Warta 27(2)-F2\Koreksi NIKEN\3. Sulis - 14-18_F2.oxps

Seed Coating untuk Meningkatkan Daya
Simpan Benih Kakao
Sulistyani Pancaningtyas1)
1)
Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia, Jl. PB. Sudirman 90 Jember 68118
Penerapan teknologi seed coating sudah diterapkan pada berbagai jenis
tanaman hortikultura dan tanaman industri guna meningkatkan daya simpan
benih agar benih tetap berkualitas. Metode ini diterapkan melalui penyelubungan
biji agar masa simpannya lebih lama untuk berbagai tujuan terutama konservasi
dan komersialisasi benih tanaman. Teknologi seed coating ini sudah menjadi
bagian industri pertanian, dan berpeluang diterapkan untuk memperpanjang
daya simpan benih kakao yang bersifat rekalsitran.
enih tanaman dapat dikelompokkan
menjadi benih ortodok, intermediate,
dan rekalsitran. Pengelompokan
tersebut didasarkan atas kepekaannya terhadap suhu dan pengeringan. Benih kakao
termasuk kelompok benih rekalsitran yang
memerlukan penanganan khusus dalam
penyimpanannya. Sifat fisiologis benih rekalsitran
antara lain tidak tahan terhadap penurunan
kelembaban air dan suhu udara selama
penyimpanan sehingga kendala dalam
penyimpanan benih kakao adalah banyaknya
benih berkecambah karena tidak memiliki masa
dormansi. Berkaitan dengan permasalahan ini
berbagai usaha untuk mencegah perkecambahan
dalam penyimpanan telah dilakukan untuk
mempertahankan daya kecambah selama
penyimpanan. Penyimpanan dalam jangka waktu
lama menyebabkan daya kecambah dan vigor
benih kakao menurun. Kadar air yang tinggi
menyebabkan benih kakao mudah terserang jamur
dan mikroorganisme lainnya. Viabilitas benih kakao
hanya dapat dipertahankan selama 6 hari pada
kondisi suhu 25-27 OC, kadar air 18-20%, dan
kelembaban udara 55-75%. Penyebarluasan benih
kakao menghadapi kendala jarak yang jauh antara
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
produsen benih dengan lokasi pengembangan
kakao sehingga perlu dukungan metode
penyimpanan benih kakao yang lebih baik.
Peningkatan kualitas benih perlu dilakukan
untuk mempertahankan benih dari laju
kemunduran, salah satunya dengan memberikan
perlakuan sebelum penyimpanan. Pelapisan benih
atau seed coating sebagai teknik peningkatan
performa benih dinilai sangat efektif, karena tidak
hanya dapat memperbaiki penampilan benih, juga
dapat meningkatkan daya simpan, mengurangi
resiko terinfeksi jamur, dan dapat digunakan
sebagai pembawa zat aditif, seperti antioksidan,
antimikroba, mikroba antagonis, zat pengatur
tumbuh, dan zat dengan potensial osmotik 3) .
Kemunduran mutu benih yang disebabkan oksidasi
lemak dapat dicegah dengan pemberian substrat
penangkap radikal bebas secara eksogen seperti
tokoferol maupun antioksidan lainnya2).
Indikasi kemunduran benih dapat diketahui
secara biokimia dan fisiologis. Indikasi fisiologis
kemunduran benih dicirikan dengan penurunan
laju pertumbuhan perkecambahan dan dihasilkannya kecambah-kecambah yang lemah, berakar
kecil dan abnormal, sedangkan kemunduran benih
berdasarkan indikasi biokimiawi ditunjukkan
27 | 2 | Juni 2015
>> 14
dengan terjadinya penurunan cadangan
makanan, peningkatan kandungan asam lemak,
berkurangnya aktivitas enzim, terjadi kerusakan
membran, dan meningkatnya nilai konduktivitas.
Daya tahan benih terhadap laju kemunduran,
selain dipengaruhi oleh kondisi penyimpanan
juga dipengaruhi oleh aktivitas enzim antioksidan.
Secara fisiologi, timbulnya senyawa radikal akan
diimbangi oleh mekanisme pertahanan endogen
dengan menggunakan zat atau senyawa yang
mempunyai kemampuan sebagai anti radikal
bebas atau yang disebut juga antioksidan.
