i
PENYIMPANAN BENIH KEDELAI (Glycine max (L.) Merr) PADA BERBAGAI KADAR AIR BENIH DAN JENIS KEMASAN
NICKY LINTANG AGENG PURNAMA SARI
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
i
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penyimpanan Benih Kedelai (Glycine max (L.) Merr) pada Berbagai Kadar Air Benih dan Jenis Kemasan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juli 2014 Nicky Lintang Ageng Purnama Sari A24100042
2
ABSTRAK NICKY LINTANG AGENG PURNAMA SARI. Penyimpanan Benih Kedelai (Glycine max (L.) Merr) pada Berbagai Kadar Air Benih dan Jenis Kemasan. Dibimbing oleh ABDUL QADIR dan FAIZA CHAIRANI SUWARNO. Kadar air benih, jenis kemasan, dan kondisi lingkungan simpan, terutama suhu dan RH, merupakan faktor penting yang mempengaruhi daya simpan benih. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kadar air benih optimal dan mengidentifikasi jenis kemasan yang tepat untuk mempertahankan viabilitas benih kedelai selama penyimpanan terkontrol, serta mempelajari pengaruh interaksi dari 2 faktor perlakuan terhadap viabilitas benih. Benih kedelai varietas Tanggamus dengan kadar air benih 7–9%, 9–11%, dan 11–13% dikemas dalam plastik polypropylene, botol kaca, dan karung plastik, dan disimpan dalam kondisi penyimpanan terkontrol dengan suhu 19–22 °C dan RH 64–67%. Benih disimpan selama 6 bulan dan dilakukan evaluasi parameter viabilitas setiap bulan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar air optimal benih kedelai dalam kondisi penyimpanan terkontrol (suhu 19–22 °C dan RH 64–67%) adalah 7–13% dengan kadar air kesetimbangan ±10% pada RH 65%. DHL benih kedelai dengan kadar air 11–13% secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan kadar air lain setelah periode simpan 3 bulan. Interaksi antara 2 faktor perlakuan secara signifikan hanya terjadi pada parameter DHL dengan periode simpan 5 dan 6 bulan, tetapi tidak untuk parameter viabilitas lainnya. Semua jenis kemasan (botol kaca, plastik polypropylene, dan karung plastik) dapat digunakan untuk mempertahankan mutu benih selama 6 bulan pada penyimpanan terkontrol. Perlakuan kadar air benih dan jenis kemasan tidak berpengaruh secara signifikan terhadap viabilitas benih. Hal ini mengindikasikan bahwa benih kedelai dapat disimpan pada suhu 19–22 °C dan RH 64–67% selama periode simpan 6 bulan. Kata kunci: periode simpan, RH, suhu, terkontrol, viabilitas
iii ABSTRACT
NICKY LINTANG AGENG PURNAMA SARI. Soybean (Glycine max (L.) Merr) Seed Storage at Different Levels of Seed Moisture Content and Packaging Type. Supervised by ABDUL QADIR and FAIZA CHAIRANI SUWARNO. Seed moisture content, type of packaging, and storage conditions, especially temperature and RH, are important factors affecting seed storability. The objectives of this research were to determine the optimum seed moisture content and to identify appropriate type of packaging for maintaining the viability of soybean seeds in controlled storage, and to study the interaction effects of the two factors on the seed viability. Seed of soybean variety Tanggamus with seed moisture content of 7–9%, 9–11%, and 11–13% were packaged with polypropylene plastics, glass bottles, and plastic sacks and stored in controlled storage conditioned with temperature of 19–22 °C and RH 64–67%. The seeds were stored for 6 months and evaluated for viability parameters monthly. Results of the experiment showed that the optimum moisture content of soybean seed in controlled storage conditions (temperature of 19–22 °C and RH 64–67%) is 7– 13% with the equilibrium moisture content of RH 65% is ±10%. EC of soybean seeds with 11–13% moisture content was significantly higher than that of the other moisture content after the 3 months storage period. Interaction of the two treatment factors significantly affected only on EC parameters at 5 and 6 months storage period, but not to the other viability parametars. All of the package types (glass bottles, polypropylene plastics, and plastic sacks) could be used to maintain the seed quality for 6 months in controlled storage. All of the treatment of the seed moisture contents and packaging types were not significantly affected the seed viability. This indicated that the soybean seed could be stored at 19–22 ° C and RH 64–67% for 6 months storage period. Keywords: storage period, RH, temperature, controlled, viability
2
v
PENYIMPANAN BENIH KEDELAI (Glycine max (L.) Merr) PADA BERBAGAI KADAR AIR BENIH DAN JENIS KEMASAN
NICKY LINTANG AGENG PURNAMA SARI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
2
iii
Judul Skripsi Nama NIM
: Penyimpanan Benih Kedelai (Glycine max (L.) Merr) pada Berbagai Kadar Air Benih dan Jenis Kemasan : Nicky Lintang Ageng Purnama Sari : A24100042
Disetujui oleh
Dr Ir Abdul Qadir, MSi Pembimbing I
Dr Ir Faiza C Suwarno, MS Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Purwito, MScAgr Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
2
v
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan hidayat-Nya sehingga penelitian dan penulisan skripsi dengan judul Penyimpanan Benih Kedelai (Glycine max (L.) Merr) pada Berbagai Kadar Air Benih dan Jenis Kemasan dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini merupakan bagian dari tugas akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian dari Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Abdul Qadir, MSi dan Ibu Dr Ir Faiza C Suwarno, MS selaku pembimbing yang telah memberikan masukan dan bimbingan selama penelitian hingga penulisan skripsi ini, Bapak Ir Baran Wirawan, MSc sebagai dosen penguji, Ari Wahyuni, SP, MSi yang telah memberikan saran dan pengarahan selama kegiatan penelitian, serta Bapak Ir Winarso D Widodo, MS PhD selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan nasihat, motivasi, dan pengarahan. Selain itu, ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada orang tua, kakak, dan seluruh keluarga yang telah memberikan doa serta kasih sayang sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada teman-teman, khususnya Nurul Azizah Ramadhani yang telah membantu dalam proses sidang serta Keluarga Edelweiss AGH 47 yang telah memberikan semangat dan bantuan selama penelitian hingga skripsi. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Bogor, Juli 2014 Nicky Lintang Ageng Purnama Sari
2
vii
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viii DAFTAR GAMBAR viii PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 2 Tujuan Hipotesis 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Viabilitas dan Vigor Benih 2 Penyimpanan Benih Terkontrol dan Kemasan Simpan 2 Pengaruh Kadar Air Benih Terhadap Penyimpanan 3 Aktivitas Respirasi Benih 4 METODE PENELITIAN 4 Lokasi dan Waktu Penelitian 4 Bahan Penelitian 4 Peralatan Penelitian 4 Prosedur Percobaan 5 Analisis Data 6 HASIL DAN PEMBAHASAN 7 Penentuan Tingkat Kadar Air Benih 7 Viabilitas Benih Sebelum Simpan 7 Penyimpanan dan Pengujian Benih 8 Pengaruh Kadar Air Benih terhadap Viabilitas Benih selama 6 Bulan Penyimpanan 13 Pengaruh Jenis Kemasan terhadap Viabilitas Benih selama 6 Bulan Penyimpanan 17 SIMPULAN DAN SARAN 21 Simpulan 21 Saran 21 DAFTAR PUSTAKA 22 LAMPIRAN 24 RIWAYAT HIDUP 26
2
DAFTAR TABEL 1. Viabilitas benih kedelai sebelum simpan 2. Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 1 bulan 3. Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 2 bulan 4. Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 3 bulan 5. Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 4 bulan 6. Interaksi antara kadar air benih dan jenis kemasan terhadap daya hantar listrik pada periode simpan 5 bulan 7. Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 5 bulan 8. Interaksi antara kadar air benih dan jenis kemasan terhadap daya hantar listrik pada periode simpan 6 bulan 9. Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 6 bulan 10. Persamaan regresi antara laju respirasi benih dan periode simpan dengan faktor perlakuan KA benih 11. Persamaan regresi antara laju respirasi benih dan periode simpan dengan perlakuan jenis kemasan
8 8 9 10 11 11 12 12 13 14 19
DAFTAR GAMBAR 1. Inkubasi benih kedelai 6 2. Daya hantar listrik selama 6 bulan penyimpanan dengan tingkat kadar air
benih yang berbeda
14
3. Laju respirasi selama 6 bulan penyimpanan dengan tingkat kadar air benih
yang berbeda
15
4. Indeks vigor selama 6 bulan penyimpanan dengan tingkat kadar air benih
yang berbeda
16
5. Keragaan kecambah kedelai (A) normal, (B) abnormal, (C) abnormal dan
mati terserang cendawan
16
6. Daya berkecambah selama 6 bulan penyimpanan dengan tingkat kadar air
benih yang berbeda.
