PENGARUH KOMPOSISI BAHAN PELAPIS DAN Methylobacterium spp. TERHADAP DAYA SIMPAN BENIH DAN VIGOR BIBIT KACANG PANJANG (Vigna sinensis L

PENGARUH KOMPOSISI BAHAN PELAPIS DAN Methylobacterium spp. TERHADAP DAYA SIMPAN BENIH DAN VIGOR BIBIT KACANG PANJANG (Vigna sinensis L.)

PUTRI EKA SARI A24050450

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

RINGKASAN PUTRI

EKA

SARI.

Pengaruh

Komposisi

Bahan

Pelapis

dan

Methylobacterium spp. terhadap Daya Simpan Benih dan Vigor Bibit Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) dibimbing oleh ENY WIDAJATI dan SELLY SALMA.

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan membandingkan dua jenis bahan pembawa untuk coating dan pengaruh jenis isolat Methylobacterium spp. terhadap viabilitas benih kacang panjang selama penyimpanan. Percobaan dilaksanakan pada bulan Maret hingga Juni 2009 di Laboratorium Mikrobiologi dan Rumah Kaca Balai Besar Bioteknologi (BB BIOGEN) Pengembangan Sumberdaya Genetika Pertanian, dan Bagian Ilmu dan Teknologi Benih Institut Pertaniam Bogor. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) Petak Terbagi (Split plot) dua faktor. Faktor pertama adalah periode simpan sebagai petak utama terdiri atas 4 taraf yaitu 0 minggu, 4 minggu, 8 minggu, dan 12 minggu. Faktor kedua adalah formulasi coating sebagai anak petak terdiri atas 9 taraf yaitu tanpa coating sebagai kontrol, Arabic gum 0.25 g/ml + TD-L2, Arabic gum 0.25 g/ml + TD-J10, Arabic gum 0.25 g/ml + TD-L2 + TDJ10, Arabic gum 0.25 g/ml + Tokoferol 200 ppm, Alginat 0.083 g/ml + TD-L2, Alginat 0.083 g/ml + TD-J10, Alginat 0.083 g/ml + TD-L2 + TD-J10, dan Alginat 0.083 g/ml + Tokoferol 200 ppm. Hasil uji F menunjukkan bahwa faktor tunggal periode simpan berpengaruh sangat nyata terhadap Kadar Air Benih (KA), Daya Berkecambah (DB), Indeks Vigor (IV), Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), Bobot Kering Kecambah (BKK), Keserempakan Tumbuh (KST), Daya Tumbuh (DT), Bobot Kering Bibit (BKB), dan Tinggi Tajuk. Faktor tunggal formulasi coating berpengaruh sangat nyata terhadap Kadar Air (KA), Indeks Vigor (IV), Bobot Kering Bibit (BKB), dan Tinggi Tajuk. Faktor tunggal formulasi coating berpengaruh nyata terhadap Kecepatan Tumbuh(KCT) , Bobot Kering Kecambah (BKK), Daya Tumbuh (DT) dan Keserempakan Tumbuh (KST). Interaksi antara

periode simpan dan formulasi coating berpengaruh sangat nyata terhadap Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), Keserempakan Tumbuh (KST), Daya Tumbuh (DT), dan Tinggi Tajuk serta berpengaruh nyata terhadap Bobot Kering Bibit (BKB). Benih kacang panjang masih memiliki viabilitas yang tinggi sampai penyimpanan 12 minggu, hal ini ditunjukkan oleh tolok ukur daya berkecambah benih, yaitu 84-92%. Namun berdasarkan tolok ukur indeks vigor, telah menunjukkan penurunan viabilitas. Formulasi coating Arabic gum + TD-L2 mencapai nilai rata-rata indeks vigor tertinggi setelah penyimpanan 12 minggu (89.33%). Formulasi coating terbaik berdasarkan tolok ukur Indeks vigor benih, potensi tumbuh maksimum, bobot kering kecambah, dan keserempakan tumbuh bibit, adalah Arabic gum + TD-L2. Benih yang di-coating dengan formulasi ini setelah disimpan 12 minggu masih memiliki viabilitas yang tinggi, ditunjukkan oleh tolok ukur daya berkecambah, yaitu 90.33%. Berdasarkan tolok ukur kecepatan tumbuh, potensi tumbuh maksimum, bobot kering kecambah, bobot kering bibit, keserempakan tumbuh bibit, dan daya tumbuh bibit, formulasi coating terbaik adalah Arabic gum + Tokoferol. Benih yang di-coating dengan formulasi ini setelah disimpan 12 minggu masih memiliki viabilitas yang tinggi, ditunjukkan oleh tolok ukur daya berkecambah, yaitu 92.00%.

PENGARUH KOMPOSISI BAHAN PELAPIS DAN Methylobacterium spp. TERHADAP DAYA SIMPAN BENIH DAN VIGOR BIBIT KACANG PANJANG (Vigna sinensis L.)

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

PUTRI EKA SARI A24050450

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

Judul

: PENGARUH

KOMPOSISI

BAHAN

PELAPIS

DAN

Methylobacterium spp. TERHADAP DAYA SIMPAN BENIH DAN VIGOR BIBIT KACANG PANJANG (Vigna sinensis L.) Nama

: PUTRI EKA SARI

NRP

: A24050450

Menyetujui, Dosen Pembimbing Pembimbing I

Pembimbing II

Dr. Ir. Eny Widajati, MS NIP. 19610106 198503 2 002

Dra. Selly Salma, M.Si NIP. 19630714 199003 2 001

Mengetahui, Plh Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian IPB

Prof. Dr. Ir. Slamet Susanto, M.Sc NIP. 19610202 198601 1 001

Tanggal Lulus :

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pekanbaru, Provinsi Riau pada tanggal 20 April 1986. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Anak dari pasangan Bapak Supriadi dan Ibu Armiati. Penulis lulus dari SD Negeri 018 Pekanbaru pada tahun 1999, kemudian pada tahun 2002 penulis menyelesaikan studi di SLTP Negeri 4 Pekanbaru, Riau. Selanjutnya penulis lulus dari SLTA Negeri 8 Pekanbaru pada tahun 2005. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2005 melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah Provinsi Riau. Selanjutnya pada tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian. Selama menjalani studi di Institut Pertanian Bogor, penulis aktif dalam beberapa organisasi. Pada tahuan 2006 hingga 2007 penulis menjadi pengurus organisasi

kemahasiswaan

Himpunan

Profesi

Mahasiswa

Agronomi

(HIMAGRON) dan pada tahun 2006 hingga 2008 penulis menjadi pengurus Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) yaitu Ikatan Keluarga Pelajar dan Mahasiswa Riau (IKPMR) Bogor. Penulis pernah menjadi Asisten Praktikum Dasar Ilmu dan Teknologi Benih. Penulis juga pernah mengikuti Program Kreativitas Mahasiswa yang dibiayai oleh DIKTI periode 2007/2008. Selain itu, penulis juga berpartisipasi aktif kampus.

sebagai panitia dalam kegiatan-kegiatan di

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis haturkan kepada Allah SWT atas rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul “Pengaruh Komposisi Bahan Pelapis dan Methylobacterium spp. terhadap Daya Simpan Benih dan Vigor Bibit Kacang Panjang (Vigna sinensis L.)”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Papa dan Mama yang selalu memberikan dukungan, semangat, perhatian, dan kasih sayang selama penulis menjalankan pendidikan di IPB terutama saat penulisan skripsi serta do’a yang selalu mama dan papa panjatkan untuk ananda. 2. Dr. Ir. Eny Widajati, MS sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan saran, bimbingan, dan arahan serta semangat selama penelitian hingga penyelesaian penulisan skripsi. 3. Dra. Selly Salma, M.Si sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan saran, bimbingan, dan arahan serta semangat selama penelitian hingga penyelesaian penulisan skripsi. 4. Maryati Sari SP. M.Si sebagai dosen penguji atas saran yang diberikan. 5. Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS sebagai pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama studi di IPB. 6. Ir. Abdul Qadir, MS yang telah memberikan penjelasan tentang rancangan penelitian. 7. Staf pengajar Departemen Agronomi dan Hortikultura. 8. Pemerintah Daerah Provinsi Riau atas bantuan dana pendidikan selama empat tahun di IPB. 9. Adikku Nanda dan Nadia yang selalu memberikan semangat, perhatian, dan kasih sayang kepada penulis. 10. Keluarga besar Mbah Anas atas do’a, semangat, perhatian, dan kasih sayang yang diberikan kepada penulis. 11. Keluarga besar Datuk Ibrahim atas do’a, perhatian, kasih sayang dan semangat yang diberikan kepada penulis.

12. Paman, Bibi, Om, dan Tante atas do’a, semangat, perhatian, dan kasih sayang yang diberikan kepada penulis. 13. Mas Wandi atas dukungan, semangat dan perhatian kepada penulis. 14. Ibu Titik, Ibu Yuli, Pak Eep, dan Pak Jajang, Mas Alam, dan seluruh staf BB BIOGEN yang telah membantu penulis selama penelitian. 15. Teman-teman Geng Methylo (Era, Rya, dan Goni) yang setia menemani dan membantu penulis selama penelitian. 16. Sahabat-sahabatku Rani, Chibi, Susan, Aci, Mirzah, dan Hida atas kebersamaan yang indah. 17. Teman-teman seperjuangan Agronomi dan Hortikultura angkatan 42 yang atas kebersamaan yang tidak terlupakan. 18. Sahabat sekamarku Wewen yang selalu menemani hari-hari penulis dalam menulis skripsi. 19. Kak Rini, Satya, Yayan, Uci, Kak Dila, Kak Ana yang selalu memberikan dukungan dan semangat. 20. Mbak Aida, Kak Arif, Kak Amin yang telah memberikan saran dan cara mengolah data penelitian dan selalu memberikan semangat. 21. Teman sekamarku Eno, Elvi, dan Gita atas kebersamaan yang indah saat TPB. 22. Sahabat-sahabatku di asrama riau yang telah memberikan semangat kepada penulis selama penulisan skripsi. 23. Sahabat-sahabat SMA (Tiwi, Gusti, Widya, Lexinta) atas semangat yang diberikan . 24. Teman-teman KKP (Eta, Frans, Mbak Putu, dan Wahyu) atas kenangan yang tidak terlupakan. 25. Kepada semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat sebagai bahan untuk penelitian selanjutnya dan bagi para pembaca pada umumnya, serta untuk penulis sendiri.

Bogor, Agustus 2009 Penulis

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ...................................................................................

x

DAFTAR GAMBAR ..............................................................................

xi

DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................

xii

PENDAHULUAN .................................................................................. Latar Belakang ............................................................................... Tujuan ............................................................................................ Hipotesis ........................................................................................

1 1 3 3

TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... Botani Kancang Panjang................................................................ Pelapisan Benih (Seed Coating) .................................................... Arabic Gum .................................................................................... Alginat ........................................................................................... Methylobacterium spp ................................................................... Peranan Antioksidan pada Benih ................................................... Kemunduran Benih Selama Penyimpanan ....................................

4 4 5 8 8 9 12 13

BAHAN DAN METODE ....................................................................... Waktu dan Tempat ......................................................................... Bahan dan Alat .............................................................................. Metode Penelitian .......................................................................... Pelaksanaan.................................................................................... Pengamatan ....................................................................................

16 16 16 16 17 19

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Kadar Air Benih ..............................................................

23 24

Pengaruh Periode Simpan terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah Benih .............................................................

25

Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Indeks Vigor Benih ....................................................

26

Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Potensi Tumbuh Maksimum .......................

28

Pengaruh Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Kecepatan Tumbuh Benih .............................................................

29

Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Kecambah ...........................................

31

Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating

terhadap Tolok Ukur Keserempakan Tumbuh Bibit .....................

32

Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Daya Tumbuh Bibit .....................................

34

Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Bibit .....................................

35

Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Tinggi Tajuk ................................................

37

KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... Kesimpulan .................................................................................... Saran ..............................................................................................

39 39 39

DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................

40

LAMPIRAN ............................................................................................

44

DAFTAR TABEL Nomor

Halaman

1. Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan, Formulasi Coating dan Interaksinya terhadap Kadar Air, Daya Berkecambah, Indeks Vigor, Potensi Tumbuh Maksimum, Bobot Kering Kecambah, Kecepatan Tumbuh, Daya Tumbuh, Bobot Kering Bibit, dan Tinggi Tajuk .................................................

23

2. Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Kadar Air Benih ..................................................................................

24

3. Pengaruh Periode Simpan terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah Benih ...................................................................

26

4. Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Indeks Vigor Benih .........................................................

27

5. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Potensi Tumbuh Maksimum Benih .................

28

6. Pengaruh Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Kecepatan Tumbuh Benih ...................................................................

29

7. Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Kecambah .................................................

31

8. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Keserempakan Tumbuh Bibit ...........................

33

9. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Daya Tumbuh Bibit ..........................................

35

10. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Bibit ............................................

36

11. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Tinggi Tajuk ......................................................

37

12. Kadar IAA, GA, dan Trans Zeatin pada Isolat Methylobacterium spp. .........................................................................

38

DAFTAR GAMBAR Nomor

Halaman

1. Strain Methylobacterium spp. pada Media Agar..................................

10

2. Struktur Kecambah Normal dan Abnormal .........................................

19

3. Bibit Normal Kuat 1 MST ...................................................................

21

4. Bibit Noraml 2 MST ............................................................................

21

DAFTAR LAMPIRAN Nomor

Halaman

1.

Bahan Media Amonium Mineral Salt (AMS) per 1 liter ....................

45

2.

Bahan Trace Elemen per 100 ml .........................................................

45

3. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Kadar Air Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) ...............................................................................

45

4. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) ...................................................

46

5. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Indeks Vigor Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) ..............................................................................

