PEMANFAATAN Methylobacterium spp. PADA INVIGORASI … · In screen house experiment there was no...

PEMANFAATAN Methylobacterium spp. PADA INVIGORASI

DAN TEKNIK COATING UNTUK MENINGKATKAN VIGOR

BENIH KEDELAI

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

RATRI TRI HAPSARI

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN

SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Pemanfaatan

Methylobacterium spp. pada Invigorasi dan Teknik Coating Untuk Meningkatkan

Vigor Benih Kedelai” adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi

pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi

mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan

maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan

dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Januari 2013

Ratri Tri Hapsari

NIM. A251100061

ABSTRACT

RATRI TRI HAPSARI. Utilization of Methylobacterium spp. in Invigoration and

Seed Coating Technique for Enhancing Soybean Seed Vigor. Under direction of

ENY WIDAJATI, SELLY SALMA, MARYATI SARI.

Soybean seed deterioration is one of the problem in supplying high seed

quality in tropical environtment such as Indonesia. Methylobacterium spp. for

invigoration and enhancing soybean seed storage by coating technique can be

used to solve this problem. The aims of the research were: (1) to find out the

potency of Methylobacterium spp. for soybean seed invigoration, (2) to get

Methylobacterium spp coating formulation to enhancing soybean seed storage. (3)

to enumerate viable Methylobacterium spp. in coated seed during open storage.

Experiments were conducted in Soil Biology Laboratory and Screen House

Indonesian Soil Research Institute (ISRI), PT. East West Seed Indonesia

Laboratory, Seed Technology Laboratory IPB, Bogor from November 2011 to

July 2012. The research materials were soybean seed (Argomulyo), four isolates

of Methylobacterium spp namely TD-TPB3, TD-J7, TD-TM3 and TD-TM1. The

research consisted of two experiment (1) Methylobacterium spp application for

seed invigoration in different viability, (2) Methylobacterium spp. application

with seed coating at various storage period. The first experiment using

Randomized Complete Block Design factorial. The first factor were six levels

invigoration aplication i.e: control, soaking seed by steril water, soaking seed by

TD-TPB3, soaking seed by TD-J7, soaking seed by TD-TPB3 + TD-TM3, and

soaking seed by TPB-3 + TD-J7. Second factor were different seed viabiliaty, i.e:

V1 (seed germination: 78 %); V2 (seed germination: 83 %); V3 (seed

germination: 94 %). The second experiment using Nested Design. The first factor

was storage period, i.e: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 month. Second factor were 11 level

formulations: control, coating with arabic gum, coating with arabic gum +

tochopherol 800 ppm, coating with arabic gum + TD-TM1, coating with arabic

gum + TD-TM3, coating with arabic gum + TD-TPB3, coating with arabic gum

+ TD-TPB3 + TD-TM1, coating with arabic gum + TD-TPB3 + TD-TM3,

coating with arabic gum + peat, coating with arabic gum + TD-TPB3 + TD-TM1

+ peat, coating with arabic gum + TD-TPB3 + TD-TM3 + peat. The result

showed that at laboratory level, invigoration enhancing vigor index 8.9-20.6 %,

and hypocotyls length 1.5-2.5 cm compare to control. In screen house experiment

there was no significant improvement for vegetative stage in soybean. Coating

with formula arabic gum, arabic gum + tochopherol 800 ppm, and arabic

gum+TD-TM3 consistently maintain significant higher seed germination (SG) and

germination rate (GR) seed viability until 6 month storage compare to control also

have no significant vigor index (VI) compare to control. Coating formula with

peat resulting low SG (78.3-80.7 %), whereas coating formula with

Methylobacterium spp resulting higher SG (81.3-86.7 %) compare to without

coating (79.3 %) after 6 month storage. Methylobacterium spp. still viable in

formula coated seed until 6 month storage. Colony number decrease from 5.00 x

104

- 1.80 x 107 cfu g

-1 seed to 1 x 10

1 - 1.14 x 10

2 cfu g

-1seed at 6 month storage.

Keywords: Tochopherol, arabic gum, Glycine max, seed longevity

RINGKASAN

RATRI TRI HAPSARI. Pemanfaatan Methylobacterium spp. pada Invigorasi dan

Teknik Coating Untuk Meningkatkan Vigor Benih Kedelai. Dibimbing oleh ENY

WIDAJATI, SELLY SALMA, MARYATI SARI.

Kemunduran benih kedelai merupakan salah satu masalah dalam penyedian

benih bermutu di lingkungan tropis seperti Indonesia. Methylobacterium spp. pada

teknik coating dan invigorasi dapat dimanfaatkan sebagai salah satu upaya untuk

memecahkan masalah tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) Mengetahui

potensi Methylobacterium spp. untuk invigorasi benih kedelai, (2) mendapatkan

formulasi coating dengan Methylobacterium spp. yang dapat mempertahankan

viabilitas benih selama di penyimpanan, (3) mengetahui jumlah Methylobacterium

spp. yang hidup pada coating benih kedelai selama penyimpanan.

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tanah dan Rumah

Kaca Balai Penelitian Tanah (Cimanggu-Bogor), Laboratorium PT. East West

Seed Indonesia (Purwakarta) dan Laboratorium Teknologi Benih IPB (Bogor)

pada bulan November 2011 sampai Juli 2012. Bahan yang digunakan dalam

penelitian ini adalah benih kedelai Argomulyo dan empat isolat Methylobacterium

spp, yaitu TD-TPB3, TD-TM1, TD-TM3, TD-J7.

Penelitian ini terdiri atas dua percobaan, yaitu (1) Aplikasi

Methylobacterium spp. untuk invigorasi pada benih kedelai. (2) aplikasi

Methylobacterium spp untuk mempertahankan daya simpan benih kedelai dengan

teknik coating pada berbagai periode simpan. Percobaan satu menggunakan

Rancangan Acak Kelompok faktorial. Faktor pertama adalah aplikasi invigorasi,

yaitu: kontrol (tanpa aplikasi perendaman air/isolat), perendaman benih dengan air

steril, perendaman benih dengan Methylobacterium TD-TPB3, perendaman benih

dengan Methylobacterium TD-J7, perendaman benih dengan Methylobacterium

TD-TPB3+TD-TM3, perendaman benih dengan Methylobacterium TD-

TPB3+TD-J7. Faktor kedua adalah tingkat viabilitas awal benih yang berbeda,

yaitu: V1 (DB: 78 %); V2 (DB: 83 %); V3 (DB: 94 %).

Percobaan kedua, menggunakan Rancangan Petak Tersarang (Nested

Design). Faktor pertama sebagai petak utama adalah periode simpan benih yaitu:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 bulan. Faktor kedua sebagai anak petak adalah formulasi coating

dengan Methylobacterium spp., yaitu: (1) kontrol (tanpa coating), (2) coating

arabic gum, (3) coating arabic gum + tokoferol 800 ppm, (4) coating arabic

gum+TD-TM1, (5) coating arabic gum+TD-TM3, (6) coating arabic gum+TD-

TPB-3, (7) coating arabic gum+TD-TPB3+TD-TM1, (8) coating arabic

gum+TD-TPB3+TD-TM3, (9) coating arabic gum+gambut, (10) coating arabic

gum+TD-TPB3+TD-TM1+gambut, (11) coating arabic gum+TD-TPB3+TD-

TM3+gambut.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan invigorasi terbukti efektif

untuk meningkatkan nilai indeks vigor Argomulyo dengan DB awal 78-94 %

dapat meningkatkan nilai indeks vigor rata-rata sebesar 8.9-20.6 % dan panjang

hipokotil meningkat 1.5-2.5 cm dibandingkan kontrol. Perlakuan invigorasi tidak

memberikan pengaruh yang efektif pada benih yang ditanam di rumah kaca.

Formula arabic gum, arabic gum+tokoferol 800 ppm, dan arabic gum+TD-

TM3 secara konsisten dapat mempertahankan viabilitas benih sampai dengan

periode simpan 6 bulan yang nyata lebih tinggi dibandingkan kontrol berdasarkan

kecepatan tumbuh (KCT) dan daya berkecambah (DB) serta memiliki nilai vigor

(IV) yang tidak berbeda nyata dengan kontrol. Formula coating dengan gambut

menghasilkan DB yang rendah (78.3-80.7 %), sedangkan formula coating dengan

Methylobacterium spp menghasilkan DB yang lebih tinggi (81.3-86.7 %)

dibandingkan dengan tanpa coating (79.3 %) setelah disimpan sampai 6 bulan.

