengan melakukan pemanenan benih kemangi. Benih dipanen secara serempak pada setiap tangkai bunga yang sudah diberi label waktu pembungaan. Pelabelan dilakukan setiap 4 hari sekali sejak muncul bakal bunga. Benih dipilah berdasarkan umur panen, kemudian dipisahkan antara bagian pangkal, tengah, dan ujung tangkai bunga (Gambar 1). Tahap berikutnya ialah proses perontokan benih yang dilakukan secara manual, setelah itu benih dibersihkan dari sisa-sisa kelopak yang menempel dan benih dimasukan ke dalam botol kaca. Perontokan benih dilakukan segera setelah pemanenan bunga kemangi dengan alat bantu pinset. Perontokan dilakukan secara hati-hati agar benih tidak mengalami kerusakan akibat kandisi benih yang masih basah/kadar air tinggi. Perbedaan proses perontokan terjadi pada benih yang digunakan untuk percobaan II. Bunga kemangi yang akan dilakukan perontokan terlebih dahulu dikeringkan di bawah sinar matahari langsung selama ±5 jam (09.00-14.00 WIB). Pengeringan tersebut dilakukan untuk mempermudah proses perontokan benih dan mengurangi kemungkinan terjadinya kerusakan benih saat perontokan. Tahap terakhir ialah pengujian dan pengamatan benih. Peubah yang diamati meliputi pengujian kadar air (KA), daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV), dan kecepatan tumbuh (KCT).
U T
P
Gambar 1
Pembagian bunga kemangi berdasarkan letak benih (P: pangkal, T: tengah, dan U: ujung)
6 Percobaan II. Metode pengujian viabilitas benih kemangi Percobaan ini dilakukan untuk menentukan metode pengujian viabilitas benih kemangi. Rancangan percobaan yang digunakan ialah rancangan petakpetak terbagi (split-split plot). Faktor pertama yang menjadi petak utama ialah kondisi lingkungan pengecambahan yang terdiri atas 2 taraf percobaan, yaitu kondisi lingkungan terang dan gelap. Faktor kedua yang menjadi anak petak ialah perlakuan suhu perendaman benih yang terdiri atas perendaman dengan air suhu 40 ºC dan air suhu kamar (27 ºC). Metode pengecambahan yang digunakan merupakan faktor ketiga yang dijadikan sebagai anak-anak petak terdiri atas 2 taraf percobaan, yaitu metode uji di atas kertas (UDK) dan uji antar kertas (UAK). Setiap perlakuan dilakukan 8 kali ulangan sehingga diperoleh 64 satuan percobaan. Pengujian viabilitas dilakukan pada benih kemangi hasil pertanaman sebelumnya dan telah disimpan selama 3 bulan di dalam botol kaca dengan kadar air 10.7%. Penyimpanan benih dilakukan di dalam Seed Storage Laboratorium Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan germinator tipe IPB 73-2A. Germinator yang digunakan dibuat dengan kondisi lingkungan yang berbeda yakni kondisi terang dimana seluruh bagian germinator mendapatkan cahaya matahari penuh, dan kondisi gelap yang dilakukan dengan menutup seluruh permukaan germinator menggunakan plastik hitam. Benih-benih yang akan dikecambahkan, terlebih dahulu direndam dengan air suhu 40 ºC dan perlakuan lainnya dengan air suhu kamar (27 ºC) selama ±1 jam. Tahap berikutnya ialah pengecambahan benih yang dilakukan dengan 2 metode yang berbeda yakni metode uji di atas kertas (UDK) yang dilakukan dengan menggunakan cawan petri yang sudah diberi alas 3 lembar kertas CD yang telah dilembapkan. Metode yang kedua ialah uji antar kertas (UAK) yang dilakukan dengan menanam benih kemangi diantara lipatan kertas CD yang telah dilembapkan. Lipatan kertas CD kemudian disimpan di dalam box plastik (pada kondisi terang dan gelap). Setiap perlakukan terdiri atas 50 butir benih dan diulang sebanyak 8 kali pengulangan. Tahap berikutnya ialah pengujian DB, IV, KCT, dan potensi tumbuh maksimum (PTM). Pengamatan 1. Kadar air (KA) Pengujian KA benih dilakukan dengan menggunakan metode langsung yang menggunakan oven suhu rendah yaitu 103±2 ºC selama 17±1 jam. Benih yang telah dioven dimasukkan ke dalam desikator selama 30 hingga 45 menit. KA benih dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan : KA : Kadar air (%) M1 : Bobot cawan + tutup (g) M2 : Bobot cawan + tutup + benih sebelum dioven (g) M3 : Bobot cawan + tutup + benih setelah dioven (g)
7 2. Daya berkecambah (DB) Pengujian daya berkecambah dilakukan dengan metode uji diatas kertas (UDK) pada alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A. Pengecambahan dilakukan pada cawan petri yang sudah diberi alas 3 lembar kertas CD yang telah dilembapkan. Setiap perlakukan dilakukan pengecambahan benih sebanyak 50 butir. Pengamatan daya berkecambah benih dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan : DB : Daya berkecambah (%) KN I : Jumlah kecambah normal pada hitungan pertama (5 HST) KN II : Jumlah kecambah normal pada hitungan kedua (10 HST) 3. Kecepatan tumbuh (KCT) Kecepatan tumbuh dapat diketahui dengan mengamati jumlah kecambah normal yang muncul setiap hari mulai hari pertama hingga pengamatan terakhir (10 HST). Kecepatan tumbuh dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
KCT = ∑ Keterangan: KCT : Kecepatan tumbuh benih (%/etmal) Ni : Persentase kecambah normal setiap waktu pengamatan t : Waktu pengamatan tn : Waktu akhir pengamatan 4. Indeks vigor (IV) Pengujian indeks vigor dilakukan dengan cara menghitung persentase kecambah normal hitungan pertama (5 HST). Indeks vigor dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
5. Potensi tumbuh maksimum (PTM) Potensi tumbuh maksimum dihitung berdasarkan jumlah kecambah normal dan abnormal yang tumbuh sampai akhir periode pengujian (10 HST).
