MAKALAH PRODUKSI DAN PENYIMPANAN BENIH

PENGUJIAN KESEHATAN BENIH

Oleh:

Disusun Oleh:

Desi Arista H0711030

Eka Miftakhul J H0711036

Eko Eri S H0711037

Fitriana Rahmawati H0711043

Galuh Novikah WU H0711044

Himawan Joko R H0711048

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Benih merupakan faktor penting dalam meningkatkan keragaman dan

produksi tanaman. Benih berperan penting dalam menghasilkan tanaman yang

memiliki kualitas tinggi. Keberadaan benih juga sangat penting dalam

meningkatkan plasma nutfah untuk kepentingan pemuliaan tanaman. Benih

merupakan bahan tanam yang berasal dari pembiakkan secara generatif atau

juga disebut sebagai hasil dari persilangan. Proses budidaya, benih merupakan

faktor utama dalam produksi, tanpa benih proses budidaya tidak akan berjalan.

Proses budidaya tanaman akan dapat menghasilkan tanaman yang

berkualitas bila dalam proses budidaya tersebut menggunakan benih yang

berkualitas dan sehat. Benih yang sehat memiliki arti bahwa benih tersebut

bebas dari kontaminasi mikroba yang merugikan dimana nantinya dapat

mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan benih.

Banyaknya jenis penyakit tanaman penting yang merugikan berasal dari

benih yang telah terinfeksi sebelumnya yang menjadi sumber infeksi di lahan

pertanaman. Benih yang terinfeksi patogen dapat merupakan sumber patogen

penting di lahan pertanaman. Penularan penyakit dari benih ke kecambah

menyebabkan terjadinya infeksi primer dan merupakan sumber infeksi untuk

tanaman sekitarnya. Patogen yang terbawa benih mempunyai arti penting jika

ia berhasil menular ke tanaman yang berasal dari benih itu sendiri atau ke

tanaman sekitarnya.

Banyak patogen yang terbawa oleh benih bersifat fatogenetik. Penyakit

yang ditimbulkan oleh patogen tersebut dapat menyerang benih, kecambah,

tanaman muda maupun tanaman dewasa. Dari berbagai jenis patogen terbawa

benih, patogen dari golongan fungi telah dilaporkan mencapai jumlah kasus

yang paling banyak. Propagul patogen dapat terbawa benih dengan berbagai

cara yaitu pada permukaan benih, di dalam jaringan, dan bersama benih

dimana tidak terjadi hunbungan erat antara propagul dan permukaan benih.

Untuk mendapatkan benih yang bebas kontaminasi patogen maka perlu

dilakukan pengujian kesehatan benih. Pentingnya uji kesehatan benih

dilakukan karena penyakit yang disebabkan oleh keberadaan patogen pada

benih dapat mengganggu perkecambahan dan pertumbuhan benih dengan

demikian merugikan kualitas dan kuantitas hasil. Benih dapat menjadi

pengantar baik hama maupun penyakit ke daerah lain dimana hama dan

penyakit itu tidak ada sebelumnya. Pengujian kesehatan benih akan

mendeteksi dan dapat mengurangi kontaminasi patogen pada benih tersebut

sehingga dapat mengurangi resiko penurunan hasil produksi tanaman.

B. Tujuan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah:

1. Mengetahui definisi dan karakteristik benih yang sehat.

2. Mengetahui adanya patogen yang dapat menginfeksi benih.

3. Mengetahui cara-cara pengujian kesehatan benih.

II. PEMBAHASAN

A. Pengertian Kesehatan Benih

Kesehatan benih terutama ditandai oleh ada tidaknya penyakit yang

disebabkan oleh mikroorganisme seperti cendawan, bakteri, virus dan

penyakit yang disebabkan oleh hewan seperti cacing dan serangga, atau secara

fisiologis karena adanya kekurangan unsur mikro. Kebanyakan patogen yang

terbawa benih menjadi aktif segera setelah benih disebar atau disemaikan.

