pengaruh posisi daun pada batang terhadap

205
Stigma Volume XII No.2, April – Juni 2004
PENGARUH POSISI DAUN JAGUNG PADA BATANG TERHADAP
PENGISIAN DAN MUTU BENIH
(Effects of corn leaf position on the stem on seed filling and seed quality)
Tamsil Bustamam *)
ABSTRACT
An experiment was conducted at Tabing Padang West
Sumatra and at the Seed Technology Laboratory Faculty
of Agriculture, Andalas University during the period of
May to September 2002 to determine the effects of leaf
position on the stem on seed filling and seed quality of
corn (Zea mays L). The experiment was arranged in
Completely Randomized Design with five treatments and
three observations. The corn leaves were defoliated about
75% after pollination. The other 25% of leaves were not
defoliated at different position on the stem as the
treatments, that is, 25% of the upper most leaves, 25% of
leaves at and above the ear, 25% of leaves below the ear,
25% of the lower most leaves, and six plants were not
defoliated as a control. The result showed that the 25% of
leaves at and above the ear play an important role in seed
filling. The final seed weight of this treatment is not
significantly difference to the final seed weight of the plant
without defoliation. Viability of seeds from these two
treatments are also not significantly difference. In
contrast, each position of leaves which were not defoliated
was not enough to support growing seed to attain high
vigor. Vigor of seeds from all treatments were
significantly lower compared to control.
Key words : Zea mays L., defoliation, seed filling, viability, vigor.
PENDAHULUAN
Benih tanaman jagung (Zea mays L.) yang merupakan hasil perkembangan dari ovule adalah bentuk bahan perbanyakan yang utama dalam pengusahaan tanaman jagung. Jelas dalam memproduksi benih jagung yang diharapkan adalah hasil
benih yang tinggi per hektar dengan mutu benih
yang tinggi pula. Hasil benih jagung per hektar
akan ditentukan oleh berat benih per biji serta
jumlah biji per satuan luas. Berat benih per biji
berkaitan erat dengan efektif atau tidaknya
pengisian biji. Pengisian biji yang sempurna jelas
akan menghasilkan benih yang berat, sebaliknya
bila tanaman mengalami stress akan menyebabkan benih yang dihasilkan akan ringan atau
jumlah benih yang dihasilkan akan sedikit
(Bustamam, 1989).
Bewley dan Black (1985) menyatakan kontribusi hasil fotosintesis pada bagian atau daun
tertentu pada tanaman dalam periode pengisian
*)
biji berkaitan erat dengan potensi aktifitas fotosintesisnya, lama umurnya, serta kondisi cahaya
pada bagian kanopi tanaman. Dilaporkan oleh
Harjadi (1980) bahwa laju asmilasi pada daun tua
dan daun yang terdapat di bagian bawah adalah
lebih rendah dibandingkan dengan daun muda
atau daun yang di bagian atas dari tanaman
jagung. Allison dan Watson (1966) juga melaporkan bahwa efisiensi daun tanaman jagung akan
menurun dari bagian atas ke bagian bawah tanaman. Jika tanaman dipangkas, maka efisiensi
daun bagian atas akan meningkat. Pendleton dan
Hammond (1969) menambahkan bahwa translokasi asimilat ke biji dari daun jagung bagian atas
lebih cepat dari pada daun bagian bawah.
Slatyer (1971) mengungkapkan bahwa hasil
fotosintesis pada tanaman jagung yang diakumulasikan setelah pembungaan mempunyai kontribusi yang sangat besar dalam pengisian biji dibandingkan dengan akumulasi hasil fotosintesis
sebelum pembungaan. Ditambahkan oleh Bewley
dan Black (1985) bahwa pada tanaman serealia
karbohidrat yang ditumpuk pada bagian vegetatif
sebelum pembungaan hanya berkisar antara 15 –
20% kontribusinya dalam pengisian biji.
Pemangkasan daun jagung pada stadia vegetatif dapat menyebabkan penurunan hasil karena
pemangkasan daun tersebut akan menyebabkan
pengurangan tinggi tanaman serta luas permukaan daun yang menjadi media proses fostosintesis (Johnson, 1978). Pemangkasan daun paling
tepat pada tanaman jagung adalah saat pengerasan biji karena sebagian simpanan bahan kering
yang seharusnya digunakan daun yang fungsinya
sudah kurang ditranslokasikan ke biji (Djelantik,
Sastraprawira, Suryatmana, dan Soeriatmadja,
1981).