Methylobacterium spp. tetap hidup dalam coating benih selama periode simpan 6

bulan. Jumlah koloni berkurang dari 5.00 x 104

- 1.80 x 107

cfu g-1

benih menjadi

1 x 101

- 1.14 x 102 cfu g

-1 benih setelah 6 bulan periode simpan.

Kata kunci: Tokoferol, Glycine max, gum arab, daya simpan benih

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan

atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,

penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau

tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan

IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini

dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PEMANFAATAN Methylobacterium spp. PADA INVIGORASI

DAN TEKNIK COATING UNTUK MENINGKATKAN VIGOR

BENIH KEDELAI

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Magister Sains

pada

Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih

RATRI TRI HAPSARI

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. Giyanto, MSi

Judul Tesis : Pemanfaatan Methylobacterium spp. pada Invigorasi dan Teknik

Coating Untuk Meningkatkan Vigor Benih Kedelai

Nama : Ratri Tri Hapsari

NIM : A251100061

Disetujui oleh

Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Eny Widajati, MS

Ketua

Dra. Selly Salma, MSi

Anggota

Maryati Sari, SP, MSi

Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi

Ilmu dan Teknologi Benih

Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian: 30 Januari 2013

Tanggal Lulus: 28 Februari 2013

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan

kasih sayangNya sehingga penulisan karya ilmiah dengan judul “Pemanfaatan

Methylobacterium spp. pada Invigorasi dan Teknik Coating Untuk Meningkatkan

Vigor Benih Kedelai” dapat diselesaikan.

Penelitian dan penulisan tesis ini berlangsung di bawah bimbingan Dr. Ir.

Eny Widajati, MS selaku Ketua Komisi Pembimbing dan dua orang Anggota

Komisi Pembimbing yaitu: Dra. Selly Salma, MSi, dan Maryati Sari, SP, MSi.

Penulis menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan atas arahan, semangat

dan bimbingan sejak perencanaan hingga penyelesaian tesis ini.

Penghargaan dan ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada:

1. Kepala Badan Litbang Kementrian Pertanian, Kepala PUSLITBANGTAN,

dan Kepala BALITKABI yang telah memberikan kesempatan dan beasiswa

untuk mengikuti program S2 di IPB

2. Program KKP3T yang telah memfasilitasi pendanaan penelitian ini

3. Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS selaku Ketua Program Studi Ilmu dan

Teknologi Benih Sekolah Pascasarjana IPB, atas dorongan dan arahan yang

diberikan

4. Dr. Ir. Darda Efendi M.Sc selaku Wakil Program Studi Ilmu dan Teknologi

Benih Ilmu, atas arahan dan saran pada ujian tesis

5. Dr. Ir. Giyanto, MSi selaku penguji luar komisi atas arahan dan masukan

yang diberikan pada ujian tesis.

6. Seluruh staf Laboratorium Konservasi Mikrobiologi BB-BIOGEN, Biologi

Tanah BALITTANAH, Ilmu dan Teknologi Benih IPB, dan UPBS

BALITKABI atas bantuan dan kerjasamanya.

7. Suami tersayang (Anggraita Kusuma) atas doa, pengertian, kesabaran, dan

semangat yang diberikan kepada penulis selama menempuh pendidikan.

8. Keempat orang tua (Bapak Supiyono, Ibu Sumbangsih, Bapak H. Soehartono

dan Ibu Hj. Sri Wahyuni), kakak dan adik tersayang atas doa, kasih sayang,

dan semangat yang diberikan kepada penulis selama ini.

9. Keluarga Benih 2010, Pasca ITB 2011 dan 2012, teman-teman AGH 45

benih, teman kost “KKB-Cibanteng” dan “Wisma Putri-Komplek IPB-2

Sindangbarang” atas kebersamaan, bantuan dan dukungan selama penelitian.

10. Kepada semua pihak yang telah membantu, namun tidak dapat disebutkan

satu per satu dalam karya ilmiah ini, semoga Allah SWT membalas kebaikan

dengan pahala berlipat ganda.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam tesis ini karena

kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT. Semoga karya ilmiah ini dapat

bermanfaat.

Bogor, Januari 2013

Ratri Tri Hapsari

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada 30 Oktober 1984 sebagai anak ketiga dari

empat bersaudara pasangan Bapak Supiyono dan Ibu Sumbangsih.

Pendidikan sarjana ditempuh di program studi Pemuliaan Tanaman,

Fakultas Pertanian Universitas Jendral Soedirman (UNSOED) Purwokerto pada

tahun 2007 melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).

Pengalaman bekerja dimulai pada tahun 2007, penulis diterima sebagai

CPNS Kementrian Pertanian. Penulis bertugas di Balai Penelitian Kacang-

kacangan dan Umbi-umbian (BALITKABI) Malang pada Kelompok Peneliti

Pemuliaan Tanaman, Perbenihan dan Plasma Nutfah (KELTI PNP) tahun 2008

hingga saat ini. Tahun 2010 penulis mendapat kesempatan untuk melanjutkan

pendidikan program magister pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih,

Sekolah Pascasarjana IPB. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari

Badan Litbang Pertanian, Kementerian Pertanian Republik Indonesia.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xviii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xx

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xxi

PENDAHULUAN Latar Belakang ..................................................................................... 1

Tujuan Penelitian ................................................................................. 3

Ruang Lingkup Penelitian .................................................................... 4

TINJAUAN PUSTAKA Potensi Methylobacterium spp. dalam Meningkatkan Vigor Benih .... 5

Potensi Methylobacterium spp. dalam Mempertahankan Daya

Simpan Benih ....................................................................................... 10

Pelapisan Benih (Seed Coating) ........................................................... 13

Invigorasi ............................................................................................. 15

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 17

Bahan dan Alat Penelitian .................................................................... 17

Metode Penelitian................................................................................. 18

HASIL DAN PEMBAHASAN 29

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan .............................................................................................. 53

Saran ..................................................................................................... 53

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 55

LAMPIRAN .................................................................................................... 63

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Konsentrasi fitohormon yang terdapat pada 17 suspensi kultur

Methylobacterium spp .............................................................................. 6

2. Konsentrasi tokoferol yang terdapat pada 21 suspensi kultur

Methylobacterium spp .............................................................................. 11

3. Konsentrasi Methylobacterium spp. yang digunakan untuk invigorasi

benih ......................................................................................................... 20

4. Konsentrasi Methylobacterium spp. yang digunakan untuk seed coating 25

5. Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap kecepatan tumbuh pada uji

di laboratorium ......................................................................................... 29

6. Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap daya berkecambah pada uji

di laboratorium ......................................................................................... 30

7. Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap panjang akar pada uji di

laboratorium.............................................................................................. 31

8. Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap Berat Kering Kecambah

Normal (BKKN) pada uji di laboratorium ............................................... 31

9. Pengaruh faktor tunggal perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap

indeks vigor pada uji di laboratorium ....................................................... 32

10. Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap panjang hipokotil pada uji

di laboratorium ......................................................................................... 33

11. Pengaruh faktor tunggal lot benih dan perlakuan invigorasi terhadap

tinggi tanaman 14 hst, 21 hst, 28 hst, dan 35 hst pada uji di rumah kaca 34


jumlah daun 28 hst, dan 35 hst pada uji di rumah kaca ............................ 36

13. Pengaruh perlakuan invigorasi terhadap bobot kering tajuk pada uji di

rumah kaca ................................................................................................ 36

14. Nilai rata-rata panjang akar dan bobot kering akar pada uji di rumah

kaca ........................................................................................................... 37

15. Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap daya tumbuh bibit kedelai

pada uji di rumah kaca .............................................................................. 37

16. Pengaruh faktor tunggal periode simpan dan formula coating terhadap

daya berkecambah ..................................................................................... 44

17. Pengaruh faktor tunggal periode simpan terhadap bobot kering

kecambah normal kedelai.......................................................................... 46

18. Pengaruh interaksi periode simpan dan formula coating terhadap

kecepatan tumbuh benih kedelai ............................................................... 48

19. Pengaruh interaksi periode simpan dan formula coating terhadap indeks

vigor benih kedelai .................................................................................... 49

20. Rata-rata jumlah Methylobacterium spp. yang hidup pada benih yang

dicoating.................................................................................................... 52

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Alur pelaksanaan penelitian ...................................................................... 17