Sebagai akibatnya benih menjadi busuk atau terjadi damping off sebelum atau

sesudah benih berkecambah.

Benih dikatakan sehat jika benih tersebut bebas dari patogen, baik

berupa bakteri, cendawan, virus maupun nematoda. Patogen adalah suatu

kesatuan hidup yang dapat menyebabkan penyakit sedangkan patogenisitas

adalah kemampuan relatif dari suatu patogen untuk menyebabkan penyakit.

Penyakit yang ditimbulkannya kemungkinan dapat terjadi pada kecambah,

tanaman muda ataupun tanaman yang telah dewasa. Semua golongan patogen

seperti cendawan, bakteri, virus, dan nematoda dapat terbawa oleh benih. Hal

ini dapat terjadi karena benihnya telah terinfeksi atau kerena kontaminasi pada

permukaan benih.

Terdapat beberapa pengaruh penyakit terbawa benih antara lain:

1. Penyakit terbawa benih berpengaruh baik langsung maupun tidak langsung

terhadap kualitas benih komersial.

2. Patogen terbawa benih tanaman telah mengintroduksi penyakit ke

pertanaman baru sehingga menyebabkan kehilangan hasil dan menurunkan

kualitas produksi.

3. Menurunkan daya tumbuh benih di lapang.

4. Penyakit terbawa benih juga berdampak pada pengujian mutu benih

dilaboratorium seperti rendahnya daya berkecambah benih akibat infeksi

benih maupun kecambah selama masa pengujian.

5. Patogen terbawa benih juga dapat menurunkan kualitas benih selama masa

penyimpanan.

Berdasarkan masa hidup, benih dapat dibedakan atas benih orthodoks

dan rekalsitran. Pada umumnya benih tanaman perkebunan untuk komoditas

unggulan tergolong rekalsitran antara lain kakao, karet, kelapa dalam, pala dan

cengkeh. Benih orthodoks mempunyai masa hidup yang panjang, dapat

dikeringkan hingga kadar air 5% tanpa mengalami kerusakan dan juga toleran

pada suhu rendah. Sedangkan benih rekalsitran tidak dapat dikeringkan hingga

di bawah kadar air 30% tanpa mengalami kerusakan dan tidak toleran pada

suhu rendah. Benih rekalsitran mempunyai masa hidup yang singkat dan sukar

untuk disimpan sebab kadar airnya tinggi sehingga mudah terkontaminasi

mikrobia dan lebih cepat mengalami kemunduran. Apabila disimpan pada

suhu di bawah nol akan menyebabkan terbentuknya kristal es yang dapat

merusak membran sel dan terjadinya pembekuan. Dalam Sukarman dan

Hasanah (2003) menyebutkan bahwa pada kadar air 18-40% benih telah

mencapai masak fisiologis, laju respirasi tinggi serta benih peka terhadap

deteriorasi, cendawan, hama dan kerusakan mekanis. Sehingga dengan

demikian pada tanaman perlu adanya pengujian kesehatan untuk mendapatkan

bibit bermutu tinggi.

Pengujian kesehatan benih adalah melihat kesehatan benih secara

seksama, apakah benih tersebut mengandung patogen yang menyebabkan

benih terjadi penyimpangan atau perubahan dari keadaan normal yang

menyebabkan benih tersebut tidak bisa melakukan fungsinya secara normal

sebagai bahan perbanyakan tanaman. Benih bermutu dengan kualitas yang

tinggi selalu diharapkan oleh petani. Oleh karena itu, benih harus selalu dijaga

kualitasnya sejak diproduksi oleh produsen benih, dipasarkan hingga sampai

di tangan petani untuk proses penanaman. Untuk menjaga kualitas benih

tersebut, maka peranan pengujian benih menjadi sangat penting dan harus

dilakukan terhadap benih baik ditingkat produsen benih, pedagang benih

maupun pada tingkat petani.