Secara umum sudah banyak literatur yang
mengungkapkan bahwa mutu benih adalah tertinggi saat benih mencapai masak fisiologis. Pada
tanaman jagung, menurut Thomson (1979) masak
fisiologis dari biji ditandai oleh sudah terbentuknya lapisan hitam di bagian dasar biji jagung.
Pada kondisi benih masak fisiologis, benih
mempunyai berat kering maksimum, begitu juga
Fakultas Pertanian Universitas Andalas Padang.
ISSN 0853-3776 AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
206
Stigma Volume XII No.2, April – Juni 2004
untuk viabilitas dan vigornya. Namun demi-kian
nilai maksimum dari berat kering, viabilitas dan
vigor yang dicapai benih akan bervariasi sebab
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan yang
dialami tanaman selama pertumbuhan dan pengisian biji. Kondisi stress sewaktu pengisian biji
akan menyebabkan fotosintesis tidak efektif serta
berakibat terhadap penurunan berat atau jumlah
biji. Biji yang kecil dalam satu lot benih menurut
Bustamam (1985) mempunyai daya kecambah
dan vigor yang rendah, artinya benih yang kecil
atau ringan itu adalah benih bermutu rendah.
Secara prinsip Association of Official Seed
Analyst (1983) menyatakan bahwa vigor benih
dipengaruhi oleh ukuran benih, kondisi lingkungan pertumbuhan, tingkat kematangan benih, sifat
genetik, kemunduran mutu benih atau penuaan,
integritas mekanis serta serangan hama dan penyakit.
Berdasarkan hal di atas telah dilakukan percobaan yang bertujuan untuk mempelajari peranan posisi daun pada batang tanaman jagung
dalam pengisian biji serta pengaruhnya terhadap
mutu benih yang dihasilkan.
ada-lah hand sprayer, germinator, timbangan,
oven dan gunting pemangkas.
Tanaman jagung varitas Arjuna ditanam dalam polybag hitam yang diisi 10 kg tanah alluvial, dan pada setiap polybag dipelihara hanya
satu tanaman. Jumlah tanaman seleuruhnya adalah 30 tanaman yang disusun menurut Rancangan
Acak Lengkap dengan lima perlakuan dan tiga
observasi. Setelah penyerbukan, 75% dari daun
jagung tiap batang dipangkas, dan 25% daun
lainnya tidak dipangkas dengan posisinya yang
berbeda-beda pada batang dan dijadikan sebagai
perlakuan. Posisi-posisi 25% daun yang tidak dipangkas tersebut adalah 25% daun teratas, 25%
daun pada dan di atas tongkol, 25% daun dibawah tongkol, 25% daun terbawah, dan sebagai
pembanding adalah enam tanaman yang daunnya
tidak dipangkas sama sekali.
Variabel yang diamati adalah laju pengisian
biji, lama pengsisian biji efektif, berat akhir benih
per biji. Benih-benih yang dihasilkan dinilai
mutunya dengan melakukan pengujian viabilitas
dan vigor benih berupa uji daya kecambah,
kecepatan berkecambah atau nilai indeks, serta
panjang batang dan akar kecambah.
BAHAN DAN METODE
HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan ini telah dilakukan di daerah
Tabing, Padang Sumatera Barat berupa percobaan pot mulai dari bulan Mai sampai dengan
bulan September 2002, dan pengujian benih dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Benih
Fakultas Pertanian Universitas Andalas. Bahan
yang digunakan adalah tanah alluvial, benih
jagung varitas Arjuna, pupuk SS, KCl, pupuk
cair Seprint, dan kertas stensil. Alat yang dipakai
A. Pengisian biji.
Pengaruh posisi daun terhadap pengisian biji
jagung diamati melalui variabel laju pengisian
biji, lama pengisian biji efektif dan berat akhir
benih per biji, dan datanya disajikan pada Tabel 1
berikut.
Tabel 1. Rata-rata laju pengisian biji, lama pengisian biji efektif, dan berat benih per biji berdasarkan responnya
terhadap posisi 25% daun yang tidak dipangkas.
Posisi daun yang tidak dipangkas
Laju pengisian biji
(mg/hari)
Lama pengisian biji efektif
(hari)
Berat benih (mg/biji)
25 % teratas (A)
4,24 c
30 c
169 c
25 % di atas tongkol (B)
7,91 a
23 a
257 a
25 % dibawah tongkol (C)
5,24 b
26 b
190 b
25 % terbawah (D)
5,17 b
26 b
187 b
Kontrol (E)
8,39 a
22 a
262 a
KK (%)
17,6
12,1
16,3
Angka-angka pada kolum yang sama diikuti huruf kecil yang sama adalah berbeda tidak nyata menurut Uji DNMRT
pada taraf nyata 5 %.
