BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih serta Laboratorium Pasca Panen, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor, Dramaga, Bogor pada bulan Februari-Mei 2011. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih jagung varietas NT-10, kertas merang, aquades, kain strimin, label, dan solatif. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kosmotektor tipe XP-314 dan toples inkubasi (Gambar 1), germinator tipe IPB 72-1, alat pengepres kertas IPB 75-1, mesin pengusangan cepat (MPC) fisik, oven 105°C, oven 60°C, desikator, termohigro-meter, dan timbangan digital.
Gambar 1. Alat Kosmotektor Tipe XP-314
Metode Penelitian Penelitian ini terdiri dari enam kombinasi perlakuan antara lama pengovenan serta lama pelembaban dengan vigor benih jagung. Vigor benih jagung terdiri empat taraf, yaitu tanpa pengusangan (V1), pengusangan secara fisik selama 4 hari (V2), pengusangan secara fisik selama 5 hari (V3), dan pengusangan secara fisik selama 6 hari (V4). Empat taraf vigor tersebut kemudian diberi perlakuan awal, yaitu pengovenan selama 15 menit (O1), pengovenan selama 30 menit (O2), pengovenan selama 45 menit (O3), pelembaban selama 10
9
jam (L1), pelembaban selama 15 jam (L2), dan pelembaban selama 20 jam (L3). Perlakuan pengovenan dan pelembaban benih dilakukan sebagai perlakuan awal sebelum prngukuran laju respirasi. Semua kombinasi perlakuan diulang sebanyak tiga kali, sehingga jumlah satuan percobaan adalah 72 satuan. Penelitian ini menggunakan dua pendekatan, yaitu analisis regresi linier sederhana dan analisis korelasi regresi. Pendekatan pertama dengan analisis regresi linier sederhana bertujuan untuk mengetahui dan menduga hubungan antara berbagai peubah viabilitas dan vigor benih dengan peubah laju respirasi benih, dari analisis tersebut akan diperoleh persamaan regresi yaitu : y = a + bx Keterangan : y = Peubah laju respirasi benih (Peubah tetap) a = Titik potong garis dengan sumbu y b = Kemiringan garis x = Peubah viabilitas dan vigor benih (Peubah bebas) Pendekatan kedua adalah analisis korelasi regresi antara berbagai peubah viabilitas dan vigor dengan peubah laju respirasi benih. Sumbu x adalah peubah viabilitas dan vigor benih, sedangkan sumbu y adalah peubah laju respirasi benih. Nilai koefisien korelasi (r) digunakan untuk melihat keeratan hubungan. Nilai koefisien korelasi yang mendekati 1 (r ≈ 1) menggambarkan adanya keeratan hubungan atau korelasi antara antara berbagai peubah viabilitas dan vigor dengan laju respirasi benih. Viabilitas dan vigor benih dapat dideteksi melalui persamaan regresi berdasarkan nilai respirasi apabila koefisien korelasinya nyata.
10
Pelaksanaan Penelitian Pembuatan Lot Benih Satu lot (kelompok) benih jagung dibagi menjadi empat lot baru kemudian diberi taraf perlakuan vigor yang berbeda pada setiap lot, terdiri perlakuan tanpa pengusangan (V1), pengusangan secara fisik selama 4 hari (V2), pengusangan secara fisik selama 5 hari (V3), dan pengusangan secara fisik selama 6 hari (V4). Penderaan dengan Metode Pengusangan Cepat Fisik Penderaan dengan metode pengusangan cepat fisik benih dilakukan untuk memperoleh beragam status viabilitas dan vigor benih. Benih jagung yang didera, dipaparkan secara merata di dalam kain strimin kemudian diuapkan dalam Mesin Pengusangan Cepat (MPC) fisik pada suhu 40-450C dengan kondisi RH yang tinggi ( mendekati 100%) selama 4 hari (V2), 5 hari (V3), dan 6 hari (V4). Setelah benih mengalami penderaan, kadar air benih meningkat (Lampiran 1). Benih selanjutnya dipaparkan pada suhu ruang selama lima hari dengan tujuan kadar air benih mencapai kesetimbangan sehingga kadar air pada semua perlakuan penderaan dapat seragam dan tidak menjadi faktor yang mempengaruhi dalam pengujian viabilitas serta vigor benih. Pengujian Viabilitas dan Vigor Benih dengan Indikasi Langsung Pengujian viabilitas dan vigor (indikasi langsung) digunakan sebagai pembanding dengan pengujian respirasi benih (indikasi tidak langsung). Benih jagung yang telah didera kemudian dikelompokkan berdasarkan lot, lalu dikecambahkan pada kertas merang melalui metode UKD-dp pada Alat Pengecambah Benih (APB) tipe 72-1. Pengecambahan dilakukan tiga ulangan untuk masing-masing taraf vigor. Setiap ulangan menggunakan 50 butir benih jagung, yaitu 25 butir untuk daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, dan berat kering kecambah normal, 25 butir untuk indeks vigor, keserempakan tumbuh, dan kecepatan tumbuh.