B. Uji Kesehatan Benih

Menurut ISTA (2010) Pengujian kesehatan benih bertujuan untuk

mengetahui status kesehatan dari suatu kelompok benih. Pengujian ini perlu

dilakukan karena banyak mikroorganisme terbawa benih yang bersifat

patogenik. Patogen yang terbawa oleh benih dapat berupa cendawan, bakteri,

virus dan nematode.

Metode pengujian kesehatan benih yang digunakan tergantung pada

jenis benih, jenis patogen yang mungkin terbawa benih dan tujuan pengujian.

Penentuan metode tersebut dimaksudkan agar deteksi dan identifikasi patogen

terbawa benih dapat dilakukan dengan mudah dan akurat. Hal tersebut berarti

pengujian untuk suatu contoh benih dapat digunakan lebih dari satu metode

pengujian kesehatan benih.

Patogen yang terbawa oleh benih dapat diklasifikasikan kedalam

beberapa golongan yaitu :

a. Cendawan

Merupakan patogen yang paling banyak terbawa dan menginfeksi

benih.   Patogen ini memiliki kasus terbanyak dalam penginfeksian

terhadap benih.

b. Bakteri

Bakteri yang menginfeksi benih biasanya sangat tahan terhadap

kekeringan. Bakteri ini dapat menyebabkan bercak-bercak di permukaan

kulit benih. Bakteri yang ditularkan melalui benih adalah tergolong dalam

jenis Cory-nebacterium, Pseudomonas, dan Xanthomonas.

c. Virus

Virus yang menginfeksi benih biasanya ditularkan oleh tanaman

induk. Dengan demikian virus tersebut terdapat dalam jaringan benih.

Meskipun demikian seringkali tedapat virus yang terdapat pada permukaan

benih.

d. Nematoda

Nematoda tercampur ke dalam benih bersama-sama dengan kotoran

yang ikut terbawa pada waktu benih tersebut menjalani prosessing.

Menurut Sutopo (2002) pentingnya uji kesehatan benih dilakukan adalah

karena penyakit pada benih dapat mengganggu perkecambahan dan

pertumbuhan benih dengan demikian merugikan kualitas dan kuantitas hasil,

benih dapat menjadi pengantar baik hama maupun penyakit ke daerah lain

dimana hama dan penyakit itu tidak ada sebelumnya. Sehingga baik

cendawan, bakteri, virus dan serangga (hama lapang dan gudang) yang semula

dari infeksi yang terbawa oleh benih dapat merusak tanaman, dengan

dilakukan uji kesehatan benih patogen akan terdeteksi dan dapat mengurangi

penyakit pada benih tersebut.

Patogen yang menginfeksi benih dapat menyebabkan benih menjadi:

a. Berubah secara fisik dan kimiawi

b. Berkecambah secara abnormal

c. Tidak dapat berkecambah

d. Kecambahnya tidak mampu muncul kepermukaan lahan

e. Hasil pengujian viabilitas kecambahnya jadi terpengaruh

Pengujian kesehatan benih berdasarkan pada patogen yang menginfeksi

meliputi:

1. Pengujian Cendawan

Infeksi cendawan pada benih dapat menyebabkan kehilangan

viabilitas, peningkatan asam lemak bebas, penurunan kadar gula,

menimbulkan bau tidak enak dan perubahan warna (Justice et al. 2002).

Cendawan terbawa benih dapat menimbulkan penyakit pada tanaman

sebelum benih berkecambah, pada waktu tanaman masih muda atau

menjelang berbunga atau berbuah. Selain dapat menyebabkan penyakit

pada tanaman itu sendiri, cendawan dapat pula menjadi sumber infeksi

untuk tanaman lain. Cendawan dapat mempertahankan diri di lapang

misalnya pada sisa tanaman dan gulma. Pada keadaan ini cendawan

tersebut akan menjadi sumber inokulum. Meskipun pada saat penanaman

menggunakan benih yang sehat, tanaman akan tetap terserang penyakit.