2. Proses perendaman benih dengan isolat Methylobacterium spp

menggunakan aerator ............................................................................... 21

3. Grafik imbibisi benih kedelai ................................................................... 40

4. Koloni bakteri yang terdapat dicoating benih kedelai pada periode

simpan 1 bulan .......................................................................................... 51

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Deskripsi kedelai Argomulyo ................................................................... 63

2. Media AMS dalam 1 liter ......................................................................... 63

3. Trace elemen per 100 ml .......................................................................... 63

4. Tryptophan ................................................................................................ 64

5. Proses coating benih kedelai hingga dikemas untuk 6 bulan periode

simpan ....................................................................................................... 64

6. Rekapitulasi analisis keragaman pengaruh lot benih dan perlakuan

invigorasi terhadap beberapa variabel pengamatan pada uji di

laboratorium .............................................................................................. 65

7. Rekapitulasi analisis keragaman pengaruh perlakuan invigorasi dan lot

benih terhadap beberapa variabel pengamatan pada uji di rumah kaca .... 65


kadar air benih pada uji di laboratorium ................................................... 66

9. Rekapitulasi analisis keragaman periode simpan dan formula coating

serta interaksinya terhadap beberapa variabel pengamatan pada benih

kedelai ....................................................................................................... 66

10. Pengaruh faktor tunggal periode simpan dan formula coating terhadap

kadar air benih kedelai .............................................................................. 67

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kedelai merupakan tanaman pangan fungsional dan sumber protein penting

di Indonesia. Kandungan protein varietas kedelai di Indonesia berkisar antara 30-

45 % sedangkan kandungan lemak berkisar antara 7-25 % (BALITKABI 2008).

Input utama dalam menghasilkan produk kedelai yang berkualitas adalah

penyediaan benih kedelai bermutu tinggi. Salah satu faktor pembatas penyediaan

benih kedelai di daerah tropis, seperti Indonesia adalah kemunduran benih yang

berlangsung cepat selama penyimpanan sehingga mengurangi ketersediaan benih

bermutu tinggi.

Benih bermutu tinggi dapat dicirikan dari vigor yang tinggi (Ilyas 2012).

Menurut Sadjad et al. (1999), vigor benih adalah kemampuan benih tumbuh

normal dalam keadaan lapang suboptimum. Secara umum, vigor benih dibagi

menjadi dua kategori, yaitu vigor kekuatan tumbuh dan vigor daya simpan. Vigor

kekuatan tumbuh mengindikasikan vigor benih pada kondisi alam suboptimum,

sedangkan vigor daya simpan adalah kemampuan benih untuk disimpan dalam

kondisi suboptimum.

Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan vigor benih

adalah dengan teknik seed enhancement. Menurut Taylor et al. (1998), terdapat

tiga teknik yang dapat digunakan untuk meningkatkan mutu benih, yaitu pre-

sowing hydration treatment (priming), teknologi coating dan seed conditioning.

Priming adalah perlakuan benih sebelum tanam dengan cara menyeimbangkan

potensial air benih untuk merangsang kegiatan metabolisme di dalam benih

sehingga benih siap berkecambah. Menurut Kuswanto (2003), seed coating

merupakan pelapisan benih menggunakan zat tertentu seperti zat pengatur

tumbuh, zat hara mikro, mikroba, fungisida ataupun antioksidan yang dapat

meningkatkan penampilan benih di lapangan.

Seed coating menggunakan zat antioksidan merupakan salah satu cara yang

dapat digunakan untuk memperlambat proses kemunduran benih kaya protein dan

lemak seperti kedelai. Justice dan Bass (2002) menjelaskan selama benih

2

mengalami penyimpanan, proses oksidasi yang terjadi dapat memutuskan ikatan

rangkap asam lemak tak jenuh sehingga menghasilkan radikal-radikal bebas yang

dapat bereaksi dengan lipida lainnya. Menurut Bewley dan Black (1986)

akumulasi radikal bebas menyebabkan kerusakan membran yang mengakibatkan

terjadinya kebocoran elektrolit, sehingga berpotensi menurunkan viabilitas benih.

Sattler et al. (2004) melaporkan tokoferol merupakan salah satu zat antioksidan

yang dapat membatasi oksidasi lipid nonenzimatik selama penyimpanan,

perkecambahan, dan perkembangan awal bibit. Tokoferol, telah diketahui sebagai

antioksidan yang mampu mempertahankan integritas membran. Menurut

Ardiansyah (2007), senyawa tersebut dilaporkan bekerja sebagai scavenger

radikal bebas oksigen, peroksidasi lipid dan oksigen singlet. Mekanisme kerja

antioksidan terkait dengan struktur molekulnya yang dapat memberikan

elektronnya kepada molekul radikal bebas tanpa terganggu, sehingga dapat

memutus reaksi berantai dari radikal bebas.

Tokoferol dapat dimanfaatkan sebagai coating untuk meningkatkan daya

simpan benih kedelai. Tokoferol bisa didapat secara alami dari tanaman dan

Methylobacterium spp. ataupun secara sintetik. Hughes dan Tove (1982), berhasil

mendeteksi kandungan derivat tokoferol menggunakan HPLC (High Performance

Liquid Chromatography) pada Methanobacteria dan mikroorganisme lainnya. Hal

ini didukung oleh penelitian Widajati et al. (2011) dengan perangkat HPLC dapat

mendeteksi kemampuan Methylobacterium spp dalam memproduksi tokoferol.

Methylobacterium spp. atau disebut juga Pink Pigmented Facultative

Metylotroph (PPFM) juga memiliki keistimewaan dapat menghasilkan

fitohormon. Hasil penelitian Widajati et al. (2008) menunjukkan bahwa analisis

fitohormon pada kultur Methylobacterium spp yang diisolasi dari berbagai jenis

tanaman Indonesia menghasilkan kadar IAA berkisar antara 1.42 ppm – 15.14

ppm, kadar GA3 berkisar antara 20.28 ppm - 129.83 ppm, sedangkan kadar Trans

zeatin berkisar antara 22.28 ppm – 89.21 ppm.

Methylobacterium spp. telah banyak dilaporkan berperan dalam

meningkatkan daya berkecambah benih beberapa tanaman, seperti pada padi

(Madhaiyan et al. 2004), kacang tanah (Madhaiyan et al. 2006a), tomat

(Madhaiyan et al. 2007), tembakau (Abanda-Nkpwatt 2006), dan kedelai

3

(Meenakshi & Savalgi 2009). Hasil penelitian Radha et al. (2009), pada kedelai

yang diinokulasi isolat bakteri Methylobacterium spp. yang dikombinasikan

dengan Bradyrhizobium japonicum strain SB 120 dapat meningkatkan tinggi

tanaman, jumlah daun, bobot kering tajuk dan bobot kering akar, jumlah nodul

dan bobot kering nodul.

Manfaat mikroba dalam usaha pertanian belum disadari sepenuhnya, karena

pandangan umum terhadap mikroba lebih terfokus secara selektif pada mikroba

patogen yang menyebabkan penyakit pada tanaman (Saraswati & Sumarno 2008).

Berbagai penelitian menunjukkan perlakuan benih menggunakan mikroba dapat

melindungi tanaman tidak hanya pada tahap pembibitan atau persemaian, tetapi

selama siklus hidup tanaman tersebut (Copeland & McDonald 2001). Holland et

al. (1996) melaporkan PPFM dapat digunakan sebagai inokulum pada benih atau

seed coating yang bertujuan untuk meningkatkan perkecambahan, vigor dan daya

simpan benih.

Methylobacterium spp. dapat diaplikasikan dalam pelapisan dan invigorasi

benih kedelai. Berdasarkan beberapa hasil penelitian dan potensi isolat

Methylobacterium spp. yang dapat menghasilkan fitohormon dan tokoferol,

diharapkan potensi Methylobacterium spp. tersebut dapat meningkatkan daya

simpan dan vigor kekuatan tumbuh benih kedelai.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Mengetahui potensi Methylobacterium spp. untuk meningkatkan vigor

kekuatan tumbuh benih kedelai dengan teknik invigorasi.

2. Mendapatkan formulasi coating dengan Methylobacterium spp. yang dapat

mempertahankan viabilitas benih selama di penyimpanan.

3. Mengetahui jumlah populasi Methylobacterium spp. pada coating benih

kedelai selama penyimpanan.

