MUTU FISIOLOGI BENIH JAGUNG - Balai Penelitian Tanaman

Seminar Nasional Serealia, 2013
MUTU FISIOLOGI BENIH JAGUNG (Zea mayzs L.) PADA
BEBERAPA PERIODE SIMPAN
Oom Komalasari dan Ramlah Arief
Balai Penelitian Tanaman Serealia Maros
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan mutu fisiologi benih beberapa varietas
jagung dalam penyimpanan. Penelitian dilaksanakan di loboratorium dan rumah kaca Balai
Penelitian Tanaman Serealia Maros mulai bulan Desember 2009 hingga Juni 2010. Parameter
yang diamati terdiri dari berat jenis, bobot 1000 butir, daya berkecambah, kecepatan tumbuh,
bobot kering kecambah, daya hantar listrik dan bocoran kalium. Daya berkecambah benih
jagung varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan NK 77 tidak berbeda setelah disimpan 6 bulan,
kecuali dengan Pioner 15. Bobot kering kecambah benih jagung varietas Lamuru lebih tinggi
dibandingkan dengan Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77 setelah disimpan 6 bulan.
Indikator mutu benih melalui bocoran membran sel menunjukkan daya hantar listrik benih
jagung Lamuru dan Sukmaraga lebih rendah dibandingkan Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. Dari
indikator bocoran membran sel menunjukkan ketahanan simpan Lamuru dan Sukmaraga lebih
tinggi dari Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77.
Kata kunci: periode simpan , mutu fisiologi, benih, jagung
PENDAHULUAN
Penyimpanan benih jagung dapat berlangsung lama tanpa menurunkan mutu
benih apabila terjadi keseimbangan kondisi simpan antara kelembaban udara relatif
lingkungan dengan air biji pada kondisi suhu tertentu. Penelitian menunjukkan bahwa
pada suhu ruang simpan 28 0C, kelembaban udara nisbi 70%, dan kadar air 14%, benih
jagung masih mempunyai daya tumbuh 92% setelah disimpan selama 6 bulan,
sedangkan pada suhu simpan 38 0C daya tumbuh benih menurun menjadi 81%
(Saenong 1994).
Daya simpan benih jagung bergantung pada kadar air awal benih, cara
penyimpanan, dan mutu awal benih. Pada kadar air 10-11% benih yang disimpan
dalam wadah kedap udara pada suhu kamar (28-320C) masih memiliki daya kecambah
di atas 80% setelah disimpan 1 tahun. Penyimpanan pada ruang dengan suhu (22 0C)
lebih baik, namun jika kadar air awal yang tinggi (16%) maka benih hanya tahan
disimpan selama 3 bulan (Saenong et al. 1999).
Benih yang vigor selain memiliki daya simpan tinggi (tahan simpan), juga
memiliki kemampuan tumbuh menjadi tanaman normal pada lingkungan yang tidak
normal di lapangan atau tumbuh menjadi tanaman yang normal dan vigor pada kondisi
lapang yang normal (Sadjad dan Pian 1980). Faktor yang perlu diperhatikan dalam
529
Oom Komalasari dan Ramlah Arief: Mutu Fisiologis Benih Jagung ……
penyimpanan benih antara lain jenis benih yang akan disimpan, kualitas benih, lama
penyimpanan, dan kondisi lingkungan ruang simpan (Saenong 1984).
Daya kecambah benih merupakan indakator baku yang digunakan dalam
pengawasan mutu benih. Saat ini sistem pengawasan mutu benih jagung harus
memiliki mutu fisiologi tinggi yaitu berdaya kecambah minimal 90% untuk hibrida dan
80% untuk varietas komposit. Kemampuan kecepatan dan keserampakan daya
tumbuh benih yang tinggi ditentukan oleh kandungan nutrisi atau komposisi kimia
dalam biji. Demikian pula susunsn komposisi kimia benih, dapat berpengaruh terhadap
mutu benih (Austin 1972). Tujuan penelitian untuk mengavaluasi mutu fisiologi varietas
jagung pada beberapa periode simpan.