8 Analisis data Percobaan I menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan 2 faktor. Faktor pertama berupa umur panen yang terdiri atas 5 taraf percobaan, yaitu 44, 48, 52, 56, dan 60 HSB. Faktor kedua ialah letak benih yang terdiri atas 3 taraf, yaitu letak benih bagian pangkal, tengah, dan ujung tangkai bunga. Model rancangan yang akan digunakan pada percobaan ini ialah : Yij = Keterangan: Yij
αβ)ij
+ i+
+(
)ij +
: Nilai pengamatan umur panen pada taraf ke-i, letak benih pada taraf ke-j : Nilai rata-rata umum : Pengaruh umur panen pada taraf ke-i (i: 1, 2, 3, 4, 5) : Pengaruh letak benih pada taraf ke-j (j: 1, 2, 3) : Pengaruh interaksi umur panen pada taraf ke-i dan letak benih pada taraf ke-j : Pengaruh galat umur panen pada taraf ke-i dan letak benih pada taraf ke-j.
Percobaan II menggunakan rancangan petak-petak terbagi (split-split plot). Faktor pertama ialah kondisi lingkungan pengecambahan yang terdiri atas 2 taraf percobaan, yaitu kondisi lingkungan terang dan gelap. Faktor kedua ialah perlakuan suhu perendaman benih yang terdiri atas perendaman dengan air suhu 40 ºC dan air suhu kamar (27 ºC). Faktor ketiga ialah metode pengecambahan yang terdiri atas 2 taraf percobaan, yaitu metode uji di atas kertas (UDK) dan uji antar kertas (UAK). Setiap perlakuan dilakukan 8 kali ulangan sehingga diperoleh 64 satuan percobaan. Model rancangan yang digunakan pada percobaan ini adalah : Yijk = µ + Ai + εi + Bj + (AB)ij + δij + Ck + (AC)ik + (BC)jk + (ABC)ijk +γijk Keterangan: Yijk
µ Ai εi Bj (AB)ij δij
: Nilai pengamatan kondisi lingkungan pengecambahan pada taraf ke-i, suhu perendaman benih pada taraf ke-j, dan metode pengecambahan pada taraf ke-k (i: 1, 2; j: 1, 2; dan k: 1, 2) : Nilai rata-rata umum : Pengaruh kondisi lingkungan pengecambahan pada taraf ke-i : Pengaruh galat kondisi lingkunganmpengecambahan pada taraf ke-i, sering disebut galat petak utama : Pengaruh perlakuan suhu perendaman benih pada taraf ke-j : Pengaruh interaksi antara kondisi lingkungan pengecambahan pada taraf ke-i dan suhu perendaman benih pada taraf ke-j : Pengaruh galat ke-i dari kondisi lingkungan pengecambahan, dan taraf ke-j dari suhu perendaman benih atau sering disebut galat anak petak
9 Ck (AC)ik
: Pengaruh perlakuan metode pengecambahan pada taraf ke-k : Pengaruh interaksi antara kondisi lingkungan pengecambahan taraf ke-i dan metode pengecambahan taraf ke-k (BC)jk : Pengaruh interaksi antara suhu perendaman benih taraf ke-j dan metode pengecambahan taraf ke-k (ABC)ijk : Pengaruh interaksi antara kondisi lingkungan pengecambahan taraf ke-i, suhu perendaman benih taraf ke-j, dan metode pengecambahan taraf ke-k γijk : Pengaruh galat taraf ke-i pada kondisi lingkungan pengecambahan, taraf ke-j pada suhu perendaman benih, dan taraf ke-k pada metode pengecambahan, atau sering disebut sebagai galat anak-anak petak. Data yang diperoleh diuji menggunakan uji F pada aplikasi SAS dan jika menunjukkan adanya pengaruh nyata maka pengujian dilanjutkan dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%.
HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Kondisi umum pertanaman selama penelitian ialah curah hujan cukup tinggi terutama saat fase generatif. Hal tersebut menyebabkan benih rontok dan muncul selaput lendir berwarna putih pada permukaan kulit benih (Lampiran 1). Benihbenih yang mengeluarkan lendir saat musim hujan akan mengering dan keras ketika terkena cahaya matahari (Lampiran 2). Selaput lendir yang mengeras tersebut diduga dapat menyebabkan terjadinya dormansi benih, dan mengganggu perkecambahan benih saat pengujian benih di laboratorium. Benih kemangi dipanen secara serempak pada bunga yang telah diberi label pembungaan. Pemanenan dilakukan saat bunga kemangi sudah menunjukkan gejala masak fisiologi. Bunga kemangi yang sudah siap panen ialah kelopak bunga berwarna cokelat dan kering, benih berwarna hitam, dan kadar air menurun. Bunga-bunga yang telah dipanen dipilah berdasarkan umur panen (Gambar 2) dan dipisahkan antara bagian pangkal, tengah, dan ujung tangkai bunga. Bunga kemangi memiliki tipe rangkaian majemuk (inflorescens), dimana kumpulan bunga-bunga terkumpul dalam satu karangan bunga. Satu rangkaian bunga kemangi terbentuk dalam 1 tangkai bunga yang berbentuk lurus memanjang dengan panjang ±15-20 cm. Mahkota bunga berwarna putih yang tersebar di seluruh rangkaian bunga dari bagian pangkal hingga ujung tangkai bunga. Bagian pangkal tangkai bunga merupakan bagian yang berada pada cabang-cabang tanaman kemangi. Gambar pada Lampiran 3 menunjukkan bahwa benih yang terletak pada bagian pangkal dan tengah tangkai bunga secara visual memiliki warna benih yang sama yakni warna hitam. Berbeda dengan benih yang terletak pada bagian ujung tangkai bunga yang memiliki warna lebih terang yakni warna
10 cokelat, berukuran lebih kecil, dan memiliki kadar air paling tinggi dibanding letak benih yang lain. Benih kemangi memiliki bobot 1 000 butir sebesar 1.3376 g. Benih hasil panen digunakan sebagai bahan materi dalam pengujian berbagai tolok ukur seperti: pengujian daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, potensi tumbuh maksimum dan kadar air benih.
44 HSB
48 HSB
56 HSB
52 HSB
60 HSB
Gambar 2 Morfologi bunga kemangi berdasarkan umur panen Penentuan First Count dan Final Count Penentuan waktu perhitungan awal (first count) dan akhir (final count) perkecambahan benih kemangi ditentukan berdasarkan kurva persentase kecambah normal dan kurva persentase kumulatif kecambah normal benih kemangi (Gambar 3). Pengamatan dilakukan setiap hari selama 14 hari terhadap kecambah normal yang muncul setiap harinya. Data yang didapatkan dari penghitungan kecambah yang telah normal setiap harinya, disajikan dalam bentuk scatter plot. Hasil perhitungan first count dan final count digunakan untuk menghitung persentase daya berkecambah dan indeks vigor benih kemangi. Menurut penelitian Rahmasyahraini (2008) bahwa keterbatasan literatur yang menyatakan dengan pasti tentang first count dan final count pengujian daya berkecambah benih jarak pagar menyebabkan masih banyaknya perbedaan dalam penentuan first count dan final count pada benih jarak pagar. Periode perkecambahan benih jarak pagar ditentukan berdasarkan pengamatan terhadap
11 pertambahan kecambah normal setiap harinya dan pengamatan kecambah normal kumulatif yang dilakukan selama 30 hari. 35
% kecambah normal
30 25 20 15
A
10 5 0
% kumulatif kecambah normal
1
2
3
4
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Hari pengamatan
60 50 40 30
B
20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Hari pengamatan
Gambar 3 Kurva % kecambah normal (A) dan % kumulatif kecambah normal (B) benih kemangi Gambar 3 menunjukkan bahwa first count dan final count benih kemangi diperoleh pada hari ke-5 dan ke-10 setelah tanam. Hal ini ditunjukkan bahwa persentase kecambah normal tertinggi terjadi pada hari ke-5, dan persentase kumulatif kecambah normal tertinggi diperoleh pada hari ke-10. Berdasarkan penelitian Rahmasyahraini (2008) bahwa perhitungan first count ditentukan dengan melihat jumlah kecambah normal harian tertinggi, sedangkan final count diperoleh dengan melihat jumlah kecambah normal kumulatif tertinggi. Menurut Copeland dan Mcdonald (2001) bahwa selama periode pengujian, perhitungan kecambah normal dilakukan pada saat first count, sedangkan perhitungan kecambah abnormal, benih keras, dan benih mati dilakukan pada saat final count. Manfaat perhitungan first count ialah untuk melihat jumlah benih
12 yang berkecambah dengan cepat, menghindari substrat menjadi penuh dan menjaga substrat tetap lembap untuk menunjang perkecambahan sampai akhir periode pengecambahan, dan mempercepat identifikasi penyakit yang terbawa benih. Final count adalah saat periode perkecambahan berakhir, atau saat semua benih telah menunjukkan kemampuan untuk berkecambah dengan optimum. Percobaan I. Penentuan Masak Fisiologi Benih Kemangi Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa umur panen berpengaruh sangat nyata terhadap tolok ukur indeks vigor dan kadar air, sedangkan pengaruh yang nyata dihasilkan pada tolok ukur daya berkecambah dan kecepatan tumbuh benih. Faktor letak benih berpengaruh sangat nyata terhadap semua tolok ukur (DB, IV, KCT, dan KA), sedangkan interaksi sangat nyata antara umur panen dan letak benih hanya terjadi pada tolok ukur kadar air (Lampiran 4). Rekapitulasi hasil sidik ragam pada semua tolok ukur disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Rekapitulasi sidik ragam pengaruh umur panen (P) dan letak benih (B) terhadap viabilitas, vigor, dan kadar air benih kemangia Tolok ukur Perlakuan
Umur panen (P) Letak benih (B) PxB
DB (%) * ** tn
IV (%) ** ** tn
KCT (%/etmal) * ** tn
KA (%) ** ** **
a
DB: daya berkecambah, IV: indeks vigor, KA: kadar air, K CT: kecepatan tumbuh; Kolom yang mengandung simbol *, **, tn: berpengaruh nyata, sangat nyata, dan tidak nyata pada taraf 5 % dan 1 %.