17
7. Daya hantar listrik selama 6 bulan penyimpanan dengan jenis kemasan yang
berbeda. 18 8. Laju respirasi selama 6 bulan penyimpanan dengan jenis kemasan yang berbeda. 19 9. Indeks vigor selama 6 bulan penyimpanan dengan jenis kemasan yang berbeda. 20
ix
10. Daya berkecambah selama 6 bulan penyimpanan dengan jenis kemasan
yang berbeda.
21
DAFTAR LAMPIRAN 1. Deskripsi varietas Tanggamus 2. Permeabilitas plastik polypropylene, botol kaca, dan karung plastik 3. Suhu dan RH ruang penyimpanan
24 25 25
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Kedelai (Glycine max (L.) Merr) merupakan salah satu komoditas tanaman palawija penting di Indonesia. Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa kedelai memiliki kandungan protein 37.9% dan lemak 18%. Menurut Margono et al. (2000) kedelai memiliki kadar protein yang lebih tinggi dibandingkan dengan kacang hijau, beras, dan jagung. Kebutuhan benih untuk mencukupi permintaan kedelai yang tinggi mendorong berkembangnya teknologi benih yang menangani masalah produksi, pengolahan, dan penyimpanan. Sasaran pokok teknologi benih adalah menghasilkan benih bermutu yang mencakup mutu fisik, fisiologi, dan mutu genetik. Tatipata et al. (2004) menyatakan bahwa mutu benih kedelai dipengaruhi oleh proses penanganan dari produksi sampai akhir periode simpan. Kendala dalam penyimpanan benih kedelai adalah kemunduran benih kedelai secara cepat dan periode simpannya pendek, disebabkan oleh kandungan lemak dan protein yang relatif tinggi (Tatipata et al. 2004). Penyimpanan benih untuk menunggu musim tanam berikutnya akan menyebabkan turunnya viabilitas dan vigor. Penelitian Kartono (2004) menunjukkan bahwa pada penyimpanan terbuka (dalam karung goni dengan suhu ruang > 25 °C dan RH > 75%) menyebabkan kerusakan benih yang tinggi, menurunkan daya berkecambah, dan menurunkan daya simpan benih. Penyimpanan benih dapat dilakukan dengan menggunakan sistem penyimpanan terbuka atau sistem penyimpanan tertutup (terkontrol). Penyimpanan terkontrol merupakan penyimpanan benih yang dilakukan dengan mengatur kondisi lingkungan penyimpanan, terutama suhu dan RH. Kadar air benih merupakan salah satu faktor yang berperan dalam mempertahankan viabilitas benih selama penyimpanan. Justice dan Bass (2002) menyatakan bahwa penyimpanan benih dengan tingkat kadar air aman untuk disimpan sangat penting. Purwanti (2004) menambahkan bahwa kadar air yang aman untuk penyimpanan benih kedelai dalam suhu kamar selama 6–10 bulan adalah tidak lebih dari 11%. Menurut Copeland dan McDonald (2001) penggunaan kemasan kedap sangat berperan dalam mempertahankan viabilitas benih selama penyimpanan. Kartono (2004) menyatakan bahwa penyimpanan kedap dapat menghambat kegiatan biologis benih, menekan pengaruh kondisi lingkungan seperti suhu dan kelembapan, serta mengurangi ketersediaan oksigen, dan kontaminasi organisme. Kadar air awal dan bahan kemasan sangat berpengaruh dalam mempertahankan kadar air benih selama penyimpanan. Penyimpanan benih kedelai secara terkontrol pada suhu dan RH tertentu diharapkan dapat mengatasi kendala penyimpanan. Penelitian ini dilakukan dengan menyimpan benih kedelai selama 6 bulan dalam kondisi suhu dan RH terkontrol pada berbagai tingkat kadar air dan kemasan yang berbeda. Penelitian ini diharapkan dapat memperoleh kadar air optimal dan jenis kemasan yang tepat untuk mempertahankan mutu benih selama 6 bulan.
2 Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kadar air benih optimal dan mengidentifikasi jenis kemasan yang tepat untuk mempertahankan viabilitas benih kedelai selama penyimpanan terkontrol, serta mempelajari pengaruh interaksi dari 2 faktor perlakuan terhadap viabilitas benih. Hipotesis 1. Terdapat kadar air benih yang optimal dan jenis kemasan yang tepat untuk mempertahankan viabilitas benih kedelai selama penyimpanan terkontrol 2. Terdapat interaksi antara kadar air benih dan jenis kemasan terhadap viabilitas benih kedelai.
TINJAUAN PUSTAKA Viabilitas dan Vigor Benih Menurut Sadjad et al. (1999) viabilitas benih merupakan daya hidup benih yang ditunjukkan melalui pertumbuhan benih atau gejala metabolismenya. Viabilitas benih terdiri atas viabilitas potensial, vigor kekuatan tumbuh, vigor daya simpan, viabilitas dorman, dan viabilitas total. Menurut Sadjad (1993) daya berkecambah merupakan viabilitas absolut yang mensimulasikan viabilitas potensial. Vigor kekuatan tumbuh (VKT) merupakan vigor benih pada periode III (periode kritikal) saat benih mampu tumbuh di lapang untuk menjadi tanaman normal dan berproduksi normal pada kondisi sub-optimum, atau mampu berproduksi di atas normal pada kondisi optimum. Vigor kekuatan tumbuh dapat dinyatakan dalam 3 tolok ukur yaitu kecepatan tumbuh (KCT), keserempakan tumbuh (KKT), dan vigor spesifik (KKT spesifik). Vigor daya simpan (VDS) merupakan parameter vigor benih yang ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk disimpan dalam kondisi suboptimum. Viabilitas dorman (VD) merupakan parameter vigor dalam keadaan benih mengalami dormansi. Viabilitas total (VT) adalah viabilitas yang menunjukkan gejala hidup baik langsung oleh fenomena pertumbuhan atau gejala metabolismenya. Penyimpanan Benih Terkontrol dan Kemasan Simpan Justice dan Bass (2002) menyatakan bahwa penyimpanan terkontrol merupakan penyimpanan benih yang dilakukan dengan cara mengatur kondisi lingkungan penyimpanan. Pengaturan komposisi gas merupakan salah satu cara untuk melakukan penyimpanan terkontrol. Namun, beberapa peneliti mempertimbangkan pengaruh kelembapan atau suhu penyimpanan sebagai faktor
3 kontrol simpannya, karena mengatur komposisi udara dalam wadah tertutup secara berkesinambungan merupakan hal yang sulit untuk dilakukan. Hasil penelitian Sianturi (2011) menunjukkan bahwa kadar air benih bengkuang meningkat sangat nyata selama penyimpanan 16 minggu. Peningkatan kadar air benih ini dipengaruhi oleh RH lingkungan penyimpanan dan kemasan simpan benih. Kadar air benih dalam kemasan kaleng lebih tinggi daripada kemasan plastik polietilen dan aluminium foil. Hal ini disebabkan oleh kemampuan kemasan plastik polietilen dan aluminium foil yang lebih tinggi dalam menahan masuknya air dan uap air dibandingkan dengan kemasan kaleng. Kemasan kaleng merupakan kemasan kedap, namun aplikasinya yang hanya ditutup masih memungkinkan adanya rongga-rongga kecil yang menyebabkan terjadinya sirkulasi udara sehingga terjadi peningkatan kadar air benih. Pengaruh Kadar Air Benih terhadap Daya Simpan Penurunan mutu dan kerusakan benih selama penyimpanan dapat diperlambat dengan mengatur kondisi lingkungan penyimpanan. Kadar air benih merupakan salah satu faktor utama yang menentukan daya simpan benih. Kerusakan benih selama penyimpanan sebagian besar dipengaruhi oleh kadar air benih (Justice dan Bass 2002). Indartono (2011) menyatakan bahwa terjadi kenaikan kadar air benih setelah disimpan dalam plastik tanpa vakum selama 4 bulan karena sifat biji kedelai yang higroskopis. Agrawal (1980) menyatakan bahwa kadar air benih akan meningkat atau menurun dengan meningkat atau menurunnya kelembapan relatif. Perubahan kadar air benih akan terus berlangsung sampai tercapainya keseimbangan. Kadar air kesetimbangan (KAK) adalah keseimbangan antara KA benih dengan RH lingkungannya. Kelembapan relatif secara tidak langsung mempengaruhi mutu benih, karena kelembapan relatif dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan cendawan yang merupakan penyebab penurunan mutu benih. Hasil penelitian Purwanti (2004) menunjukkan bahwa laju kenaikan kadar air benih kedelai pada suhu rendah berlangsung lebih lambat daripada suhu tinggi, yaitu rata-rata 0.3% per bulannya. Pada keadaan tersebut, aktivitas enzim respirasi yang berfungsi dalam perombakan cadangan makanan dapat ditekan, sehingga dapat mengurangi proses deteriorasi. Kadar air yang aman untuk penyimpanan benih kedelai dalam suhu kamar selama 6–10 bulan adalah tidak lebih dari 11%. Hasil penelitian Asni (2010) viabilitas benih selama penyimpanan sangat dipengaruhi oleh kadar air benih. Semakin tinggi kadar air benih diatas kadar air yang berkeseimbangan dengan RH 65% selama penyimpanan menyebabkan viabilitas benih cepat menurun, demikian juga sebaliknya. Viabilitas benih dapat dipertahankan tetap tinggi selama penyimpanan pada kadar air benih yang berada pada atau dibawah kadar air yang berkeseimbangan dengan RH 65%. Benih berkadar air tinggi (di atas keseimbangan RH 65%) akan melakukan respirasi dengan aktif yang dapat meningkatkan suhu dalam kemasan, sehingga viabilitasnya cepat menurun.