METODOLOGI
Penelitian dilaksanakan di laboratorium dan rumah kaca Balai Penelitian
Tanaman Serealia Maros, mulai Desember 2009 hingga Juni 2010.
Bahan yang
digunakan adalah jagung varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15, dan NK 77.
Benih jagung disimpan dalam kemasan plastik kedap dengan ketebalatan 0,2 mm
pada suhu 28–320C. Penelitian
menggunakan Rancangan Faktorial yang disusun
dalam rancangan acak lengkap dengan 3 ulangan. Faktor pertama varietas Lamuru,
Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. Faktor kedua lama penyimpanan 0, 3 dan 6
bulan. Variabel yang diamati adalah :
1. Berat jenis benih
Dilakukan dengan cara menimbang 50 g benih lalu dikering dalam oven pada
suhu 1050C selama 3 x 24 jam. 100 ml aquades dimasukan ke dalam gelas ukur,
kemudian benih yang telah dikeringkan dimasukkan ke dalam gelas ukur, peningkatan
volume air dihitung.
2. Bobot 1000 butir
Benih sebelum disimpan diambil secara acak dari setiap lot benih, dihitung
1000 butir dan ditimbang.
3. Daya Berkecambah
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
530
Seminar Nasional Serealia, 2013
digunakan untuk tolok ukur kecepatan tumbuh benih. Jumlah kecambah normal pada
hari ke 4 (kumulatif), merupakan data keserempakan tumbuh benih.
4. Kecepatan Tumbuh Benih
Data diperoleh dari substrat pengujian daya berkecambah benih (AOSA, 1983).
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:
∑ (Xi-Xi-1)
KT =
Ti
KT
Xi
Ti
= Kecepatan tumbuh (%/etmal)
= Persentase kecambah normal pada etmal ke i
= waktu pengamatan dalam (etmal)
5. Bobot Kering Kecambah
Kecambah yang diperoleh pada uji daya tumbuh benih dikeringkan dalam
inkubator pada suhu 60 OC selama 3 x 24 jam, setelah itu dimasukkan ke dalam
desikator dan setelah dingin ditimbang. Bobot kering kecambah dihitung dari bobot
kering total dibagi jumlah kecambah.
6. Panjang Akar Primer Kecambah
Kecambah yang tumbuh diambil secara acak 10 dari setiap pot pengujian di
rumah kaca. Hasil pengukuran diambil nilai rata-ratanya.
7. Daya Hantar Listrik (DHL)
Daya hantar listrik diamati dengan alat konduktometer tipe Methron E 38. Benih
sebanyak 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 gelas ukur selama 24 jam.
8. Bocoran Kalium
Sebanyak 50 butir benih diambil secara acak dan ditimbang lalu direndam di
dalam 75 ml air bebas ion pada suhu 25 0C selama 30 menit lalu kadar kalium yang
531
Oom Komalasari dan Ramlah Arief: Mutu Fisiologis Benih Jagung ……
terdapat dalam air rendaman benih ini diukur konsentrasinya dengan menggunakan
flame photometer.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian menunjukkan bahwa berat jenis benih sebelum disimpan, lebih
tinggi dibanding setelah disimpan 3 bulan dan benih jagung varietas Lamuru dan Bisi
2 berat jenisnya lebih tinggi dibanding varietas Sukmaraga, Pioner 15 dan NK 77.
Demikian pula benih yang disimpan 6 bulan, berat jenisnya lebih rendah dibanding
penyimpanan 3 bulan (Tabel 1). Benih yang disimpan 3 bulan tidak menunjukkan
penyusutan bobot 1000 butir pada varietas Lamuru dan Sukmaraga tetapi berbeda
dengan benih jagung varietas Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. Penyimpanan 6 bulan
bobot 1000 butir menurun pada varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan Pioner 15,
sehingga bobot benih menjadi lebih rendah dibanding sebelum benih disimpan (0
bulan) (Tabel 1).