Dari Tabel 1 terlihat bahwa laju pengisian
biji tertinggi adalah 8,39 mg/hari yang terdapat
pada kontrol dan berbeda tidak nyata dengan perlakuan B, sedangkan yang terendah terdapat pada
perlakuan A yaitu 4,24 mg/hari dan berbedanya
dengan perlakuan lainnya. Dibandingkan dengan
kontrol, penurunan laju pengisian biji ini jelas
salah satu penyebabnya adalah pengaruh pemangkasan. Mustafavi dan Ross (1990) menyatakan bahwa pemangkasan nyata membatasi ketersediaan fotosintat untuk perkembangan biji.
Berbeda tidak nyatanya perlakuan B dengan
kontrol adalah disebabkan 25% daun yang tidak
dipangkas pada dan di atas tongkol adalah daun-
ISSN 0853-3776 AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
207
Stigma Volume XII No.2, April – Juni 2004
daun yang ukurannya panjang serta lebar sehingga masih mempunyai luas permukaan daun
yang cukup untuk media terjadinya aktifitas
fotosintesis. Artinya hasil fotosintat dari daundaun ini masih cukup untuk menyokong pengisian biji dengan baik. Sebaliknya pada perlakuan
A, 25% daun teratas yang tidak dipangkas adalah
daun-daun yang pendek serta sempit, sehingga
tidak tersedia media yang cukup untuk aktifitas
fotosintesis, akibatnya pengisian biji tidak sempurna. Menurut Allison dan Watson (1966),
Bewley dan Black (1985) bahan kering untuk
pengisian biji jagung pada umumnya berasal dari
hasil fotosintesis yang terjadi setelah pembungaan. Ditambahkan oleh Arbi (1987) bahwa luas
permukaan daun dan banyaknya cahaya matahari
yang dimanfaatkan berpengaruh terhadap jumlah
fotosintat yang dihasilkan.
Tabel 1 juga memperlihatkan lama pengisian
biji efektif pada kontrol nyata lebih pendek (22
hari) dibandingkan dengan perlakuan lain kecuali
perlakuan B yang 25% daun tidak dipangkas terdapat pada dan di atas tongkolnya. Lama
pengisian biji efektif terpanjang terdapat pada
perlakuan A yaitu 30 hari. Terlihat disini bahwa
posisi daun pada batang mempengaruhi lama pengisian biji efektif dengan nyata. Semakin kecil
luas permukaan dari daun yang tidak dipangkas
ternyata semakin memperpanjang lama pengisian
biji efektif, dan hal ini berkaitan erat dengan rendahnya laju pengisian biji dari daun-daun yang
luas permukaannya lebih sempit. Mustafavi dan
Ross (1990) telah melaporkan bahwa berat akhir
benih adalah fungsi dari perkalian laju pengisian
biji dengan lama pengisian biji efektif, artinya
semakin rendah laju pengisian biji akan memperpanjang lama pengisian biji efektif.
Berat akhir benih per biji dari perlakuan B
yaitu 25% daun pada dan di atas tongkol tidak
dipangkas ternyata masih tinggi yaitu 257 mg/biji
(Tabel 1) dan nilai ini berbeda tidak nyata dengan
nilai pada kontrol yakni tanpa pemangkasan sama
sekali, sedangkan dengan perlakuan lainnya menunjukkan perbedaan yang nyata. Hal ini terjadi
berkaitan erat dengan laju pengisian biji dan lama
pengisian biji efektif yang sudah dibahas terdahulu. Pendapat ini disokong oleh Swank, Egli dan
Pfeiffer (1987) yang mengemukakan terdapat
korelasi positif yang nyata antara laju pengisian
biji dengan berat akhir benih. Artinya, semakin
tinggi laju pengisian biji maka semakin berat
pulalah berat akhir dari benih per biji.