24 Aktivitas Respirasi Benih Sadjad (1975) menyatakan pengaruh suhu terhadap berlangsungnya proses respirasi dihubungkan dengan metabolisme enzim. Proses respirasi benih akan meningkat apabila suhu dan kadar air meningkat. Pada umumnya hubungan antara pengambilan O2 dengan perkecambahan benih, kemampuan berkecambah, dan pertumbuhan bibit adalah positif dan signifikan. Aktivitas respirasi benih merupakan metabolisme benih yang dapat digunakan sebagai tolok ukur viabilitas. Melalui aktivitas respirasi, daya hidup benih dapat diketahui dari banyaknya CO2 yang terbentuk atau O2 yang diserap. Pengujian aktivitas respirasi merupakan pengujian viabilitas dengan metode tidak langsung, yaitu berdasarkan gejala metabolismenya. Hasil penelitian benih jagung dan kedelai menunjukkan bahwa semakin tinggi viabilitas benih jagung dan kedelai, maka laju respirasinya semakin tinggi walaupun secara statistik peningkatan laju respirasi ini tidak berbeda nyata (Yulinda 2000). Hasil penelitian Kusumadewi (1988) menyatakan bahwa kapasitas respirasi dapat mendeteksi viabilitas total benih, vigor daya simpan, dan vigor kekuatan tumbuh.
METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih dan Laboratorium Pascapanen, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan November 2013 sampai dengan Mei 2014. Bahan Penelitian Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah benih kedelai varietas Tanggamus (Lampiran 1) hasil panen September 2013 yang didapat dari Balai Penelitian Kacang-kacangan dan Umbi-umbian, Malang. Kemasan botol kaca (permeabilitas 0.0059 g m-2 hari-1), plastik polypropylene (permeabilitas 0.0287 g m-2 hari-1), dan karung plastik (permeabilitas 0.4481 g m-2 hari-1) tercantum pada Lampiran 2. Bahan lain yang digunakan adalah NaNO2, kertas stensil dan plastik untuk mengecambahkan benih, aquabides, wrapping, dan label. Peralatan Penelitian Alat-alat yang digunakan meliputi peralatan untuk pengukuran kadar air (oven 103±2 ºC, cawan, timbangan analitik, dan desikator), pengujian viabilitas (alat pengecambah benih IPB 72-1), Cosmotector XP-314, Electric Conductivity Meter, sealer, thermohigrometer, dan controlled seed storage.
5 Prosedur Percobaan Percobaan I adalah penentuan tingkat kadar air benih. Penentuan tingkat kadar air benih dilakukan dengan melembapkan benih kedelai hingga mencapai kadar air 7–9%, 9–11%, dan 11–13%. Percobaan II adalah penyimpanan terkontrol benih kedelai selama periode simpan 6 bulan. Tolok ukur viabilitas yang diamati meliputi kadar air benih (%), daya berkecambah (%), indeks vigor (%), laju respirasi (mg CO2 kg-1 jam-1), dan daya hantar listrik (μmhos cm-1 g-1) pada beberapa periode simpan, dimulai dari 0 sampai 6 bulan penyimpanan. Benih yang memiliki kadar air 7–9%, 9–11%, dan 11–13% dimasukkan ke dalam kemasan plastik polypropylene, botol kaca, dan karung plastik dengan bobot 25 g untuk setiap kemasan. Pada kemasan plastik polypropylene dan karung plastik ditutup dengan menggunakan sealer. Benih disimpan pada kondisi suhu dan RH terkontrol dengan suhu 19–22 °C dan RH 64–67% (Lampiran 3) dengan larutan garam NaNO2 jenuh di laboratorium penyimpanan benih selama 6 bulan. Pengujian viabilitas benih dilakukan dengan interval waktu 1 bulan, yaitu 0, 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 bulan. Pengamatan dilakukan terhadap: 1. Kadar air (KA) awal benih Penentuan kadar awal benih dilakukan dengan melembapkan benih hingga mencapai KA benih sesuai dengan taraf perlakuan (KA 7–9%, 9–11%, dan 11–13%). Kisaran bobot benih yang ekuivalen dengan KA benih yang diinginkan dihitung menggunakan rumus sebagai berikut: ( ) ( ) ) ( KA akhir*: KA berkisar 7–13% 2. Kadar air (KA) benih Kadar air benih diukur dengan mengoven 3 g hingga 4 g benih kedelai pada suhu 103±2 oC selama 17±1 jam. Benih kedelai yang telah dioven dimasukkan dalam desikator selama 30 sampai 45 menit. Kemudian KA dihitung dengan menggunakan rumus: ( ) Keterangan : M1 : berat cawan + tutup (g) M2 : berat benih sebelum dioven + M1 (g) M3 : berat benih setelah dioven + M1 (g) 3. Daya berkecambah (DB) Benih sebanyak 50 butir ditanam pada kertas stensil dengan metode uji kertas digulung didirikan dalam plastik (UKDdp), kemudian dikecambahkan pada alat pengecambah benih IPB 72-1. Pengamatan dihitung berdasarkan persentase jumlah kecambah normal hitungan pertama (3 HST) dan kedua (5 HST) dibandingkan jumlah total benih yang ditanam. Daya berkecambah dihitung dengan rumus: ∑ ∑ ( ) ∑
26 4. Indeks vigor (IV) Indeks vigor dihitung berdasarkan persentase kecambah normal yang tumbuh pada hitungan pertama (3 HST) pengujian DB. Indeks vigor dihitung dengan rumus: ∑ ( ) ∑ 5. Respirasi benih Pengujian respirasi benih dilakukan dengan menggunakan alat Cosmotector XP-314. Benih kedelai sebanyak 100 butir dilembapkan selama 15 jam, selanjutnya diinkubasi selama 24 jam dalam kemasan.
Gambar 1 Inkubasi benih kedelai Aktivitas respirasi dihitung dengan menghitung CO2 yang diproduksi dengan rumus: Keterangan: L : laju respirasi (mg CO2 kg-1 jam-1) V : volume udara bebas dalam kemasan (V kemasan – V bahan) dalam ml K : kadar CO2 setelah inkubasi – kadar CO2 awal (0.03%) W : waktu inkubasi (jam) B : bobot bahan (kg) Nilai 1.76 merupakan konstanta gas 6. Uji daya hantar listrik (DHL) Uji daya hantar listrik (μmhos cm-1 g-1) dilakukan dengan merendam 25 butir benih pada 125 ml aquabides selama 24 jam. Kemudian air rendamannya diukur dengan alat Electric Conductivity Meter. (
)
( )
Keterangan: X : daya hantar listrik air rendaman benih (µmhos cm-1) Blangko : daya hantar listrik aquabides tanpa benih (µmhos cm-1) Analisis Data Percobaan ini terdiri atas 2 tahap, yaitu percobaan pertama mengenai penentuan tingkat kadar air benih dan percobaan kedua mengenai penyimpanan terkontrol benih kedelai selama periode simpan 6 bulan. Rancangan percobaan
7 yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan 2 faktor perlakuan. Faktor pertama adalah kadar air benih (α) yang terdiri atas 3 taraf, yaitu kadar air 7–9% (α1), kadar air 9–11% (α2), dan kadar air 11–13% (α3). Faktor kedua adalah jenis kemasan (β) yang terdiri atas 3 taraf, yaitu plastik polypropylene (β1), botol kaca (β2), dan karung plastik (β3). Total kombinasi perlakuan adalah 9 kombinasi dengan masing-masing perlakuan terdiri atas 3 ulangan dan pengamatan dilakukan 7 kali sehingga terdapat 189 satuan percobaan. Model rancangan yang akan digunakan dalam percobaan ini adalah: Yij = µ + αi + βj + (αβ)ij + εij Keterangan: Yij : Nilai peubah yang diamati µ : Nilai rata-rata umum αi : Pengaruh kadar air benih pada taraf ke-i βj : Pengaruh jenis kemasan pada taraf ke-j (αβ)ij : Pengaruh interaksi kadar air benih pada taraf ke-i dan jenis kemasan pada taraf ke-j εij : Pengaruh galat kadar air benih pada taraf ke-i dan jenis kemasan pada taraf ke-j. Analisis data menggunakan uji F dan jika menunjukkan pengaruh yang nyata, dilanjutkan dengan pengujian Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%.