Pengaruh Umur Panen terhadap Viabilitas dan Vigor Benih Kemangi Tingkat kemasakan benih penting diketahui untuk menentukan waktu panen yang tepat, sebab waktu pemanenan sangat mempengaruhi viabilitas dan vigor benih (Munir 2013). Pemanenan benih yang terlambat dapat menyebabkan kehilangan benih dan menurunnya mutu benih. Hal ini terjadi bila cuaca di lapangan berfluktuasi antara hujan dan panas. Oleh sebab itu, menentukan saat optimum untuk pemanenan benih harus mempertimbangkan kehilangan hasil yang mungkin dapat terjadi akibat penundaan waktu panen, atau kehilangan yang harus ditanggung bila panen dilakukan lebih awal (Mugnisjah dan Setiawan 1990). Tolok ukur yang obyektif untuk menentukan kemasakan benih adalah bobot kering dan vigor benih (Sadjad 1980). Pada percobaan ini, perhitungan bobot kering benih kemangi tidak dilakukan. Hal ini terjadi akibat keterbatasan jumlah benih kemangi yang digunakan untuk penelitian. Faktor lingkungan seperti curah hujan yang tinggi menyebabkan terjadinya kerontokan benih, sehingga hasil
13 panen yang diperoleh tidak mencukupi untuk keperluan perhitungan bobot kering benih. Penentuan masak fisiologi benih kemangi ini lebih memperhatikan kondisi fisiologisnya atau proses perkecambahan benih. Tabel 2 Pengaruh umur panen (P) terhadap viabilitas dan vigor benih kemangia Tolok ukur Umur panen (HSB) 44 48 52 56 60
DB (%)
IV (%)
37.1 (6.0b) 45.6 (6.7a) 47.8 (6.9a) 41.3 (6.3ab) 48.7 (6.9a)
26.2 (5.0b) 37.8 (6.1a) 36.4 (6.0a) 34.0 (5.7a) 42.6 (6.4a)
KCT (%/etmal) 7.3 (2.6b) 9.3 (3.0a) 9.5 (3.1a) 8.5 (2.9ab) 10.1 (3.2a)
a
Angka-angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5 % (uji selang berganda Duncan); HSB: hari setelah berbunga; DB: daya berkecambah, IV: indeks vigor, KCT: kecepatan tumbuh; Nilai dalam kurung telah mengalami transformasi menggunakan √ .
Tabel 2 menunjukkan bahwa viabilitas dan vigor benih kemangi mencapai maksimum mulai umur panen 48 HSB. Viabilitas dan vigor benih tetap tinggi sampai dengan umur panen 60 HSB, hal ini ditunjukkan dengan persentase daya berkecambah, indeks vigor, dan kecepatan tumbuh benih yang tidak berbeda nyata antara umur panen 48, 52, 56, dan 60 HSB. Hasil penelitian menunjukkan bahwa benih kemangi pada umur panen 60 HSB sudah banyak yang mengalami kerontokan, sehingga pemanenan benih kemangi sebaiknya dilakukan sebelum umur panen 60 HSB, hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya kehilangan hasil dan penurunan mutu benih. Berdasarkan penelitian Thelma (1990) bahwa penundaan panen menyebabkan menurunnya viabilitas benih kedelai. Hal ini terjadi akibat deraan cuaca selama benih berada di lapang. Faktor lingkungan yang paling berperan dalam mekanisme deraan cuaca di lapang adalah curah hujan. Curah hujan yang sangat berfluktuasi selama pertanaman di lapang mengakibatkan kerusakan embrio dan menurunkan mutu benih yang dihasilkan. Menurut Mugnisjah dan Setiawan (1990) bahwa viabilitas dan vigor benih mencapai maksimum pada saat masak fisiologi. Sejalan dengan pemasakannya, benih terus mengering hingga mencapai masak panen, yaitu ketika mencapai kadar air yang aman bagi benih untuk dirontok secara efektif baik secara manual atau pun cara mekanis. Periode sejak benih mencapai masak fisiologi hingga masak panen disebut periode pematangan, dan saat itu benih berpeluang untuk
14 terdera cuaca lapang selama periode tersebut. Hal ini sejalan dengan penelitian Kartika dan Ilyas (1994) bahwa pemanenan benih yang dilakukan sebelum mencapai tingkat masak fisiologi mengakibatkan vigor rendah. Pada fase tersebut pembentukkan embrio dan membran belum sempurna dan akumulasi cadangan makanan dalam benih belum cukup untuk proses perkecambahan, sedangkan benih yang dipanen lewat masak fisiologi sudah mengalami deteriorasi akibat deraan cuaca pada tanaman induk di lapang. Berdasarkan penelitian Hardiansyah (2009) bahwa benih yang belum mencapai masak fisiologi, cadangan makanan yang dibutuhkan dalam proses perkecambahan belum mencukupi sedangkan selama proses perkecambahan benih memerlukan energi untuk respirasi. Berdasarkan Tabel 2 bahwa benih kemangi yang diuji secara umum memiliki viabilitas yang rendah yakni di bawah 50%. Rendahnya