Nilai laju pengisian biji, lama pengisian biji
efektif serta berat benih per biji dari perlakuan
25% daun dibawah tongkol (C) dan 25% daun
terbawah (D) tidak dipangkas adalah berbeda
tidak nyata sesamanya tetapi nyata lebih bagus
dibanding dengan perlakuan 25% daun teratas
(A) tidak dipangkas. Walaupun daun-daun pada
perlakuan C dan D terletak di bagian bawah
tanaman tetapi karena mendapat cahaya matahari
yang cukup serta mempunyai luas permukaan
daun yang lebih luas dari daun-daun pada perlakuan A, maka penyediaan hasil fotosintesisnya
lebih banyak, akibatnya nilai laju pengisian biji
dan berat benih per biji dari perlakuan C dan D
lebih tinggi dari nilai-nilai terkait pada perlakuan
A.
B. Mutu benih
Posisi dari 25% daun jagung yang tidak dipangkas berpengaruh nyata terhadap mutu benih
(viabilitas dan vigor) yang dihasilkan yang datanya disajikan pada Tabel 2. Viabilitas benih yang
digambarkan oleh daya kecambah sangat dipengaruhi oleh posisi 25% daun jagung yang tidak
dipangkas sebagai sumber utama untuk mensuplai bahan kering yang ditumpuk dalam biji.
Walaupun demikian, ternyata pelakuan B yang
25% daun jagung tidak dipangkas pada dan di
atas tongkolnya masih mampu menghasilkan
benih dengan daya kecambah yang tinggi (85%)
dan berbeda tidak nyata dengan kontrol (95%),
sedangkan pada perlakuan lainnya persentase
daya kecambah benihnya nyata lebih rendah. Hal
ini berkaitan erat dengan berat benih per biji yang
dihasilkan, dimana benih yang berat akan mempunyai persentase daya kecambah yang lebih
tinggi dibanding dengan benih yang ringan.
Menurut TeKrony et al (1987), Bustamam (1989
dan 1992), ukuran atau berat benih merupakan
faktor yang berpengaruh terhadap daya kecambah
benih, dimana benih yang berukuran kecil atau
ringan dalam suatu lot benih adalah merupakan
benih yang mempunyai daya kecambah yang
nyata lebih rendah dibanding dengan benih yang
besar atau berat.
Vigor benih yang digambarkan oleh nilai
indeks, panjang batang dan akar kecambah yang
datanya disajikan pada Tabel 2, nyata dipengaruhi oleh posisi daun jagung yang tidak dipangkas. Di posisi manapun 25% daun jagung yang
tidak dipangkas menghasilkan benih yang nilai
indeks, panjang batang dan akar kecambahnya
yang nyata lebih rendah dari nilai-nilai terkait
yang ditunjukan benih dari tanaman jagung yang
tidak dipangkas sama sekali. Artinya, dimanapun
posisi 25% daun jagung yang tidak dipangkas
tidak cukup mampu untuk menyokong perkembangan vigor benih dengan baik sehingga nilai
vigornya nyata lebih rendah dari vigor benih dari
tanaman yang tidak dipangkas. Rendahnya nilainilai yang menunjukan vigor dari benih yang
ISSN 0853-3776 AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002
208
Stigma Volume XII No.2, April – Juni 2004
diutarakan di atas juga berhubungan erat dengan
rendahnya berat dari benih itu sendiri. Menurut
Fontes dan Ohlrogge (1972), Smith dan Camper
(1975), McDonald (1975), dan Dickson (1980)
ukuran benih baik berupa diameter, berat per biji
maupun berat jenis sudah lama diyakini merupakan faktor yang mempengaruhi vigor benih.
Ditambahkan oleh Association of Official Seed
Tabel 2.
Analyst (1983), kondisi yang di alami benih
sewaktu perkembangannya pada tanaman induk
juga berpengaruh terhadap vigor benih.
Selanjutnya TeKrony et al (1987) melaporkan
bahwa terdapat korelasi positif yang nyata antara
ukuran benih dengan kecepatan berkecambah
atau nilai indeks benih.
Persentase daya kecambah, Nilai Indeks, Panjang batang dan akar kecambah dari benih yang dihasilkan oleh
tanaman jagung yang 25% daunnya tidak dipangkas pada beberapa posisi.
Posisi daun yang tidak dipangkas
Daya kecambah
(%)
Nilai Indeks
Panjang batang
kecambah (mm)
Panjang akar
kecambah (mm)
25 % teratas (A)
48 c
1,4 e
174 c
163 c
25 % di atas tongkol (B)
86 a
6,2 b
224 b
207 b
25 % dibawah tongkol (C)
76 b
5,8 c
209 b
196 b
25 % terbawah (D)
68 b
3,2 d
167 c
149 d
Kontrol (E)
95 a
7,0 a
293 a
272 a
KK (%)
14,1
15,4
9,2
8,9
Angka-angka pada kolum yang sama diikuti oleh huruf kecil yang sama adalah berbeda tidak nyata menurut Uji DNMRT
pada taraf nyata 5 %.