11
Pengukuran Laju Respirasi dengan Kosmotektor Empat lot benih jagung yang memiliki taraf vigor berbeda kemudian diberi perlakuan pengovenan dan pelembaban (Gambar 2). Perlakuan pengovenan dilakukan pada suhu 60ºC selama 15 menit (O1), 30 menit (O2), dan 30 menit (O3). Sebelum dimasukkan ke dalam oven, benih dilembabkan selama 10 jam menggunakan kertas stensil basah untuk mengimbibisi benih sehingga memicu laju respirasi benih, karena benih tidak akan terukur laju respirasinya jika dalam keadaan kering. Benih yang telah dilembabkan, ditimbang sebanyak 40 gram (±100 butir) dan dimasukkan ke dalam toples lalu ditutup rapat kemudian di masukkan ke dalam oven bersuhu 60ºC selama 15 menit (O1), 30 menit (O2), dan 45 menit (O3) yang dilakukan sebanyak tiga ulangan untuk setiap perlakuan. Setelah dikeluarkan dari oven, benih diinkubasi selama 24 jam untuk dilakukan pengukuran laju respirasi berdasarkan jumlah CO2 yang dihasilkan. Perlakuan pelembaban dilakukan selama 10 jam (L1), 15 jam (L2), dan 20 jam (L3). Benih dilembabkan dengan kertas stensil yang basah untuk mengimbibisi air agar dapat memacu laju respirasi benih. Benih yang telah dilembabkan, ditimbang sebanyak 40 gram (±100 butir) sebanyak tiga ulangan untuk setiap perlakuan dan dimasukkan ke dalam toples lalu ditutup rapat kemudian diinkubasi selama 24 jam untuk dilakukan pengukuran laju repsirasi berdasarkan jumlah CO2 yang dihasilkan menggunakan alat kosmotektor. Toples yang digunakan untuk inkubasi benih, berbentuk bulat, bervolume 300 ml dan berteutup datar. Tutupnya telah dilubangi terlebih dahulu dengan diameter 1 cm sebanyak dua buah lalu diberi sekrup dan selang penutup untuk dihubungkan dengan selang kosmotektor . Ketika benih diinkubasi, pinggiran tutup toples dan dan selang penutup pada tutup toples dilapisi plastik wrap dan isolasi untuk mengurangi kebocoran gas. Setelah benih diinkubasi selama 24 jam, kemudian dilakukan pengukuran jumlah CO2 dengan kosmotektor. Selang penutup yang ada pada tutup toples dilepas lalu ditutup menggunakan ujung ibu jari untuk mencegah keluarnya gas CO2, kemudian masukkan selang kosmotektor. Tunggu beberapa saat sampai skala persentase CO2 terukur pada kosmotektor, lalu catat dan dikonversi ke dalam satuan mg CO2 /kg/jam.