4

Ruang Lingkup Penelitian

Untuk mencapai tujuan penelitian disusun percobaan yang meliputi: (1)

aplikasi Methylobacterium spp. untuk invigorasi pada benih kedelai. (2) aplikasi

Methylobacterium spp untuk teknik coating. Percobaan pertama disusun untuk

meningkatkan vigor kekuatan tumbuh khususnya pada benih kedelai yang telah

mengalami kemunduran, sedangkan percobaan kedua disusun untuk

mempertahankan vigor daya simpan benih kedelai.

5

TINJAUAN PUSTAKA

Potensi Methylobacterium spp. dalam Meningkatkan Vigor Benih

Methylobacterium spp. disebut juga Pink Pigmented Facultative

Methylotroph (PPFM) karena memiliki pigmentasi merah muda yang khas.

Menurut Holland et al. (2002), PPFM berwarna merah muda karena memiliki

pigmen karetenoid, produk dari metabolisme isoprenoid. Green (1992)

melaporkan bakteri PPFM memiliki ciri khas dapat hidup pada senyawa

berkarbon tunggal (C1) dari tanaman yaitu metanol (CH3OH) atau metilamina

(CH3NH2) sebagai sumber karbonnya. Kemampuan Methylobacterium spp dalam

memanfaatkan gugus metil maupun kemampuannya untuk tumbuh pada senyawa

multi karbon seperti suksinat, piruvat atau glioksilat, maka bakteri tersebut

termasuk kelompok bakteri fakultatif metilotrof.

Methylobacterium spp. merupakan mikrobiota normal pada filosfer hampir

semua tanaman, lumut dan paku-pakuan. Menurut Amelia (2002) sebagai

mikroflora normal pada filosfer hampir semua tanaman, hal ini memungkinkan

bakteri tersebut memiliki peranan untuk mendukung pertumbuhan tanaman inang.

Glick et al. (1999) melaporkan secara langsung maupun tidak langsung bakteri

dapat mempunyai pengaruh yang kuat terhadap pertumbuhan dan perkembangan

tanaman. Secara tidak langsung, bakteri tersebut dapat mengurangi atau mencegah

kerusakan yang disebabkan oleh organisme fitopatogen melalui satu atau beberapa

mekanisme yang berbeda seperti produksi antibiotik, antifungi dan lain-lain.

Secara langsung, umumnya bakteri mensintesis senyawa tertentu seperti hormon

tumbuh, vitamin, siderofor atau mempermudah pengambilan nutrien dari

lingkungan.

Simbiosis Methylobacterium dengan tanaman berawal dari pemanfaatan

metanol yang diproduksi oleh tanaman. Metanol merupakan produk samping dari

metabolisme pektin pada dinding sel yang sedang berkembang (Kutschera 2007).

Salma et al. (2005) melaporkan metanol merupakan produk dari aktivitas enzim

methanol dehidrogenase yang dikeluarkan melalui stomata. Penelitian

Chistoserdova et al. (2003) menunjukkan bahwa Methylobacterium spp. memiliki

sedikitnya 100 gen yang berperan dalam metabolisme metanol.

6

Metanol yang dihasilkan tanaman merupakan tempat hidup yang baik untuk

Methylobacterium spp. Sebagai bentuk simbiosisnya dengan tanaman,

Methylobacterium spp dilaporkan dapat memproduksi hormon pertumbuhan yang

berguna untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Menurut Lidstrom dan

Chistoserdova (2002) hormon pertumbuhan yang dihasilkan adalah jenis sitokinin

trans-zeatin dan auksin Indole Acetic Acid (IAA). Widajati et al. (2008)

melaporkan dengan perangkat HPLC (High Performance Liquid

Chromatography) dapat mendeteksi fitohormon jenis IAA, GA3 dan sitokinin

pada suspensi kultur Methylobacterium spp. Tabel 1 menunjukkan konsentrasi

fitohormon yang terdapat pada 17 suspensi kultur Methylobacterium spp.

Tabel 1 Konsentrasi fitohormon yang terdapat pada 17 suspensi kultur

Methylobacterium spp.

No Isolat Asal Tanaman

IAA

(ppm)

GA3

(ppm)

Trans-Zeatin

(ppm)

1 TD-TPB1 Terong bulat 2.31 79.64 25.79



4 TD-TM1 Tomat 7.2 86.18 52.08

5 TD-K2 Kedelai 9.63 59.11 43.79

6 TD-G2 Gambas 1.81 49.99 26.82

7 TD-G3 Gambas 5.74 20.28 69.36

8 TD-J2 Jagung 2.08 ttd 89.21

9 TD-J7 Jagung 9.13 98.75 74.37

10 TD-J10 Jagung 15.14 51.44 59.75

11 TD-L2 Labu siam 12.68 98.36 49.74

12 TD-P4 Padi 9.32 ttd 22.28

13 TD-P5 Padi 1.46 47.92 28.79

14 PPU-K2 Kedelai 3.69 92.89 27.9

15 PPU-K10 Kedelai 9.56 78.32 ttd

16 TD-T1 Terong ungu 1.42 83.15 39.71

17 TD-B1 Buncis 6.4 78.15 ttd

Sumber: Widajati et al. (2008)

Holland (1997) mengemukakan pemodelan produksi sitokinin yang

dihasilkan tanaman akibat adanya asosiasi dengan PPFM. Teori tersebut

mengasumsikan produksi sitokinin oleh PPFM terjadi pada jaringan yang sedang

berkembang. Jaringan tersebut dikolonisasi oleh PPFM. Sitokinin disebutkan

bertindak sebagai molekul sinyal yang dapat menginisiasi pembelahan sel

7

sehingga mendorong terjadinya demetilasi pektin yang melepaskan metanol.

Metanol tersebut, dikonsumsi PPFM sebagai sumber nutrisi. Menurut Ivanova et

al. (2007) gen yang bertanggung jawab dalam sintesis sitokinin adalah gen ipt

pada hampir semua genom bakteri Methylotropic yang di uji menggunakan

analisis PCR (Polymerase Chain Reaction). Hal ini dapat diketahui dari

kemampuan pembentukan akar plantlet tembakau transgenik yang

mengekspresikan gen ipt.

Selain menghasilkan sitokinin, Methylobacterium spp. juga dilaporkan dapat

memproduksi IAA. Omer et al (2004) dengan kombinasi perangkat HPLC dan

NMR (Nuclear Magnetic Resonance) berhasil mendeteksi fitohormon jenis IAA

pada 16 suspensi kultur PPFM. Menurut Ivanova et al. (2007) pada

Methylobacterium extorquens, gen RMQ09094 yang bernama BfdC

(Benzoylformate Dercaboxylase) bertanggung jawab sebagai reaksi kunci pada

sintesis IAA, misalnya pada dekarboksilasi indole-3-pyruvate (IpyA). Senyawa

IpyA adalah senyawa intermediet dalam lintasan utama sintesis IAA.

Hormon asam indol-3-asetat (IAA) merupakan auksin alami yang bersifat

tidak stabil dan berperan merangsang pembelahan dan pembesaran sel pada pucuk

tanaman, serta dalam pembentukan akar. Hormon asam geberelat (GA3) dapat

merangsang pertumbuhan organ baru serta dapat mempengaruhi pembentukan

daun dan akar. Hormon trans-zeatin (TZ) merupakan hormon sitokinin yang

berperan dalam pembelahan sel jaringan dan merangsang tunas daun (Wetherell

1982).

Kemampuan Methylobacterium spp. dalam memproduksi fitohormon

menyebabkan bakteri ini dapat menstimulus perkecambahan benih. Holland dan

Pollaco (1994) dalam Selvakumar et al. (2008) melaporkan benih yang diberi

perlakuan PPFM memperlihatkan perkecambahan dan perkembangan tanaman

yang lebih baik dibandingkan dengan yang tidak diberi perlakuan PPFM.

Pengurangan populasi PPFM pada kulit benih menyebabkan daya berkecambah

benih tersebut juga berkurang.

Berbagai penelitian di dalam dan luar negri juga telah banyak membuktikan

Methylobacterium spp. berperan dalam meningkatkan daya berkecambah benih

beberapa tanaman, contohnya pada padi (Madhaiyan et al. 2004; Fitriani 2008),

8

kacang tanah (Madhaiyan et al. 2006a), tomat (Madhaiyan et al. 2007), cabai

rawit (Afifah 2009), kakao (Sadikin 2009), dan cabai besar (Goni 2010). Menurut

Riupassa (2003), Methylobacterium spp. memiliki pola adaptasi untuk mampu

hidup pada lingkungan dengan daya dukung yang beragam, walaupun bakteri ini

merupakan satu kelompok metilotrof.

