Prosiding Seminar Nasional Serealia 2009
ISBN :978-979-8940-27-9
PENGARUH LAMA PENYIMPANAN TERHADAP MUTU BENIH DAN PRODUKTIVITAS JAGUNG Fauziah Koes dan Rahmawati Balai Penelitian Tanaman Serealia Abstrak. umumnya produsen benih berikhtiar untuk menghasilkan benih dengan kualitas yang optimal agar benihnya dapat tumbuh dan berproduksi tinggi setelah disimpan beberapa waktu. Setiap ada pemesanan benih sumber di Balitsereal selalu meminta benih sumber yang baru dipanen, dan kadang-kadang sulit menjelaskan pada pelanggan bahwa lamanya penyimpanan benih bukan merupakan indikator kualitas benih, walaupun dengan waktu secara kronologis akan terjadi kemunduran pada benih. Penelitian diawali dengan pengambilan contoh benih dari penyimpanan benih UPBS sebagai pengecekan mutu yang dilakukan UPBS secara reguler. Sampel benih dimulai lot benih dari penyimpanan tahun 2004 sampai tahun 2008, dengan menggunakan varietas Bisma dan Srikandi Kuning. Dari sampel yang sama, dilanjutkan dengan penanaman di KP Bajeng, Kabupaten Gowa, pada awal April sampai awal Juli 2009. Penelitian dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh umur simpan terhadap produktivitas benih jagung produk UPBS Balitsereal. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa benih yang baru disimpan 1-2 tahun hasilnya lebih tinggi dibanding yang telah disimpan selama 4-5 tahun. Varietas Bisma yang baru disimpan 1 tahun, produksinya lebih tinggi, mencapai 5,05 ton per hektar biji kering, di lain pihak Srikandi Kuning hanya mencapai 3,06 ton per hektar. Varietas Bisma lebih tahan disimpan dibanding Srikandi Kuning, dan hasil benih dari penyimpanan selama 1 tahun sampai 5 tahun hasilnya berkisar 4,14-5,05 ton per hektar, sementara pada periode simpan yang sama hasil Srikandi berkisar 1,22-3,06 ton per hektar. Varietas Srikandi Kuning sangat higroskopis, dan kadar airnya meningkat hingga mencapai 12,73% pada penyimpanan 5 tahun dan 11,67% pada penyimpanan 4 tahun, dan pada awal periode simpan benih dikeringkan hingga kadar airnya hanya 10,5%. Kata Kunci : Penyimpanan, Mutu, Benih, Produktivitas
PENDAHULUAN Benih merupakan salah satu faktor utama yang menjadi penentu keberhasilan usahatani. Peningkatan campuran varietas lain dan kemerosotan produksi sekitar 2,6% tiap generasi pertanaman. Penggunaan benih bermutu dapat mengurangi risiko kegagalan usahatani karena bebas dari serangan hama dan penyakit serta mampu tumbuh baik pada kondisi lahan yang kurang menguntungkan. Salah satu kiat yang merupakan prioritas utama untuk meningkatkan produktivitas jagung di Indonesia adalah mengembangkan varietas unggul yang berdaya hasil tinggi dan adaptif pada kondisi lingkungan tertentu. Sejak dihasilkannya beberapa jagung baik jagung bersari bebas ataupun hibrida yang berdaya hasil tinggi, produktivitas jagung secara nasional juga meningkat dari 1,46 t/ha tahun 1980, 2.13 t/ha pada tahun 1990 dan menjadi 2.67 t/ha pada tahun 1999, pada tahun 2006, produktivitas nasional telah mencapai 3,47t/ha, bahkan pada tahun 2009 telah mencapai 45,49 t/ha (BPS 2009). Pada umumnya para produsen benih berikhtiar untuk menghasilkan benih dengan kualitas yang optimal agar benihnya dapat tumbuh dan berproduksi tinggi setelah disimpan beberapa waktu. Setiap ada pemesanan benih sumber di Balitsereal selalu meminta benih sumber yang baru dipanen, dan kadangkadang sulit menjelaskan pada pelanggan bahwa lamanya penyimpanan benih bukan