46

6. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Potensi Tumbuh Maksimum Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) .........................................

46

7. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Kecepatan Tumbuh Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) ...................................................

47

8. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Kecambah Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) ....................................................

47

9. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Keserempakan Tumbuh Bibit Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) ...................................................

47

10. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Daya Tumbuh Bibit Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) ...................................................

48

11. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Bibit Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) ..................................................

48

12. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Tinggi Tajuk Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) ..............................................................................

48

1

PENDAHULUAN Latar Belakang Kacang panjang (Vigna sinensis L.) merupakan salah satu tanaman sayur polong yang penting di Indonesia. Tanaman ini dipanen dalam bentuk polong muda. Polong muda kacang panjang mengandung vitamin A 1.035 SI, vitamin B1 0.17 mg, vitamin B2 0.1 mg, vitamin C 36 mg, protein 2.7 g, lemak 0.3 g, hidrat arang 7.8 g, dan menghasilkan 34 kilokalori untuk setiap 100 g berat basah (Sunarjono, 2008). Benih bermutu merupakan salah satu faktor yang memegang peranan penting dalam budidaya tanaman kacang panjang. Suplai benih untuk musim tanam yang akan datang, mengharuskan terjadinya proses penyimpanan benih. Apabila penyimpanan tidak ditangani dengan baik, maka benih akan mudah mengalami kemunduran sehingga mutu benih dan bibit menjadi rendah. Kendala dalam penanganan benih kacang panjang adalah tidak dapat disimpan lama karena cepat mengalami kemunduran viabilitas maupun vigornya sehingga mutunya menurun. Justice dan Bass (2002) menyatakan bahwa kemunduran benih adalah proses bertahap yang diikuti oleh menumpuknya metabolit beracun yang makin lama semakin menekan daya berkecambah dan pertumbuhan kecambah. Kemunduran benih ditunjukkan oleh habisnya cadangan makanan, meningkatnya kandungan asam lemak, berkurangnya aktivitas enzim, dan terjadi kerusakan membran. Salah

satu

teknologi

alternatif

yang

dapat

digunakan

untuk

mempertahankan mutu benih selama penyimpanan adalah teknik pelapisan benih (seed coating). Menurut Kuswanto (2003) pelapisan benih merupakan proses pembungkusan benih dengan zat tertentu, yang antara lain bertujuan untuk meningkatkan kinerja benih pada waktu benih dikecambahkan, melindungi benih dari gangguan atau pengaruh kondisi lingkungan selama dalam penyimpanan atau dalam rantai pemasaran, mempertahankan kadar air benih, menyeragamkan ukuran benih, memudahkan penyimpanan benih dan mengurangi dampak kondisi tempat

penyimpanan,

serta

memperpanjang

daya

simpan

benih.

2

Pelapisan benih dapat digunakan sebagai pembawa zat aditif. Ilyas (2003) menyatakan bahwa pelapisan benih (seed coating) dalam industri benih sangat efektif karena dapat memperbaiki penampilan benih, meningkatkan daya simpan, dan mengurangi resiko tertular penyakit dari benih di sekitar lingkungannya, dan dapat digunakan sebagai pembawa zat aditif, misalnya antioksiodan, antimikroba, mikroba antagonis, zat pengatur tumbuh, dan zat dengan potensial osmotik. Teknik pelapisan benih yang telah diterapkan, pada umumnya menggunakan tambahan bahan kimia seperti pewarna makanan, hormon tumbuh, dan pestisida. Berdasarkan hasil penelitian Panie (2005) bahan coating arabic gum dan pewarna makanan terbukti tidak meracuni benih cabai. Formula coating benih cabai terbaik pada tingkat viabilitas 80-88% dan 98-100% adalah arabic gum 0.50 g/ml + pewarna hijau + 10 ppm GA3. Pertanian berbasis organik merupakan sistem yang ingin dicapai di masa depan. Penggunaan bahan kimia sintetik sudah seharusnya dikurangi. Agen hayati seperti bakteri dapat dijadikan sebagai substitusi bahan kimia sintetik pada teknik pelapisan benih menuju pertanian organik. Wright et al. (2005) menyatakan bahwa pelapisan benih wortel dengan menggunakan biopolimer + bakteri Serratia entomophila dapat mengurangi kematian bibit akibat serangan larva grass grub (Costelytra zealandica) yang ditambahkan pada pot percobaan dan dibiarkan selama 4 dan 5 hari setelah tanam masing-masing sebesar 7% dan 16% dibandingkan kontrol yaitu, 88% dan 64%. Salah satu bakteri yang dapat dimanfaatkan keberadaannya dalam teknik pelapisan benih

adalah Methylobacterium spp. Menurut

Lidstrom dan

Chistoserdova (2002) Methylobacterium spp. atau lebih dikenal dengan Pink Pigmented Facultative Methylotroph (PPFM) merupakan mikrobiota normal pada filosfer hampir semua jenis tanaman, lumut, dan paku-pakuan. PPFM memiliki kemampuan untuk mengkolonisasi di permukaan daun dikarenakan bakteria ini dapat memanfaatkan senyawa karbon beratom tunggal seperti metanol yang diemisikan oleh stomata, melakukan fiksasi CO2 yang memiliki peranan penting pada siklus karbon di alam, menambat N2 tanpa bersimbiosis atau berasosiasi dengan tanaman tertentu serta sebagai pelaku biodegradasi senyawa aromatik.

3

Penggunaan Methylobacterium spp. yang dikombinasikan dengan bahan pelapis benih dapat meningkatkan perkecambahan benih setelah penyimpanan karena kemampuannya menghasilkan fitohormon bagi pertumbuhan tanaman. Menurut Lidstrom dan Chistoserdova (2002) bakteri Methylobacterium sp. dapat menginduksi produksi fitohormon yang dapat menstimulasi pembelahan sel, meningkatkan perkecambahan, dan pertumbuhan tanaman. Madhaiyan et al. (2006) menyatakan bahwa benih kacang tanah (Arachis hypogaea L) yang diimbibisi dengan Methylobacterium sp. dapat meningkatkan perkecambahan sebesar 19,5 % dibanding kontrol. Selain itu, Kombinasi Methylobacterium sp. dan Rhizobium sp. dapat meningkatkan persentase perkecambahan, vigor benih, pertumbuhan tanaman di lapang, bintil akar, dan meningkatkan aktivitas Phenylalanine Ammonia Lyase (PAL), β-1,3-glucanase dan peroxidase (PO) dibanding perlakuan dengan Aspergillus niger/Sclerotium rolfsii. Melihat potensi bakteri Methylobacterium spp., maka sangat perlu diteliti aplikasinya dalam teknologi benih khususnya untuk penambahan mikroorganisme pada teknik pelapisan benih (seed coating).

Tujuan Tujuan penelitian ini adalah membandingkan dua jenis bahan pembawa untuk coating dan pengaruh jenis isolat Methylobacterium spp. terhadap viabilitas benih kacang panjang selama penyimpanan.

Hipotesis Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah : 1. Terdapat pengaruh formulasi coating terhadap daya simpan benih dan vigor bibit. 2. Terdapat pengaruh periode simpan terhadap daya simpan benih dan vigor bibit. 3. Terdapat interaksi periode simpan dan formulasi coating terhadap daya simpan dan vigor bibit.

4

TINJAUAN PUSTAKA Botani Kacang Panjang Kacang panjang (Vigna sinensis L.) merupakan tanaman sayur yang telah dikenal di Indonesia, namun bukan tanaman asli Indonesia. Tanaman kacang panjang berasal dari India dan Afrika Tengah. Tanaman ini tumbuh menyebar di daerah-daerah Asia Tropika sehingga banyak dikenal kacang panjang jenis lokal sesuai dengan keadaan lingkungan tempat tumbuhnya. Di Indonesia dikenal berbagai kacang panjang jenis lokal hasil seleksi petani secara tradisional. Kacang panjang merupakan tanaman anggota famili Leguminosae (Rahayu et al., 1995). Akar tanaman kacang panjang terdiri atas akar tunggang, akar cabang, dan akar serabut. Perakaran tanaman dapat mencapai kedalaman 60 cm. Akar tanaman kacang panjang dapat bersimbiosis dengan bakteri Rhizobium sp. yang berperan mengikat nitrogen dari udara. Ciri adanya simbiosis tersebut yaitu terdapat bintilbintil akar di sekitar pangkal akar. Aktivitas bintil akar ditandai oleh warna bintil akar sewaktu dibelah. Jika bintil akar bewarna merah cerah, menandakan bintil akar tersebut efektif menambat nitrogen, sedangkan bila bintil akar bewarna merah pucat, berarti penambatan nitrogen kurang efektif (Pitojo, 2006). Batang tanaman kacang panjang berbuku-buku, liat, berbulu, dan bewarna hijau. Batang tumbuh ke atas, membelit ke arah kanan pada turus atau tegakan yang didekatnya. Batang tanaman yang tidak mendapat tambatan akan tumbuh tidak terarah. Batang membentuk cabang sejak dari bagian bawah batang. Daun kacang panjang berupa daun majemuk, melekat pada tangkai daun agak panjang. Pada satu tangkai terdapat tiga helai daun, dua helai diantaranya terletak bersebelahan dan satu helai berada di ujung tangkai. Anak daun tipis, berbentuk hati, di bagian pangkal lebar dan ujungnya meruncing, serta kasar bila diraba. Daun berwarna hijau muda hingga hijau tua (Pitojo, 2006). Bunga kacang panjang berbentuk kupu-kupu. Ibu tangkai bunga keluar dari ketiak daun. Setiap ibu tangkai bunga mempunyai 3-5 bunga. Warna bunganya ada yang putih, biru, atau ungu. Bunga kacang panjang menyerbuk sendiri. Penyerbukan silang dengan bantuan serangga dapat juga terjadi dengan

5

kemungkinan 10%. Bunga yang dapat menjadi buah hanya 1-4 bunga (Rahayu et al., 1995). Buah kacang panjang berbentuk polong bulat panjang dan ramping. Panjang polong sekitar 10-80 cm. Warna polong muda hijau keputihan. Setelah tua warna polong putih kekuningan. Polong muda sifatnya renyah dan mudah patah sedangkan polong tua bersifat liat. Pada satu polong dapat berisi 8-20 biji kacang panjang (Rahayu et al., 1995). Menurut Pitojo (2006) buah kacang panjang adalah polong yang berbentuk panjang, gilig, dan ramping. Warna buah beragam, ada yang hijau keputih-putihan, hijau, merah, atau kemerah-merahan. Selain itu, ada juga polong yang berwarna merah dan bergaris putih memanjang. Kacang panjang diperbanyak dengan bijinya. Biji yang dijadikan bibit hendaknya diambil dari buah yang masak di pohon. Benih kacang panjang yang baik dan bermutu memiliki ciri-ciri yaitu, penampilan bernas, daya berkecambah tinggi lebih dari 85%, tidak rusak/cacat, tidak mengandung hama dan penyakit. Keperluan benih untuk 1 hektar antara 15-20 kg. Tanaman tumbuh baik pada tanah latosol / lempung berpasir, subur, gembur, banyak mengandung bahan organik dan drainasenya baik, pH sekitar 5,5-6,5. Suhu antara 20-300C, iklim kering dengan curah hujan antara 600-1.500 mm/tahun dan ketinggian optimum kurang dari 800 m dpl (Prabowo, 2007). Menurut Pitojo (2006) biji kacang panjang berbentuk bulat agak memanjang , namun ada juga yang agak pipih. Pada bagian tengah biji terdapat bekas tangkai yang menghubungkan antara biji dan kulit buah. Biji yang semakin tua akan semakin mengering. Kulit biji tua ada yang bewarna putih, merah keputih-putihan, coklat, dan hitam.

Pelapisan Benih (Seed Coating) Pelapisan benih biasanya digunakan untuk efisiensi aplikasi agrokimia, meningkatkan kualitas benih, dan meningkatkan penampilan benih. Copeland dan McDonald (2001) mengemukakan bahwa pelapisan benih merupakan salah satu metode seed enhancement, yaitu suatu metode untuk memperbaiki mutu benih menjadi lebih baik melalui penambahan bahan kimia pada lapisan luar benih yang dapat mengendalikan dan meningkatkan perkecambahan benih. Ada dua tipe

6

pelapisan benih yang telah dikomersialkan, yaitu seed coating dan seed pelleting. Perbedaan utama dari keduanya adalah jenis, jumlah, dan ketebalan lapisan bahan kimia yang ditambahkan sebagai coat. Ilyas (2003) menambahkan bahwa seed coating menggunakan bahan yang lebih sedikit sehingga bentuk asli benih masih terlihat, sedangkan seed pelleting dapat merubah bentuk benih yang tidak beraturan menjadi beraturan dengan bentuk bulat, oval, dan disesuaikan dengan alat tanam. Seed pelleting meningkatkan bobot benih hingga 2-50 kali, sedangkan seed coating hanya 0.1-2 kali. Menurut Kuswanto (2003) pelapisan benih adalah proses pembungkusan benih dengan zat tertentu, yang antara lain bertujuan sebagai berikut : meningkatkan kinerja benih pada waktu benih dikecambahkan, melindungi benih dari gangguan atau pengaruh kondisi lingkungan selama dalam penyimpanan atau dalam rantai pemasaran, mempertahankan kadar air benih, menyeragamkan ukuran benih, meningkatkan efisiensi pemakaian alat penanaman benih sehingga dapat digunakan untuk menanam berbagai jenis benih dan meningkatkan ketelitian pada waktu penanaman secara langsung (direct seeding), memudahkan penyimpanan benih dan mengurangi dampak buruk kondisi lingkungan penyimpanan, serta memperpanjang daya simpan benih. Mugnisyah dan Setiawan (2004) menyatakan bahwa manfaat pelapisan benih adalah mengubah permukaan benih dengan bentuk tidak beraturan menjadi beraturan sehingga memungkinkannya disemai dengan jarak tanam yang tepat. Panie (2005) dalam penelitiannya menyatakan bahwa formula coating meningkatkan keseragaman penampilan fisik benih cabai. Benih coating dengan formula 0.5 g/ml arabic gum + pewarna hijau memiliki penampilan fisik yang lebih baik, yaitu permukaan yang mengkilap. Bahan polimer untuk coating harus memiliki sifat adhesi yang baik, misalnya arabic gum, dextran, methylcellulose, dan parafin (Desai et al., 1997) Menurut Copeland dan McDonald (2001) bahan pelapis yang digunakan harus kompatibel dengan benih, sehingga kualitas benih tetap terjaga dan proses perkecambahan

tidak

terganggu.