viabilitas pada benih kemangi diduga akibat masih tingginya kadar air benih hingga mencapai 30% pada umur panen 48 HSB, sehingga perlu dilakukan pengeringan setelah proses pemanenan untuk menurunkan kadar air yang terkandung di dalam benih. Hal ini sejalan dengan pendapat Kuswanto (2003) bahwa saat masak fisiologi terkadang kadar air benih masih relatif tinggi, sehingga dapat menimbulkan resiko, seperti adanya serangan hama dan penyakit pada benih dan kondisi benih yang mudah rusak. Hasil penelitian Kartika dan Ilyas (1994) menjelaskan bahwa benih Kacang Jogo yang dipanen pada umur 36 HSB atau saat tercapainya masak fisiologi yang diikuti dengan pengeringan, memiliki vigor benih yang maksimum. Pengaruh Letak Benih terhadap Viabilitas dan Vigor Benih Kemangi Tabel 3 menunjukkan bahwa benih kemangi yang dipanen pada bagian tengah tangkai bunga memiliki viabilitas dan vigor (KCT) paling tinggi, sedangkan indeks vigor benih pada bagian pangkal dan tengah lebih tinggi daripada bagian ujung. Tabel 3 Pengaruh letak benih (B) terhadap viabilitas dan vigor benih kemangia Tolok ukur Letak benih DB IV KCT (B) (%) (%) (%/etmal) Pangkal Tengah Ujung a
43.2 (6.5b) 54.7 (7.4a) 34.4 (5.8c)
37.3 (6.0a) 42.4 (6.5a) 25.9 (5.0b)
9.1 (3.0b) 11.0 (3.3a) 6.8 (2.6c)
Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5 % (uji selang berganda Duncan); DB: daya berkecambah, IV: indeks vigor, K CT: kecepatan tumbuh; Nilai dalam kurung telah mengalami transformasi menggunakan √ .
15 Benih kemangi dalam satu tangkai bunga diduga mengalami kemasakan fisiologis dalam waktu yang berbeda. Hal tersebut yang menyebabkan terjadinya perbedaan viabilitas dan vigor benih kemangi antar bagian letak benih. Perbedaan waktu kemasakan benih kemangi ditandai dengan adanya perubahan warna benih kemangi dari putih menjadi hitam yang dimulai dari bagian pangkal, lalu diikuti bagian tengah, dan diakhiri pada bagian ujung tangkai bunga. Menurut Ashwort (2002) bahwa gugusan bunga pada tanaman Ocimum basilicum L. mengalami kemasakan mulai dari bagian bawah ke bagian atas bunga. Kemasakan benih tersebut ditandai dengan perubahan warna benih menjadi cokelat mulai dari bagian bawah bunga. Hal ini sejalan dengan pendapat Munir (2013) bahwa periode masak fisiologi dapat ditunjukkan dengan adanya perubahan warna morfologi buah/biji. Penelitian Sutardi dan Hendrata (2009) menyebutkan bahwa letak biji dalam buah kakao berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan tanaman kakao yang dihasilkan. Biji kakao yang terletak pada bagian tengah buah memiliki ukuran yang relatif lebih besar, hal ini menujukkan bahwa cadangan makanan atau nutrisi yang terkandung pada biji bagian tengah lebih banyak. Hasil penelitian menyebutkan bahwa benih yang paling baik pertumbuhannya ialah benih yang letaknya di bagian tengah buah dilihat dari fenotip tinggi bibit, jumlah daun, dan panjang akar. Penelitian Saenong et al. (2003) menyebutkan bahwa benih jagung yang terletak pada bagian tengah tongkol mempunyai daya simpan yang lebih lama dibanding pada bagian atas dan ujung tongkol. Hal ini terjadi akibat ukuran dan bobot benih yang terletak di bagian atas dan ujung tongkol lebih rendah dibanding benih yang terletak di bagian tengah. Tabel 4 Pengaruh interaksi antara umur panen (P) dan letak benih (B) terhadap kadar air (%) benih kemangia Letak benih
Umur panen (HSB)
Pangkal
Tengah
Ujung
44 48 52 56 60
30.5d 23.6g 19.6 i 15.1k 13.6 l
34.4b 30.7d 21.8h 23.4g 17.0 j
44.7a 32.5c 28.8e 24.7f 23.1g
a
Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5 % (uji selang berganda Duncan); HSB: hari setelah berbunga.
Tabel 4 menunjukkan bahwa kadar air tertinggi diperoleh dari benih yang berada pada bagian ujung tangkai bunga dengan umur panen 44 HSB, sedangkan kadar air terendah dimiliki oleh benih pada bagian pangkal dengan umur panen 60 HSB. Benih dengan umur panen 44 HSB memiliki kadar air tertinggi pada semua letak benih yakni berkisar antara 30-45%, begitu pula pada benih yang berasal dari bagian ujung tangkai bunga yang memiliki kadar air paling tinggi diantara letak benih yang lain untuk semua umur panen. Penurunan kadar air benih kemangi terjadi seiring dengan bertambahnya umur panen.