283
Prosiding Seminar Nasional Serealia 2009
ISBN :978-979-8940-27-9
merupakan indikator kualitas benih, walaupun dengan waktu secara kronologis akan terjadi kemunduran pada benih. Penelitian diawali dengan pengambilan contoh benih dari penyimpanan benih UPBS sebagai pengecekan mutu yang dilakukan UPBS secara reguler. Kehadiran varietas introduksi baik bersari bebas ataupun hibrida telah berkontribusi secara nyata terhadap produktivitas ataupun produksi. Namun, distribusi varietas-varietas introduksi tersebut berjalan lambat. Terbukti pada periode 1986-1987 pangsa varietas introduksi terhadap penyebaran benih hanya 26,66% (Subandi et al. 1988), pada tahun 1997 meningkat menjadi 44% (CIMMYT 1994). Survey yang dilakukan oleh Nugraha dan Subandi (2002) menunjukkan bahwa dari 19 propinsi yang telah disurvey, jumlah varietas unggul yang digunakan petani baru mencapai 75% yang terdiri atas 48% bersari bebas dan 27% hibrida. Menurut Kasryno (2002), relatif lambannya peningkatan areal pertanaman jagung di Indonesia, antara lain juga disebabkan oleh sistem perbenihannya berjalan lambat dibandingkan sistem perbenihan pada komoditas padi. Dalam konteks agronomi, benih dituntut untuk bermutu tinggi sebab benih harus menghasilkan tanaman yang berproduksi maksimum dengan sarana teknologi yang maju. Sering petani mengalami kerugian yang tidak sedikit baik biaya maupun waktunya akibat penggunaan benih yang jelek mutunya. Walaupun pertumbuhan dan produksi tanaman sangat dipengaruhi oleh keadaan iklim dan cara bercocok tanam, tetapi tidak boleh diabaikan pentingnya pemilihan kualitas benih yang akan dipergunakan. Umur simpan benih sangat dipengaruhi oleh sifat benih, kondisi lingkungan, dan perlakuan manusia. Berapa lama benih dapat disimpan sangat bergantung pada kondisi benih dan lingkungannya sendiri. Beberapa tipe benih tidak mempunyai ketahanan untuk disimpan dalam jangka waktu yang lama atau sering disebut benih rekalsitran. Sebaliknya benih ortodoks mempunyai daya simpan yang lama dan dalam kondisi penyimpanan yang sesuai dapat membentuk cadangan benih yang besar di tanah (Schmidt 2000). Pada umumnya semakin lama benih disimpan maka viabilitasnya akan semakin menurun. Mundurnya viabilitas benih merupakan proses yang berjalan bertingkat dan kumulatif akibat perubahan yang diberikan kepada benih (Widodo 1991). Tingkat vigor awal tidak dapat dipertahankan karena menurut Delouche, benih akan mengalami proses kemunduran secara kronologis. Sifat kemunduran ini tidak dapat dicegah dan tidak dapat balik atau diperbaiki secara sempurna. Laju kemunduran mutu benih dapat diperkecil dengan melakukan penanganan dan pengolahan, penyimpanan, serta pendistribusian benih secara baik. BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Bajeng, Kabupaten Gowa awal April sampai dengan awal Juli 2009. Materi (lot benih) yang digunakan adalah benih varietas Bisma dan Srikandi Kuning yang telah disimpan