Penambahan

bahan

kimia

lain

yang

menguntungkan seperti zat pengatur tumbuh atau hormon sintetik, zat hara mikro,

7

mikroba, dan fungisida pada pelapis, dapat meningkatkan performansi benih di lapangan. Menurut Kuswanto (2003) syarat bahan pelapis benih adalah dapat mempertahankan kadar air benih selama penyimpanan, dapat menghambat laju respirasi seminimal mungkin, tidak bersifat racun terhadap benih, bersifat mudah terurai dan larut apabila terkena air, bersifat porus, tidak mudah mencair, bersifat sebagai bahan perambat dan penyimpan panas yang rendah, dan harga relatif murah sehingga dapat menekan harga benih. Jenis bahan pelapis yang biasa digunakan dalam pelapisan benih antara lain diatome, charcoal, clay, vermiculite, methylethyl cellulose, arabic gum, polyvinil alcohol, dan gula. Hasil penelitian Setiawan (2005) menunjukkan bahwa penggunaan bahan pelapis yang terdiri dari arabic gum dan pewarna makanan tidak bersifat toksik pada benih cabai yang di-coating. Semua perlakuan formula coating memiliki potensi sebagai bahan pelapis benih. Dari segi ekonomis, perlakuan arabic gum 0.15 g/ml + pewarna kuning merupakan kombinasi paling ideal untuk dijadikan formula pelapis benih. Sedangkan perlakuan arabic gum 0.50 g/ml + pewarna hijau memiliki peluang sebagai formula terbaik dari segi viabilitas dengan nilai daya berkecambah dan potensi tumbuh maksimum masing-masing sebesar 95% dan 98.5% meskipun secara statistik tidak berbeda nyata. Panie (2005) juga melaporkan bahwa bahan coating arabic gum dan pewarna makanan terbukti tidak meracuni benih cabai. Formula coating terbaik pada tingkat viabilitas 80-88% dan 98-100% adalah arabic gum 0.50 g/ml + pewarna hijau + 10 ppm GA3. Formula ini menghasilkan PTM (100%), DB (100%), dan KCT (10.56%/etmal) pada tingkat viabilitas 98-100%. Pada tingkat viabilitas 80-88%, formula tersebut menghasilkan PTM (93.50%), DB (92.50%), dan KCT (9.11%/etmal). Namun pada tingkat viabilitas 60-72%, setelah penambahan GA3 pada formula coating nilai PTM cenderung menurun. Benih dengan tingkat viabilitas 60-72% merupakan benih yang telah mengalami kemunduran fisiologis. sehingga tidak dapat ditingkatkan viabilitasnya melalui coating.

8

Arabic Gum Arabic gum atau gum Arab berasal dari getah atau eksudat yang dihasilkan oleh pohon akasia (Acacia sp.) yang merupakan respon tanaman karena adanya pelukaan yang disebut dengan gummosis (Chaplin, 2008). Beberapa negara produsen arabic gum antara lain : Chad, Eritrea, Kenya, Mali, Mauritania, Niger, Nigeria, Senegal, dan Sudan. Di Afrika, penggunaannya telah dikenal sejak zaman dahulu, yaitu sebagai campuran bahan dalam pembuatan tinta maupun untuk pengawetan mayat (mumifikasi). Dengan semakin berkembangnya teknologi, penggunaan arabic gum semakin luas antara lain sebagai perekat, industri makanan olahan, minuman, pemanis makanan, kosmetik, bahan emulsi, coating, dan konveksi (Fennema, 1996). Arabic gum tersusun atas monosakarida (D-galaktosa dan D-glucoronic acid) dan polisakarida. Polimer penyusun arabic gum antara lain

Beta-D-

galactose, L-arabinose, D-gluconic acid, L-rhamnose, dan 4-O-methyl-Dglucoronic acid. Karakter arabic gum antara lain : dapat larut dalam air dingin, kelarutan dalam air cukup tinggi (lebih dari 50%), pengemulsi yang baik dan menstabilkan emulsi, viskositas relatif rendah pada konsentrasi tinggi, dan pH berkisar antara 4.0 – 4.8 (Fennema, 1996). Berdasarkan penelitian Setiawan (2005) disimpulkan bahwa arabic gum dapat digunakan sabagai bahan pelapis benih karena tidak bersifat racun dan tidak berpengaruh terhadap mutu fisiologi benih, konsentrasi arabic gum yang baik untuk pelapisan benih cabai adalah 0,05 g/ml. Pada konsentrasi tersebut nilai daya berkecambah dan potensi tumbuh maksimum masing-masing sebesar 95% dan 98.5%.

Alginat Alginat adalah suatu polisakarida murni dari asam uronat yang tersusun dalam bentuk asam alginat rantai linier panjang. Polimer murni ini tidak bercabang dan mengandung ikatan 1,4 β asam D-mannuronat dan ikatan 1,4 α asam-L-guluronat. Senyawa polimer ini dalam dunia industri dikenal sebagai bahan yang memiliki manfaat cukup penting, diantaranya dapat digunakan dalam industri farmasi, makanan, kosmetik, tekstil dan pertanian maupun untuk

9

kesehatan. Alginat digunakan sebagai biokatalis pada beberapa proses industri seperti produksi ethanol oleh yeast, produksi antibodi monoklonal dari sel hybridoma, penstimulus imunitas sel untuk mensekresi sitokinin seperti faktor α nekrosis tumor (TNF-α), interleukin-1 (IL-1) dan interleukin-6 (Nurosid, 2008). Industri tekstil dan kertas menggunakan alginat untuk pengembang pada permukaan kertas dan pakaian. Alginat dalam industri makanan dimanfaatkan sebagai pengental, misalnya pada es krim, puding, cake, bir, pengembang foam dan minuman rasa buah. Alginat dalam bidang farmasi dimanfatkan sebgai pengemulsi, pemadat dan pembungkus kapsul (Nurosid, 2008). Bentuk alginat pada umumnya adalah natrium alginat, yaitu garam alginat yang dapat larut dalam air. Bentuk alginat lain yang larut dalam air adalah kalium alginat atau amonium alginat, sedangkan alginat yang tidak larut dalam air adalah kalsium alginat (Nurosid, 2008). Menurut Riyanto (2007) Na-Alginat (Natrium Alginat / Alginat / Algin) merupakan zat yang terdapat pada rumput laut coklat (Phaeophyceae). Rumput laut coklat penghasil alginat (alginofit) biasanya tumbuh di perairan sub tropis terutama untuk jenis Macrocytis, Laminaria, Aschophyllum, Nerocytis, Ecklonia, Fucus, dan Sargassum. Sedangkan rumput laut coklat yang tumbuh di perairan tropis seperti di Indonesia terutama jenis-jenis Sargassum, Turbinaria, Padina, Dyctyota dan yang paling banyak ditemukan adalah jenis Sargassum dan Turbinaria. Asam alginat atau Na-Alginat pemakaiannya dalam industri sangat luas, diantaranya : makanan, minuman, obat-obatan, kosmetik, kertas, detergen, cat, textile, vernis, fotografi, kulit buatan, dan lain-lain. Dalam industri, zat tersebut digunakan sebagai : pembentuk gel (gelling agent), pengemulsi dan penstabil (emulsifying and stabilizing agent), pensuspensi (suspending agent), pengikat (binding agent), penghalus (finishing agent), pengeras kain (stiffening agent), pembentuk struktur (sizing agent), penjernih (clarifing agent), dan sebagainya (Rhama, 2007).

Methylobacterium spp. Methylobacterium spp. atau lebih dikenal dengan Pink Pigmented Facultative Methylotroph (PPFM) merupakan mikrobiota normal pada filosfer

10

hampir semua jenis tanaman, lumut, dan paku-pakuan. Bakteri ini sebagian besar dapat ditemukan di tanah, permukaan daun, dan organ tanaman lainnya (Lidstrom dan Chistoserdova, 2002). Klasifikasi menurut Patt et al. (1976) bakteri Methylobacterium spp. termasuk dalam : Kingdom

: Bacteria

Divisi

: Proteobacteria

Subdivisi

: Alpha Proteobacteria

Ordo

: Rhizobiales

Family

: Methylobacteriaceae

Genus

: Methylobacterium

Spesies

: Methylobacterium sp. Gambar 1. menunjukkan koloni Methylobacterium strain FM4 yang

ditumbuhkan pada media agar dengan penambahan metilamina (Anesti et al., 2007).

Gambar 1. Koloni Methylobacterium sp. Sumber: Microbewiki, 2007 PPFM memiliki kemampuan untuk mengkolonisasi di permukaan daun dikarenakan bakteria ini dapat memanfaatkan senyawa karbon beratom tunggal seperti metanol yang diemisikan oleh stomata, melakukan fiksasi CO2 pada siklus karbon di alam, menambat N2 tanpa bersimbiosis atau berasosiasi dengan tanaman tertentu serta sebagai pelaku biodegradasi senyawa aromatik (Lidstrom dan Chistoserdova, 2002). Keberadaan bakteri Methylobacterium spp. pada filosfer sejumlah tanaman tropis di Indonesia cukup tinggi yaitu berkisar 105 cfu/gram daun (Ismail, 2002).

Hasil penelitian Riupassa (2003) menunjukkan bahwa

11

jumlah bakteri PPFM pada

daun poh-pohan

6,52 x 10

4

cfu/g daun, daun

4

kemangi 4,44 x 10 cfu/g daun dan pada kecambah taoge 8,75.102 cfu/g daun. Dworkin dan Falkow (2006) meyatakan bahwa strain Methylobacterium spp. dapat tumbuh pada suhu 5-300C. Namun pada umumnya strain Methylobacterium spp. tumbuh baik pada kisaran suhu 300C. Menurut Green (1992) bakteri PPFM biasanya tumbuh baik pada suhu sekitar 300C dalam media kultur cawan di laboratorium. Mikroba ini tumbuh lambat, kira-kira 3 hari baru mulai terlihat dan sekitar 7 hari untuk mencapai ukuran maksimumnya yang berdiameter 1-3 mm. Bakteri PPFM memiliki beberapa peran penting. Menurut He et al. (2003) Methylobacterium spp. mengandung pyrroloquinoline quinon (PQQ) yang memiliki karakteristik sebagai vitamin dan antioksidan sehingga dapat menurunkan kematian sel. PQQ adalah molekul organik yang ditemukan pada bakteri sebagai kofaktor redoks untuk aktivitas enzim metanol dehidrogenase. Kasahara dan Kato (2003) mengelompokkan PQQ sebagai vitamin B. Menurut Holland dan Palacco (1992) bakteri PPFM mampu menghasilkan urease, enzim yang berperan dalam metabolisme nitrogen. Pada tanaman kedelai yang gen ureasenya mengalami mutasi sehingga tidak aktif, PPFM memberikan aktivitas urease pada kultur sel kedelai sehingga bila urea sebagai sumber karbon ditambahkan ke dalam media kultur, maka sel kedelai mutan mampu tumbuh normal. Menurut Holland (1997) bakteri PPFM berperan dalam perkecambahan. Pada kondisi yang kurang ideal, benih mampu berkecambah normal bila benih diinokulasi atau diimbibisi dengan suspensi kultur bakteri PPFM. Keberadaan bakteri PPFM meningkatkan viabilitas benih. Viabilitas tersebut dapat pula ditingkatkan oleh produksi sitokinin dalam jumlah rendah yang dihasilkan oleh bakteri PPFM. Lidstrom dan Chistoserdova (2002) menyatakan bahwa Methylobacterium spp. berperan menginduksi produksi fitohormon yang dapat menstimulasi pembelahan sel, meningkatkan perkecambahan, dan pertumbuhan tanaman. Penelitian Madhaiyan et al. (2006) menunjukkan bahwa benih kacang tanah (Arachis hypogaea L) yang diimbibisi dengan Methylobacterium sp. dapat meningkatkan perkecambahan sebesar 19,5 % dibanding kontrol. Selain itu,

12

kombinasi Methylobacterium sp. dan Rhizobium sp. dapat meningkatkan persentase perkecambahan, vigor benih, pertumbuhan tanaman di lapang, bintil akar, dan meningkatkan aktivitas Phenylalanine Ammonia Lyase (PAL), β-1,3glucanase dan peroxidase (PO) dibanding perlakuan dengan Aspergillus niger/Sclerotium rolfsii.