Cendawan terbawa benih dapat bertahan lama di lapang (Sugiharso et al.

1980). Informasi tentang asosiasi cendawan pada benih serta peran dari

masing-masing cendawan sangat dibutuhkan untuk mendapatkan bibit dan

tanaman sehat di lapang.

Terdapat beberapa teknik dalam pengujian Cendawan :

a. Teknik inkubasi cendawan dengan metode blotter test (Metode kertas

saring)

Benih disterilkan dengan natrium hipoklorit 1% selama 1 menit

kemudian dibilas dengan aquadest steril sebanyak 3 kali dan

dikeringkan dengan tissue steril. Kemudian benih disusun pada

petridish yang telah dilapisi kertas saring steril. Petridish diletakkan di

ruang inkubasi dibawah lampu NUV (Near Ultra Violet) dengan 12

jam gelap dan 12 jam terang selama 7 hari. Setelah 7 hari pertumbuhan

cendawan diamati dengan menggunakan compound mikroskop.

b. Teknik inkubasi cendawan dengan metode agar test

Benih disterilkan dengan natrium hipoklorit 1% selama 1 menit

kemudian dibilas dengan aquadest steril sebanyak 3 kali dan

dikeringkan dengan tissue steril. Untuk benih besar, benih dipotong

terlebih dahulu sedangkan untuk benih kecil langsung ditanam pada

media agar (PDA) yang telah disiapkan di petridish. Petridish

diletakkan di ruang inkubasi dibawah lampu NUV (Near Ultra Violet)

dengan 12 jam gelap dan 12 jam terang selama 7 hari. Setelah 7 hari

pertumbuhan cendawan diamati dengan menggunakan compound

mikroskop.

2. Pengujian Bakteri

Pada pengujian bakteri patogen terbawa benih hal yang perlu

diperhatikan adalah kesterilan media tumbuh dan ruang kerja. Penggunaan

media yang tidak steril atau ruang kerja tidak steril kemungkinan besar

akan terjadi kontaminasi sehingga akan menyulitkan dalam

mengidentifikasi bakteri yang terdapat pada benih tersebut. Langkah-

langkah pelaksanaan pengujian kesehatan benih untuk bakteri terbawa

benih meliputi:

a. Persiapan Media Agar (NA, YDC, MS dan King’B)

1) Persiapan media agar dalam cawan Petri (untuk pengamatan isolat)

2) Persiapan media agar dalam tabung reaksi (untuk koleksi bakteri)

3) Sterilisasi alat dan bahan

b. Ekstraksi Bakteri dari Benih

Tujuan ekstraksi bakteri adalah untuk mengeluarkan bakteri dari

dalam atau yang berada pada benih, sehingga dapat diisolasi pada

media yang sesuai. Adapun cara-cara ekstraksi:

a) Metode penghancuran benih

b) Metode perendaman benih yang masih utuh dalam air

c) Ekstraksi bakteri dengan menabur benih langsung pada media agar

(Direct planting)

c. Pengujian Karakter Fisiologi Bakteri Terbawa Benih (Balai Besar

PPMBTPH)

d. Reaksi Gram (Uji KOH)

Uji ini dilakukan untuk membedakan antara bakteri yang bersifat gram

positif dengan gram negatif.

a) Mencampurkan satu lup bakteri dengan 2 tetes larutan KOH 3%

b) Amati

Catatan:

Apabila terbentuk lendir setelah diaduk dengan jarum ose

berarti bakteri tersebut bersifat gram negatif. Sebaliknya apabila

tidak terbentuk lendir berarti bakteri bersifat gram positif.