Hasil penelitian Madhaiyan et al. (2004) pada benih padi yang diberi

perlakuan Methylobacterium spp. dapat meningkatkan rata-rata daya berkecambah

berkisar antara 33.44 % - 38.74 % dibandingkan dengan kontrol 32.81 %.

Selanjutnya, Madhaiyan et al. (2006a) melaporkan bahwa pada benih kacang

tanah yang dimbibisikan dengan Methylobacterium sp. PPFM-Ah secara nyata

dapat meningkatkan persentase daya berkecambah dari 82 % menjadi 98 % dan

indeks vigor dari 2939 menjadi 3998 dibandingkan dengan kontrol. Radha et al.

(2009), melaporkan bahwa benih kedelai yang diinokulasi isolat bakteri

Methylobacterium yang dikombinasikan dengan Bradyrhizobium japonicum strain

SB 120 mempunyai dampak yang signifikan meningkatkan tinggi tanaman,

jumlah daun, bobot kering tajuk, bobot kering akar, jumlah nodul dan berat kering

nodul.

Secara tidak langsung, Methylobacterium spp juga dilaporkan dapat

mengurangi atau mencegah efek yang ditimbulkan oleh mikroorganisme patogen

melalui ketahanan sistemik terinduksi atau induced systemic resistance (ISR) pada

padi (Madhaiyan et al. 2004) dan kacang tanah (Madhaiyan et al. 2006a).

Madhaiyan et al. (2006a) melaporkan pada benih kacang tanah yang telah

diimbibisi dengan Methylobacterium sp. PPFM Ah dan diinokulasi dengan

Aspergilus niger dan Sclerotium rolfsii dapat meningkatkan daya berkecambah

dan indeks vigor. Selain itu, juga dapat meningkatkan pathogenesis related-

protein (PR-protein) dan fenolik dibandingkan dengan kontrol. Hal ini didukung

oleh peningkatan aktivitas phenylalanine ammonia lyase (PAL), β-1.3 glukanase

dan enzim peroksidase (PO) pada benih yang diberi perlakuan Methylobacterium

sp. PPFM-Ah dibandingkan dengan kontrol. Menurut Heil dan Bostock (2002)

PR-protein memegang peranan penting dalam meningkatkan resistensi tanaman

terhadap invasi patogen. Beberapa fungsinya antara lain melisis dinding sel

patogen, menginaktivasi enzim yang disekresikan patogen, menggangu struktur

9

dan fungsi membran sel patogen dan pertahanan dinding sel tanaman. Kelompok

PR-protein yang umum dikenal antara lain kitinase, dan β-1.3 glukanase.

Penelitian Madhaiyan et al. (2006b) melaporkan bahwa enzim 1-

aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase terdapat pada benih kanola

yang diberi perlakuan dengan Methylobacterium fujisawaens. Benih kanola yang

diberi perlakuan M. fujisawaens menunjukkan jumlah ACC yang lebih rendah

dibandingkan dengan kontrol. Jumlah ACC yang berkurang diduga disebabkan

oleh aktivitas ACC deaminase yang dihasilkan bakteri M. fujisawaens. Aktivitas

ACC deaminase berperan menurunkan level etilen dengan cara mendegradasi

ACC (prekursor hormon etilen). ACCD yang dihasilkan M. fujisawaens dapat

meniadakan efek etilen sehingga dapat memacu pemanjangan akar dan

memberikan pengaruh yang baik pada pertumbuhan tanaman. Lemus et al. 2009

melaporkan pada tanaman tomat, ACC deaminase yang dihasilkan oleh

Burkholderia sp. dapat mempengaruhi level etilen serta memiliki peran penting

dalam pertumbuhan tanaman. Hasil penelitian Akhwan et al. (2012) membuktikan

bahwa bakteri penghasil ACC deaminase memberikan pengaruh lebih baik bagi

pertumbuhan dan hasil bawang merah seperti pada berat kering akar, luas daun,

laju pertumbuhan tanaman (LPT), berat kering total, tinggi tanaman, berat kering

oven umbi, diameter umbi, indeks panen, berat segar umbi, susut bobot umbi, dan

berat umbi jemur matahari.

Methylobacterium spp. dilaporkan juga mampu mengurangi fitotoksik

logam berat (Idris et al. 2006; Madhaiyan et al. 2007). Menurut Lacava et al.

(2008) Methylobacterium spp mampu memproduksi hydroxamate-type

siderophores. Neilands (1995) melaporkan siderofor dapat digunakan dalam

pengendalian penyakit tumbuhan dengan memanfaatkan peranannya untuk

menyerap besi dari lingkungan dan menyediakan mineral yang penting bagi sel

mikroba. Menurut Budzikiewicz (2001) mekanisme kerja siderofor terjadi melalui

perkembangan yang cepat dari bakteri yang mengolonisasi akar tanaman dan

memindahkan besi di daerah permukaan serta terciptanya kondisi yang sesuai

untuk pertumbuhan akar. Dey et al. (2004) mengemukakan bakteri penghasil

siderofor juga dapat menginduksi ketahanan tanaman. Mekanisme ketahanan

10

tanaman terjadi karena adanya perbaikan lingkungan tumbuh dengan adanya

interaksi mikroba tanaman.

Potensi Methylobacterium spp dalam Mempertahankan

Daya Simpan Benih

Zat antioksidan ternyata juga terdapat pada bakteri Methylotroph yang dapat

mensintesis PQQ (Pyrroloquinoline Quinon). Senyawa PQQ adalah suatu gugus

prostetik (koenzim) dari metanol dehidrogenase. Pyrroloquinoline Quinon terletak

pada periplasma dalam enzim metanol dehridogenase (Lidstrom et al. 1998).

Kasahara dan Kato (2003) melaporkan enzim-enzim yang mengandung PQQ

antara lain enzim metanol dehidrogenase. Pada bakteri metilotrof, perombakan

metanol dan metilamina menjadi formaldehida (CH2O) memerlukan enzim

metanol dehidrogenase dan metilamina dehidrogenase. Formaldehida selanjutnya

dapat teroksidasi atau berasimilasi ke dalam sel karbon (Lidstrom et al. 1998).

Morris et al. (1994) melaporkan pada Methylobacterium extorquens AM-1

dibutuhkan tujuh gen untuk mensistesis PQQ. Gen tersebut berkode pqqDGCBA

dan pqqEF.

Pyrroloquinoline Quinon dilaporkan dapat bekerja sebagai pembersih

(scavenging) superoksida dan mampu mengikat radikal bebas beracun lainnya.

Fungsi PQQ serupa dengan vitamin E, β-karoten, karetenoid, vitamin C,

flavonoid, asam linoleat terkonjugasi dan senyawa fenolik (Klinman 1996). Hal

serupa juga dikemukakan He et al. (2003) bahwa PQQ dapat berfungsi sebagai

vitamin dan dapat bersifat sebagai antioksidan.

Zat antioksidan memiliki berbagai manfaat, diantaranya dapat digunakan

dalam bidang pertanian. Sattler et al. (2004) melaporkan salah satu zat antioksidan

yang dapat membatasi oksidasi lipid nonenzimatik selama penyimpanan,

perkecambahan, dan perkembangan awal bibit adalah tokoferol. Menurut Rahayu

(2010) tokoferol sering disebut juga sebagai vitamin E. Tokoferol yang terbesar

aktivitasnya adalah α-tokoferol. Hasil penelitian Fukuzawa dalam Sattler (2004)

mengungkapkan bahwa satu molekul α-tokoferol dapat menetralkan hingga 120

molekul oksigen singlet sebelum terdegradasi. Menurut Ardiansyah (2007),

mekanisme kerja antioksidan terkait dengan struktur molekulnya yang dapat

11

memberikan elektronnya kepada molekul radikal bebas tanpa terganggu, sehingga

dapat memutus reaksi berantai dari radikal bebas.

Tokoferol bisa didapat secara alami dari tanaman dan Methylobacterium

spp. ataupun secara sintetik. Hughes dan Tove (1982), berhasil mendeteksi

kandungan derivat tokoferol menggunakan HPLC (High Performance Liquid

Chromatography) pada Methanobacteria dan mikroorganisme lainnya. Hal ini

didukung oleh penelitian Widajati et al. (2011) dengan perangkat HPLC dapat

mendeteksi kemampuan Methylobacterium spp dalam memproduksi tokoferol.