Tabel 1. Berat jenis dan bobot 1000 butir pada periode simpan 0,3 dan 6 bulan.
Maros, 2010.
Varietas
Lamuru
Sukmaraga
Bisi 2
Pioner 15
NK 77
Berat jenis (g/cm3)
0
3
6
1,2 tn
1,2 a
1,1 e
1,2
1,2 c
1,1 d
1,2
1,2 a
1,2 c
1,2
1,2 b
1,1 d
1,2
1,2 b
1,2 c
Bobot 1000 butir (g)
0
3
6
267,6 a
266,9 a
260,2 b
277,8 a
268,9 a
260,0 b
274,3 a
256,9 b
229,3 c
254,4 b
246,6 b
246,2 b
285,3 a
235,5 b
229,5 c
Angka yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata pada variabel yang sama berdasarkan uji
Duncan 5%
Data pada Tabel 2 secara umum menunjukkan bahwa benih yang diuji tidak
ada perbedaan daya berkecambah pada awal penyimpanan (0 bulan), namun setelah
disimpan 3 bulan. NK 77 menunjukkan daya berkecambah lebih rendah dibandingkan
varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi – 2 dan Pioner 15. Daya berkecambah varietas
Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan NK 77 penyimpanan pada 6 bulan lebih tinggi dari
varietas Pioner 15 (Tabel 2).
Kecepatan tumbuh dan kualitas kecambah dipengaruhi oleh letak embrio dan
pada embrio kerusakan yang paling sensitif ialah pada bagian tengah embrio (Black
and Bewley, 2000). Kerusakan kecil tidak langsung berpengaruh terhadap viabilitas
benih tetapi dapat menyebabkan penurunan vigor kecambah dan peningkatan jumlah
kecambah abnormal.
532
Seminar Nasional Serealia, 2013
Tabel 2. Daya berkecambah dan kecepatan tumbuh,.biji jagung beberapa varietas
pada beberapa periode simpan. Maros 2010.
Varietas
Lamuru
Sukmaraga
Bisi 2
Pioner 15
NK 77
Daya berkecambah (%)
0
3
6
97,8 tn
96,7 b
94,5 d
98,0
96,3 b
94,6 d
97,7
96,6 b
94,8 d
97,1
96,8 b
93,4 e
99,1
95,1 c
94,6 d
Kecepatan tumbuh (%/etmal)
0
3
6
27,8 tn
26,9 b
25,2 c
27,7
26,6 b
25,4 c
27,5
25, 4 c
25,4 c
27,5
25,3 c
24,8 d
27,6
25,5 c
25,0 c
Angka yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata pada variabel yang sama berdasarkan uji
Duncan 5%
Hasil penelitian menunjukkan bobot kering kecambah pada awal pengamatan
(periode simpan 0 bulan) tidak menunjukkan perbedaan pada kelima varietas uji,
namun setelah disimpan 3 bulan, Pioner 15 menjukkan bobot kering kecambah yang
lebih rendah dibanding empat varietas lainnya (Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan NK
77). Setelah disimpan 6 bulan, varietas Lamuru mempunyai bobot kering kecambah
lebih tinggi dibandingkan Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77 (Tabel 3).
Tabel 3. Bobot kering kecambah dan panjang akar, biji jagung beberapa varietas pada
beberapa periode simpan, Maros. 2010.