HASIL DAN PEMBAHASAN Penentuan Tingkat Kadar Air Benih Benih yang disimpan harus memiliki tingkat kadar air (KA) benih sesuai dengan KA yang telah ditentukan dalam faktor perlakuan, yaitu kadar air 7–9%, 9–11%, dan 11–13%. Penentuan KA benih ini dilakukan dengan melembapkan benih kedelai hingga mencapai KA yang ditentukan. Kadar air benih sebelum percobaan sebesar 6.89%. Kesetimbangan KA benih 7–9% dicapai dengan menambahkan 1.21 ml aquades; KA benih 9–11% dicapai dengan menambahkan 3.47 ml aquades; KA benih 11–13% dicapai dengan menambahkan 5.83 ml aquades pada 100 g benih. Benih tersebut disimpan dalam refrigerator selama 24 jam. Benih yang telah mencapai kesetimbangan KA dimasukkan ke dalam kemasan plastik polypropylene, botol kaca, dan karung plastik sesuai dengan perlakuan. Viabilitas Benih Sebelum Simpan Viabilitas awal benih sebelum disimpan menentukan daya simpan benih. Data viabilitas benih sebelum disimpan terdapat pada Tabel 1. Tabel 1 menunjukkan bahwa KA benih telah sesuai dengan faktor perlakuan, yaitu KA benih 7–9%, 9–11%, dan 11–13%. Viabilitas benih kedelai yang ditunjukkan oleh
28 tolok ukur DB berkisar 92.89% hingga 95.78%. Daya berkecambah tersebut sesuai dengan persyaratan sebagai benih bina berdasarkan SNI nomor 01-6234-42003, yaitu DB minimum 80%. Tabel 1 Viabilitas benih kedelai sebelum simpan Perlakuan Kadar air (KA) 7–9 % 9–11 % 11–13 %
DB (%)
IV (%)
KA (%)
92.89 95.78 95.33
68.45 76.22 75.56
8.10 9.74 11.52
Tolok ukur Respirasi DHL -1 -1 (mg CO2 kg jam ) (µmhos cm-1 g-1) 144.58 448.87 165.78
52.28 49.69 48.66
Nilai DHL terendah sebesar 48.66 µmhos cm-1 g-1 dan tertinggi sebesar 52.28 µmhos cm-1 g-1. Penelitian Fitriningtyas (2008) menyatakan bahwa benih kedelai dengan KA benih 8–14% memiliki DHL sebesar 34.25 µmhos cm-1 g-1 hingga 60.29 µmhos cm-1 g-1. Penyimpanan dan Pengujian Benih Penyimpanan dan pengujian benih dilaksanakan untuk mempelajari perilaku benih selama penyimpanan terkontrol. Pada periode simpan 1 bulan tidak terdapat interaksi antara kadar air benih dan kemasan pada semua tolok ukur viabilitas benih kedelai. Perlakuan faktor tunggal kemasan menunjukkan pengaruh yang sangat nyata terhadap indeks vigor (Tabel 2). Tabel 2 Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 1 bulan Perlakuan Kadar air (KA) 7–9 % 9–11 % 11–13 % Uji F Kemasan Plastik PP Botol kaca Karung plastik Uji F Interaksi KK a
Tolok ukura Respirasi DHL -1 -1 (mg CO2 kg jam ) (µmhos cm-1 g-1)
DB (%)
IV (%)
KA (%)
94.67 93.56 94.44 tn
81.11 83.11 83.78 tn
8.62c 10.31b 12.27a **
323.9 535.5 364.7 tn
50.42 48.37 49.68 tn
96.00 91.55 95.11 tn tn 4.12
91.56a 69.33b 87.11a ** tn 14.29
10.30 10.62 10.26 tn tn 4.72
490.6 314.1 419.5 tn tn 17.10b
49.82 50.37 48.28 tn tn 6.96
Angka pada kolom yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan), bHasil transformasi logaritma.
9 Indeks vigor tertinggi terdapat pada kemasan plastik PP dan karung plastik, sedangkan terendah pada botol kaca sebesar 69.33%. Indeks vigor yang tinggi menunjukkan bahwa benih memiliki kemampuan berkecambah lebih cepat dan mampu menghadapi kondisi sub-optimum. Benih dalam kemasan botol kaca memiliki vigor yang lebih rendah, namun pada tolok ukur DB masih menunjukkan viabilitas benih yang tinggi (91.55%). Berdasarkan analisis ragam pada Tabel 3, interaksi dari 2 faktor perlakuan dan perlakuan faktor tunggal kemasan tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap semua tolok ukur viabilitas benih kedelai. Tabel 3 Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 2 bulan Perlakuan Kadar air (KA) 7–9 % 9–11 % 11–13 % Uji F Kemasan Plastik PP Botol kaca Karung plastic Uji F Interaksi KK
Tolok ukura KA Respirasi DHL -1 -1 (%) (mg CO2 kg jam ) (µmhos cm-1 g-1)
DB (%)
IV (%)
96.00a 95.78a 92.22b **
79.56 79.78 71.60 tn
8.78c 10.29b 12.05a **
532.8 471.8 683.1 tn
51.12 52.32 52.64 tn
95.78 94.67 93.56 tn tn 2.40
78.86 81.11 72.86 tn tn 8.90
10.52 10.50 10.11 tn tn 4.71
519.8 603.0 564.9 tn tn 8.85b
52.18 50.89 53.01 tn tn 4.53
a
Angka pada kolom yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan), bHasil transformasi logaritma.
Pada periode simpan 2 bulan, perlakuan KA benih memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap tolok ukur DB dan KA. Nilai rata-rata daya berkecambah pada KA benih 7–9% dan 9–11% nyata lebih tinggi daripada KA benih 11–13%. Hal tersebut diduga disebabkan oleh tingginya KA benih 11-13% yang mengakibatkan berkurangnya daya hidup benih tersebut. Kadar air benih yang tinggi juga memicu tumbuhnya cendawan sehingga meningkatkan jumlah kecambah yang terinfeksi cendawan. Wijayati (2013) menyatakan bahwa KA benih yang terlalu tinggi mendorong terciptanya kondisi yang mempercepat laju kerusakan benih, akibat terjadinya proses metabolisme dan respirasi. Selain itu, pada KA benih yang tinggi, mikroorganisme akan tumbuh aktif dan berkembang merusak embrio. Pada periode simpan 3 bulan, interaksi antar kedua faktor perlakuan tidak memberikan pengaruh terhadap seluruh tolok ukur viabilitas. Perlakuan KA benih memberikan pengaruh sangat nyata terhadap KA dan DHL, sedangkan perlakuan kemasan memberikan pengaruh yang nyata terhadap IV dan DHL (Tabel 4).
210 Tabel 4 Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 3 bulan Perlakuan Kadar air 7–9 % 9–11 % 11–13 % Uji F Kemasan Plastik PP Botol kaca Karung plastik Uji F Interaksi KK
Tolok ukura Respirasi DHL (mg CO2 kg-1 jam-1) (µmhos cm-1 g-1)
DB (%)
IV (%)
KA (%)
94.00 94.00 91.56 tn
77.11 82.89 78.00 tn
8.66c 10.76b 12.47a **
486.8 402.8 411.1 tn
52.59b 51.25b 56.51a **
94.44 94.44 90.67 tn tn 4.27
76.22b 84.89a 76.89b * tn 9.05
10.57 10.61 10.71 tn tn 9.12
449.3 400.8 450.7 tn tn 11.04b
55.50a 52.78ab 52.06b * tn 5.27
a
Angka pada kolom yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan), bHasil transformasi logaritma.