KESIMPULAN
Hasil penelitian mengungkapkan bahwa 25%
daun jagung yang tidak dipangkas pada dan
diatas tongkol cukup mampu untuk menyokong
perkembangan biji dengan baik, baik untuk pengisian biji maupun untuk perkembangan viabilitasnya. Artinya, daun jagung pada bagian ini
mempunyai peranan yang besar dalam pengisian
biji. Di sisi lain, dimanapun posisi 25% daun jagung yang tidak dipangkas pada batangnya ternyata tidak cukup mampu untuk menyokong
perkembangan vigor benih dengan baik sehingga
vigor dari benih yang dihasilkannya adalah
rendah.
DAFTAR PUSTAKA
Allison, J.C.S., and D.J. Watson. 1966. The production and
distribution of dry matter in maize after flowering. Ann.
Bot. 30 : 365 – 381.
Arbi, N. 1987. Tanaman C4 : Mekanisme fotosintesa C4,
assimilasi CO2. Fakultas Pertanian Universitas Andalas.
Association of Official Seed Analyst. 1983. Seed vigor testing
handbook. Handbook No. 32.
Bewley, J.D., and M. Black. 1985. Seeds : Physiology of
development and germination. Plenum Press, New York
Bustamam, T. 1985. Effect of soybean seed size and quality
on crop performance. MS Thesis, University of
Kentucky, Lexington Kentucky, U.S.A.
Bustamam, T. 1989. Dasar-Dasar Ilmu benih. Diktat.
Universitas Andalas Padang.
Bustamam, T. 1992. Hubungan antara ukuran benih kedele
dengan mutu benih. Majalah ilmiah Fakultas Pertanian
Universitas Andalas : Cinnamomum No. 3 tahun 32 : 5 –
10.
Dickson, M.H. 1980. Genetic aspect of seed quality. Hort.
Sci. 15 : 771 – 774.
Djelantik, S., U. Sastraprawira., G. Suryatmana, and H.
Soeriatmadja. 1981. Pengaruh waktu pemangkasan
terhadap komponen hasil dan hasil tanaman jagung
varitas Harapan. Pemberitaan Univiversitas Pajajaran
No. 11 : 6 – 13.
Fontes, L.A.N., and A.J. Ohlrogge. 1972. Influence of seed
size and population on yield and other characteristics of
soybean (Glycine max, Merr.). Agron. J.64 : 833-836.
Harjadi, S.S. 1980. Pengantar Agronomi. PT. Gramedia,
Jakarta.
Johnson, R.R. 1978. Growth and yield of maize as affected by
early-season defoliation. Agron, J. 70 : 1 – 4.
McDonald, M.B. Jr. 1975. A review and evaluation of seed
vigor test. Proc. Assoc. Offic. Seed Anal. 65 : 109-139.
Mustafavi, M.R. and H.Z. Ross. 1990. Defoliation effects on
grain filling of R-nj color -selected maize strains. Crop.
Sci. 30. 358-362.
Pendleton, J.J. and R. Hammond. 1969. Relative
photosynthetic potential for grain yield of various leaf
canopy levels of corn. Agron. J. 61 : 911-913.
Slatyer, R.O. 1971. Physiological significance of internal
water relations to crop yield. In Physiological aspects of
crop yield. Eastin et al (Editors) Am. Soc. Agron. Crop
Sci. Soc. Amer., pp : 53 – 87.
Smith, T.J. and H.M. Camper. Jr. 1975. Effect of seed size on
soybean performance. Agron. J. 67 : 681-684.
Swank, J.C., D.B. Egli, and T. W. Pfeiffer. 1987. Seed
growth characteristics of soybean genotypes differing in
duration of seed fill. Crop. Sci. 27 : 85-89.
TeKrony, D.M., T. Bustamam, D.B. Egli, and T.W. Pfeiffer.
1987. Effects of soybean seed size, vigor and maturity
on crop performance in row and hill plots. Crop Sci. 27 :
1040-1045.
Thomson, J.R. 1979. An introduction to seed technology.
John Wiley and Sons, New York.
------------------------------oo0oo------------------------------
ISSN 0853-3776 AKREDITASI DIKTI No. 52/DIKTI/KEP/1999 tgl. 12 Nopember 2002