Varietas
Lamuru
Sukmaraga
Bisi 2
Pioner 15
NK 77
Bobot kering kecambah (g)
0
3
6
0,2 tn
0,2 b
0,2 b
0,2
0,2 b
0,2 c
0,2
0,2 b
0,2 c
0,2
0,2 c
0,2 c
0,2
0,2 b
0,2 c
Panjang akar (cm)
0
3
6
15,0 tn
13,8 c
11,6 d
16,2
14,8 c
11,3 d
15,9
14,0 c
12,4 d
17,8
12,3 d
9,5 e
17,6
12,2 d
11,1 d
Angka yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata pada variabel yang sama berdasarkan uji
Duncan 5%
Analisis sidik ragam menunjukkan bahwa panjang akar kecambah benih
varietas Lamuru, Sukmaraga dan Bisi 2 berbeda nyata dengan Pioner 15 dan NK 77
yang disimpan 3 bulan, sedangkan pada penyimpanan 6 bulan panjang akar
kecambah varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan NK 77 berbeda nyata dengan
varietas Pioner 15 ( Tabel 3). Panjang akar dapat menjadi indikator kemunduran mutu
suatu benih. Muqnisyah dan Nakamura (1984) mengatakan panjang akar primer dan
panjang hipokotil dapat digunakan untuk menilai vigor kecambah benih. Panjang akar
berpengaruh terhadap kemampuan suatu tanaman dalam menyerap unsur hara.
533
Oom Komalasari dan Ramlah Arief: Mutu Fisiologis Benih Jagung ……
Tabel 4. Daya hantar listrik dan bocoran kalium, biji jagung beberapa varietas pada
beberapa periode simpan, Maros. 2010.
Varietas
Lamuru
Sukmaraga
Bisi – 2
Pioner – 15
NK – 77
Daya hantar listrik ( µmhous/cm/g)
0
3
6
11,5 tn
13,2 d
15,2 b
11,2
13,2 d
15,6 b
11,5
14,1 c
16,8 a
12,3
14,3 c
16,5 a
11,3
14,7 c
16,7 a
Bocoran kalium (ppm)
0
3
6
10,3 tn
14,3 c
16,4 b
10,9
12,6 d
16,1 b
10,3
11,2 d
16,5 b
10,8
14,7 c
17,1 a
10,9
14,3 c
17,8 a
Angka yang diikuti huruf sama tidak berbeda nyata pada variabel yang sama berdasarkan uji
Duncan 5%
Daya hantar listrik air rendaman benih pada periode simpan (3 bulan)
menunjukkan varietas Lamuru dan Sukmaraga mempunyai daya hantar listrik lebih
rendah dibandingkan Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77. Demikian pula dengan daya hantar
listrik pada periode simpan 6 bulan (Tabel 4). Lama penyimpanan berpengaruh pada
mutu dan fisiologis benih. Lama penyimpanan berkorelasi positif dengan daya hantar
listrik artinya semakin lama benih disimpan, maka semakin tinggi pula daya hantar
listriknya.
Hasil penelitian Koes dan Arief (2010) menunjukkan bahwa meningkat
disimpan selama 6 bulan. Lebih lanjut Koes dan Arief (2010) juga menunjukkan bahwa
benih jagung yang disimpan dengan kadar air awal yang lebih tinggi, menyebabkan
penurunan mutu fisiologis yang lebih cepat melalui peningkatan daya hantar listrik air
rendaman benih.
Bocoran kalium air rendaman benih sebagai salah satu indikator mutu benih
dikemukakan oleh Miguel dan Filho (2002). Kalium merupakan ion-ion utama yang
terdapat dalam bocoran membran benih jagung selama proses imbibisi lalu diikuti oleh
natrium dan kalsium. Menurut Mc. Donald dan Nelson (1986), adanya elektrolit dalam
cairan rendaman benih sebagai akibat adanya sel-sel yang mati. Dalam penelitian ini
bocoran kalium pada awal penyimpanan (periode simpan 0 bulan) tidak menunjukkan
adanya perbedaan. Namun pada periode simpan 3 bulan mulai terdapat perbedaan,
dan pada periode simpan 6 bulan, bocoran kalium varietas Pioner 15 dan NK 77 lebih
tinggi
dibandingkan
Lamuru,
Sukmaraga
dan
Bisi
2
(Tabel
4).
Hasil
ini
mengindikasikan tingkat bocoran membran sel pada Pioner 15 dan NK 77 lebih tinggi
dari Lamuru, Sukmaraga dan Bisi 2.