masing-masing 1 sampai 5 tahun menggunakan kemasan kedap udara dalam ruang AC mulai dari tahun 2004 sampai tahun 2008 masing-masing 4 ulangan. Sebelum dilakukan penanaman dilakukan terlebih dahulu pengujian mutu benih yang terdiri dari mutu fisik (kadar air), dan dan mutu fisiologinya yang terdiri dari daya berkecambah benih, kecepatan tumbuh, berat kering kecambah, daya hantar listrik, dan bocoran kalium benih sebagai indikasi kerusakan memberan sel dari benih selama penyimpanan. Pengujian viabilitas dilakukan di Laboratorium Pengujian Benih Balitsereal dan di rumah kaca Balitsereal Maros. Pengujian daya berkecambah dan kecepatan tumbuh benih dilaksanakan di rumah kaca dengan menggunakan pasir halus sebagai media tumbuh dalam wadah kotak plastik, berukuran
284
Prosiding Seminar Nasional Serealia 2009
ISBN :978-979-8940-27-9
40 X 60cm sebagai media tumbuh benih, dilaksanakan di rumah kaca Balitsereal. Selanjutnya bobot kering kecambah, kadar air benih, daya hantar listrik dan bocoran kalium dilaksanakan pada laboratorium pengujian benih Balitsereal, dengan pengamatan sebagai berikut: Kadar air benih (berdasarkan basis basah) Diamati pada awal periode simpan dan pada setiap periode, dengan menggunakan pemanasan oven pada suhu 105OC, selama 2 x 24 jam. Daya berkecambah benih Sebanyak 50 butir benih dari setiap ulangan ditanam pada media pasir halus. Pengamatan dilakukan pada hari ke tiga, empat dan lima setelah tanam. Selain untuk pengujian daya berkecambah benih, perlakuan ini juga digunakan sebagai tolok ukur kecepatan tumbuh benih. Pengamatan dilakukan atas dasar kriteria kecambah normal, abnormal, dan mati. Kecambah normal dikelompokkan menjadi dua yaitu kecambah normal kuat dan normal lemah. Jumlah kecambah normal pada hari ke 4 (kumulatif), merupakan data keserempakan tumbuh benih. Kecepatan tumbuh benih Data diperoleh dari substrat pengujian daya berkecambah benih. Setiap kali pengamatan, jumlah persentase kecambah normal dibagi dengan etmal (24 jam). Nilai etmal kumulatif diperoleh dari saat benih ditanam sampai dengan waktu pengamatan. Rumus yang digunakan adalah sbb: Σ (Xi-Xi-1) KT = Ti KT Xi Ti
= Kecepatan tumbuh (%/etmal) = Persentase kecambah normal pada etmal ke i = waktu pengamatan dalam (etmal)
Bobot kering kecambah Kecambah yang diperoleh pada uji daya tumbuh benih dikeringkan dalam inkubator pada suhu 60OC selama 3x24 jam, setelah itu dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang setelah dingin. Berat kering/kecambah dihitung dari bobot kering total dibagi jumlah kecambah. Daya hantar listrik (DHL) DHL diamati dengan alat konduktometer tipe Methron E 38. Benih banyak 5 g diambil secara acak, masing-masing direndam pada air bebas ion selama 24 jam dengan volume air 50 ml di dalam botol gelas, kemudian diukur pada alat konduktometer. Sebagai blanko digunakan air bebas ion yang juga telah disimpan di dalam botol-botol gelas selama 24 jam. Bocoran kalium Sebanyak 50 butir benih diambil secara acak dan ditimbang lalu direndam di dalam 75 ml air bebas ion pada suhu 25°C selama 30 menit lalu kadar kalium yang terdapat dalam air rendaman benih ini diukur konsentrasinya dengan menggunakan Flame photometer.