Usaha mencegah perkecambahan benih
pada saat penyimpanan adalah dengan
menghambat perkecambahan tanpa harus
mematikan benih. Hal ini dilakukan dengan
mengunakan larutan osmose tinggi seperti larutan
gula dan NaCl, yang menghambat metabolisme
seperti denitriphenol dan sianida, serta dengan
perlakuan 2,4-D konsentrasi rendah. Tekanan
osmose tinggi dapat menghambat perkecambahan dengan cara menahan berkembangnya radikula. Proses tersebut berlangsung dengan menghambat imbibisi air,
karena osmose yang tinggi mempunyai potensi
atau dapat menghambat masuknya ion beracun
ke embrio dan menghambat perkecambahan
benih. Tekanan osmose tinggi menyebabkan
perubahan pada struktur protein dan aktifitas
enzim di dalam sel. Polyethylene Glycol (PEG)
merupakan bahan yang dapat meningkatkan
tekanan osmose bila terlarut dalam air. Hal ini
telah dilakukan untuk menguji ketahanan benih
terhadap kekeringan. PEG dengan berat molekul
besar (lebih dari 4000) dapat menimbulkan
tekanan osmose tanpa efek racun terhadap benih.
PEG 4000 dan PEG 6000 pada konsentrasi 5%
(m/v) menyebabkan berkurangnya ketersediaan
oksigen dalam suatu larutan. Semakin tinggi
konsentrasi PEG, maka semakin rendah
konsentrasi oksigen di dalam larutan tersebut.
Larutan PEG dan larutan gula konsentrasi tinggi
merupakan “reversible germinaton inhibitor”
sehingga tidak menurunkan viabilitas benih jika
digunakan untuk menekan perkecambahan benih
rekalsitran.
Ada dua macam antioksidan, yaitu:
antioksidan enzim dan antioksidan vitamin.
Antioksidan enzim meliputi superoksida dismutase
27 | 2 | Juni 2015
15 <<
(SOD), katalase dan glutation peroksidase.
Antioksidan vitamin mencakup -tokof erol
(vitamin E), -karoten dan asam askorbat (vitamin C). -tokoferol (vitamin E) merupakan
antioksidan larut lemak yang berperan mencegah
peroksidasi lipid dari asam lemak tak jenuh dalam
membran sel. Adanya ikatan tak jenuh pada
tokoferol menyebabkan senyawa ini mudah
teroksidasi, sehingga dapat mereduksi radikal
bebas lipidik lebih cepat daripada oksigen. Asam
askorbat (vitamin C) adalah antioksidan larut dalam
air, berperan sebagai penangkap radikal bebas,
regenerasi antioksidan larut minyak (vitamin E
radikal), membantu metabolisme asam amino dan
kalsium serta mereduksi produk oksidasi yang tidak
diinginkan. Aktivitas asam askorbat menjadi lebih
efektif jika dikombinasikan dengan -tokoferol.
Pelapisan Benih (Seed Coating)
Penerapan teknologi seed coating sudah
banyak dilakukan pada tanaman hortikultura
dan beberapa tanaman industri seperti kemiri
dan karet. Pelapisan benih merupakan proses
pembungkusan benih dengan zat tertentu yang
bertujua n u ntu k: (1) meningkat kan kinerja
benih selama perkecambahan, (2) melindungi
benih dari gangguan atau pengaruh kondisi
lingkungan, (3) mempertahankan kadar air benih,
(4) menyeragamkan ukuran benih, (5) memudahkan
penyimpanan benih dan mengurangi dampak
kondisi ruang penyimpanan, dan (6) memperpanjang daya simpan benih4). Terdapat dua
tipe pelapisan benih yang telah dikomersialkan,
yaitu seed coating dan seed pelleting2). Perbedaan
utama keduanya adalah ukuran, bentuk, bobot
dan ketebalan lapisan yang dihasilkan. Coating
memungkinkan untuk menggunakan bahan yang
lebih sedikit dan bentuk asli benih masih terlihat
serta bobot benih hanya meningkat 0,1-2 kali
sedangkan pelleting dapat mengubah bentuk
benih yang tidak seragam menjadi bulat halus
dan seragam serta dapat meningkatkan bobot
benih hingga 2-50 kali3).