Peranan Antioksidan pada Benih Viabilitas benih dipengaruhi oleh tiga faktor, yaitu faktor innate, faktor induced, dan faktor enforced. Faktor innate adalah faktor bawaan yang berhubungan dengan sifat keturunan benih. Faktor induced adalah faktor selama pertanaman, panen, pengolahan dan pengepakan sebelum simpan yang berpengaruh terhadap benih. Faktor enforced adalah faktor lingkungan simpan seperti suhu dan kelembaban (Sadjad, 1993). Pemberian

antioksidan

sebelum

masa

simpan

diduga

dapat

mempertahankan viabilitas benih selama periode simpan. Antioksidan diduga berguna untuk mempertahankan viabilitas benih karena memiliki kemampuan untuk mengurangi efek radikal bebas yang terbentuk selama benih dalam penyimpanan. Penghambatan pembentukan radikal bebas dapat mempertahankan struktur membran sel dari kemunduran. Menurut Sulistiyorini (2005) antioksidan adalah senyawa yang dapat menunda atau memperkecil laju reaksi oksidasi pada bahan-bahan yang mudah teroksidasi terutama pada bahan pakan atau produk olahan

yang berlemak dan mengandung asam

lemak

dengan

derajat

ketidakjenuhan tinggi. Muchtadi (2000) menyatakan bahwa antioksidan dapat menghambat pembentukan radikal bebas akibat oksidasi lemak. Antioksidan terbagi menjadi antioksidan enzim dan vitamin. Antioksidan enzim meliputi superoksida dismutase (SOD), katalase dan glutation peroksidase (GSH.Prx). Antioksidan vitamin mencakup alfa tokoferol (vitamin E), beta karoten dan asam askorbat (vitamin C). Tokoferol (vitamin E) merupakan antioksidan larut lemak yang berperan mencegah lipid peroksidasi dari asam lemak tak jenuh dalam membran sel. Adanya ikatan tak jenuh pada tokoferol menyebabkan senyawa ini mudah

13

teroksidasi, sehingga dapat mereduksi radikal bebas lipidik lebih cepat (Muchtadi, 2000). Tokoferol memiliki sifat-sifat seperti berwarna kuning sampai kuning pucat, berbentuk minyak kental, larut dalam alkohol, lemak, dan pelarut lemak tetapi tidak larut dalam air. Tokoferol stabil terhadap asam, panas, dan alkali tetapi dapat dirusak oleh oksigen dan proses oksidasi dapat dipercepat jika terkena cahaya, panas, alkali, dan adanya logam seperti Cu2+ dan Fe3+. Tanpa adanya oksigen, vitamin E stabil terhadap panas pada suhu di atas 2000C, serta tidak terpengaruh oleh asam sulfat dan asam klorida pada suhu di atas 1000C. Toko ferol yang paling aktif adalah α-tokoferol (Andarwulan dan Koswara, 1992). Berdasarkan penelitian Sulistiyorini (2005), penambahan α-tokoferol pada benih kapas dengan konsentrasi 200 ppm secara nyata meningkatkan daya berkecambah benih dari 85.56% menjadi 92.89%, kecepatan tumbuh benih dari 21.81%/etmal menjadi 24.91%/etmal dan indeks vigor benih dari 67.56% menjadi 82.44%. Suherman (2005) menyatakan bahwa pemberian α-tokoferol 150 ppm sebelum tanam dapat meningkatkan kecepatan tumbuh benih bunga matahari dari 69.3% menjadi 75.4%. Menurut Justice and Bass (2002) pada sel yang berimbibisi tokoferol yang dibentuk oleh enzim bergabung dengan radikal bebas membentuk radikal-radikal bebas yang tidak berbahaya. Enzim-enzim tersebut tidak dapat aktif pada benih dengan kadar air rendah sehingga tokoferol yang terkandung dalam benih memiliki kemampuan yang sangat kurang dalam menangkap radikal bebas yang terbentuk.

Kemunduran Benih Selama Penyimpanan Periode simpan benih berpengaruh terhadap viabilitas dan vigor benih. Sadjad (1993) menyatakan bahwa kemunduran benih terjadi secara alami dan berkaitan dengan waktu, sedangkan kemunduran fisiologis disebabkan oleh faktor lingkungan dan akan berpengaruh terhadap viabilitas dan vigor benih. Hal ini berarti bahwa semakin lama benih disimpan, maka secara alami benih akan mengalami deteriorasi berupa terjadinya kemunduran fungsi-fungsi fisiologis dalam benih. Kemunduran ini dapat dipercepat oleh kondisi lingkungan sekitar benih selama penyimpanan, juga oleh komposisi kimia benih.

14

Kemunduran

benih

adalah

proses

bertahap

yang

diikuti

oleh

terakumulasinya metabolit beracun yang makin lama semakin menekan daya berkecambah dan pertumbuhan kecambah. Kemunduran benih ditunjukkan oleh habisnya

cadangan

makanan,

meningkatnya

kandungan

asam

lemak,

berkurangnya aktivitas enzim dan terjadi kerusakan membran. Kemunduran benih akan terjadi semakin cepat karena adanya denaturasi protein akibat proses oksidasi lemak nonenzimatis pada benih dengan kadar air rendah yang disebut dengan autooksidasi. Benih berkadar lemak tinggi cenderung tidak tahan disimpan lama, terutama bila kandungan asam lemak tak jenuhnya juga tinggi. Proses oksidasi yang terjadi selama penyimpanan dapat memutuskan ikatan rangkap asam lemak tak jenuh sehingga menghasilkan radikal-radikal bebas yang dapat bereaksi dengan lipida lainnya, sehingga menyebabkan rusaknya struktur membran sel (Justice dan Bass, 2002). Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa viabilitas benih yang disimpan berangsur-angsur akan menurun karena proses kemunduran. Benih yang mundur

dapat

diamati

dari

penampilan

kecambah,

yaitu

terlambatnya

perkecambahan diikuti penurunan kecepatan tumbuh, keserempakan tumbuh, daya berkecambah, dan pada akhirnya benih mati. Laju deteriorasi benih selama penyimpanan harus ditekan serendah mungkin sehingga setelah penyimpanan kualitas benih masih memadai untuk digunakan dalam usaha tani. Hal ini dapat dicapai dengan cara menyimpan benih menggunakan metode dan kondisi lingkungan yang dapat menekan laju deteriorasi. Adapun faktor yang mempengaruhi laju deteriorasi atau laju penurunan viabilitas dan vigor benih, yaitu sifat genetis dari varietas atau spesies, kondisi benih pada waktu disimpan, kondisi ruang penyimpanan benih, keseragaman lot benih, dan serangan cendawan yang dikaitkan dengan kondisi kelembaban relatif ruang penyimpanan benih (Kuswanto, 2003). Junisusanti (2003) menyatakan bahwa hingga penyimpanan 3 bulan, benih kacang

panjang

tanpa

perlakuan

invigorasi

masih

menunjukkan

daya

berkecambah yang tinggi (81.33%). Nilai daya berkecambah benih meningkat dengan perlakuan perendaman air (88%), shiimarocks 1000 ppm (89.33%), dan shiimarocks 1500 ppm (86.67%) . Namun pada periode simpan tersebut, benih

15

kacang panjang tanpa perlakuan invigorasi telah menunjukkan penurunan nilai kecepatan tumbuh (18.73%/etmal) dan keserempakan tumbuh (49.33%). Perlakuan invigorasi shiimarocks 1500 ppm menunjukkan nilai kecepatan tumbuh tertinggi yaitu 21.20%/etmal. Sedangkan perlakuan invigorasi shiimarocks 1000 ppm menunjukkan nilai kecepatan tumbuh tertinggi yaitu 21.60%/etmal.

16

BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret hingga Juni 2009 di Laboratorium dan Rumah Kaca Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB BIOGEN), Cimanggu Bogor dan Laboratorium Bagian Ilmu dan Teknologi Benih, Institut Pertanian Bogor, Darmaga Bogor.

Bahan dan alat Benih kacang panjang yang digunakan dalam penelitian ini adalah varietas 777 dengan viabilitas awal 82%. Bahan yang digunakan untuk formulasi coating adalah arabic gum, alginat, tokoferol, isolat Methylobacterium spp. (TD-L2 dan TD-J10), dan aquades. Isolat bakteri Methylobacterium TD-L2 dan TD-J10 yang digunakan adalah koleksi Laboratorium Mikrobiologi, Balai Besar Pengembangan Sumberdaya Genetik Pertanian, Cimanggu. Bahan lain yang digunakan adalah media kultur Methylobacterium spp., alkohol, kertas stensil sebagai media perkecambahan , pasir dan kompos sebagai media persemaian. Alat yang digunakan antara lain cawan petri, pinset, bunsen, hand sprayer, tabung erlenmeyer, tabung reaksi, rak tabung, autoclaf, mikropipet, gunting, isolatip, laminar air flow, rotary shaker, jarum ose, rotary coater, timbangan analitik, oven, desikator, alat pengepres kertas, Alat Pengecambah Benih (APB) IPB 72-1, gelas ukur, beaker glass, spatula, plastik kemasan, kertas label, aluminium foil, kertas tissue, polybag, gembor, dan alat tulis.

Metode Penelitian Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) petak terbagi (split plot) dengan dua faktor yaitu, periode simpan sebagai petak utama dan formulasi coating sebagai anak petak. Periode simpan terdiri atas empat taraf lama penyimpanan, yaitu (0, 4, 8, dan 12 minggu). Formulasi coating terdiri atas sembilan taraf yaitu tanpa coating sebagai kontrol, Arabic gum 0.25 g/ml + TD-L2, Arabic gum 0.25 g/ml + TD-J10,

17

Arabic gum 0.25 g/ml + TD-L2 + TD-J10, Arabic gum 0.25 g/ml + Tokoferol 200 ppm, Alginat 0.083 g/ml + TD-L2, Alginat 0.083 g/ml + TD-J10, Alginat 0.083 g/ml + TD-L2 + TD-J10, dan Alginat 0.083 g/ml +

Tokoferol 200 ppm.

Kombinasi dua faktor perlakuan menghasilkan 36 perlakuan. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali sehingga terdapat 108 satuan percobaan. Model linier dari rancangan percobaan yang digunakan adalah sebagai berikut: Yijk = μ + αi + (αγ)ik + βj + (αβ)ij + εijk Keterangan: Yijk

= Nilai pengamatan pada ulangan ke-k, periode simpan ke-i dan formulasi coating ke-j.

μ

= Nilai rataan umum

αi

= Pengaruh periode simpan ke-i; dimana i = 0, 1, 2, 3

(αγ)ik

= Galat I (interaksi antara ulangan ke-k dengan periode simpan ke-i)

βj

= Pengaruh formulasi coating ke-j; dimana j = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

(αβ)ij

= Pengaruh interaksi periode simpan ke-i dan formulasi coating ke-j

εijk

= Galat II (galat percobaan) Jika dalam analisis ragam menunjukkan pengaruh nyata maka analisis

dilanjutkan dengan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%.

Pelaksanaan Perbanyakan Isolat Methylobacterium Kegiatan rejuvenasi isolat Methylobacterium spp. Dan pembuatan inokulan dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi. Rejuvenasi dilakukan pada media agar Mineral Amonium Salts (AMS) yang telah dimodifikasi untuk pertumbuhan Methylobacterium spp. Isolat Methylobacterium TD-L2 dan TD-J10 hasil rejuvenasi, masing-masing sebanyak satu ose diinokulasikan pada 250 ml media cair AMS dengan pH 7 yang telah dimodifikasi melalui penambahan metanol dan tryptofan secara aseptik. Inkubasi dilakukan pada rotary shaker dengan kecepatan 120 rpm pada suhu ±300C selama tujuh hari.

18

Proses Coating (Pelapisan Benih) Bahan coating berupa arabic gum dan alginat masing-masing dilarutkan pada larutan isolat dengan komposisi 0.25g/ml isolat dan 0.083g/ml isolat hingga membentuk larutan yang homogen. Selanjutnya benih dan bahan coating yang telah homogen dimasukkan ke dalam mesin coating yang dikalibrasi pada 45ml/325g benih per ulangan. Benih yang telah di-coating dikeringkan dalam airdryer selama 2 jam.

Penyimpanan Benih Benih yang telah di-coating di masukkan dalam kemasan plastik poliethylen dan di-seal. Selanjutnya benih disimpan di ruang simpan dengan kondisi kamar (RH=50-90%, T=27-31oC) di laboratorium penyimpanan benih selama 0, 4, 8, dan 12 minggu.

Pengujian Viabilitas Benih Pengujian viabilitas benih meliputi uji di laboratorium dan rumah kaca. Pengujian di laboratorium meliputi daya berkecambah, indeks vigor, potensi tumbuh maksimum, kecepatan tumbuh, dan bobot kering kecambah. Pengujian dilakukan pada media kertas stensil, menggunakan metode Uji Kertas Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp). Setiap perlakuan terdiri atas 3 ulangan dan setiap ulangan terdiri dari 25 butir benih. Pengujian di rumah kaca meliputi keserempakan tumbuh, daya tumbuh, tinggi tajuk, dan bobot kering bibit. Pengujian dilakukan dengan menanam benih pada media campuran pasir dan kompos (1:1) yang telah disterilisasi dengan cara dikukus selama 2 jam. Setiap perlakuan terdiri dari 3 ulangan dimana setiap ulangan terdiri atas 3 polybag. Setiap polybag ditanam

5 butir benih.

Pemeliharaan dilakukan dengan penyiraman setiap hari untuk menjaga kelembaban media.