Ditinjau dari sudut bocoran membran sel, melalui indikator daya hantar listrik,
varietas Lamuru dan Sukmaraga lebih rendah tingkat bocoran membrannya
dibandingkan dengan Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77, menunjukkan dengan data tingkat
bocoran K yang lebih rendah (Tabel 4). Hal ini mengindikasikan bahwa varietas
534
Seminar Nasional Serealia, 2013
Lamuru dan Sukmaraga lebih tahan disimpan dibandingkan dengan Bisi 2, Pioner 15
dan NK 77.
KESIMPULAN
-
Daya berkecambah benih benih jagung varietas Lamuru, Sukmaraga, Bisi 2 dan
NK 77 tidak berbeda setelah disimpan 6 bulan, kecuali dengan Pioner 15.
-
Bobot kering kecambah benih jagung varietas Lamuru lebih tinggi dibandingkan
dengan Sukmaraga, Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77 setelah disimpan 6 bulan.
-
Indikator mutu benih melalui bocoran membran sel menunjukkan daya hantar
listrik benih jagung Lamuru dan Sukmaraga lebih rendah dibandingkan Bisi 2,
Pioner 15 dan NK 77.
-
Dari indikator bocoran membran sel menunjukkan ketahanan simpan Lamuru dan
Sukmaraga lebih tinggi dari Bisi 2, Pioner 15 dan NK 77.
DAFTAR PUSTAKA
AOSA, I. 1983. Seed Vigor Testing Handbook. Association of Official Seed Analysts.
Contribution No. 32.
Austin, R.B. 1972. Effectes on Environment before Hervesting on Viability, In E.H.
Roberts. Ed. Viability of Seeds Chamman and Hall. 115-143.
Black, M . and J . D . Bewley. (ed.) 2000. Seed Technology and its Biplogical Basis.
CRC Press, Boca Raton, FL.
Koes, F dan R.Arief. 2010. Deteksi Dini Mutu dan Ketahanan Simpan Benih Jagung
Hibrida F1 Bima 5 Melalui Uji Pengusangan Cepat (AAT). Prosiding. Seminar
Nasional Serealia Maros 27 – 28 Juli 2010.
McDonald, M . B . and C . J . Nelson, 1986. Physiology of Seed Deterioration. Crop
Science Society of America Inc. Madison, Wisconsin. USA.
Muqnisyah, W.Q. and S. Nakamura.1984. Vigor of Soyben Seed Produce from
Aifferent Nitrogen and Phosphorus Fertilizer Application. Seed Sci. and Tech.
12 : 475 – 482.
Miguel, M. V. C. and M. Filho, J. 2002. Potassium Leakage and Maize Seed
Physiology Potential Scientia Agricola, Vol 59. No 2: 315 – 319.
Saenong, S. 1984. Masalah Penyimpanan dan Daya Simpan Benih. Bahan Kuliah
untuk Penataran PPS Agronomi, IPB, Bogor. 28 p.
535
Oom Komalasari dan Ramlah Arief: Mutu Fisiologis Benih Jagung ……
Saenong, S. 1994. Masalah Penyimpanan dan Daya Simpan Benih. Bahan Kuliah
untuk Penataran PPS Agronomi. IPB. Bogor.
Saenong, S ., Syafruddin, N.Widiyati, dan R. Arief. 1999. Penetapan Cara Pendugaan
Daya Simpan Benih Jagung. Teknologi Unggulan, Pemacu Pembanguanan
Pertanian. Badan Litbang Pertanian. Jakarta.
Sadjad, S. and Z. A. Pian, 1980. A new Rapid Aging Method for Seed Storability by
Using Ethyl Alcohol damp Special for Corn Seed. A Paper Submitted to a
Seminan on Comparative Agricultural Studies of Biological Production in the
Tropical and Temperate Regions. Tokyo. Japan. 26 Mach – 2 April
536