Benih yang disimpan dengan KA 11–13% memiliki nilai DHL tertinggi. Kadar air benih yang tinggi tersebut diduga memicu terjadinya kebocoran membran pada benih. Hasil penelitian Ismattullah (2003) menunjukkan bahwa pada benih kedelai, semakin tinggi KA benih maka nilai DHL yang terukur akan semakin tinggi. Benih kedelai yang telah disimpan selama 7 bulan penyimpanan, pada kondisi penyimpanan kamar dengan KA 9.37% dan DB 41.3% nilai DHLnya lebih tinggi (184.8 µmhos cm-1 g-1) dibandingkan dengan benih yang belum disimpan dengan KA 6.50% dan DB 80.0% (DHL 130.1 µmhos cm-1 g-1). Hutahaean (2008) menyatakan bahwa tujuan pengemasan benih yaitu melindungi benih dari kerusakan fisik maupun fisiologis. Jenis kemasan botol kaca memiliki indeks vigor nyata lebih tinggi 84.89% dibandingkan plastik PP dan karung plastik. Hal ini disebabkan karena kemasan botol kaca memiliki sifat lebih kedap sehingga dapat melindungi benih dari uap air dan udara. Botol kaca merupakan kemasan yang kedap uap air dan gas dengan nilai permeabilitas 0.0059 g m-2 hari-1. Menurut Justice dan Bass (2002) penyimpanan benih dalam wadah kedap menyebabkan terjadinya akumulasi CO2 hasil respirasi benih. Akumulasi CO2 tersebut menyebabkan berkurangnya metabolisme benih selama penyimpanan sehingga cadangan makanan dapat digunakan untuk tumbuh menjadi tanaman normal secara optimal. Nilai DHL tertinggi terdapat pada benih yang dikemas dalam plastik PP dan yang terendah pada karung plastik. Tabel 5 menunjukkan viabilitas benih pada periode simpan 4 bulan. Analisis ragam menunjukkan bahwa faktor kemasan dan interaksinya dengan KA benih tidak memberikan pengaruh terhadap semua tolok ukur viabilitas benih. Perlakuan KA benih memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap KA dan DHL. Benih berkadar air 11–13% memiliki nilai DHL 58.43 µmhos cm-1 g-1 yang nyata lebih tinggi dibandingkan 7–9% dan 9–11%. Kadar air benih yang tinggi ini
11 diduga menyebabkan tingginya nilai DHL yang dihasilkan. Daya hantar listrik merupakan salah satu komponen penilaian deteriorasi benih. Menurut Sianturi (2011) salah satu penyebab deteriorasi benih dalam penyimpanan adalah kadar air lingkungan yang dapat mempengaruhi KA benih, disamping komponen mutu benih secara fisik dan fisiologis. Benih dengan KA tinggi diduga mengalami kebocoran membran yang lebih tinggi dibandingkan benih dengan KA rendah. Tabel 5 Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 4 bulan Perlakuan Kadar air (KA) 7–9 % 9–11 % 11–13 % Uji F Kemasan Plastik PP Botol kaca Karung plastic Uji F Interaksi KK
Tolok ukura Respirasi DHL -1 -1 (mg CO2 kg jam ) (µmhos cm-1 g-1)
DB (%)
IV (%)
KA (%)
94.89 94.44 93.78 tn
85.78 88.44 87.33 tn
8.54c 10.11b 11.98c **
261.8 458.5 413.6 tn
50.81b 50.89b 58.43a **
95.33 94.89 92.89 tn tn 3.62
89.33 86.67 85.56 tn tn 6.21
10.37 10.27 9.99 tn tn 6.81
452.4 338.0 343.5 tn tn 12.13b
54.83 53.38 51.91 tn tn 5.50
a
Angka pada kolom yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan), bHasil transformasi logaritma.
Periode simpan 5 bulan, interaksi antara KA benih dan kemasan berpengaruh nyata terhadap DHL. Perlakuan kadar air benih dan jenis kemasan berpengaruh sangat nyata terhadap DHL. Nilai rata-rata DHL akibat pengaruh interaksi antara KA benih dan kemasan tertera pada Tabel 6. Tabel 6 Interaksi antara kadar air benih dan jenis kemasan terhadap daya hantar listrik pada periode simpan 5 bulan Kemasan Plastik PP Botol kaca Karung plastik
7–9 53.18b 54.25b 51.73b
Kadar air benih (%) 9–11 53.28b 53.30b 48.91b
11–13 68.25a 68.64a 51.33b
a
Angka pada kolom atau baris yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
Berdasarkan analisis ragam, nilai DHL tertinggi terdapat pada benih dengan KA benih 11–13% yang disimpan dalam kemasan plastik PP dan botol kaca (Tabel 6). Tingginya nilai DHL tersebut disebabkan oleh KA benih yang tinggi sehingga proses deteriorasi benih mulai terjadi. Menurut Tatipata (2008) kadar air benih yang tinggi menyebabkan kerusakan protein yang memicu
212 terbentuknya radikal bebas yang selanjutnya mengakibatkan kerusakan protein membran. Kerusakan protein membran tersebut menyebabkan menurunnya integritas membran dan deteriorasi benih selama penyimpanan. Pada kemasan karung plastik, nilai DHL tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan pada ketiga tingkat KA benih. Tabel 7 Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 5 bulan Perlakuan Kadar air 7–9 % 9–11 % 11–13 % Uji F Kemasan Plastik PP Botol kaca Karung plastik Uji F Interaksi KK
Tolok ukura Respirasi DHL (mg CO2 kg-1 jam-1) (µmhos cm-1 g-1)
DB (%)
IV (%)
KA (%)
91.56 92.22 90.00 tn
76.44 76.89 70.00 tn
8.59c 10.18b 11.82a **
550.5 653.4 606.4 tn
53.05b 51.83b 62.74a **
93.11 91.33 89.33 tn tn 5.89
75.78 77.33 70.22 tn tn 11.34
10.26 9.98 10.36 tn tn 4.45
571.5 556.4 682.4 tn tn 7.53b
58.24a 58.73a 50.66b ** * 7.46
a
Angka pada kolom yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan), bHasil transformasi logaritma.
Tabel 9 menunjukkan viabilitas benih pada periode simpan 6 bulan. Analisis ragam menunjukkan bahwa interaksi antara KA benih dan jenis kemasan hanya memberikan pengaruh nyata terhadap DHL. Faktor tunggal KA benih hanya memberikan pengaruh sangat nyata terhadap KA dan DHL, sedangkan faktor kemasan tidak memberikan pengaruh terhadap semua tolok ukur. Nilai rata-rata pengaruh interaksi terdapat pada Tabel 8. Tabel 8 Interaksi antara kadar air benih dan jenis kemasan terhadap daya hantar listrik pada periode simpan 6 bulan Kemasan Plastik PP Botol kaca Karung plastik
7–9 52.61c 52.52c 54.83c
Kadar air benih (%) 9–11 57.51bc 54.98c 62.33bc
11–13 81.16a 68.34b 56.20c
a
Angka pada kolom atau baris yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
Benih yang disimpan dalam plastik PP dan botol kaca, DHL tertinggi terdapat pada benih dengan KA 11–13%. Benih yang disimpan dalam karung plastik memiliki nilai DHL terendah pada KA benih 11–13%. Semakin tinggi tingkat KA benih, semakin tinggi nilai DHL, kecuali pada benih dalam karung
13 plastik. Tingginya KA benih diduga menyebabkan turunnya integritas membran pada benih. Utomo (2011) menyatakan bahwa nilai DHL yang tinggi menunjukkan kebocoran metabolit benih yang tinggi. Benih dengan vigor rendah diketahui mengalami penurunan integritas membran sebagai hasil deteriorasi masa penyimpanan dan kerusakan mekanik. Agrawal (1980) menyatakan bahwa benih ortodoks pada KA 12–14% viabilitas benih mulai menurun dan cendawan mulai aktif tumbuh merusak benih. Tabel 9
Viabilitas benih kedelai dengan kadar air benih dan jenis kemasan yang berbeda pada periode simpan 6 bulan Tolok ukura
Perlakuan Kadar air 7–9 % 9–11 % 11–13 % Uji F Kemasan Plastik PP Botol kaca Karung plastik Uji F Interaksi KK
DB (%)
IV (%)
KA (%)
Respirasi DHL -1 -1 (mg CO2 kg jam ) (µmhos cm-1 g-1)
94.67 94.44 93.00 tn
78.00 72.22 69.00 tn
8.47c 10.04b 11.56a **
452.2 714.0 741.8 tn
53.32b 58.27b 70.11a **
94.22 94.44 93.50 tn tn 3.34
77.78 71.78 69.75 tn tn 12.91
10.02 10.18 9.65 tn tn 6.74
578.1 735.9 575.5 tn tn 8.80b
63.76 58.61 57.98 tn * 10.38
a
Angka pada kolom yang sama, diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan), bHasil transformasi logaritma.
Pengaruh Kadar Air Benih terhadap Viabilitas Benih selama 6 Bulan Penyimpanan Perilaku benih kedelai dalam 3 tingkat kadar air benih berbeda ditunjukkan melalui tolok ukur DHL tertera pada Gambar 2. Uji daya hantar listrik merupakan pengujian secara fisik untuk melihat tingkat kebocoran membran sel. Struktur membran yang rusak menyebabkan kebocoran sel yang tinggi dan erat hubungannya dengan benih yang memiliki vigor rendah. Semakin banyak elektrolit seperti asam amino, asam organik lainnya serta ion-ion anorganik yang dikeluarkan benih ke air rendaman akan semakin tinggi pengukuran daya hantar listriknya. Copeland dan McDonal (2001) menyatakan bahwa benih bervigor rendah memiliki integritas membran yang rendah akibat kerusakan penyimpanan dan mekanik. Selama imbibisi, benih yang memiliki struktur membran yang lemah akan melepaskan zat terlarut yang membawa muatan listrik. Pengaruh kadar air benih terhadap daya hantar listrik selama penyimpanan 6 bulan ditunjukkan pada Gambar 2.