19

Pengamatan Parameter yang Diamati Di Laboratorium : 1. Kadar Air (KA) Metode yang digunakan adalah metode langsung yaitu menggunakan oven suhu 105 0C selama ±17 jam. Benih masing-masing perlakuan diambil 10 butir, ditimbang bobot basah, ditaruh dalam aluminium foil dan dimasukkan ke dalam oven. Setelah ±17 jam benih diangkat, dimasukkan ke dalam desikator selama ±30 menit kemudian ditimbang bobot keringnya. BB-BK KA =

x 100% BB

BB : bobot basah (bobot benih sebelum dioven) BK : bobot kering (bobot benih setelah dioven)

2. Uji Daya Berkecambah (DB) dengan metode UKDdp Penghitungan Daya Berkecambah (DB) berdasarkan persentase Kecambah Normal (KN) pada pengamatan pertama dan kedua. Pengamatan pertama pada hari ke-3 setelah tanam (KN hitungan I) dan pengamatan kedua pada hari ke-5 setelah tanam (KN hitungan II). Bentuk kecambah normal dan abnormal dapat dilihat pada Gambar 2. ∑ KN hitungan I + ∑ KN hitungan II DB =

x 100 % ∑ benih yang dikecambahkan

(a)

(b)

Gambar 2. Struktur Kecambah Normal (a) dan Kecambah Abnormal (b) 3. Bobot Kering Kecambah (BKK)

20

Bobot kering kecambah diperoleh dengan mengeringkan kecambah yang tumbuh normal dan abnormal hingga hari ke-4, yang telah dibuang kotiledonnya pada oven dengan suhu 600 C selama 3 x 24 jam, kemudian ditimbang berat keringnya.

4. Viabilitas Total (VT) dengan tolok ukur Potensial Tumbuh Maksimum (PTM) Pengamatan dilakukan terhadap jumlah benih yang berkecambah, baik kecambah normal maupun abnormal pada pengamatan terakhir (hari ke-5). ∑ benih yang tumbuh sampai akhir pengamatan PTM =

x 100 % ∑ benih yang dikecambahkan

5. Vigor Kekuatan Tumbuh dengan tolok ukur Kecepatan Tumbuh (KCT) Kecepatan

tumbuh

dihitung

berdasarkan

nilai

pertambahan

perkecambahan (persentase kecambah normal) setiap hari pada kurun waktu perkecambahan dalam kondisi optimum. t 5

di

KCT = i 1

Keterangan : i = kurun waktu perkecambahan (selama 5 hari) d = tambahan persentase kecambah normal per etmal

6. Indeks Vigor (IV) Penghitungan Indeks Vigor (IV) dilakukan berdasarkan persentase kecambah normal pada pengamatan pertama (KN hitungan I) yaitu hari ke-3. ∑ KN hitungan I IV =

x 100 % ∑ benih yang dikecambahkan

Parameter yang Diamati Di Rumah Kaca : 1. Tinggi Tajuk Tinggi tajuk diukur mulai dari pangkal batang sampai titik tumbuh. Pengukuran tinggi tajuk dilakukan setelah tanaman berumur 2 MST.

2. Keserempakan Tumbuh (KST)

21

Pengamatan dilakukan terhadap bibit yang tumbuh normal kuat (KK) pada saat bibit berumur 1 MST. Bentuk bibit normal kuat 1 MST dapat dilihat pada Gambar 3. ∑ KK KST =

x 100% ∑ benih yang ditanam

Gambar 3. Bibit Normal Kuat 1 MST

3. Daya Tumbuh (DT) Pengamatan terhadap daya tumbuh benih dilakukan pada saat bibit berumur 2 MST. Penghitungan dilakukan terhadap bibit yang telah tumbuh normal (KN). Bentuk bibit normal 2 MST dapat dilihat pada Gambar 4. ∑ KN DT =

x 100% ∑ benih yang ditanam

Gambar 4. Bibit Normal 2 MST

4. Bobot Kering Tajuk

22

Bobot kering tajuk ditetapkan dengan memisahkan bagian tajuk dan akar, kemudian tajuk dioven pada suhu 60 0C selama 3 x 24 jam. Setelah dioven tajuk ditimbang bobot keringnya. Bobot kering tajuk dihitung setelah tanaman berumur 2 MST.

23

HASIL DAN PEMBAHASAN Rekapitulasi sidik ragam Tabel Lampiran 3-12 dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil menunjukkan bahwa faktor tunggal periode simpan berpengaruh sangat nyata terhadap Kadar Air Benih (KA), Daya Berkecambah (DB), Indeks Vigor (IV), Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), Bobot Kering Kecambah (BKK), Keserempakan Tumbuh (KST), Daya Tumbuh (DT), Bobot Kering Bibit (BKB), dan Tinggi Tajuk. Faktor tunggal formulasi coating berpengaruh sangat nyata terhadap Kadar Air (KA), Indeks Vigor (IV), Bobot Kering Bibit (BKB), dan Tinggi Tajuk serta berpengaruh nyata terhadap Kecepatan Tumbuh(KCT) , Bobot Kering Kecambah (BKK), Keserempakan Tumbuh (KST), dan Daya Tumbuh (DT). Interaksi antara periode simpan dan formulasi coating berpengaruh sangat nyata terhadap Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), Keserempakan Tumbuh (KST), Daya Tumbuh (DT), dan Tinggi Tajuk serta berpengaruh nyata terhadap Bobot Kering Bibit (BKB). Tabel 1. Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan, Formulasi Coating, dan interaksinya terhadap Kadar Air, Daya Berkecambah, Indeks Vigor, Potensi Tumbuh Maksimum, Kecepatan Tumbuh, Bobot Kering Kecambah, Keserempakan Tumbuh, Daya Tumbuh, Bobot Kering Bibit, dan Tinggi Tajuk

Tolok Ukur KA DB IV PTM KCT BKK KST DT BKB Tinggi Tajuk

Periode Simpan (P) ** ** ** ** tn ** ** ** ** **

Perlakuan Formulasi Interaksi Coating(C) (PxC) ** tn tn tn ** tn tn ** * tn * tn * ** * ** ** * ** **

Keterangan : ** = berpengaruh sangat nyata pada taraf 1% * = berpengaruh nyata pada taraf 5% tn = tidak berbeda nyata

KK (%) 5.9 8.6 10.7 5.6 8.4 9.3 11.6 10.2 15.5 5.8

24

Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Kadar Air Benih Kadar air benih merupakan faktor penting yang mempengaruhi viabilitas benih di penyimpanan. Benih yang akan disimpan sebaiknya memiliki kandungan air yang optimal, yaitu kandungan uap air tertentu dimana benih tersebut dapat disimpan lama tanpa mengalami penurunan viabilitas benih (Sutopo, 2004). Direktorat Jendral Pertanian Tanaman Pangan (1991) menyatakan bahwa benih kacang panjang disimpan dengan kadar air maksimum 11 %. Tabel 2 menunjukkan bahwa kadar air benih selama penyimpanan nyata mengalami peningkatan kecuali pada periode simpan 8 minggu dan kadar air benih coating nyata lebih tinggi dibandingkan benih tanpa coating. Salah satu tujuan pelapisan benih (seed coating) adalah untuk mempertahankan kadar air benih selama penyimpanan (Kuswanto, 2003). Benih yang di-coating seharusnya memiliki kadar air yang lebih rendah dibandingkan kadar air pada benih tanpa coating. Tabel 2. Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Kadar Air Benih

Formulasi Coating

Periode Simpan (minggu) 0 4 8 12

Rata-rata

...……………..%……………… Tanpa Coating 8.24 8.71 8.45 8.82 8.56 c Arabic gum + TD-L2 9.23 9.98 9.12 9.86 9.55 ab Arabic gum + TD-J10 9.58 9.91 9.74 9.80 9.76 ab Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 9.95 10.11 9.52 10.17 9.94 a Arabic gum + Tokoferol 9.07 9.67 9.56 9.87 9.54 ab Alginat + TD-L2 9.50 10.05 9.39 9.85 9.70 ab Alginat + TD-J10 9.13 11.05 8.99 9.29 9.62 ab Alginat + TD-L2 + TD-J10 9.34 9.65 9.36 9.54 9.47 ab Alginat + Tokoferol 9.17 9.58 9.24 9.38 9.34 b Rata-rata 9.25 c 9.86 a 9.26 c 9.62 b Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

Tingginya kadar air benih yang coating diduga karena setelah pelapisan, proses pengeringan yang dilakukan kurang sempurna, yaitu selama 2 jam. Setiawan (2005) dalam penelitiannya menyatakan bahwa benih yang telah dicoating dikeringkan selama 10 jam di bawah sinar matahari langsung. Hal ini juga

25

dipengaruhi oleh bahan coating arabic gum dan alginat yang mudah menyerap air ketika dilarutkan dengan larutan isolat. Pengeringan yang kurang sempurna menyebabkan kandungan air bahan coating belum menguap secara maksimal. Hal ini mengakibatkan kadar air benih coating menjadi lebih tinggi dibanding benih tanpa coating. Fennema (1996) menyatakan bahwa arabic gum mudah menyerap air karena memiliki kelarutan dalam air yang cukup tinggi, yaitu lebih dari 50%. Menurut McHugh (1987) alginat merupakan polimer organik yang bersifat koloid, membentuk gel, dan bersifat hidrofilik. Oleh karena itu dibutuhkan pengeringan yang cukup lama untuk menguapkan air dari bahan coating, sehingga dihasilkan benih coating dengan kadar air lebih rendah dibandingkan benih tanpa coating. Namun kadar air benih coating masih memenuhi syarat penyimpanan karena kadar air benihnya masih berada pada kadar air yang aman untuk disimpan. Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa benih kacangkacangan di Indonesia umumnya disimpan dengan kadar air maksimum 11-12%. Menurut Wirawan dan Wahyuni (2002) benih dengan kadar air 8-10% cukup kering untuk disimpan selama 1-3 tahun dengan sistem penyimpanan terbuka.

Pengaruh Periode Simpan terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah Benih Daya berkecambah merupakan salah satu parameter viabilitas potensial benih. Sutopo (2004) menyatakan bahwa daya berkecambah benih memberikan informasi kepada pemakai benih akan kemampuan benih tumbuh normal menjadi tanaman yang berproduksi wajar dalam keadaan biofisik lapangan yang serba optimum. Tabel 3 menunjukkan bahwa selama penyimpanan, nilai daya berkecambah benih nyata mengalami peningkatan. Nilai daya berkecambah benih tertinggi terdapat pada periode simpan 4 minggu, yaitu 92.00%. pada periode simpan 8 dan 12 minggu nilai daya berkecambah benih menunjukkan nilai yang sama. Penyimpanan benih sampai 12 minggu, masih menunjukkan nilai daya berkecambah yang tinggi, yaitu 84-92%. Hasil penelitian Junisusanti (2003) menunjukkan bahwa hingga penyimpanan 3 bulan, benih kacang panjang tanpa perlakuan masih menunjukkan daya berkecambah yang tinggi, yaitu 81.33%. Nilai daya berkecambah benih meningkat setelah diberi perlakuan invigorasi

26

dengan perendaman air (88%), shiimarocks 1000 ppm (89.33%), dan shiimarocks 1500 ppm (86.67%). Tabel 3. Pengaruh Periode Simpan terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah Benih

Periode Simpan (minggu) Formulasi 0 4 8 12 Coating ...……………..%……………… Tanpa Coating 80.00 93.33 86.67 90.67 Arabic gum + TD-L2 77.33 94.67 92.00 97.33 Arabic gum + TD-J10 85.33 92.00 93.33 86.67 Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 86.67 89.33 81.33 82.67 Arabic gum + Tokoferol 86.67 96.00 93.33 92.00 Alginat + TD-L2 86.67 89.33 88.00 86.67 Alginat + TD-J10 88.00 92.00 94.67 78.67 Alginat + TD-L2 + TD-J10 84.00 93.33 82.67 90.67 Alginat + Tokoferol 85.33 88.00 85.33 92.00 Rata-rata 84.44 c 92.00 a 88.59 b 88.59 b Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Indeks Vigor Benih Indeks vigor benih merupakan salah satu tolok ukur dari parameter vigor kekuatan tumbuh benih. Benih yang memiliki vigor tinggi akan mampu tumbuh baik pada keadaan suboptimum dan akan lebih baik pada keadaan optimum. Semakin tinggi nilai indeks vigor suatu lot benih maka semakin tinggi vigor lot benih tersebut. Tabel 4 menunjukkan bahwa selama penyimpanan, nilai indeks vigor benih nyata mengalami penurunan. Coating benih dengan formulasi Arabic gum + TD-L2 dan Alginat + TD-J10 nyata meningkatkan nilai indeks vigor lebih tinggi dibanding tanpa coating. Nilai indeks vigor benih terendah terdapat pada periode simpan 8 minggu (69.48%). Penurunan nilai indeks vigor benih menunjukkan bahwa benih telah mengalami kemunduran. Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa benih yang mundur dapat diamati dari penampilan kecambah, yaitu terlambatnya perkecambahan benih. Viabilitas dan vigor benih yang berada pada periode simpan akan menurun yang disebut dengan istilah kemunduran benih. Kemunduran benih adalah suatu proses yang tidak

27

dapat dicegah ataupun dihentikan. Selama penyimpanan benih akan mengalami kemunduran secara alami. Tabel 4. Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Indeks Vigor Benih

Formulasi Coating

Periode Simpan (minggu) 0 4 8 12 ...……………..%……………… Tanpa Coating 74.67 61.33 69.33 81.33 Arabic gum + TD-L2 93.33 82.67 74.67 89.33 Arabic gum + TD-J10 85.33 70.67 77.33 72.00 Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 81.33 80.00 66.67 81.33 Arabic gum + Tokoferol 84.00 70.67 74.67 74.67 Alginat + TD-L2 89.33 80.00 62.67 82.67 Alginat + TD-J10 82.67 84.00 76.00 78.67 Alginat + TD-L2 + TD-J10 90.67 77.33 68.00 70.67 Alginat + Tokoferol 86.67 77.33 56.00 69.33 Rata-rata 85.33 a 76.00 b 69.48 c 77.78

Rata-rata 71.67 85.00 76.33 77.33 76.00 78.67 80.33 76.67 72.33 b

c a bc bc bc abc ab bc c

Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

Sadjad (1993) menyatakan bahwa kondisi simpan yang baik hanya akan memperlambat penurunan mutu fisiologis yang dicapai pada awal periode simpan atau hanya dapat memperkecil laju kemunduran benih. Menurut Sadjad et al. (1999) periode simpan adalah kurun waktu simpan benih, dari benih siap disimpan sampai benih siap ditanam. Benih yang mempunyai daya simpan lama berarti mampu melampaui periode simpan yang panjang. Pelapisan benih (seed coating) merupakan proses pembungkusan benih yang antara lain bertujuan untuk meningkatkan kinerja benih pada waktu benih dikecambahkan, menghasilkan bibit yang vigor dan kuat serta melindungi benih dari gangguan atau pengaruh kondisi lingkungan selama dalam penyimpanan (Kuswanto, 2003). Nilai indeks vigor benih tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + TD-L2, yaitu 85% dan tidak berbeda nyata dengan formulasi coating Alginat + TD-L2 dan Alginat + TD-J10. Tingginya nilai indeks vigor pada perlakuan isolat TD-L2 dan tokoferol, diduga karena adanya pengaruh antioksidan yang dapat mempertahankan kestabilan struktur membran benih sehingga memperlambat proses kemunduran benih akibat radikal bebas yang

28

terbentuk selama penyimpanan. Menurut Bewley dan Black (1986) kemunduran benih terjadi karena oksidasi lemak yang menghasilkan radikal bebas yang bersifat reaktif, toksik, dan merusak membran. Penelitian Sulistiyorini (2005) menunjukkan bahwa pemberian α tokoferol setelah penyimpanan 15 minggu dapat meningkatkan indeks vigor benih kapas lebih tinggi dibanding kontrol, yaitu dari 67.56% menjadi 82.44%.

Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Potensi Tumbuh Maksimum Benih Potensi tumbuh maksimum merupakan parameter viabilitas total benih yang dihitung berdasarkan jumlah benih yang berkecambah hingga akhir pengamatan. Berdasarkan Tabel 5 dapat dilihat bahwa nilai potensi tumbuh maksimum masih tinggi selama penyimpanan. Pada periode simpan 0 minggu, nilai potensi tumbuh maksimum tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + TD-L2 + TD-J10, Alginat + TD-J10, dan Alginat + Tokoferol yang tidak berbeda nyata dengan formulasi coating lain kecuali Arabic gum + TD-L2. Tabel 5. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Potensi Tumbuh Maksimum Benih Formulasi Coating

Periode Simpan (minggu) 0 4 8 ...……………..%……………… Tanpa Coating 90.67 abc 94.67 abc 92.00 abc Arabic gum + TD-L2 77.33 d 97.33 ab 96.00 ab Arabic gum + TD-J10 92.00 abc 93.33 abc 100.00 a Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 93.33 abc 92.00 abc 93.33 abc Arabic gum + Tokoferol 85.33 cd 98.67 ab 97.33 ab Alginat + TD-L2 92.00 abc 92.00 abc 97.33 ab Alginat + TD-J10 93.33 abc 96.00 ab 97.33 ab Alginat + TD-L2 + TD-J10 90.67 abc 97.33 ab 92.00 abc Alginat + Tokoferol 93.33 abc 92.00 abc 89.33 bc

12 94.67 98.67 92.00 89.33 94.67 90.67 85.33 94.67 94.67

abc ab abc bc abc abc cd abc abc

Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

Pada periode simpan 4 minggu semua formulasi coating meningkatkan nilai potensi tumbuh maksimum kecuali formulasi coating Arabic gum + TD-L2 + TD-J10, Alginat + TD-L2, dan Alginat + Tokoferol.

29

Pada periode simpan 8 minggu nilai potensi tumbuh maksimum tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + TD-J10. Formulasi coating Arabic gum + TD-L2 + TD-J10, Alginat + TD-L2, dan Alginat + TD-J10 mengalami peningkatan. Pada akhir penyimpanan, nilai potensi tumbuh maksimum mengalami penurunan kecuali formulasi coating Arabic gum + TD-L2, Alginat + TD-L2 + TD-J10, Alginat + Tokoferol, dan tanpa coating. Nilai potensi tumbuh maksimum terendah terdapat pada formulasi coating Alginat + TD-J10 yang berbeda nyata dengan formulasi coating Arabic gum + TD-L2.

Pengaruh Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Kecepatan Tumbuh Benih Kecepatan tumbuh merupakan salah satu tolok ukur yang mengindikasikan vigor kekuatan tumbuh benih. Tabel 6 menunjukkan bahwa formulasi coating dengan isolat dan tokoferol mampu meningkatkan nilai kecepatan tumbuh benih lebih tinggi dibanding tanpa coating. Nilai kecepatan tumbuh tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + Tokoferol dan tidak berbeda nyata dengan formulasi coating lain kecuali Arabic gum + TD-L2, Alginat + TD-L2, dan Alginat + Tokoferol. Tabel 6. Pengaruh Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Kecepatan Tumbuh Benih

Formulasi Periode Simpan (minggu) Coating 0 4 8 12 ………………..%/etmal……………….. Tanpa Coating 24.82 27.34 27.71 25.82 Arabic gum + TD-L2 24.46 28.22 27.45 29.10 Arabic gum + TD-J10 26.62 27.99 30.38 27.33 Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 28.38 29.22 26.33 27.82 Arabic gum + Tokoferol 28.11 29.44 30.38 29.99 Alginat + TD-L2 27.91 27.67 23.71 27.20 Alginat + TD-J10 28.71 30.55 27.91 26.24 Alginat + TD-L2 + TD-J10 26.89 28.22 25.74 28.78 Alginat + Tokoferol 25.67 27.89 25.40 27.05

Rata-rata 26.42 27.31 28.08 27.94 29.48 26.62 28.35 27.41 26.50

b b ab ab a b ab ab b

Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

30

Tingginya nilai kecepatan tumbuh pada formulasi coating dengan isolat diduga karena ada pengaruh pyrroloquinoline quinon (PQQ) yang dapat menghambat proses kemunduran benih selama penyimpanan. He et al. (2003) menyatakan bahwa Methylobacterium spp. mengandung pyrroloquinoline quinon (PQQ) yang berperan sebagai vitamin dan antioksidan. Diduga keberadaan PQQ dapat menghambat proses kemunduran benih sehingga viabilitas benih dapat dipertahankan yang diindikasikan oleh vigor yang tinggi. Sadjad et al. (1999) menyatakan bahwa kecepatan tumbuh benih diperhitungkan sebagai akumulasi kecepatan tumbuh setiap hari dalam unit tolok ukur persentase per hari. Benih yang vigor menjadi cepat proses reaktivitasnya apabila kondisi sekeliling untuk tumbuh optimum dan proses metabolisme tidak terhambat. Benih vigor menunjukkan nilai kecepatan tumbuh yang tinggi karena benih tersebut berkecambah

cepat

pada

waktu

yang

relatif

lebih

singkat.

Benih yang kurang vigor akan berkecambah normal untuk jangka waktu yang lebih lama. Nilai kecepatan tumbuh yang tinggi pada formulasi coating dengan tokoferol diduga karena adanya pengaruh antioksidan. Pemberian antioksidan sebelum masa simpan diduga dapat mempertahankan viabilitas benih selama periode simpan. Antioksidan diduga berguna untuk mempertahankan viabilitas benih karena memiliki kemampuan untuk mengurangi efek radikal bebas yang terbentuk selama benih dalam penyimpanan. Terhambatnya pembentukan radikal bebas dapat mempertahankan struktur membran sel dari kemunduran. Muchtadi (2000) menyatakan bahwa tokoferol (vitamin E) merupakan antioksidan larut lemak yang berperan mencegah lipid peroksidasi dari asam lemak tak jenuh dalam membran sel. Adanya ikatan tak jenuh pada tokoferol menyebabkan senyawa ini mudah teroksidasi, sehingga dapat mereduksi radikal bebas lipidik lebih cepat. Hasil penelitian Suherman (2005) menyatakan bahwa pemberian α-tokoferol 150 ppm sebelum tanam dapat meningkatkan kecepatan tumbuh benih bunga matahari dari 69.3% menjadi 75.4%. Sulistiyorini (2005) menyatakan bahwa pemberian α-tokoferol 200 ppm sebelum simpan dapat meningkatkan kecepatan tumbuh benih kapas dari 21.81%/etmal menjadi 24.91%/etmal.

31

Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Kecambah Bobot kering kecambah merupakan tolok ukur dari parameter viabilitas potensial benih yang menggambarkan kemampuan benih dalam menggunakan cadangan makanannya untuk tumbuh menjadi kecambah normal. Benih yang memiliki vigor tinggi akan memiliki bobot kering kecambah yang tinggi. Tabel 7 menunjukkan bahwa selama penyimpanan nilai bobot kering kecambah belum mengalami penurunan yang nyata dan coating benih dengan Arabic gum + Tokoferol nyata meningkatkan nilai bobot kering kecambah lebih tinggi dibanding tanpa coating. Nilai bobot kering kecambah tertinggi terdapat pada periode simpan 4 minggu, yaitu 1.23 g dan tidak berbeda nyata dengan nilai bobot kering kecambah pada periode simpan 0 dan 12 minggu. Pada periode simpan 8 minggu nilai bobot kering kecambah mencapai nilai terendah, yaitu 1.09 g. Tabel 7. Pengaruh Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Kecambah Formulasi Periode Simpan (minggu) Coating 0 4 8 12 ..………………g……………….. Tanpa Coating 1.09 1.20 1.08 1.12 Arabic gum + TD-L2 1.30 1.16 1.09 1.21 Arabic gum + TD-J10 1.24 1.22 1.24 1.20 Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 1.21 1.25 1.03 1.10 Arabic gum + Tokoferol 1.25 1.34 1.17 1.28 Alginat + TD-L2 1.20 1.16 0.93 1.19 Alginat + TD-J10 1.14 1.25 1.15 1.12 Alginat + TD-L2 + TD-J10 1.28 1.32 1.03 1.15 Alginat + Tokoferol 1.20 1.15 1.07 1.17

Rata-rata 1.12 1.19 1.22 1.15 1.26 1.12 1.17 1.19 1.15

b ab ab b a b ab ab b

Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

Nilai bobot kering kecambah yang masih tinggi selama penyimpanan, diduga karena benih belum mengalami penurunan viabilitas. Benih yang memiliki viabilitas tinggi akan memiliki kemampuan yang baik dalam menggunakan cadangan makanan sehingga dapat menghasilkan bobot kering kecambah lebih tinggi. Murniati et al. (1990) menyatakan bahwa pada saat awal stadium pertumbuhannya

melalui

fase

transisi,

kecambah

mulai

memproduksi

32

makanannya sendiri walaupun masih tergantung pada cadangan makanan yang tersisa di endosperma. Bobot kering kecambah dipengaruhi oleh ketersediaan cadangan makanan dan aktivitas metabolisme yang berlangsung di dalam benih. Nilai bobot kering kecambah tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + Tokoferol, yaitu 1.26 g dan tidak berbeda nyata dengan perlakuan Arabic gum + TD-L2, Arabic gum + TD-J10, Alginat + TD-J10, dan Alginat + TD-L2 + TD-J10. Tingginya nilai bobot kering kecambah pada formulasi coating dengan isolat dan tokoferol diduga karena adanya pengaruh antioksidan yang dihasilkan sehingga benih dapat mempertahankan vigornya selama penyimpanan. He et al. (2003) menyatakan bahwa Methylobacterium spp. mengandung pyrroloquinoline quinon (PQQ) yang berperan sebagai vitamin dan antioksidan. Diduga keberadaan PQQ dapat menghambat proses kemunduran benih. Sulistiyorini (2005) melaporkan bahwa penambahan α-tokoferol dengan konsentrasi 200 ppm pada benih kapas, menghasilkan bobot kering kecambah normal sebesar 0.58 g pada 0 minggu yang tidak berbeda nyata dengan bobot kering kecambah normal pada 3 minggu (0.59 g), 6 minggu (0.58 g), 9 minggu (0.57 g), dan 12 minggu (0.54 g).

Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Keserempakan Tumbuh Bibit Keserempakan tumbuh merupakan tolok ukur yang mengindikasikan vigor daya simpan benih, yaitu kemampuan benih disimpan dalam kondisi suboptimum dan tahan disimpan lama dalam kondisi optimum (Sadjad, 1993). Tabel 8 menunjukkan bahwa selama penyimpanan, benih masih memiliki nilai keserempakan tumbuh yang tinggi. Pada periode simpan 0 minggu nilai keserempakan tumbuh tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + TD-L2, yaitu 88.88% dan tidak berbeda nyata dengan formulasi coating Arabic gum + TD-J10, Alginat + Tokoferol, dan tanpa coating. Pada periode simpan 4 minggu nilai keserempakan tumbuh benih coating maupun tanpa coating mengalami peningkatan. Nilai keserempakan tumbuh tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + TD-L2 dan Arabic gum + TD-L2 + TD-J10, yaitu 95.55% dan tidak berbeda nyata dengan formulasi coating lainnya.