16 Berdasarkan Tabel 4 bahwa proses kemasakan benih kemangi pada bagian pangkal terjadi lebih cepat dibanding benih yang berada pada bagian tengah dan ujung tangkai bunga. Hal ini ditunjukkan dengan penurunan kadar air pada bagian pangkal tangkai bunga yang terjadi lebih cepat diantara letak benih yang lain. Benih kemangi mencapai masak fisiologi mulai umur 48 HSB dengan kadar air 23.6% pada bagian pangkal tangkai bunga, 30.7% dan 32.5% pada bagian tengah dan ujung tangkai bunga (Tabel 4). Menurut Kuswanto (2003) bahwa pemanenan yang paling baik ialah saat benih mencapai masak fisiologi, karena pada kondisi tersebut benih memiliki kualitas yang maksimal. Kendala yang dapat dialami saat masak fisiologi ialah kadar air benih masih relatif tinggi sehingga perlu adanya proses pengeringan untuk mengurangi kadar air benih sampai pada taraf yang aman untuk penyimpanan. Percobaan II. Metode Pengujian Viabilitas dan Vigor Benih Kemangi Hasil percobaan I menunjukkan bahwa persentase daya berkecambah benih kemangi yang dihasilkan rendah yakni di bawah 50%, hal ini diduga terjadi akibat kadar air benih yang masih cukup tinggi pada saat pemanenan, sehingga perlu dilakukan proses pengeringan pada benih yang digunakan untuk percobaan II. Benih kemangi dikeringkan hingga mencapai kadar air yang cukup aman untuk dirontokkan yaitu 10.7%. Pengeringan dilakukan secara alami yakni dengan menggunkan sinar matahari selama ±5 jam. Pengeringan benih yang dilakukan terbukti dapat meningkatkan viabilitas benih kemangi. Berdasarkan Tabel 5 bahwa benih yang dikecambahkan pada kadar air 10.7%, daya berkecambah benih dapat meningkat hingga 70.5%. Pengujian mutu benih merupakan salah satu bagian yang sangat penting dari suatu proses produksi benih baik untuk pemeriksaan lapangan, penanganan hasil produksi atau pun pelabelan. Laboratorium berperan besar dalam menyajikan data hasil uji yang tepat dan akurat. Kegiatan pengujian benih perlu dilakukan untuk mendapatkan keterangan tentang mutu suatu kelompok benih yang digunakan untuk keperluan sertifikasi, pelabelan atau pengujian mutu (Priandoko dan Satriya 2011). Pentingnya pengujian benih tersebut belum diimbangi dengan adanya pengujian benih bagi beberapa tanaman indigenous khususnya kemangi, sehingga penelitian mengenai metode pengujian viabilitas benih kemangi ini perlu dilakukan. Berdasarkan struktur penting suatu benih bahwa benih dikategorikan sebagai kecambah normal dan abnormal. Kriteria kecambah normal pada benih kemangi ialah hipokotil dan radikula memiliki panjang 3 kali dari panjang benihnya, dan semua struktur benih menunjukkan pertumbuhan yang baik (Gambar 4a). Kecambah yang digolongkan sebagai kecambah abnormal seperti akar primer pendek dan gemuk, terbelah/pecah, mengkerut, busuk akibat infeksi primer, atau bahkan tidak terdapat akar primer; hipokotil tumbuh pendek dan tebal, retak/pecah, bengkok membentuk putaran, agak terpilin, dan busuk. Daun tidak berkembang sempurna dan terkurung dalam kulit benih juga tergolong sebagai kecambah abnormal (Gambar 4b).
17
Kec Normal
Kec Abnormal
(a)
(b)
Kec Abnormal
Kec Abnormal
(c)
(d)
(a) Kecambah normal pada metode UDK dengan kondisi terang, (b) Kecambah abnormal pada metode UDK dengan kondisi terang, (c) Kecambah abnormal pada metode UDK dengan kondisi gelap, (d) Kecambah abnormal pada metode UAK dengan kondisi gelap dan terang.
Gambar 4 Kriteria kecambah normal dan abnormal pada benih kemangi
Tabel 5 Kombinasi lingkungan pengecambahan, perendaman benih, dan metode pengecambahan benih kemangi terhadap tolok ukur viabilitas dan vigor benih Perlakuan
Tolok ukur
Lingkungan Perendaman Metode pengecambahan benih pengecambahan
DB (%)
IV (%)
Terang
Air suhu 40 ºC Air suhu kamar
Gelap
Air suhu 40 ºC Air suhu kamar
68.2 0.0 70.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
44.0 0.0 51.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
UDK UAK UDK UAK UDK UAK UDK UAK
KCT (%/etmal)
PTM (%)
12.6 0.0 13.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
70.0 13.0 73.2 14.0 15.7 7.7 15.2 7.0
DB: daya berkecambah, IV: indeks vigor, KCT: kecepatan tumbuh, PTM: potensi tumbuh maksimum; UAK: uji antar kertas, UDK: uji di atas kertas.