214
DHL (µmhos cm-1 g-1)
100 80 60 7-9% 40
9-11% 11-13%
20 0 0
Gambar 2
1
2 3 4 Periode simpan (bulan)
5
6
Daya hantar listrik selama 6 bulan penyimpanan dengan tingkat kadar air benih yang berbeda
Pada peubah daya hantar listrik, KA benih memberikan pengaruh signifikan pada periode simpan 3 hingga 6 bulan. Nilai DHL meningkat pada semua tingkat KA benih hingga akhir periode simpan. Gambar 2 menunjukkan bahwa peningkatan DHL tertinggi terjadi pada KA benih 11–13%. Standar deviasi nilai rataan DHL pada KA benih 11–13% berada di luar selang standar deviasi nilai rataan DHL benih berkadar air 7–9% pada periode simpan 4 dan 6 bulan. Tatipata et al. (2004) menyatakan bahwa KA benih yang tinggi akan mengakibatkan meningkatnya permeabilitas membran. Selanjutnya Tatipata (2008) menyatakan bahwa meningkatnya permeabilitas membran sel secara langsung dan menurunnya integritas membran mitokondria secara tidak langsung dapat diindikasikan oleh peningkatan DHL. Gejala hidup benih dapat ditentukan melalui proses metabolismenya, yaitu respirasi benih. Respirasi berbanding lurus dengan KA benih dan suhu. Benih kehilangan viabilitasnya dengan cepat pada suhu dan KA benih tinggi. Tabel 10 menunjukkan persamaan regresi antara laju respirasi dan periode simpan dengan faktor perlakuan KA benih. Tabel 10 Persamaan regresi antara laju respirasi benih dan periode simpan dengan faktor perlakuan KA benih Perlakuan kadar air
Persamaan regresi
R2
P
7–9% y = 274.83 + 39.466x 0.31 0.194 9–11% y = 417.35 + 36.353x 0.46 0.094 11–13% y = 275.72 + 69.356x 0.54 0.058 Berdasarkan nilai P pada Tabel 10, hubungan antara laju respirasi benih dengan periode simpan membentuk respon linier, kecuali pada perlakuan KA 7– 9%. Semakin tinggi KA benih akan meningkatkan laju respirasi yang mengakibatkan perombakan cadangan makanan secara cepat. Persamaan regresi pada perlakuan KA benih 11–13% menunjukkan bahwa setiap kenaikan satu satuan periode simpan, laju respirasi akan meningkat sebesar 69.356 x satuan. Melalui persamaan regresi tersebut KA benih 11–13% mengalami kenaikan laju
15
Laju respirasi (mg CO2 kg-1 jam-1)
respirasi tertinggi selama penyimpanan 6 bulan. Hasil penelitian Sianturi (2011) menyatakan peubah respirasi menunjukkan bahwa meningkatnya respirasi benih adalah sejalan dengan semakin tingginya KA benih dan semakin rendahnya DB. 800
700 600 500 400
7-9%
300
9-11%
200
11-13%
100 0 0
Gambar 3
1
2 3 4 Periode simpan (bulan)
5
6
Laju respirasi selama 6 bulan penyimpanan dengan tingkat kadar air benih yang berbeda
Berdasarkan Gambar 3, benih dengan KA 7–9% memiliki laju respirasi terendah. Hal ini diduga disebabkan oleh rendahnya KA benih sehingga proses metabolisme dalam benih berjalan dengan lambat. Sesuai dengan penelitian Kristiani (2012) bahwa kadar air benih yang rendah merupakan faktor penting dalam inaktivasi benih kedelai selama penyimpanan karena kadar air benih yang rendah (<11%) mampu menekan terjadinya respirasi yang menyebabkan kemunduran benih. Perilaku benih kedelai dalam 3 tingkat KA benih berbeda ditunjukkan melalui tolok ukur IV tertera pada Gambar 4. Berdasarkan grafik pada Gambar 4, kadar air benih tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap tolok ukur IV selama penyimpanan. Gambar 4 menunjukkan bahwa standar deviasi nilai rataan IV seluruh tingkat KA benih masih terletak dalam satu selang pada setiap periode simpan. Pada periode simpan 2 bulan terjadi penurunan IV pada KA benih 11–13%. Penurunan vigor benih berkadar air 11–13% pada periode simpan 2 bulan diduga benih mengalami kondisi lingkungan perkecambahan yang kurang optimal. Hal ini diperkuat dengan meningkatnya jumlah kecambah abnormal dan benih mati akibat terserang cendawan (Gambar 5). Suhu dan kelembapan lingkungan perkecambahan yang fluktuatif juga mempengaruhi pertumbuhan kecambah. Menurut Copeland dan McDonal (2001) kondisi lingkungan yang optimal bagi pertumbuhan benih adalah ketersediaan air, suhu, cahaya, dan oksigen. Pada periode simpan 5 dan 6 bulan IV mengalami penurunan. Penurunan IV diduga karena benih mengalami deteriorasi sehingga vigornya menurun. Menurut Sadjad et al. (1999) daya simpan benih sebagai kemampuan lamanya benih disimpan. Benih secara alami akan mengalami kemunduran selama masa penyimpanan. Pada penyimpanan selama 6 bulan dengan suhu dan RH terkontrol,
216 indeks vigor benih dapat dipertahankan > 65% hingga akhir periode simpan. Tingkat KA benih 11–13% menunjukkan IV yang lebih fluktuatif selama 6 bulan penyimpanan. Hal ini diduga disebabkan oleh KA benih yang terlalu tinggi sehingga lebih peka terhadap kondisi lingkungan perkecambahan yang kurang optimal. Hasil penelitian Asni (2010) menyatakan bahwa kadar air aman untuk penyimpanan kedelai pada RH ≤ 65% adalah 5.39%–10.75%.
Indeks vigor (%)
100 80 60 7-9% 40
9-11% 11-13%
20 0 0 Gambar 4
1
2 3 4 Periode simpan (bulan)
5
6
Indeks vigor selama 6 bulan penyimpanan dengan tingkat kadar air benih yang berbeda
A
B
Gambar 5
C
Keragaan kecambah kedelai (A) normal, (B) abnormal, (C) abnormal dan mati terserang cendawan
Faktor-faktor yang mempengaruhi viabilitas benih selama penyimpanan dibagi menjadi faktor internal dan eksternal. Faktor internal mencakup sifat genetik, viabilitas awal, kondisi kulit, dan kadar air benih awal. Faktor eksternal antara lain kemasan benih, komposisi gas, suhu, dan kelembaban ruang simpan
17 (Copeland dan McDonald 2001). Kadar air benih merupakan faktor utama yang menentukan daya simpan benih. Kerusakan benih selama penyimpanan dipengaruhi oleh kandungan air di dalam benih (Justice dan Bass 2002). Gambar 6 menunjukkan bahwa standar deviasi nilai rataan DB seluruh tingkat KA benih masih terletak dalam satu selang pada setiap periode simpan, dengan DB > 90%. Hal tersebut menunjukkan bahwa KA benih tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap DB selama penyimpanan terkontrol. Pada suhu dan RH rendah, respirasi berjalan dengan lambat dibanding pada suhu dan RH tinggi sehingga viabilitas benih dapat dipertahankan lebih lama.
Daya berkecambah (%)
100 80 60 7-9% 40
9-11% 11-13%
20 0 0
Gambar 6
1
2 3 4 Periode simpan (bulan)
5
6
Daya berkecambah selama 6 bulan penyimpanan dengan tingkat kadar air benih yang berbeda
Purwanti (2004) menyatakan bahwa penyimpanan benih kedelai hitam varietas Ciwalen dan kedelai kuning varietas Wilis pada suhu rendah (21–23 °C) mampu mempertahankan kualitas benih tetap tinggi selama 6 bulan disimpan, namun pada suhu tinggi (27–29 °C) viabilitas benih menjadi sangat rendah hanya selama 2 bulan penyimpanan. Pengaruh Jenis Kemasan terhadap Viabilitas Benih selama 6 Bulan Penyimpanan Benih yang disimpan selama periode simpan 6 bulan mengalami perubahan kadar air benih menuju kadar air kesetimbangan, yaitu ±10%. Kadar air benih tersebut merupakan kadar air kesetimbangan dengan RH 65%. Sifat benih yang higroskopis menyebabkan benih tersebut mengalami penguapan air apabila kelembapan udara lebih rendah dan menyerap air apabila kelembapan udara lebih tinggi sampai tercapai tekanan udara yang seimbang. Menurut Wirawan dan Wahyuni (2002) pengemasan dan penyimpanan benih hendaknya mampu menjaga tingkat KA benih dan mutu benih dari pengaruh lingkungan luar (suhu ruang, RH, dan hama penyakit).
218 Kebocoran membran sel akibat deteriorasi menyebabkan penurunan vigor menjadi lebih cepat. Peningkatan DHL berkaitan dengan adanya kebocoran membran sel akibat deteriorasi.