33

Pada periode simpan 8 minggu nilai keserempakan tumbuh mengalami penurunan kecuali formulasi coating Alginat + Tokoferol. Nilai keserempakan tumbuh tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + TD-J10, yaitu 86.67%. Pada periode simpan 12 minggu nilai keserempakan tumbuh formulasi coating Arabic gum + TD-L2, Arabic gum + Tokoferol, Alginat + TD-L2, Alginat + TD-J10, Alginat + Tokoferol, dan benih tanpa coating mengalami peningkatan. Nilai keserempakan tumbuh tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + Tokoferol dan Alginat + Tokoferol. Tabel 8. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Keserempakan Tumbuh Bibit Formulasi Coating

Periode Simpan (minggu) 0 4 8 ...……………..%……………… Tanpa Coating 86.66 a-d 91.11 ab 80.00 a-f Arabic gum + TD-L2 88.88 abc 95.55 ab 77.77 a-f Arabic gum + TD-J10 86.66 a-d 88.88 abc 86.67 a-d Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 66.67 ef 95.55 a 82.22 a-f Arabic gum + Tokoferol 68.89 def 91.11 ab 82.22 a-f Alginat + TD-L2 67.78 ef 91.11 ab 64.44 f Alginat + TD-J10 66.66 ef 88.89 abc 66.66 ef Alginat + TD-L2 + TD-J10 66.66 ef 93.33 ab 82.22 a-f Alginat + Tokoferol 71.11 c-f 80.00 a-f 84.44 a-e

12 84.45 84.44 66.67 77.77 91.11 86.67 71.11 75.56 91.11

a-e a-e ef a-f ab a-d c-f b-f ab

Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

Formulasi coating Arabic gum + TD-L2 memiliki nilai keserempakan tumbuh yang stabil hingga akhir penyimpanan dengan nilai rata-rata tertinggi yaitu, 86.88%. Selama penyimpanan, nilai keserempakan tumbuh formulasi coating Arabic gum + Tokoferol, Alginat + TD-L2, dan Alginat + Tokoferol nyata mengalami peningkatan. Nilai keserempakan tumbuh yang masih tinggi menunjukkan bahwa benih masih memiliki viabilitas yang tinggi hingga penyimpanan 12 minggu. Tingginya nilai keserempakan tumbuh pada formulasi coating dengan tokoferol dan isolat diduga karena adanya pengaruh antioksidan yang dapat menghambat proses kemunduran benih selama penyimpanan sehingga setelah penyimpanan benih masih vigor dan ketika ditanam di lapang benih masih dapat

34

tumbuh serempak. Sadjad et al., (1999) menyatakan bahwa benih yang vigor selain dituntut untuk dapat cepat tumbuh yang diukur dengan KCT juga dituntut untuk tumbuh dengan serempak. Keserempakan ini menunjukkan kinerja yang homogen dalam pertumbuhan di lapang. Homogenitas pertanaman diawali oleh keserempakan tumbuh bibit sehingga selain cepat tumbuh, benih yang vigor juga tumbuh secara serempak.

Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Daya Tumbuh Bibit Daya tumbuh merupakan salah satu tolok ukur parameter vigor kekuatan tumbuh benih. Benih yang memiliki vigor tinggi akan menunjukkan pertumbuhan yang kuat di lapang karena mampu menghadapi berbagai cekaman kondisi lapang. Tabel 9 menunjukkan bahwa selama penyimpanan 12 minggu, benih pada beberapa formulasi coating masih memiliki nilai daya tumbuh yang tinggi. Namun nilai daya tumbuh sudah mulai menunjukkan penurunanan pada akhir penyimpanan. Tabel 9. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Daya Tumbuh Bibit Formulasi Coating

Periode Simpan (minggu) 0 4 8 ...……………..%……………… Tanpa Coating 93.33 ab 91.1 abc 84.45 a-f Arabic gum + TD-L2 93.33 ab 95.6 a 77.78 c-h Arabic gum + TD-J10 93.33 ab 91.1 abc 86.66 a-e Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 73.33 d-h 95.6 a 84.45 a-f Arabic gum + Tokoferol 71.11 e-h 93.3 abc 84.44 a-f Alginat + TD-L2 77.78 b-h 88.9 a-d 64.44 h Alginat + TD-J10 66.66 g-h 91.1 abc 71.11 e-h Alginat + TD-L2 + TD-J10 68.89 f-h 97.8 a 82.22 a-g Alginat + Tokoferol 73.33 d-h 82.2 a-g 91.11 abc

12 84.45 a-f 84.44 a-f 66.67 g-h 77.78 b-h 91.11 abc 86.67 a-e 71.11 e-h 75.56 c-h 91.11 abc

Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

Pada periode simpan 0 minggu formulasi coating Arabic gum + TD-L2, Arabic gum + TD-J10, dan tanpa coating mencapai nilai daya tumbuh tertinggi, yaitu 93.33%. Pada periode simpan 4 minggu nilai daya tumbuh semua perlakuan

35

mengalami peningkatan kecuali pada benih tanpa coating dan formulasi coating Arabic gum + TD-J10. Nilai daya tumbuh tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + TD-L2 dan Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 dengan nilai yang sama, yaitu 95.55%. Pada periode simpan 8 minggu nilai daya tumbuh semua perlakuan mengalami penurunan kecuali formulasi coating Alginat + Tokoferol, yaitu 91.11%. Pada periode simpan 12 minggu nilai daya tumbuh formulasi coating Arabic gum + TD-L2, Arabic gum + Tokoferol, dan Alginat + TD-L2 meningkat kembali. Nilai daya tumbuh tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + Tokoferol dan Alginat + Tokoferol dengan nilai yang sama, yaitu 91.11%. Nilai daya tumbuh bibit yang masih tinggi menunjukkan bahwa viabilitas benih belum mengalami penurunan. Tingginya nilai daya tumbuh pada formulasi coating dengan isolat dan tokoferol diduga karena adanya perngaruh antioksidan yang dapat menghambat proses kemunduran benih selama penyimpanan sehingga setelah penyimpanan benih masih vigor dan ketika ditanam di lapang benih masih dapat tumbuh kuat. Sadjad et al., (1999) menyatakan bahwa homogenitas pertanaman diawali oleh keserempakan tumbuh bibit sehingga selain cepat tumbuh benih yang vigor juga tumbuh secara serempak. Pertanaman demikian, selanjutnya berpotensi untuk tumbuh kuat menghadapi berbagai macam cekaman. Benih yang memiliki vigor tinggi akan mampu menghadapi kondisi lingkungan yang suboptimum. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Bibit Tabel 10 menunjukkan bahwa sampai penyimpanan 12 minggu, nilai bobot kering bibit mengalami penurunan. Pada periode simpan 0 minggu, benih tanpa coating memiliki nilai bobot kering bibit tertinggi, yaitu 7.50 g dan tidak berbeda nyata dengan nilai bobot kering bibit formulasi coating Arabic gum + TD-L2, Arabic gum + TD-J10, dan Arabic gum + TD-L2 + TD-J10. Pada periode simpan 4 minggu, nilai bobot kering bibit formulasi coating Arabic gum + TD-L2, Arabic gum + TD-J10, Alginat + Tokoferol, dan tanpa coating mulai mengalami penurunan. Pada periode simpan 8 minggu, nilai bobot kering bibit formulasi

36

coating mengalami penurunan kecuali formulasi coating Alginat + Tokoferol. Pada periode simpan 12 minggu, nilai bobot kering bibit formulasi coating mengalami penurunan kecuali formulasi coating Alginat + TD-L2. Tabel 10. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Bibit Formulasi Coating

Periode Simpan (minggu) 0 4 8 ..………………g……………….. Tanpa Coating 7.50 a 6.17 a-f 5.30 c-j Arabic gum + TD-L2 7.15 ab 6.08 a-f 5.64 b-i Arabic gum + TD-J10 7.21 ab 6.42 a-e 5.30 c-j Arabic gum + TD-L2+TD-J10 6.06 a-g 6.51 a-d 5.79 b-i Arabic gum +Tokoferol 5.63 b-i 6.70 abc 5.85 b-h Alginat+TD-L2 4.12 ij 5.80 b-i 3.89 j Alginat+TD-J10 5.45 c-j 5.88 a-h 4.39 g-j Alginat+TD-L2+TD-J10 5.25 c-j 6.36 a-e 5.22 c-j Alginat+Tokoferol 5.65 b-i 5.40 c-j 6.67 abc

12 4.74 4.90 4.20 5.16 5.67 5.42 4.21 4.54 5.59

e-j d-j hij c-j b-i c-j hij f-j b-i

Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata Pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

Bobot kering bibit merupakan salah satu uji vigor benih berdasarkan pengamatan terhadap pertumbuhan bibit. Bobot kering bibit dipengaruhi oleh kemampuan benih dalam menggunakan cadangan makanannya. Penurunan nilai bobot kering bibit diduga karena tinggi tajuk juga mengalami penurunan. Selain itu diduga bahwa benih telah mengalami kemunduran sehingga kemampuan benih dalam memanfaatkan cadangan makanan menjadi berkurang dan menghasilkan bibit dengan pertumbuhan lambat. Kuswanto (1996) menyatakan bahwa benih yang mengalami proses kemunduran akan menyebabkan turunnya kualitas dan sifat benih jika dibandingkan pada saat benih tersebut masak fisiologis. Turunnya kualitas benih mengakibatkan viabilitas dan vigor benih menjadi rendah yang pada akhirnya mengakibatkan pertumbuhan tanaman menjadi buruk dan hasil panen rendah.

37

Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Tinggi Tajuk Tinggi tajuk merupakan salah satu parameter yang dapat diamati pada fase vegetatif. Tabel 11 menunjukkan bahwa pada periode simpan 8 dan 12 minggu tinggi tajuk nyata mengalami penurunan. Penurunan ini menunjukkan bahwa benih telah mengalami penurunan viabilitas. Adanya perlakuan coating dengan isolat dan tokoferol, dapat meningkatkan tinggi tajuk dibanding benih tanpa coating. Tabel 11. Pengaruh Interaksi Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Tinggi Tajuk

Formulasi Coating

Periode Simpan (minggu) 0 4 8 ..………………cm……………… Tanpa Coating 45.7 abc 47.6 abc 29.7 e Arabic gum + TD-L2 48.4 ab 45.6 abc 30.0 e Arabic gum + TD-J10 47.3 abc 49.1 a 29.7 e Arabic gum + TD-L2 + TD-J10 44.1 c 46.9 abc 30.8 e Arabic gum + Tokoferol 46.0 abc 48.3 abc 27.9 ef Alginat + TD-L2 35.5 d 46.6 abc 27.3 efg Alginat + TD-J10 47.4 abc 47.3 abc 27.7 ef Alginat + TD-L2 + TD-J10 46.9 abc 47.6 abc 28.0 ef Alginat + Tokoferol 44.5 bc 46.7 abc 31.0 e

12 24.1 24.6 24.0 25.3 25.0 24.9 23.4 23.3 22.8

fgh fgh fgh fgh fgh fgh g gh gh

Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% berdasarkan analisis DMRT

Pada periode simpan 8 minggu tinggi tajuk formulasi coating Arabic gum + TD-L2, Arabic gum + TD-L2 + TD-J10, dan Alginat + Tokoferol masih lebih tinggi dibanding tanpa coating. Pada akhir periode simpan (12 minggu), tinggi tajuk formulasi coating Arabic gum + TD-L2, Arabic gum + TD-L2 + TD-J10, Arabic gum + Tokoferol, dan Alginat + TD-L2 masih lebih tinggi dibanding tanpa coating. Tinggi tajuk yang masih tinggi pada formulasi coating dengan isolat tersebut diduga karena adanya pengaruh hormon IAA, GA, dan trans zeatin yang dihasilkan oleh isolat sehingga dapat mempercepat pertumbuhan bibit. Lidstrom dan Chistoserdova (2002) menyatakan bahwa Methylobacterium spp. berperan menginduksi produksi fitohormon yang dapat menstimulasi pembelahan sel,

38

meningkatkan perkecambahan, dan pertumbuhan tanaman. Namun, pengaruh yang diberikan oleh isolat terhadap pertumbuhan bibit beragam. Hal ini disebabkan oleh kadar hormon yang dihasilkan antar isolat beragam sehingga pengaruhnya terhadap pertumbuhan bibit juga beragam. Kadar hormon IAA, GA, dan trans zeatin yang dihasilkan oleh isolat Methylobacterium dapat dilihat pada Tabel 12. Tabel 12. Kadar IAA, GA, dan Trans Zeatin pada Isolat Methylobacterium spp. Jenis Isolat TD-J10 TD-L2

IAA (ppm) 15.14 12.68

GA (ppm) 51.44 98.36

Trans Zeatin (ppm) 59.75 49.74

Sumber : Widajati et al., (2008)

Berdasarkan Tabel 12 dapat dilihat bahwa kadar hormon IAA, GA, dan trans zeatin yang dihasilkan oleh isolat TD-L2 dan TD-J10 beragam. Dimana isolat TD-L2 menghasilkan hormon GA lebih tinggi sedangkan isolat TD-J10 menghasilkan hormon IAA dan trans zeatin yang lebih tinggi.

39

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Benih kacang panjang masih memiliki viabilitas yang tinggi sampai penyimpanan 12 minggu, hal ini ditunjukkan oleh tolok ukur daya berkecambah benih, yaitu 84-92%. Namun berdasarkan tolok ukur indeks vigor, benih telah menunjukkan penurunan viabilitas. Nilai indeks vigor tertinggi terdapat pada formulasi coating Arabic gum + TD-L2, yaitu 85%. Formulasi coating terbaik berdasarkan tolok ukur Indeks vigor benih, potensi tumbuh maksimum, bobot kering kecambah, dan keserempakan tumbuh bibit, adalah Arabic gum + TD-L2. Benih yang di-coating dengan formulasi ini setelah disimpan 12 minggu masih memiliki viabilitas yang tinggi, ditunjukkan oleh tolok ukur daya berkecambah, yaitu 90.33%. Berdasarkan tolok ukur kecepatan tumbuh, potensi tumbuh maksimum, bobot kering kecambah, bobot kering bibit, keserempakan tumbuh bibit, dan daya tumbuh bibit, formulasi coating terbaik adalah Arabic gum + Tokoferol. Benih yang di-coating dengan formulasi ini setelah disimpan 12 minggu masih memiliki viabilitas yang tinggi, ditunjukkan oleh tolok ukur daya berkecambah, yaitu 92.00%.