285
Prosiding Sem minar Nasionall Serealia 20099
ISBN :978-979-8940-27-9
Setellah pengujiaan di laborratorium, diilanjutkan dengan d penaanaman lot benih tersebut di KP Bajeng, Sulawesi Seelatan dari aw wal April saampai awal JJuli 2009. Vaarietas yang digunnakan adalahh Bisma dan Srikandi Kuning yang yaang telah dissimpan selam ma 1-5 tahun padaa ruang AC Balitsereal. B U Ukuran petak k percobaan adalah 2,8m m x 3 m seban nyak 4 ulangan. Tanaman T dippupuk dengaan 150 kg N bersumber dari Urea (300 kg Urea/ha) Urea diberiikan 2 ditambah 75 7 kg N yanng bersumberr dari Phonska (300 kg Ponska/ha). P kali, yaituu pemupukann pertama paada 2 mingg gu sesudah taanam sejumllah setengah urea (150 kg Urrea) dan 2500 kg Ponskaa/ha, diaplikaasikan secaraa tugal, dan sisanya dibeerikan pada umurr 35 hari sessudah tanamaan tumbuh. Penyiangan dilakukan ssecara manuaal dan pengendaliian penggereek batang dilakukan d dengan d mengggunakan F Furadan 3G yang diberikan melalui m pucukk tanaman. Penggamatan tanaaman dilakukkan terhadap p: (1) Diametter tongkol, ddiukur dari bagian b tengah tongkol, sejumllah 10 tongkkol yang diaambil secara acak saat panen, (2) Paanjang tongkol, diukur dari daasar tongkol sampai ujun ng tongkol daari 10 tongkool yang digu unakan untuk penggukuran diam meter tongkool, (3) Rend demen biji dihitung d dengan cara meemipil setiap tonggkol dari 100 sampel tonngkol ang seebelumnya digunakan d ddalam pengam matan diameter daan panjang toongkol, kem mudian masin ng-masing bijji dan tongkool utuh ditim mbang. Rendemen biji merupaakan rasio bobot b biji dibanding d deengan bobot tongkol seb belum dipipil dikaalikan 100%,, dan (4) Hassil biji kering g pada kadar air 15,5%. HASIL DA AN PEMBA AHASAN Diam meter dan panjang tonggkol tidak diipengaruhi oleh o lamanyya perode sim mpan, namun renddemen tongkkol menurunn dengan kian n lamanya beenih disimpaan. Sebelum benih disimpan dan d yang tellah disimpann selama 1 tahun, t rendemen tongkoolnya masih tinggi yaitu menccapai 60-62% %, sementaraa benih yang g telah disim mpan selama 2 sampai 4 tahun, t rendemennnya telah mennurun, hanyaa mencapai 54-58% 5 untuuk varietas Bisma, dan 51 1-58% untuk varieetas Srikandii Kuning-1. Perbedaan P reendemen terssebut menyebbabkan rend dahnya hasil yang hanya sekittar 4,1-5,1 toon/ha untuk varietas Bissma dan 1,22-5,0 ton/ha untuk Srikandi Kuning K 1. Rendahnya R h hasil juga disebabkan oleh o rendahnnya tanaman yang survive akkibat adanya serangan buulai dan yang g mendapat serangan terrberat adalah h pada benih yangg sudah lamaa disimpan, terutama t pad da varietas Srikandi Kuning yang meemang tidak memiiliki gen ketaahanan bulai.
Rendemen biji (%)
8 80 6 60
Bisma
4 40 2 20 0 2004 20005 2006 2007 2 2008 Tahun
Gambar 1.. Rendemenn Biji (%) benih b variettas bisma daan Srikandi Kuning-1 selama periode simpan s 20044-2008
286
ISBN :978-979-8940-27-9
Prosiding Sem minar Nasionall Serealia 20099
Hasil (ton/ha)
5 4 3 2 1 0
B Bisma
2004 20005 2006 20077 2008 Tahun
Gambar 2.