Konsentrasi tokoferol yang terdapat pada 21 suspensi kultur Methylobacterium

spp. ditampilkan pada Tabel 2.

Tabel 2 Konsentrasi tokoferol yang terdapat pada 21 suspensi kultur


No Isolat Asal Tanaman Tokoferol (ppm)

1 TD-TPB1 Terong bulat 0

2 TD-TPB2 Terong bulat 422.85

3 TD-TPB3 Terong bulat 871.70

4 TD-TM1 Tomat 1766.91

5 TD-TM3 Tomat 1611.80

6 TD-B1 Buncis 486.80

7 TD-G2 Gambas 312.71

8 TD-G3 Gambas 247.94

9 TD-J2 Jagung 216.58

10 TD-J7 Jagung 190.18

11 TD-L2 Labu siam 313.94

12 TD-P4 Padi 771.04

13 TD-P5 Padi 683.17

14 PPU-K2 Kedelai 370.05

15 PPU-K10 Kedelai 316.01

16 M. TL Durian 258.25

17 M. Atas Durian 128.30

18 DK-4 Kedelai 59.41

19 DK-1 Kedelai 144.80

20 Tantri TP Durian 121.70

21 Tantri TL Durian 265.68

Sumber: Widajati et al. (2011)

Methylobacterium spp. yang mampu memproduksi tokoferol dapat

dimanfaatkan untuk mempertahankan daya simpan benih. Penyimpanan benih

selama periode tertentu berpengaruh terhadap viabilitas dan vigor benih. Benih

12

yang telah disimpan akan mengalami kemunduran benih yang ditunjukkan dengan

menurunnya viabilitas dan vigor benih. Kemunduran benih adalah proses bertahap

yang diikuti oleh terakumulasinya metabolit beracun yang makin lama semakin

menekan daya berkecambah dan pertumbuhan kecambah. Kemunduran benih

akan terjadi semakin cepat dikarenakan denaturasi protein akibat proses oksidasi

lemak. Benih berkadar lemak tinggi cenderung tidak tahan disimpan lama. Proses

yang terjadi selama penyimpanan dapat memutuskan ikatan rangkap asam lemak

tak jenuh sehingga menghasilkan radikal-radikal bebas yang dapat bereaksi

dengan lipida lainnya. Hal ini yang menyebabkan rusaknya struktur membran sel

(Justice dan Bass 2002).

Sattler et al. (2004) melakukan penelitian pada daun dan biji tanaman

Arabidopsis thaliana dengan cara mengisolasi dan mengkarakterisasi lokus

vitamin E (vte1 dan vte2) kemudian melakukan mutasi pada lokus tersebut.

Mutasi menyebabkan defisiensi tokoferol di semua jaringan. Mutasi pada salah

satu lokus tersebut menyebabkan umur benih berkurang secara signifikan

dibandingkan dengan tipe liarnya. Pertumbuhan bibit mutan vte2 selama

perkecambahan mengalami kerusakan dengan tingkat lemak hidroperoksida dan

asam lemak hidroksi meningkat hingga 4 – 100 kali dibandingkan dengan tipe

liarnya. Hal ini menunjukkan pentingnya peran tokoferol dalam mempertahankan

viabilitas benih.

Pemberian tokoferol sebelum masa simpan diduga dapat mempertahankan

viabilitas benih selama periode simpan. Tokoferol diduga dapat berperan sebagai

antioksidan untuk mengurangi efek radikal bebas yang terbentuk selama benih

dalam penyimpanan. Penghambatan pembentukan radikal bebas dapat

mempertahankan struktur membran sel dari kemunduran. Hasil penelitian Sari

(2009) menunjukkan benih kacang panjang yang dicoating dengan formulasi

arabic gum dan tokoferol memiliki daya berkecambah 92 % dibandingkan kontrol

90.67 % setelah disimpan selama 3 bulan.

13

Pelapisan Benih (Seed Coating)

Pelapisan benih merupakan salah satu metode seed enhancement, yaitu

suatu metode untuk memperbaiki mutu benih menjadi lebih baik melalui

penambahan bahan kimia pada lapisan luar benih yang dapat mengendalikan

perkecambahan benih. Penambahan bahan kimia lain yang menguntungkan seperti

ZPT atau hormon sintetik, zat hara mikro, mikroba dan fungisida pada pelapis

dapat digunakan untuk meningkatkan performansi benih di lapangan (Copeland &

McDonald 2001).

Manfaat pelapisan benih menurut Kuswanto (2003) antara lain, yaitu

melindungi benih dari gangguan atau pengaruh kondisi lingkungan selama

penyimpanan atau dalam rantai pemasaran, mempertahankan kadar air benih,

menyeragamkan ukuran benih, meningkatkan efisiensi pemakaian alat penanaman

benih sehingga dapat digunakan untuk menanam berbagai jenis benih,

memudahkan penyimpanan benih dan mengurangi dampak buruk kondisi

lingkungan penyimpanan serta memperpanjang daya simpan benih.

Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa polimer untuk pelapis

benih idealnya memiliki karakter sebagai berikut: (1) water-based polymer, (2)

nilai viskositas yang rendah, (3) memiliki konsentrasi yang tinggi pada saat padat,

(4) memiliki pengaturan keseimbangan antara hidrofilik dengan hidrofobik, (5)

membentuk lapisan tipis keras selama pengeringan. Selain itu, menurut Kuswanto

(2003) bahan coating yang digunakan tidak bersifat toxic terhadap benih, mudah

pecah dan larut apabila terkena air sehingga tidak menghambat proses

perkecambahan. Bahan coating juga bersifat porus, sehingga benih masih dapat

memperoleh oksigen untuk respirasi, bersifat higroskopis, tidak bereaksi dengan

pestisida, bersifat perambat dan penyimpan panas yang rendah serta harus mudah

didapat dengan harga yang relatif murah, sehingga dapat menekan harga benih.

Desai et al. (1997) melaporkan bahwa bahan polimer yang memiliki sifat adhesi

yang baik untuk digunakan pada coating benih, diantaranya adalah arabic gum,

dextran, methylcellulose, dan parafin.

Hasil penelitian Setiawan (2005), melaporkan arabic gum dapat digunakan

sebagai bahan pelapis benih karena tidak bersifat racun dan tidak berpengaruh

14

terhadap mutu fisiologi benih, konsentrasi arabic gum yang baik untuk pelapisan

benih cabai adalah 0.05 g ml-1

. Pada konsentrasi tersebut nilai daya berkecambah

dan potensi tumbuh maksimum masing-masing sebesar 95 % dan 98.5 %.

Arabic gum atau gum Arab berasal dari getah atau eksudat yang dihasilkan

oleh pohon akasia (Acacia sp.) yang merupakan respon tanaman karena adanya

pelukaan yang disebut dengan gummosis. Fennema (1996) melaporkan arabic

gum tersusun atas monosakarida (D-galaktosa dan D-glucoronic acid) dan

polisakarida. Polimer penyusun arabic gum antara lain β-D-galactose, L-

arabinose, D-gluconic acid, L-rhamnose, dan 4-O-methyl-D-glucoronic acid.

Karakter arabic gum antara lain yaitu dapat larut dalam air dingin, kelarutan

dalam air cukup tinggi (lebih dari 50%), pengemulsi yang baik dan menstabilkan

emulsi, viskositas relatif pada konsentrasi tinggi, dan pH berkisar antara 4.0 – 4.8.

Seed coating menggunakan PPFM telah dilakukan dan dipatenkan oleh

Holland et al. (1996). Menurut Holland, jumlah populasi awal yang disarankan

agar dapat meningkatkan perkecambahan pada benih kedelai adalah sekitar 107-

108 sel bakteri ml

-1. Proporsi larutan coating pada benih dapat berkisar 0.1 sampai

25 % dari berat benih, bergantung dari tipe benihnya. Bahan perekat yang dapat

digunakan dapat berupa vinyl pyrrolodine atau vinyl acetate, sedangkan carier

yang dapat digunakan, antara lain gambut atau vermikulit. Proses pengeringan

benih dapat dilakukan dengan airdryer menggunakan suhu tidak lebih dari 30 0C.