e. Uji Katalase

1. Teteskan larutan H2O2 3% pada gelas obyek

2. Mengambil satu lup bakteri yang berumur 48 jam

3. Dari media NA dan campurkan pada larutan H2O2 3%

4. Amati

Catatan: Adanya gelembung-gelembung gas (oksigen) menunjukkan

reaksi yang positif, berarti organism yang bersangkutan

menghasilkan enzim katalase yang mengubah air dan oksigen.

f. Uji Oksidase Kovac’s

1. Kertas filter ditetesi dengan 1% (w/v) larutan

2. Tetramethyl-p-phenylenediamine yang baru dibuat

3. Bakteri digoreskan pada kertas filter

4. Amati setelah 10 detik

Catatan: Apabila kertas filter berubah warna sebelum 10 detik,

berarti bereaksi positif dan apabila tidak berubah warna berarti bakteri

tersebut bereaksi negatif

g. Uji Hipersensitifitas

1. Siapkan suspense bakteri dengan konsentrasi 10 cfu

2. Ambil suspense dengan jarum suntik 1 ml

3. Inkubasikan tanaman selama 24-28 jam

4. Amati

h. Uji patogenitas

1. Isolat murni berumur 24-48 jam

2. Bakteri yang tumbuh disuspensi dengan NB atau air steril

3. Inokulasi ke tanaman inang

4. Amati

i. Uji Virulensi

Pengujian ini dimaksudkan untuk membedakan antara bakteri

Pseudomonas solanacearum Syn Ralstonia solanacearum yang virulen

dan tidak virulen. R. solanacearum yang virulen terlihat sebagai koloni

bulat dan berlendir, dengan tepi berwarna putih dan bagian pusat koloni

berwarna pink. R. solanacearum yang tidak virulen koloninya tidak

berlendir dengan pusat yang berwarna merah tua, bentuknya bulat kecil,

tanpa atau sedikit dikelilingi warna putih.

3. Pengujian Virus

Benih memegang peranan penting dalam budidaya tanaman. Kualitas

benih yang baik merupakan syarat penting untuk mendapatkan produksi yang

tinggi dan menguntungkan. Salah satu karakter mutu adalah tidak terdapatnya

patogen terbawa benih, yang salah satunya adalah virus.

Masalah penyakit yang disebabkan oleh virus menjadi aspek yang

penting karena beberapa hal, yaitu:

a. Benih dari beberapa komoditas dilaporkan mengandung virus sehingga

benih   dapat menjadi sumber infeksi.

b. Di alam penyakit yang disebabkan oleh virus ditularkan oleh serangga

(vektor) yang banyak terdapat pada tanaman yang dibudidayakan.

c. Varietas tanaman budidaya yang memiliki ketahanan tinggi terhadap virus

masih  sangat jarang.

Kerugian secara ekonomis akibat serangan virus sering tidak dapat

diketahui secara pasti, karena pada kondisi lapang infeksi virus atau patogen

lainnya sering terjadi secara simultan. Berdasarkan hasil penelitian secara

umum dapat dikatakan bahwa kerugian karena serangan virus dapat berkisar

dari 10 sampai dengan 90%, tergantung dari berbagai aspek yang terkait

dengan bagaimana pola budidaya yang dilakukan (Balitsa 2006).

Untuk mengetahui ada tidaknya gejala virus pada suatu tumbuhan dapat

dilakukan melalui beberapa pengujian antara lain:

a. Pengujian Growing on Test

1. Menyiapkan media tanam pasir dan kompos (1:1).

2. Mengambil benih secara acak dari sampel benih dan menanam benih

tersebut pada media yang telah disiapkan.

3. Mengamati dan mencatat gejala-gejala yang timbul pada tanaman.

b. Pengujian Tanaman indikator

1. Menyiapkan tanaman indicator misalnya tembakau.

2. Menyiapkan ekstrak daun yang memiliki gejala terserang virus.

3. Menaburi daun tanaman indicator dengan carborundrum.

4. Mengolesi daun indicator tersebut dengan ekstrak daun dengan

menggunakan cotton bud.