Hasil (ton/ha) bennih varietas Bisma dan Srikandi Kuuning-1 selam ma periodde simpan 20004-2008
mpunyai renndemen biji yang tingg gi bila Varietas Srikanddi kuning raata-rata mem bar 1). Teetapi tidak demikian dengan d dibandingkkan dengan varietas Biisma (gamb produktivittas, di manaa varietas Bisma lebih tinggi t bila dibandingkan d n dengan vaarietas Srikandi kuuning. Ini disebabkan karena padaa saat pertum mbuhan tanaaman di lapangan sekitar 40% % - 50% tanaaman Srikanddi Kuning terrserang penyyakit bulai. Kadaar air benih produk UPBS Balisereeal pada pennyimpanan ruuang AC beerkisar 10,1-12,7% % dalam perriode simpann 1-4 tahun, dengan varriasi kadar aair berkisar 10,212,7%, denngan daya berkecambah b h berkisar 87 7-93%. Kaddar air benihh yang tingg gi dari UPBS Baliitseral tersebbut diperolehh dari period de simpan 4 tahun padaa varietas Sriikandi Kuning 1.. Produktiviitas yang dicapai d jugaa bervariasi bergantungg pada kadaar air penyimpannan dan lamaa benih disim mpan. Pada umumnya u peenyimpanan benih pada kadar air 10-11% % memberikaan produktiviitas tanaman yang lebih tinggi t dibandding penyim mpanan pada kadarr air lebih darri 12% pada periode simp pan yang sam ma (Tabel 1)). Kecambah h yang dihasilkan dari benih yang y disimppan UPBS masih m baik saampai 5 tahhun terutamaa pada kadar air sekitar s 10% pada penyim mpanan suh hu dingin (A AC). Kadarr air benih selama penyimpannan merupakkan faktor yang y mempeengaruhi maasa hidupnyaa. Meski sangat s penting arttinya untuk menurunkann kadar air benih b hinggaa ke tingkat yang aman untuk disimpan, namun n bila kadar k airnya terlalu t rendaah juga dapatt membahayaakan benihny ya. Keceepatan tumbuh dan kuallitas kecamb bah dipengarruhi oleh lettak kerusakaan dan pada embrio kerusakann yang palinng sensitif adalah a pada bagian tenggah embrio (Black ( and Bewleyy 2000). Keerusakan keciil tidak langssung berpenggaruh terhadaap viabilitas benih tetapi dapaat menyebabkan penurunnan vigor keecambah dann makin banyyaknya kecaambah abnormal. Hasiil pengamataan terhadap bocoran b K teelah menunjuukkan adanyya perbedaan n nilai bocoran K . Dari dataa pada Tabel 1, terlihat bahwa padaa varietas yanng disimpan n lama terlihat niilai bocoran memberan yang y cukup berarti denngan makinn lamanya peeriode simpan.
287
ISBN :978-979-8940-27-9
Prosiding Seminar Nasional Serealia 2009
Tabel 1. Mutu fisiologis dari berbagai varietas produk UPBS Balitsereal pada periode simpan dari tahun 2004-2008
Varietas Bisma 2004 Bisma 2005 Bisma 2006 Bisma 2007 Bisma 2008 Srikandi Kuning-I- 2004 Srikandi Kuning-I- 2005 Srikandi Kuning -I- 2006 Srikandi Kuning -I- 2007 Srikandi Kuning -I- 2008
10,73 10,23 10,70 10,53 11,27
Daya berkecambah (%) 92 92 87 93 92
12,73
83
22,38
0,188
18,04
77,33
11,67
81
22,37
0,233
17,66
76,32
10,07
89
28,18
0,208
16,06
76,00
10,50
93
29,09
0,208
13,97
71,33
10,60
91
27,97
0,186
14,62
53,33
Kadar air (%)
Kecepatan tumbuh (%/etmal)
Berat kering kecambah (g/kecambah)
DHL Bocoran (µg/100 K butir)
25,30 27,17 27,54 27,10 28,53
0,202 0,220 0,192 0,204 0,217
17,74 17,25 17,01 15,17 13,84
70,67 66,67 66,67 59,33 52,00