Pelapisan benih umumnya dilakukan dengan
menggunakan alat berbentuk silinder (drum) yang
diputar dengan kecepatan tertentu. Kecepatannya
bervariasi tergantung pada diameter drum, yaitu
antara 10-35 rpm. Industri benih memutakhirkan
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
Visualisasi pelapisan benih melalui Seed Coating
penggunaan teknologi pelapisan benih tradisional
dengan teknologi rotary coating untuk meningkatkan efisiensi proses pelapisan, yaitu dengan
meningkatkan kecepatan pelapisan benih dan
kehomogenan pelapis. Rotary coater dilengkapi
dengan rotor yang berputar dengan kecepatan
25-150 rpm dan spinning disc yang berputar
dengan kecepatan 1.500-6.000 rpm, sehingga
menciptakan aliran spiral partikel pelapis yang
bergerak melapisi benih dengan sangat cepat.
sebagai perambat dan penyimpan panas yang
rendah, serta harga relatif lebih murah sehingga
dapat menekan harga benih 4). Polimer untuk
pelapis benih idealnya memiliki karakter sebagai
berikut: (1) larut dalam air, (2) memiliki nilai
viskositas yang rendah, (3) memiliki konsentrasi
yang tinggi pada kondisi padat, (4) memiliki
pengaturan keseimbangan hidrofilik dan
hidrofobik, dan (5) dapat membentuk lapisan tipis
keras setelah dikeringkan.
Bahan pelapis yang digunakan untuk
melapisi benih harus memenuhi persyaratan,
antara lain; dapat mempertahankan kadar air
benih selama penyimpanan, dapat menghambat
laju respirasi, tidak bersifat toksik terhadap benih,
bersifat mudah pecah dan larut apabila terkena
air, bersifat porous, tidak mudah mencair,
higroskopis, tidak bereaksi dengan pestisida yang
digunakan dalam perawatan benih, bersifat
Bahan pelapis yang digunakan harus
kompatibel dengan benih, sehingga kualitas benih
tetap terjaga dan proses perkecambahan tidak
terganggu. Bahan kimia lain seringkali ditambahkan
pada formulasi pelapis dengan tujuan meningkatkan
performansi benih di lapangan, misalnya zat
pengatur tumbuh atau hormon sintetik, zat hara
mikro, mikroba, dan fungisida.
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
27 | 2 | Juni 2015
>> 16
Proses coating benih
Contoh benih padi yang sudah di- coating ; sesudah (kiri), sebelum (kanan)
27 | 2 | Juni 2015
17 <<
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi
seed coating, antara lain:
1. Sifat-sifat materi coating yang meliputi densitas,
ukuran partikel, daya serap, fluiditas,
kemampuan berinteraksi dengan air dan daya
adhesi.
2. Jenis benih
Kecepatan rotasi mesin aplikator seed coating harus disesuaikan dengan jenis dan
ukuran benih sehingga perlu optimasi terkait
dengan kecepatan putaran. Rotary coater
dapat menyebabkan pergesekan dan
meningkatkan suhu sampai 35OC. Untuk benih
yang sensitif dengan suhu, proses ini akan
menyebabkan kerusakan mekanis dan
fisiologis. Waktu pengeringan setelah coating
sangat tergantung dari peningkatan kadar air
benih. Beberapa spesies menunjukkan imbibisi
yang cepat pada 5-10 menit pertama, dan lama
waktu coating berkorelasi positif dengan waktu
pengeringan.
Penutup
Metode seed coating merupakan suatu tren
dalam bidang teknologi perbenihan untuk
mempertahankan kualitas benih selama
penyimpanan terutama benih kakao yang bersifat
rekalsitran. Seed coating juga merupakan upaya
untuk perbaikan mutu benih melalui penambahan
berbagai bahan aditif yang dapat meningkatkan
kualitas benih. Pengembangan metode seed
coating pada benih kakao perlu dikembangkan
guna mendukung pengembangan teknologi bahan
tanam unggul kakao yang masih menghadapi
kendala keterbatasan masa simpan benih.
Sumber Pustaka
1)
Bewley, J.D. & M. Black (1994). Seeds: Physiologi of
Development and Germination. 3rd Edition. Plenum
Press. London.
2)
Copeland, L.O. & M.B. McDonald (2001). Principles of
seed science and technology. 4th edition, Kluwer
Academic Publisher, Netherlands.
3)
Ilyas, S. (2003). Teknologi Pelapisan Benih. Makalah
Seminar Benih Pellet. Fakultas Pertanian. IPB.
Bogor. 16 hal.
4)
Warta
PUSAT PENELITIAN KOPI DAN KAKAO INDONESIA
Kuswanto, H. (2003). Teknologi Pemrosesan,
Pengemasan dan Penyimpanan. Kanisius.
Yogyakarta.
**0**
27 | 2 | Juni 2015
>> 18