DHL (µmhos cm-1 g-1)
100 80 60 Plastik PP 40
Botol kaca Karung plastik
20 0 0
Gambar 7
1
2 3 4 5 Periode simpan (bulan)
6
Daya hantar listrik selama 6 bulan penyimpanan dengan jenis kemasan yang berbeda.
Gambar 7 menunjukkan bahwa perlakuan kemasan tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap tolok ukur DHL. Standar deviasi nilai rataan DHL pada semua jenis kemasan masih terletak dalam satu selang selama penyimpanan 6 bulan. Selama periode simpan hingga 6 bulan terjadi peningkatan DHL pada semua kemasan. Hal ini sesuai dengan penelitian Taliroso (2008) bahwa terdapat pertambahan nilai DHL pada benih kedelai seiring dengan lamanya periode simpan. Semakin lama benih disimpan maka nilai DHL semakin tinggi, namun viabilitas dan vigor benih mengalami penurunan. Gambar 7 menunjukkan bahwa grafik memiliki garis yang berimpit pada 3 jenis kemasan yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh kadar air benih yang telah mencapai kesetimbangan dengan RH 65% sehingga tingkat kebocoran membran relatif sama. Fitriningtyas (2008) menyatakan bahwa nilai DHL dipengaruhi oleh varietas, periode imbibisi, jumlah benih yang digunakan, suhu imbibisi, dan kadar air benih. Berdasarkan hasil penelitian tolok ukur DB pada Gambar 10, terlihat bahwa DB benih masih tinggi hingga 6 bulan peyimpanan. Hal ini menunjukkan bahwa tolok ukur DHL lebih dini dalam mendeteksi deteriorasi benih. Menurut Woodstock dan Feeley (1965) dalam Copeland dan McDonald (2001) respirasi merupakan serangkaian aktivitas enzim dalam merombak cadangan makanan. Benih yang telah mengalami kemunduran memiliki laju respirasi yang lemah dan menyebabkan hilangnya perkecambahan benih. Respirasi juga memiliki korelasi dengan tingkat vigor benih. Tabel 11 menyatakan bahwa nilai koefisien determinasi atau R2 pada kemasan plastik PP sebesar 55.9%. Hal ini dapat diartikan bahwa 55.9% variasi variabel y (laju respirasi) dapat dijelaskan oleh variabel x (periode simpan) dan 44.1% dijelaskan oleh faktor lain.
19 Tabel 11
Persamaan regresi antara laju respirasi benih dan periode simpan dengan perlakuan jenis kemasan
Perlakuan kemasan Plastik PP Botol kaca Karung plastik
Persamaan regresi
R2
P
y = 351.94 + 39.813x y = 298.76 + 54.921x y = 320.54 + 48.452x
0.559 0.491 0.456
0.053 0.080 0.096
Laju respirasi (mg CO2 kg-1 jam-1)
Garis regresi pada Gambar 8 menunjukkan bahwa laju respirasi benih yang disimpan pada semua kemasan cenderung meningkat hingga periode simpan 6 bulan. 800 700 600 500
400
Plastik PP
300
Botol kaca
200
Karung plastik
100 0 0
Gambar 8
1
2 3 4 Periode simpan (bulan)
5
6
Laju respirasi selama 6 bulan penyimpanan dengan jenis kemasan yang berbeda
Inkubasi benih dilakukan pada kondisi kamar dengan suhu dan kelembapan yang fluktuatif. Semakin tinggi suhu dan kelembapan inkubasi, semakin tinggi aktivitas enzim pada mitokondria benih. Menurut Justice dan Bass (2002) suhu diatas 20 °C menyebabkan enzim aktif dan meningkatkan laju respirasi benih. Suhu dan kelembapan inkubasi yang fluktuatif diduga menjadi faktor lain yang menyebabkan laju respirasi cenderung meningkat selama periode simpan. Inkubasi benih sebaiknya dilakukan pada kondisi terkontrol agar tidak ada faktor lain yang mempengaruhi laju respirasi benih. Daya berkecambah selama penyimpanan yang masih tinggi (> 90%) menghasilkan laju respirasi yang tinggi. Penelitian Yulinda (2000) menyatakan bahwa semakin tinggi viabilitas benih kacang hijau, maka laju respirasi yang dihasilkan juga semakin tinggi dan kecenderungan yang sama juga terjadi pada benih jagung dan kedelai. Vigor adalah kemampuan benih untuk tumbuh normal dan berproduksi normal pada kondisi lingkungan yang sub-optimum. Menurut Sadjad (1993) vigor benih dapat diklasifikasikan menjadi vigor genetis dan vigor fisiologis. Vigor genetis adalah vigor benih dari satu galur genetik yang berbeda, sedangkan vigor fisiologis adalah vigor yang dapat dibedakan dalam galur genetik yang sama.
220
Indeks vigor (%)
100 80 60 Plastik PP
40
Botol kaca Karung plastik
20 0 0 Gambar 9
1
2 3 4 Periode simpan (bulan)
5
6
Indeks vigor selama 6 bulan penyimpanan dengan jenis kemasan yang berbeda
Gambar 9 menunjukkan perilaku benih dalam berbagai kemasan selama penyimpanan terkontrol 6 bulan yang ditunjukkan melalui tolok ukur IV. Berdasarkan grafik tersebut, pengaruh perlakuan kemasan tidak berpengaruh signifikan terhadap IV selama penyimpanan, kecuali pada periode simpan 1 bulan. Pada periode simpan 1 bulan, standar deviasi nilai rataan IV pada benih yang disimpan dalam botol kaca berada di luar selang standar deviasi nilai rataan IV pada plastik PP. Pada periode simpan 1 bulan, IV terendah terdapat pada benih yang disimpan dalam botol kaca. Menurut Copeland dan McDonald (2001) faktor yang mempengaruhi vigor benih antara lain faktor genetik dan faktor lingkungan selama perkembangan benih. Faktor genetik terdiri atas kekerasan benih, kerusakan mekanik benih, dan komposisi kimia benih. Faktor lingkungan terdiri atas kelembapan dan kesuburan tanah, tingkat kematangan benih, dan penyimpanan benih. Perilaku benih kedelai yang disimpan selama 6 bulan dengan 3 jenis kemasan yang berbeda ditunjukkan melalui tolok ukur daya berkecambah pada Gambar 10. Gambar 10 menunjukkan bahwa penyimpanan benih terkontrol dengan suhu 19–22 °C dan RH 64–67% dapat mempertahankan DB benih tetap tinggi hingga akhir periode simpan pada semua kemasan. Selama periode simpan 6 bulan, DB benih masih > 90%, angka ini masih berada diatas DB standar pengujian benih BPSB, yaitu 85%. Penyimpanan benih dengan kondisi terkontrol (suhu 19–22 °C dan RH 64–67%) baik untuk penyimpanan benih karena metabolisme dan aktivitas enzim dalam benih berjalan sangat lambat. Berdasarkan analisis ragam, faktor kemasan tidak berpengaruh terhadap DB benih jika disimpan dalam kondisi terkontrol. Pada penyimpanan terkontrol, suhu dan kelembapan dipertahankan agar tidak ada aliran udara dan uap air dari luar lingkungan penyimpanan sehingga mutu benih tetap tinggi walaupun menggunakan kemasan yang porous (karung plastik).
21
Daya berkecambah (%)
100 80 60 Plastik PP 40
Botol kaca Karung plastik
20 0 0
1
2 3 4 Periode simpan (bulan)
5
6
Gambar 10 Daya berkecambah selama 6 bulan penyimpanan dengan jenis kemasan yang berbeda
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Kadar air optimal benih kedelai selama kondisi penyimpanan terkontrol (suhu 19–22 °C dan RH 64–67%) adalah 7–13% dengan kadar air kesetimbangan ±10% pada RH 65%. DHL benih kedelai dengan kadar air 11–13% secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan kadar air lain setelah periode simpan 3 bulan. Interaksi antara 2 faktor perlakuan secara signifikan hanya terjadi pada parameter DHL dengan periode simpan 5 dan 6 bulan, tetapi tidak untuk parameter viabilitas lainnya. Semua jenis kemasan (botol kaca, plastik polypropylene, dan karung plastik) dapat digunakan untuk mempertahankan mutu benih selama 6 bulan pada penyimpanan terkontrol. Perlakuan kadar air benih dan jenis kemasan tidak berpengaruh secara signifikan terhadap viabilitas benih. Hal ini mengindikasikan bahwa benih kedelai dengan KA 7–13% dapat disimpan pada suhu 19–22 °C dan RH 64–67% dalam kemasan plastik polypropylene, botol kaca, dan karung plastik selama periode simpan 6 bulan. Saran Penyimpanan benih kedelai secara terkontrol pada suhu 19–22 °C dan RH 64–67% perlu dilakukan lebih dari 6 bulan untuk mengetahui daya simpan benih. Selain itu, perlu diamati enzim yang terlibat dalam proses respirasi untuk mengetahui proses metabolisme benih kedelai. Penyimpanan benih kedelai yang baik untuk mempertahankan viabilitas benih kedelai dilakukan dengan RH ±65% dengan kadar air benih ±10%.