12
Pengamatan Tolok ukur yang diamati adalah sebagai berikut : 1. Daya berkecambah (DB) Pengukuran daya berkecambah (%) dihitung berdasarkan perbandingan jumlah kecambah normal pada hitungan pertama dan kedua yang dibandingkan dengan jumlah total benih yang ditanam. Hitungan pertama adalah 4 hari setelah pengecambahan dan hitungan kedua adalah 7 hari setelah pengecambahan, dengan rumus sebagai berikut : DB(%)=
∑ kecambah normal hitungan I + hitungan II x 100% ∑ benih yang dikecambahkan
2. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah kecambah normal dan kecambah abnormal pada hari terakhir pengamatan, dengan rumus sebagai berikut : PTM(%) =
∑ kecambah tumbuh (normal+abnormal) x 100% ∑ benih yang dikecambahkan
3. Indeks Vigor (IV) Pengamatan dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan pertama (Hari ke-4), dan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : IV(%)=
∑ kecambah normal hitungan I x 100% ∑ benih yang dikecambahkan
4. Keserempakan Tumbuh (KST) Pengamatan keserempakan tumbuh diukur berdasarkan kecambah normal kuat (KNK) dibagi jumlah benih yang ditanam. Pengamatan dilakukan pada hari antara pengamatan I dan pengamatan II . KNK adalah kecambah yang memiliki kinerja kuat diantara kecambah yang tumbuh normal (KST) dapat dihitung dengan rumus : KST (%) =
∑ kecambah normal kuat x 100% ∑ benih yang ditanam
13
5. Kecepatan Tumbuh (KCT) Kecepatan tumbuh diukur berdasarkan jumlah tambahan perkecambahan setiap hari atau etmal selama kurun waktu perkecambahan. Pengamatan dilakukan setiap hari setelah munculnya kecambah normal hari pertama pengamatan hingga hari terakhir pengamatan. Kecepatan tumbuh dihitung dengan rumus : tn
KCT (% per etmal) = n=0
N t
Keterangan : t = Waktu pengamatan N = presentase kecambah normal setiap waktu pengamatan tn = waktu akhir pengamatan 6. Berat Kering Kecambah Normal (g) Pengukuran berat kering kecambah normal dilakukan di akhir pengamatan. Caranya dengan membuang bagian endosperma dari kecambah normal dan dioven selama 3 x 24 jam pada suhu 60 ºC, kemudian dimasukkan ke dalam desikator, setelah dingin ditimbang berat keringnya. 7. Respirasi Benih Respirasi dihitung berdasarkan jumlah CO2 yang dihasilkan selama proses respirasi, dihitung dengan rumus :
Keterangan:
L=
V × K × 1.76 W×B
L
= Laju respirasi (mg CO2/kg/jam)
V
= Volume udara bebas dalam toples (volume toples-volume bahan) dalam ml
K
= Kadar CO2 setelah inkubasi (%) - kadar CO2 sebelum inkubasi (0,03%)
W = Waktu inkubasi (jam) B
= Bobot bahan (kg)
Nlai 1,76 merupakan konstanta gas.
14
1 Lot Benih Jagung Hibrida Varietas NT-10
Pembuatan Empat Lot Benih : 1. 2. 3. 4.
Benih tidak diusangakan (disimpan di ruang AC) Pengusangan Cepat Fisik selama 4 Hari Pengusangan Cepat Fisik selama 5 hari Pengusangan Cepat Fisik selama 6 Hari
Penyamaan Kadar Air Benih (Benih dipaparkan pada suhu ruang selama 5 Hari)
Analisis Viabilitas dan Vigor Benih : 1. Daya Berkecambah 2. Potensi Tumbuh Maksimum 3. Indeks vigor 4. Keserempakan Tumbuh 5. Kecepatan Tumbuh 6. Berat kering Kecambah Normal
Pelembaban selama 10 Jam
Pelembaban Benih selama: 1. 10 Jam 2. 15 Jam 3. 20 Jam
Pengovenan Benih selama : 1. 15 Menit 2. 30 Menit 3. 45 Menit
Inkubasi Benih dalam Toples selama 24 jam Pengukuran Laju Respirasi Benih dengan Kosmotektor
Gambar 2. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