Saran Penelitian tentang aplikasi bakteri Methylobacterium spp. pada teknik pelapisan benih perlu dilakukan lebih lanjut pada varietas lain dengan formulasi coating yang lebih beragam. Formulasi coating Arabic gum + TD-L2 dan Arabic gum + Tokoferol perlu diujikan pada varietas lain.

40

DAFTAR PUSTAKA Andarwulan, N. dan S. Koswara. 1992. Kimia Vitamin. Ed. Ke-1. Rajawali. Jakarta. 256 hal. Anesti, Vasiliki, J. Vohra, S. Goonetilleka, Ian R. McDonald, B. Straubler, E. Stackebrandt, D. P. Kelly, and Ann P. Wood. 2007. Methylobacterium. http://www.microbewiki.kenyon.edu. [14 September 2008]. Bewley, J. D. and M. Black. 1986. Seeds. Physiology of Development and Germination. Plenum Press. New York. 365p. Chaplin, M. 2008. Gum arabic. http://www.arabicgum.hyarabic.html. [4 Desember 2008]. Copeland, L. O. and M. B. McDonald. 2001. Seed Science and Technology. 4th edition. Kluwer Academic Publisher. London. 467p. Desai, B. B., P. M. Kotecha, and D. K. Salunkhe. 1997. Seed Handsbook. Marcel Dekker,Inc. New York. 627 p. Direktorat Jendral Pertanian Tanaman Pangan. 1991. Petunjuk Pengawas Benih. Direktorat Bina Produksi Padi dan Palawija Subdirektorat Pengawasan Mutu dan Sertifikasi Benih Jakarta. 120 hal. Dworkin, M. And S. Falkow. 2006. The Prokaryotes : Proteobacteria : Alpha and Beta subsclass. Edisi ke-3. Springer. New York. 919 hal. Fennema, O. R. 1996. Acacia or gum arabic. http://food.oregonstate.edu/gums. [4 Desember 2008]. He, K., H. Nukada, T. Urakami, and M. Murphy. 2003. Antioxidant and prooxidant of pyrroloquinoline quinon (PQQ) : Implication for Its Function in Biological Systems. Biochem. Pharmacol. 65:67-74. Holland, M. A. and J. C. Palacco. 1992. Urease-null and hydrogenase-null phenotypes of phylloplane bacterium reveal altered nickel metabolism in two soybean mutans. Plant Physiol. 98:942-948. Holland, M. A. 1997. Methylobacterium and plants. Recent Res. Devel. In Plant Physiol. 1:207-213. Ilyas, S. 2003. Teknologi Pelapisan Benih. Makalah Seminar Benih Pellet. Departemen Budidaya Pertanian, Faperta IPB. 16 hal.

41

Ismail, Y. S. 2002. Kelimpahan dan Keragaman Genetik Bakteri Pink Pigmented Facultative Methylotroph dari Sejumlah Daun Tropis. Tesis. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 43 hal. Junisusanti, R. 2003. Pengaruh Perlakuan Invigorasi terhadap Viabilitas Benih Kangkung (Ipomea reptans L.), Kacang Panjang (Vigna sinensis L.), dan Kacang Buncis (Phaseolus vulgaris L.) pada Beberapa Periode Simpan. Skripsi. Program Sarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 47 hal. Justice, O. L. dan L. N. Bass. 2002. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. R. Roesli (Penerjemah). Penerbit PT Raja Grafindo Persada. Jakarta. 446 hal. Terjemahan dari : Principles and Practices of Seed Storage. Kasahara, T. and T. Kato. 2003. A new redox-cofactor vitamin for mammals. Nature 422:832. Kuswanto, H. 1996. Dasar-dasar Teknologi Produksi dan Sertifikasi Benih. Edisi ke-1. ANDI. Yogyakarta. 190 hal. Kuswanto, H. 2003. Teknologi Pemrosesan, Pengemasan, dan Penyimpanan Benih. Kanisius. Yogyakarta. 127 hal. Lidstorm, M. E., and L. Chistoserdova. 2002. Plants in the pink: cytokinin production by Methylobacterium. Journal of Bacterioloy 184:1818. Madhaiyan, M., B. Suresh Reddy, R. Anandham, M. Senthilkumar, S. Poonguuzhali, S. Sundaram, and T. Sa. 2006. Plant growth-promoting Methylobacterium induces defense response in groundnut (Arachis hypogaea L.) compared with rot pathogens. Journal Current Microbiology 53: 270-276. McHugh, D. J. 1987. Production, properties, and uses of alginate In : production and utilization of products from commercial seaweed. Food and Agriculture Organization of the Unitednations. Rome. 58-115. Muchtadi. 2000. Sayur-sayuran Sumber Serat dan Antioksidan Mencegah Penyakit Degeneratif. Jurusan Teknologi Pangan. Fakultas Teknologi Pertanian. IPB. Bogor. 102 hal. Mugnisyah, W. Q dan A. Setiawan. 2004. Produksi Benih. Bumi Asih. Jakarta. 130 hal. Murniati, E., W. Q. Mugnisjah, dan H. S. Pranoto. 1990. Biologi Benih. PAU. Ilmu Hayat. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 138 hal. Nurosid, 2008. Alginat dan manfaat. http://tijii.wordpress.com.[8 Februari 2009].

42

Panie, J. M. D. 2005. Pengaruh Formula Coating dan GA3 terhadap Viabilitas Benih Cabai (Capsium annuum L.). Skripsi. Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. 34 hal. Patt, T. E., G. C. Pole, and R. S. Hanson. 1976. Methylobacterium a new genus of facultatively methylotrophic bacteria. Int. J. Syst. Bacteriol. 26:226-229. Pitojo, S. 2006. Benih Kacang Panjang. Kanisius. Yogyakarta. 103 hal. Prabowo, A. Y. 2007. Budidaya kacang budidaya.blogspot.com. [5 Februari 2009].

panjang.

http://teknis-

Rahayu, E., T. Suhartini, E. Haryanto. 1995. Budidaya Kacang Panjang. Edisi ke1. PT Penebar Swadaya. Jakarta. 69 hal. Rhama. 2007. Na-alginat dari rumput laut coklat. http://www.barunajaya.com. [8 Februari 2009]. Riupassa, P. A. 2003. Kelimpahan dan Keragaman Genetik Bakteri Pink Pigmented Facultative Methylotroph dari Beberapa Daun Sayuran Lalapan. Tesis. Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor. 32 hal. Riyanto,

R. 2007. Industri alginat (peluang www.kabarindonesia.com. [8 Februari 2009].

dan

potensinya).

Sadjad, S. 1993. Dari Benih Kepada Benih. PT Gramedia Widiasarana Indonesia. Jakarta. 144 hal. Sadjad, S., E. Murniati, dan S. Ilyas. 1999. Parameter Pengujian Vigor Benih dari Komparatif ke Simulatif. Grasindo. Jakarta. 184 hal. Setiawan, W. 2005. Pengaruh Formula Coating dan Fungisida terhadap Viabilitas Benih Cabai (Capsium annuum L.) Varietas TIT Super. Skripsi. Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. 45 hal. Suherman, V. E. 2005. Pengaruh Antioksidan pada Beberapa Lot Benih yang Berbeda Vigornya untuk Meningkatkan Viabilitas Benih Bunga Matahari (Helianthus annuus). Skripsi. Program Sarjana, Institut Pertanian Bogor. Bogor. 36 hal. Sulistiyorini, I. 2005. Penggunaan Antioksidan untuk Invigorasi Benih Kapas (Gossypium hirsutum L.). Skripsi. Program Sarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 36 hal. Sunarjono, H. 2008. Bertanam Kacang Sayur. Cet 20. Penebar Swadaya. Jakarta. 24 hal.

43

Sutopo, L. 2004. Teknologi Benih. Edisi Revisi, Cet. 6. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta. 238 hal. Widajati, E., S. Salma, M. Kosmiatin, E. Pratiwi, dan S. Rahayu. 2008. Potensi Methylobacterium spp. asal Kalimantan Timur untuk meningkatkan mutu benih dan kultur in vitro tanaman serta analisis keragamannya. LPPM IPB. Bogor. Wirawan, B dan S. Wahyuni.2002. Memproduksi Benih Bersertifikat. Penebar Swadaya. Jakarta. 120 hal. Wright, D. A., J. Swaminathan, M. Blaser, and T.A. Jackson. 2005. Carrot seed coating with bacteria for seedling protection from grass grub damage. New Zealand Plant Protection. 58:229-233.

44

LAMPIRAN

45

Tabel Lampiran 1. Bahan Media Amonium Mineral Salt (AMS) per 1 liter Bahan

Satuan/l 1.74 g 1.38 g 0.5 g 0.2 g 0.025 mg 4.8 mg 0.25 ml 1% 1000 ml

KH2PO4 Na2H2PO4 H2O (NH4)2SO4 MgSO4 7 H2O CaCl2 2H2O FeSO4 7H2O Trace elemen Metanol Aquades Tabel Lampiran 2. Bahan Trace Elemen per 100 ml Bahan

Satuan 5 mg 40 mg 0.1 mg 0.04 mg 200 mg 50 mg 100 ml

ZnSO4 H2O MgCl 4H2O CaCl2 6H2O CuSO4 5H2O H3BO3 Na2MoO4 2H2O Aquades

Tabel Lampiran 3. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Kadar Air Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Galat a FC PS*FC Galat b Total KK : 5.9%

db 3 8 8 24 64 107

JK 7.07335093 1.04856296 14.80373333 6.90780741 20.09017037 9.923625

KT 2.35778364 0.13107037 1.85046667 0.28782531 0.31390891

F hit 17.99 0.42 5.89 0.92

Pr > F 0.0006 0.9063 0.0001 0.5798

46

Tabel Lampiran 4. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Galat a FC PS*FC Galat b Total KK : 8.6%

Db 3 8 8 24 64 107

JK 774.3703704 197.9259259 375.4074074 1429.62963 3684.740741 6462.074074

KT 258.1234568 24.74074074 46.92592593 59.56790123 57.57407407

F hit 10.43 0.43 0.82 1.03

Pr > F 0.0039 0.899 0.592 0.4397

Tabel Lampiran 5. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Indeks Vigor Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Glat a FC PS*FC Galat b Total KK : 10.7%

Db 3 8 8 24 64 107

JK 3442.222222 651.8518519 1554.962963 2673.777778 4382.814815 12705.62963

KT 1147.407407 81.48148148 194.3703704 111.4074074 68.48148148

F hit 14.08 1.19 2.84 1.63

Pr > F 0.0015 0.3192 0.0092 0.0632

Tabel Lampiran 6. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Potensi Tumbuh Maksimum Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Galat a FC PS*FC Galat b Total KK : 5.6%

Db 3 8 8 24 64 107

JK 474.5185185 53.33333333 60.74074074 1425.481481 1749.333333 3763.407407

KT 158.1728395 6.66666667 7.59259259 59.3950617 27.33333333

F hit 23.73 0.24 0.28 2.17

Pr > F 0.0002 0.9807 0.9710 0.0073

47

Tabel Lampiran 7. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Kecepatan Tumbuh Benih Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Galat a FC PS*FC Galat b Total KK : 8.4%

Db 3 8 8 24 64 107

JK 41.75369259 36.44274815 97.30282407 149.9231907 347.2922519 149.9231907

KT 13.91789753 4.55534352 12.16285301 6.24679961 5.42644144

F hit 3.06 0.84 2.24 1.15

Pr > F 0.0918 0.5716 0.0355 0.3195

Tabel Lampiran 8. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Kecambah Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Galat a FC PS*FC Galat b Total KK : 9.3%

Db 3 8 8 24 64 107

JK 0.31910648 0.06954074 0.20956667 0.27828519 0.76519259 1.64169167

KT 0.10636883 0.00869259 0.02619583 0.01159522 0.01195613

F hit 12.24 0.73 2.19 0.97

Pr > F 0.0023 0.6671 0.0397 0.5153

Tabel Lampiran 9. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Keserempakan Tumbuh Bibit Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Galat a FC PS*FC Galat b Total KK : 11.6%

db 3 8 8 24 64 107

JK 3821.198385 171.9292815 1604.191833 4510.172248 5716.537919 15824.02967

KT 1273.7328 21.49116 200.52398 187.92384 89.320905

F hit 59.27 0.24 2.24 2.1

Pr > F 0.0001 0.9815 0.0352 0.0096

48

Tabel Lampiran 10. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Daya Tumbuh Bibit Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Galat a FC PS*FC Galat b Total KK : 10.2%

db 3 8 8 24 64 107

JK 2789.760966 322.6749778 1600.578263 1673.851919 4624.910756 14706.44161

KT 929.9203219 40.33437222 200.0722829 209.2314898 72.26423056

F hit 23.06 0.56 2.74 2.9

Pr > F 0.0003 0.8079 0.0116 0.0081

Tabel Lampiran 11. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Bibit Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Galat a FC PS*FC Galat b Total KK : 15.5%

db 3 8 8 24 64 107

JK 26.15354444 1.86296296 19.06756296 37.60262222 48.59983704 133.2865296

KT 8.71784815 0.23287037 2.38344537 1.56677593 0.75937245

F hit 37.44 0.31 3.14 2.06

Pr > F 0.0001 0.9609 0.0047 0.0113

Tabel Lampiran 12. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Periode Simpan dan Formulasi Coating terhadap Tolok Ukur Tinggi Tajuk Kacang Panjang (Vigna sinensis L.) Sumber PS Galat a FC PS*FC Galat b Total KK : 5.8%

Db 3 8 8 24 64 107

JK 10732.87213 40.19333333 123.7562963 322.0303704 286.3 11505.15213

KT 3577.624043 5.02416667 15.46953704 13.4179321 4.4734375

F hit 712.08 1.12 3.46 3

Pr > F 0.0001 0.3601 0.0023 0.0002