222
DAFTAR PUSTAKA Agrawal RL. 1980. Seed Technology. New Delhi (IN): Oxford and IBH Publishing Company. 685 p. Asni N. 2010. Kadar air yang aman untuk penyimpanan benih tanaman pangan (jagung, kedelai, dan kacang tanah). Jambi (ID): Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP). p 1-10. Copeland LO, McDonald MB. 2001. Principles of Seed Science and Technology 4th edition. London (GB): Kluwer Academic Publishers. 467 p. Fitriningtyas N. 2008. Studi daya hantar listrik pada benih kedelai (Glycine max (L.) Merr) dan hubungannya dengan mutu fisiologis benih [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Hutahaean JE. 2008. Viabilitas benih kedelai (Glycine max (L.) Merr) dengan varietas dan kemasan yang berbeda pada beberapa ruang penyimpanan [tesis]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara. Indartono. 2011. Pengkajian suhu ruang penyimpanan dan teknik pengemasan terhadap kualitas benih kedelai. Gema Teknologi. 16(3):158-163. Ismatullah. 2003. Studi penciri mutu benih kedelai (Glycine max (L.) Merr) varietas Wilis selama masa penyimpanan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Justice OL, Bass LN. 2002. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. Roesli R, penerjemah. Jakarta (ID): Grafindo Persada. Terjemahan dari: Principles and Practices of Seed Storage. 446 p. Kartono. 2004. Teknik penyimpanan benih kedelai varietas Wilis pada kadar air dan suhu penyimpanan yang berbeda. Bul. Tek. Pertanian. 9(2):79-82. Kristiani S. 2012. Kajian suhu dan kadar air terhadap kualitas benih kedelai (Glycine max (L.) Merr) selama penyimpanan [makalah]. Yogyakarta (ID): Universitas Gadjah Mada. Kusumadewi N. 1988. Studi perbandingan antara berbagai tolok ukur status viabilitas benih dengan kapasitas respirasi kasus benih kedelai [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Margono T, Suryati D, Hartinah S. 2000. Pembuatan Bubuk Kedelai untuk Minuman. Di dalam: Esti, Sediadi A, editor. Buku Panduan Teknologi Pangan [Internet]. Jakarta (ID): Pusat Informasi Wanita dalam Pembangunan PDII-LIPI; [diunduh 2013 Sept 5]. Tersedia pada: http://www.iptek.net.id/ind/warintek/?mnu=6&ttg=6&doc=6c01 Purwanti S. 2004. Kajian suhu ruang simpan terhadap kualitas benih kedelai hitam dan kedelai kuning [Study of storage temperature on the quality of black and yellow soybean seed]. JIPI. 11(1):22-31. Sadjad S. 1974/1975. Proses metabolisme perkecambahan benih II. Dalam S Sadjad, H Suseno, SS Harjadi, J Sutakaria, Sugiharso, Sudarsono, editor. Dasar-dasar Teknologi Benih Capita Selekta. Bogor (ID): Departemen Agronomi, Institut Pertanian Bogor. p 58-77. Sadjad S. 1993. Dari Benih Kepada Benih. Jakarta (ID): Grasindo. 144 p.
23 Sadjad S, Murniati E, Ilyas S. 1999. Parameter Pengujian Vigor Benih dari Komparatif ke Simulatif. Jakarta (ID): Grasindo. 185 p. Sianturi PLL. 2011. Viabilitas benih bengkuang (Pachyrhizus erosus (L.)) selama penyimpanan 4 bulan dengan tingkat kadar air berbeda dalam beberapa jenis kemasan [tesis]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara. Taliroso D. 2008. Deteksi status vigor benih kedelai (Glycine max L. Merr) melalui metoda uji daya hantar listrik [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tatipata A, Prapto Y, Aziz P, Woerjono M. 2004. Kajian aspek fisiologis dan biokimia deteriorasi benih kedelai dalam penyimpanan. JIPI. 11(2):76-87. Tatipata A. 2008. Pengaruh kadar air awal, kemasan, dan lama simpan terhadap protein membran dalam mitokondria benih kedelai [The effect of moisture content, package, and storage period on mitochondrial inner membrane protein of soybean seed]. Bul. Agron 36 (1): 8-16. Utomo BP. 2011. Uji tetrazolium dan uji daya hantar listrik, salah satu metode uji cepat penduga mutu benih. Surabaya (ID): Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan. Wijayati RY. 2013. Usaha menghambat kemunduran benih kedelai (Glycine max L.) selama penyimpanan [makalah]. Yogyakarta (ID): Universitas Gadjah Mada. Wirawan B, Wahyuni S. 2002. Memproduksi Benih Bersertifikat. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. 120 p. Yulinda R. 2000. Studi pengukuran respirasi dengan metoda titrasi sebagai tolok ukur viabilitas benih jagung (Zea mays), kedelai (Glycine max), dan kacang hijau (Phaseolus radiatus) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
224
LAMPIRAN Lampiran 1 Deskripsi varietas Tanggamus Dilepas tahun Asal Hasil rata-rata Warna hipokotil Warna epikotil Warna kotiledon Warna bulu Warna bunga Warna kulit biji Warna polong masak Warna hilum Bentuk biji Bentuk daun Tipe tumbuh Umur berbunga Umur saat panen Tinggi tanaman Percabangan Bobot 100 biji Ukuran biji Kandungan protein Kandungan lemak Kandungan air Kerebahan Ketahanan penyakit Sifat-sifat lain Wilayah adaptasi
: 22 Oktober 2001 : Hibrida (persilangan tunggal) Kerinci x No. 3911 : 1.22 ton ha-1 : Ungu : Hijau : Kuning : Coklat : Ungu : Kuning : Coklat : Coklat tua : Oval : Lanceolate : Determinate : 35 hari : 88 hari : 67 cm : 3–4 cabang : 11.0 g : Sedang : 44.5% : 12.9% : 6.1% : Tahan rebah : Moderat karat daun : Polong tidak mudah pecah : Lahan kering masam
25 Lampiran 2 Permeabilitas plastik polypropylene, botol kaca, dan karung plastik Ulangan 1 2 3
1 2 3
1 2 3 a
m1 (g)
m2 (g)
A (cm2)
t (jam)
WVTR (g m-2 hari-1)
..............Plastik polypropylene.............. 20.2904 20.3067 47.52 2 20.0306 20.0399 62.37 2 20.2025 20.1891 59.40 2 Rata-rata .......................Botol kaca....................... 20.7636 20.7632 28.26 1 22.9460 22.9453 28.26 1 22.6892 22.6882 28.26 1 Rata-rata ....................Karung plastik.................... 20.2193 20.4628 48.38 2 20.2388 20.4322 47.20 2 20.3218 20.4196 47.20 2 Rata-rata
0.04116 0.01789 0.02707 0.02871 0.00340 0.00594 0.00849 0.00594 0.60397 0.49169 0.24864 0.44810
WVTR: water vapor transmission rate/laju transmisi uap air
Lampiran 3 Suhu dan RH ruang penyimpanan Bulan November Desember Januari Februari Maret April Mei
Suhu (°C)
RH (%)
21.85 21.60 21.38 21.80 21.77 21.77 21.55
64.76 64.61 65.76 65.08 64.62 64.62 64.63
226
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Sleman, Yogyakarta pada tanggal 18 Februari 1992 sebagai anak kedua dari pasangan Bapak Wartono dan Ibu Erni Yurianingsih. Penulis memiliki seorang saudara bernama Niko Beatson Haq. Pendidikan menengah ke atas ditempuh di SMA Negeri 7 Yogyakarta dan lulus pada tahun 2010. Tahun 2010 penulis diterima di Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Biologi Dasar TPB pada tahun ajaran 2012/2013 dan 2013/2014. Penulis aktif dalam berbagai organisasi, diantaranya Himpunan Mahasiswa Agronomi (HIMAGRON) periode 2011-2012 sebagai staff departemen internal dan periode 2012-2013 sebagai bendahara departemen internal, serta sebagai anggota dari Ikatan Mahasiswa Daerah Istimewa Yogyakarta. Penulis juga aktif dalam berbagai lomba karya ilmiah nasional maupun internasional, diantaranya Youth Paper Competition dalam Gebyar Indonesia Berkarya 2012, Civil and Environmental Festival 2012, Essay Competition Festival Ekonomi 2012 Universitas Sebelas Maret, Lomba Karya Tulis Ilmiah PIKNAS VI 2012, Innovation & Entrepreneurship Global Student Challenge The Hong Kong Polytechnic University 2013, dan AISC-Taiwan 2013 The First Annual International Scholars Conference in Taiwan.