Sari (2009) melaporkan pada benih kacang panjang, formulasi coating

arabic gum + Methylobacterium TD-L2 merupakan formulasi terbaik berdasarkan

tolok ukur Indeks vigor benih, potensi tumbuh maksimum, bobot kering

kecambah, dan keserempakan tumbuh bibit. Benih yang dicoating dengan

formulasi ini setelah disimpan 12 minggu masih memiliki viabilitas yang tinggi,

ditunjukkan oleh tolok ukur daya berkecambah, yaitu 90.33%. Berdasarkan tolok

ukur kecepatan tumbuh, potensi tumbuh maksimum, bobot kering kecambah,

bobot kering bibit, keserempakan tumbuh bibit, dan daya tumbuh bibit, formulasi

coating terbaik adalah arabic gum + tokoferol. Benih yang dicoating dengan

formulasi tersebut setelah disimpan 12 minggu masih memiliki viabilitas yang

tinggi, ditunjukkan oleh tolok ukur daya berkecambah, yaitu 92 %.

15

Invigorasi

Invigorasi merupakan suatu proses yang dilakukan untuk meningkatkan

vigor benih yang telah mengalami deteriorasi atau kemunduran (Ilyas 2012).

Invigorasi sering juga disebut seed enhacement atau peningkatan mutu benih.

Menurut Taylor et al. (1998), seed enhacement dapat didefinisikan sebagai

perlakuan pasca panen yang dapat memperbaiki perkecambahan atau

pertumbuhan kecambah atau memfasilitasi benih, dan materi lain yang diperlukan

saat tanam. Definisi tersebut mencakup tiga metode umun, yaitu (1) pre-sowing

hydration treatment atau priming, (2) teknologi coating dan (3) seed conditioning.

Teknik priming mencakup dua kategori, yaitu (1) penyerapan air secara

terkontrol dan (2) tidak terkontrol. Penyerapan air secara tidak terkontrol

merupakan metode dimana air tersedia bebas dan tidak dibatasi oleh lingkungan.

Oleh karena itu, pengambilan air diatur oleh afinitas jaringan benih. Teknik umum

yang digunakan dalam penyerapan air tidak terkontrol adalah mengimbibisi benih

pada media blotters yang lembab atau merendam benih dalam air. Perendaman

benih dalam air dapat dilakukan dengan atau tanpa menggunakan aerasi.

Penyerapan air secara terkontrol adalah metode yang mengatur kadar air sehingga

mencegah perkecambahan. Terdapat tiga metode yang dapat digunakan untuk

membatasi pengambilan air, yaitu: priming dengan larutan, priming dengan teknik

matriks padat dan drum priming dengan hidrasi terkontrol (Taylor et al. 1998)

Perlakuan invigorasi juga dapat diintegrasikan dengan hormon untuk

meningkatkan perkecambahan. Selain itu, bisa pula dengan pestisida, biopestisida,

dan mikroba yang menguntungkan untuk melawan penyakit benih dan bibit

selama awal penanaman, atau untuk memperbaiki status hara, pertumbuhan, dan

hasil tanaman (Ilyas 2012).

Menurut Sutariati (1998) perlakuan invigorasi dengan menggunakan GA3

secara nyata dapat meningkatkan viabilitas dan vigor benih cabai serta mampu

meningkatkan konsentrasi protein pada benih. Sitorus (2005) juga melaporkan

perendaman benih kacang hijau dengan GA3 50 ppm, 100 ppm dan 150 ppm

mampu meningkatkan daya berkecambah dari 87.11 % menjadi 96.89 %, 98.22 %

dan 90.00 %. Salisbury dan Ross (1995) giberelin mempunyai efek fisiologi

16

terhadap pembelahan dan perpanjangan sel, merangsang sintesis enzim hidrolisis

serta meningkatkan plastisitas dan turgiditas sel.

Danial (2011) melaporkan invigorasi dengan cara merendam benih kedelai

selama 12 jam dengan Methylobacterium TD-K2 dapat meningkatkan nilai indeks

vigor sebesar 17.33 % dan Methylobacterium TD-J2 dapat meningkatkan

kecepatan tumbuh sebesar 9.49 % dibandingkan dengan kontrol. Holland et al.

(1996) juga melaporkan bahwa pada benih bunga matahari yang diimbibisi

dengan aquades yang mengandung PPFM dapat meningkatkan daya berkecambah

sampai 16 % dibandingkan dengan kontrol.

17

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tanah dan Rumah Kaca

Balai Penelitian Tanah (Cimanggu-Bogor), Laboratorium PT. East West Seed

Indonesia (Purwakarta) dan Laboratorium Teknologi Benih (IPB-Bogor) pada

bulan November 2011 sampai Juli 2012. Penelitian ini terdiri atas beberapa

tahapan kegiatan seperti yang tersaji pada Gambar 1.

Gambar 1 Alur pelaksanaan penelitian

Bahan dan Alat Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih kedelai varietas

Argomulyo (Lampiran 1), empat isolat Methylobacterium spp (TD-TPB3, TD-

TM1, TD-TM3, TD-J7), media kultur Amonium Mineral Salt (AMS), arabic

gum, tokoferol, air steril, gambut, kertas stensil. Peralatan yang digunakan

Perbanyakan isolat Methylobacterium spp

Aplikasi ke benih

Invigorasi

Pengujian viabilitas benih di laboratorium dan rumah kaca

Seed coating

Penyimpanan 0-6 bulan pada

suhu kamar

Pengujian viabilitas benih dan jumlah Methylobacterium spp

yang hidup (viable count)

18

meliputi alat untuk mengkultur bakteri, waterbath sonicator, shaker, vortex,

aerator, alat pengecambah benih IPB 72-1, alat seed coating, plastik polipropilen,

sealer.

Metode Penelitian

Percobaan I: Aplikasi Methylobacterium spp. untuk invigorasi pada benih

kedelai

Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK)

faktorial dua faktor. Faktor pertama adalah aplikasi invigorasi, yaitu:

P0: kontrol (tanpa aplikasi perendaman air/isolat)

P1: aplikasi perendaman benih dengan air steril

P2: aplikasi perendaman benih dengan Methylobacterium TD-TPB3

P3: aplikasi perendaman benih dengan Methylobacterium TD-J7

P4: aplikasi perendaman benih dengan Methylobacterium TD-TPB3 + TD-

TM3

P5: aplikasi perendaman benih dengan Methylobacterium TD-TPB3 + TD-

J7

Faktor kedua adalah tingkat viabilitas awal benih Argomulyo yang berbeda,

yaitu: V1 (DB awal: 78 %, tanggal panen 18-10-2010); V2 (DB awal: 83 %,

tanggal panen 8-4-2011); V3 (DB awal: 94 %, tanggal panen 25-8-2011).

Sebanyak 18 kombinasi perlakuan diulang sebanyak 3 kali, sehingga diperoleh 54

satuan percobaan.

Model linear dalam Rancangan Acak Kelompok Faktorial sebagai berikut:

Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + ρk + εijk

Keterangan:

Yijk = nilai pengamatan pada faktor aplikasi invigorasi taraf ke-i, faktor tingkat

viabilitas awal benih taraf ke-j, dan ulangan ke-k

µ = nilai tengah pengamatan karakter yang diamati

αi = pengaruh utama dari faktor perlakuan aplikasi invigorasi ke-i

βj = pengaruh utama dari faktor perlakuan tingkat viabilitas awal benih ke-j

(αβ)ij = komponen interaksi dari faktor aplikasi invigorasi dan faktor tingkat

viabilitas awal benih

ρk = pengaruh aditif dari kelompok dan disumsikan tidak berinteraksi dengan

perlakuan

εijk = pengaruh acak yang menyebar normal

19

i = perlakuan aplikasi invigorasi

j = perlakuan lot benih

k = ulangan 1, 2, 3

Apabila diperoleh hasil yang berbeda nyata pada analisis sidik ragam

dengan taraf kepercayaan 95 %, maka analisis dilakukan dengan menggunakan

Duncan’s Multiple Range Test (DMRT).

Pemilihan isolat yang digunakan untuk aplikasi invigorasi didasarkan pada

konsentrasi fitohormon tertinggi yang diproduksi Methylobacterium spp. menurut

hasil penelitian Widajati et al. (2008) (Tabel 1). Selain itu, kemudahan isolat

tersebut diperbanyak pada media cair juga menjadi pertimbangan karena

dibutuhkan suspensi bakteri dalam jumlah yang cukup besar (+ 2 l per satu

kombinasi perlakuan invigorasi). Berdasarkan penelitian sebelumnya

Methylobacterium spp tidak memiliki kekhususan inang sehingga koleksi isolat

Methylobacterium spp yang tercantum pada Tabel 1 dapat diaplikasikan pada

berbagai jenis tanaman, yaitu diantaranya pada padi (Fitriani 2008), kakao

(Sadikin 2009), cabai rawit (Afifah 2009), cabai besar (Goni 2010), dan kedelai

(Danial 2011). Hal ini diperkuat oleh pernyataan Riupassa (2003), bahwa

Methylobacterium spp. memiliki pola adaptasi untuk mampu hidup pada

lingkungan dengan daya dukung yang beragam.