5. Kemudian daun tersebut disemprot dengan aquades dan dibiarkan

selama 3-4 hari atau setelah menunjukkan adanya gejala.

c. Pengujian Ellisa

Metode Ellisa disebut juga metode langsung (Direct Elisa/DAS

Elisa) yang merupakan metode pengujian untuk mengetahui suatu sampel

mengandung virus atau tidak. Adapun langkah-langkah dalam pengujian

Ellisa yaitu:

1) Persiapan Buffer. terdapat beberapa buffer yang digunakan dalam

pengujian Ellisa, antara lain:

0,05 M Larutan buffer carbonate pH 9,6 (Coating Buffer)

0,1 M PBS pH 7,4 (larutan stok 5x)

0,02 M PBS – Tween (PBS-Tween)

Sample extraction buffer (sampel buffer) pH 7,4

Conjugate buffer

Substrate buffer ph 9,8 (10% Diethanolamine)

Larutan 3 M NaOH 

2) Prosedur kerja elisa:

a) Isi plate dengan coating buffer + IgG CMV  

b) Inkubasi plate pada T:37oC selama 2-3 jam    

c) Cuci plate dengan washing buffer

d) Isi plate dengan SAP + ekstrak buffer

e) Inkubasi pada T: 4oC 1 malam

f) Cuci plate dengan washing buffer

g) Isi plate dengan conjugate buffer + AB Label        

h) Inkubasi plate pada T:37oC selama 4 jam

i) Cuci plate dengan washing buffer

j) Isi plate dgn substrate buffer+ P-nitrophenylphosphate

k) Inkubasi pada suhu ruang selama 30 menit- 60 menit.

 

III. KESIMPULAN

Kesimpulan dari pembahasan makalah ini antara lain:

a. Pengujian kesehatan benih bertujuan untuk mengetahui status kesehatan dari

suatu kelompok benih. Pengujian ini perlu dilakukan karena banyak

mikroorganisme terbawa benih yang bersifat patogenik.

b. Benih dikatakan sehat jika benih tersebut bebas dari patogen, baik berupa

bakteri, cendawan, virus maupun nematoda.

c. Metode pengujian kesehatan benih yang digunakan tergantung pada jenis

benih, jenis patogen yang mungkin terbawa benih dan tujuan pengujian.

d. Pengujian kesehatan benih berdasarkan pada patogen yang menginfeksi

meliputi pengujian cendawan, bakteri dan virus.

e. Benih harus selalu dijaga kualitasnya sejak diproduksi oleh produsen benih,

dipasarkan hingga sampai di tangan petani untuk proses penanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Copeland, LO and McDonald 1995. Principles of Seed Science and Technology. New York.: Chapman and Hall Press.

Fadhilah S 2011. Makalah disampaikan pada peserta magang di Balai Besar PPMBTPH. Pada tanggal 17-21 Oktober 2011.

Hartati 2011. Makalah disampaikan pada peserta magang di Balai Besar PPMBTPH. Pada tanggal 17-21 Oktober 2011.

ISTA 2010. International Rules for Seed Testing Edition 2010. Switzerland: ISTA Co.

Metode Pengujian Mutu Benih Tanaman Pangan dan Holtikultura 2010. BBP2MB-TPH Dirjen Tanaman Pangan. Kementrian Pertanian.

Pedoman Laboratorium Pengujian Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura 2006. Dirjen tanaman Pangan dan Holtikultura. Departemen Pertanian.

Sukarman dan Hasanah M 2003. Perbaikan Mutu Benih Aneka Tanaman Perkebunan Melalui Cara Panen dan Penanganan Benih. J. Litbang Pertanian 22(1).

Sutopo 2002. Teknologi Benih. Universitas Brawijaya. Jakarta: Raja Grafindo Persada.