Dari Tabel 1 terlihat varietas yang baru disimpan (Bisma 2008 dan Srikandi Kuning 2008) mempunyai bocoran K terendah dibandingkan dengan ketiga varietas lainnya. Hal ini menunjukkan adanya kekuatan memberan yang lebih tinggi sehingga mampu mempertahankan vigor daya simpan benih terhadap cekaman yang terjadi pada saat proses pengeringan. Kalium merupakan ion-ion utama yang terdapat dalam bocoran memberan benih jagung selama proses imbibisi, lalu diikuti oleh Natrium dan Kalsium. Adanya elektrolit dalam cairan rendaman benih, dalam penelitian ini terlacak sebagai unsur K, berkaitan dengan adanya sel-sel yang mati (Mc. Donald dan Nelson 1986). Varietas Srikandi Kuning 2007 dan Bisma 2007 mempunyai daya berkecambah yang lebih tinggi dibanding yang lain. Ini membuktikan bahwa walaupun disimpan lama asalkan ruang penyimpanan memenuhi syarat-syarat ruang penyimpanan yang baik tidak akan mempengaruhi daya berkecambah. KESIMPULAN
• • •
•
Diameter dan panjang tongkol tidak dipengaruhi oleh lamanya periode simpan, namun rendemen tongkol menurun dengan kian lamanya benih disimpan. Rendemen biji berkorelasi positif dengan hasil biji, yaitu semakin tinggi rendemen biji pada tongkol hasil yang diperoleh semakin tinggi. Hasil biji tertinggi diperoleh pada varietas Bisma yang baru disimpan satu tahun yaitu mencapai 5,08 ton per hektar biji kering pada kadar air 15,5%, sementara pada periode simpan yang sama hasil yang dicapai dari varietas Srikandi Kuning hanya 3,06 ton per hektar. Varietas Bisma tampaknya lebih tahan disimpan dibanding Srikandi Kuning.
288
Prosiding Seminar Nasional Serealia 2009
ISBN :978-979-8940-27-9
•
Mutu fisiologis dari benih yang disimpan lebih lama di ruang AC pada umumnya tidak terjadi perbedaan yang mencolok jika kadar airnya kurang dari 11%.
UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Sania Saenong atas bimbingan dan saran-sarannya mulai dari penyusunan proposal hingga penyusunan laporan dan Novia Eka Rahayu, SP atas bantuan yang telah diberikan dalam pelaksanaan penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Black, M., and J.D. Bewley. (ed.) 2000. Seed technology and its biological basis. CRC Press, Boca Raton, FL. BPS. (2009) dan Diperta Sulsel, Januari 2010. Sumber: *www.bps.go.id, 290708 . CIMMYT. 1994. World maize facts and trends. Maize seed industries: Emerging roles of the publics and private sectors. Delouche, J.C.1990. Research on association of seed physical properties to seeds quality, prepared seed research workshop. AARP II project, Sukamandi, Indonesia. Kasryno, F. 2002. Perkembangan produksi dan konsumsi jagung dunia selama empat dekade yang lalu dan implikasinya bagi Indonesia. Diskusi Nasional Agribisnis Jagung. Badan Litbang Pertanian, Bogor, 24 Juni 2002. McDonald, M. B. and C. J. Nelson. 1986. Physiology of Seed Deterioration. Crop Science Society of America, Inc. Madison, Wisconsin, USA. Nugraha, U.S. dan Subandi. 2002. Perkembangan teknologi budi daya dan industri benih. Diskusi Nasional Agribisnis Jagung. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Deptan, Bogor, 24 Juni 2002. Schmidt, L. 2000. Pedoman Penanganan Benih Hutan Tropis dan Sub tropis. Direktorat Jenderal Rehabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial. Departemen Kehutanan. Jakarta. Subandi, I. Manwan, and A. Blumenchein. 1988. National Coordinated Research Program: Corn Central Research Institute for Food Crops. Bogor : p. 83. Widodo, W. 1991. Pemilihan Wadah Simpan dan Bahan Pencampur pada Penyimpanan Benih Mahoni. Balai Teknologi Perbenihan. Bogor.
289