18 Berdasarkan Tabel 5 bahwa benih kemangi membutuhkan cahaya pada proses perkecambahan. Benih yang dikecambahkan pada kondisi terang memiliki viabilitas dan vigor yang lebih tinggi sedangkan benih yang dikecambahkan pada kondisi gelap tidak dapat tumbuh normal, meskipun pada beberapa benih masih dapat tumbuh walaupun tidak normal. Benih yang dikecambahkan dengan metode UDK memiliki viabilitas dan vigor lebih tinggi dibanding metode UAK. Seluruh benih yang dikecambahkan dengan metode UAK tidak dapat tumbuh dengan normal. Berdasarkan hasil sidik ragam bahwa perlakuan suhu perendaman benih tidak berpengaruh nyata terhadap seluruh tolok ukur yang diamati, benih yang direndam dengan air suhu 40 ºC tidak berbeda nyata dengan perendaman air suhu kamar (27 ºC). Hal ini menunjukkan bahwa pengujian viabilitas pada benih kemangi tidak membutuhkan perlakukan suhu perendaman. Kadar air benih kemangi yang digunakan pada percobaan ini ialah sebesar 10.7%. Kondisi gelap yang diberikan pada benih kemangi menyebabkan terjadinya etiolasi dan terhambatnya pembentukan klorofil. Benih yang mengalami etiolasi dapat dilihat pada Gambar 4c dan 4d bahwa telah terjadi pemanjangan yang tidak normal pada hipokotil, kecambah pucat/lemah dan akar primer yang pendek. Sama halnya dengan benih yang dikecambahkan dengan metode UAK dimana cahaya yang dibutuhkan benih pada proses perkecambahan terhalang oleh lipatan kertas yang menutupi benih, sehingga benih tidak dapat tumbuh dengan normal (Gambar 4d). Menurut Balai Pengembangan Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura (2005) bahwa cahaya sangat penting untuk perkecambahan benih. Cahaya yang diberikan di dalam laboratorium benih dapat digunakan untuk mencegah terjadinya etiolasi dan mendorong pembentukan klorofil. Varshney (1968) menyebutkan bahwa benih kemangi membutuhkan paparan cahaya untuk perkecambahan. Pengaruh perkecambahan benih dapat terlihat dengan adanya cahaya merah dan infra merah. Benih yang tekena cahaya merah dalam waktu singkat dapat berkecambah dengan mudah. Pengaruh cahaya merah pada perkecambahan mengindikasikan bahwa fitokrom dapat mengendalikan perkecambahan benih kemangi. Pengaruh rangsangan cahaya yang tidak konstan terjadi apabila imbibisi benih terjadi pada kondisi kurang cahaya dengan waktu yang lama. Benih akan mengalami skotodormansi di bawah kondisi kurang cahaya yang berkepanjangan, namun hal ini dapat diatasi dengan perlakuan suhu rendah. Perlakuan suhu rendah akan mengembalikan sensitivitas cahaya benih kemangi untuk berimbibisi dalam kondisi gelap untuk jangka waktu yang lama.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan Masak fisiologi benih kemangi dicapai pada umur panen 48 HSB dengan kadar air sebesar 30.7% (bagian tengah tangkai bunga) yang ditandai dengan viabilitas dan vigor benih maksimum. Benih yang berasal dari bagian tengah
19 tangkai bunga memiliki viabilitas dan vigor benih paling tinggi dibanding bagian pangkal dan ujung. Metode pengecambahan benih kemangi yang paling baik ialah metode UDK pada kondisi terang. Seluruh benih yang dikecambahkan pada metode UAK dan kondisi gelap tidak dapat tumbuh normal. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kandungan dan sifat lendir pada benih kemangi untuk mengetahui pengaruh lendir terhadap viabilitas dan vigor benih kemangi.
DAFTAR PUSTAKA Ashwort S. 2002. Seed to Seed Second Edition, Seed Saving and Growing Techniques for Vegetable Gardeners. Whealy K, editor. United Stated of America (AS): Seed Savers Exchange. Barlian J, Yeni H, Masano. 1998. Studi fenologi dan pengaruh posisi buah serta ukuran benih terhadap viabilitas benih gmelina (Gmelina arborea Roxb). Bul. Agron. 26(2):8-12. [BPMBTPH] Balai Pengembangan Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura. 2005. Evaluasi Kecambah Pengujian Daya Berkecambah. Jakarta (ID): Departemen Pertanian. 242 p. Copeland LO, McDonald MB. 2001. Principles of Seed Science and Technology 4th edition. London (GB): Kluwer Academic Publishers. 467 p. Hardiansyah. 2009. Deteksi tingkat masak fisiologi benih terung ungu (Solanum melongena var. Serpentinum) melalui analisis klorofil dan karotenoid [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Hasanuddin, Halimursyadah, Kurniawan T. 2012. Perubahan fisiologi dan kandungan klorofil selama pemasakan serta hubungannya dengan viabilitas benih jarak pagar (Jatropa curcas L.). J. Floratek. 17(2):157-163. Justice OL, Bass LN. 2002. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. Roesli R, penerjemah. Jakarta (ID): Grafindo Persada. Terjemahan dari: Principles and Practices of Seed Storage. 446 p. Kartika E, Ilyas S. 1994. Pengaruh tingkat kemasakan benih dan metode konservasi terhadap vigor benih dan vigor kacang jogo (Phaseolus vulgaris L.). Bul. Agron. 22(2):44-59. Kuswanto H. 2003. Teknologi Pemrosesan, Pengemasan, dan Penyimpanan Benih. Yogyakarta (ID): Kanisius. 127 p. Melati. 2012. Biofisik benih sambiloto. WPPTI. 18(3):30-31. Mugnisjah WQ, Setiawan A. 1990. Pengantar Produksi Benih. Jakarta (ID): Rajawali Pers. 608 p. Munir B. 2013. Analisis keragaan pengaruh tingkat kemasakan terhadap daya berkecambah benih jarak pagar (Jatropa curcas L.) [internet]. Surabaya
20 (ID): [diunduh 2014 Mei 16]. Tersedia pada: http:// ditjenbun. pertanian. go. id/bbpptpsurabaya/tinymcpuk/gambar/file/Analisis_20Keragaan_20Tingkat _20Kemasakan_20Buah_20Web.pdf. Nazaruddin. 1995. Budidaya dan Pengaturan Panen Sayuran Dataran Rendah. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. 138 p. Priandoko, Satriya C . 2011. Pengujian benih di laboratorium [internet]. Yogyakarta (ID): Dinas Pertanian Provinsi DIY; [diunduh 2014 Mei 10]. Tersedia pada: http: // distan. pemda-diy. go. id/ distan11/ index.php? option= com_content& view= article&id= 8158:pengujian-benih-dilaboratorium &catid=41:artikel&Itemid=514. Rahmasyahraini. 2008. Studi periode pengujian daya berkecambah serta pengaruh perlakuan benih dan jenis media perkecambahan pada benih jarak pagar (Jatropha curcas L.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sadjad S. 1980. Panduan Pembinaan Mutu Benih Tanaman Kehutanan di Indonesia. Bogor (ID): IPB Press. 301 p. Saenong S, Azrai M, Arief R, Rahmawati. 2003. Pengelolaan benih jagung [internet]. Sulawesi Selatan (ID): Balai Penelitian Tanaman Serealia Maros; [diunduh 2014 Jun 17]. Tersedia pada: http:// balitsereal. litbang. deptan. go. id/ ind/ images/ stories/ sebelas. pdf. Sudrajat DJ, Nurhasybi, Syamsuwida D. 2011. Teknologi untuk memperbaiki perkecambahan benih kepuh (Sterculia foetida Linn.). JPHT. 8(5):301-314. Suena W. 2005. Teknologi benih [internet]. Bali (ID): [diunduh 2014 Jun 19]. Tersedia pada: http:// www. fp. unud. ac. id/ ind/ wp-content/ uploads/ mkpsagroekoteknologi/teknologi_benih/MODUL_I_TEKNOLOGI_BENIH _2005.pdf. Sunarto AT. 1994. Ocimum americanum L. Di dalam: JS Siemonsma, K Piluek, editor. Plant Resources of South-East Asia Vegetables. Bogor (ID): p 218220. Sutardi, Hendrata R. 2009. Respon bibit kakao pada bagian pangkal, tengah, dan pucuk terhadap pemupukan majemuk. Agrivigor. 2(2):103-109. Thelma. 1990. Analisis ketahanan benih beberapa varietas kedelai (Glycine max) terhadap deraan lapang akibat penundaan panen [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Varshney CK. 1968. Germination of the light-sensitive seeds of Ocimum americanum Linn. New. Phytol. 67(1):125-129.
21
LAMPIRAN Lampiran 1 Benih kemangi tanpa selaput lendir (A) dan benih dengan selaput lendir (B/ kotak berwarna merah)
A
B
Lampiran 2 Benih kemangi dengan selaput lendir yang mengering
Lampiran 3 Benih kemangi yang telah dipisahkan berdasarkan letak benih
Pangkal
Tengah
Ujung
22 Lampiran 4
Letak Benih
Pengaruh interaksi antara umur panen (P) dan letak benih (B) terhadap daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, dan kadar air benih kemangi
44
Pangkal (B1) Tengah (B2) Ujung (B3)
5.7 7.1 5.1
Pangkal (B1) Tengah (B2) Ujung (B3)
5.2 5.7 4.1
Pangkal (B1) Tengah (B2) Ujung (B3)
2.6 3.1 2.2
Pangkal (B1) Tengah (B2) Ujung (B3)
30.5d 34.4b 44.7a
Umur Panen (HSB) 48 52 DB (%) 7.0 6.9 7.2 7.4 5.8 6.4 IV (%) 6.5 6.2 6.7 6.3 5.0 6.0 KCT (%/etmal) 3.2 3.1 3.3 3.3 2.6 2.8 KA (%) 23.6f 19.6h 30.7d 21.8g 32.5c 28.8e
56
60
6.0 7.7 5.3
6.9 7.4 6.5
5.7 6.7 4.8
6.6 7.0 5.6
2.8 3.4 2.4
3.3 3.4 2.9
15.1h 23.4g 24.7e
13.6j 17.0i 23.1f
23
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Purworejo pada tanggal 30 Januari 1993 sebagai anak ketiga dari pasangan Bapak Muhroni dan Ibu Siti Isroiyah. Penulis memiliki 2 orang saudara bernama Khamdan Wibowo dan Fajar Susilo. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Purworejo dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur undangan seleksi masuk IPB (USMI) dan diterima di Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Pembiakan Tanaman pada tahun ajaran 2013/2014. Penulis aktif dalam berorganisasi, diantaranya Himpunan Mahasiswa Agronomi (HIMAGRON) periode 2012-2013 sebagai staf departemen Kewirausahaan, dan sebagai anggota Keluarga Mahasiswa Purworejo IPB (GAMAPURI). Bulan Juni-Juli 2012 penulis mengikuti kegiatan IPB Goes to Field di Kabupaten Klaten dengan tema “Pengamanan produksi padi melalui pengelolaan tanah dan penerapan pengendalian hama terpadu, serta kegiatan diseminasi tungku sekam sebagai energi alternatif untuk menggantikan bahan bakar minyak”.