Prosedur Penelitian

Persiapan Bakteri pada Media Cair

Peremajaan isolat dilakukan terlebih dahulu dengan cara mengambil 1 ose

biakan murni dari koleksi agar miring kemudian digoreskan pada media padat

AMS. Media padat AMS adalah media yang berisi larutan AMS (Lampiran 2) dan

trace elemen (Lampiran 3) sebanyak 25 μl l-1

. Sebelum disterilisasi, terlebih

dahulu diukur keasaman larutan dengan pH meter (pH=7) kemudian diberi

penambahan bacto agar (20 g l-1

). Media yang telah larut kemudian disterilisasi

menggunakan autoklaf selama 20 menit pada suhu 121 0C.

Penambahan metanol sebanyak 10 ml l-1

ke dalam media cair AMS

dilakukan ketika suhu media (+ 30 0C) secara aseptik. Metanol yang diberikan

terlebih dahulu disterilkan dengan cara menyaring larutan tersebut dengan

20

membran filter berpori (millipore) 0.22 μm merek Millex®GP. Media tersebut

kemudian dituang secara aseptik dalam cawan petri yang telah di sterilisasi.

Media padat digunakan untuk menumbuhkan dan memperbanyak isolat bakteri

sebanyak yang dibutuhkan sebelum dikulturkan kembali pada media cair. Media

padat yang telah digoreskan isolat Methylobacterium spp. kemudian diinkubasi

selama 7 hari pada inkubator.

Perbanyakan isolat pada media cair dilakukan dengan cara menyiapkan

media cair AMS dengan penambahan trace elemen pada erlemeyer, kemudian

disterilisasi. Penambahan metanol (10 ml l-1

) dan triptofan (Lampiran 4) sebanyak

1 ml l-1

secara aseptik juga dilakukan setelah suhu media (+ 30 0C). Triptofan

yang diberikan terlebih dahulu disterilkan dengan cara menyaring larutan tersebut

dengan membran filter berpori (millipore) 0.22 μm merek Millex®GP. Sebanyak 1

ose biakan murni dari media padat dimasukkan ke dalam erlemeyer yang berisi

media cair AMS secara aseptik. Erlemeyer kemudian diinkubasi dalam orbital

shaker selama 7 hari dengan kecepatan 100 rpm pada suhu kamar.

Sebelum digunakan untuk aplikasi, kerapatan bakteri dihitung dengan

metode TPC (Total Plate Count). TPC dilakukan dengan melakukan serial

pengenceran (10-1

, 10-2

, 10-3

, 10-4

, 10-5

). Serial pengenceran dilakukan

menggunakan garam fisiologis (NaCl 0.85 % ). Kemudian sebanyak 50 μl

suspensi isolat pada pengenceran tersebut disebar menggunakan segitiga batang

penyebar pada media padat AMS secara aseptik. Inkubasi dilakukan selama 7 hari

pada suhu kamar untuk menumbuhkan bakteri yang telah disebar. Konsentrasi

Methylobacterium spp. yang digunakan untuk invigorasi benih ditunjukkan pada

Tabel 3.

Tabel 3 Konsentrasi Methylobacterium spp. yang digunakan untuk invigorasi

benih

Nama isolat Asal tanaman Konsentrasi

TD-TM3 Tomat 3.00 x 106

cfu ml-1

TD-TPB3 Terong Putih Bulat 4.82 x 107

cfu ml-1

TD-J7 Jagung 2.60 x 107

cfu ml-1

21

Perendaman Benih

Aplikasi invigorasi dengan priming dilakukan dengan cara merendam

benih dalam wadah gelas plastik berukuran 420 ml yang berisi kultur


Perendaman benih dalam media air/isolat dilakukan selama 2 jam pada

suhu kamar (29 0C) dan diberi suplai oksigen menggunakan aerator (Gambar 2).

Pengunaan aerator bertujuan untuk memberikan suplai oksigen kepada benih

sehingga meminimalisasi terjadinya kondisi anaerob. Perbandingan benih dengan

air/isolat 3:10 (w/v).

Gambar 2 Proses perendaman benih dengan isolat Methylobacterium spp

menggunakan aerator

Penanaman di laboratorium

Penanaman di laboratorium dilakukan menggunakan teknik Uji Kertas

Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp). Setiap perlakuan diulang sebanyak

tiga kali dan setiap ulangan menggunakan sample sebanyak 100 benih. Benih

dikecambahkan pada ekogerminator tipe IPB-72-1. Pengamatan dilakukan setiap

hari hingga hitungan terakhir (hari ke-5).

Penanaman di rumah kaca

Pengujian juga dilakukan di rumah kaca. Media tanah sebanyak 3 kg

dimasukkan ke dalam polibag ukuran 25 cm x 25 cm. Pemberian pupuk urea 25

22

kg ha-1

, SP-36 50 kg ha-1

, KCl 75 kg ha-1

dan kompos 2 ton ha-1

dilakukan sesuai

dengan dosis rekomendasi (BALITKABI 2012). Jika jarak tanam yang digunakan

40 cm x 10 cm, maka diasumsikan 1 ha lahan memiliki populasi tanaman kedelai

sebanyak 250,000 sehingga setiap polibag diberikan pupuk urea 0.045 g, SP-36

0.072 g, KCl 0.18 g, dan kompos 8 g. Pupuk diberikan seluruhnya pada saat

tanam, kecuali kompos yang telah diberikan 1 minggu sebelum tanam.

Setiap perlakuan terdiri dari 3 ulangan dimana setiap ulangan terdiri dari 3

polibag yang ditanam 4 benih per polibag dan disisakan 1 tanaman sehat saat

berumur 14 hari setelah tanam (hst). Penanaman dilakukan sore hari sehingga

diharapkan benih yang telah direndam isolat tidak mengalami perubahan suhu

yang ekstrim.

Pemeliharaan

Pemeliharaan yang dilakukan meliputi penyiraman yang dilakukan setiap

hari. Penyemprotan pestisida Decis (bahan aktif deltametrin 25 g l-1

) dengan

konsentrasi 0.5 ml l-1

dilakukan setiap minggu untuk mencegah serangan hama.

Pemanenan

Panen dilakukan pada umur 35 hst ketika tanaman kedelai telah mencapai

masa vegetatif akhir. Panen dilakukan dengan cara mencabut tanaman dengan

hati-hati kemudian akarnya dibersihkan dengan air mengalir. Akar yang telah

bersih kemudian dibungkus dengan kertas koran.

a. Peubah yang diamati di Laboratorium

1. Kecepatan Tumbuh (% etmal-1

)

Kecambah tumbuh (KCT) dihitung berdasarkan nilai pertambahan

perkecambahan (persentase kecambah normal) setiap hari pada kurun waktu

perkecambahan dalam kondisi optimum.

5

1

t

i

CT diK

Dimana: i = kurun waktu perkecambahan (selama 5 hari)

d = tambahan persentase kecambah normal per etmal (24 jam)

23

2. Daya Berkecambah (%)

Penghitungan daya berkecambah (DB) dilakukan berdasarkan persentase

kecambah normal (KN) pada pengamatan pertama dan kedua. Pengamatan

pertama pada hari ke-3 setelah tanam (KN hitungan I) dan pengamatan kedua

pada hari ke-5 setelah tanam (KN hitungan II). Nilai Daya Berkecambah (DB)

didapat dengan rumus:

%100

kandikecambahyangbenih

IIhitunganKNIhitunganKNDB

3. Indeks Vigor (%)

Penghitungan indeks vigor (IV) dilakukan berdasarkan persentase

kecambah normal pada pengamatan pertama (KN hitungan I), yaitu hari ke-3

%100xkandikecambahyangbenih

IhitunganKNIV

4. Panjang hipokotil (cm)

Panjang hipokotil diukur pada saat pengamatan hari ke-5 dengan cara

mengukur panjang hipokotil kecambah

5. Panjang akar (cm)

Panjang akar diukur pada saat pengamatan hari ke-5 dengan cara

mengukur panjang akar kecambah.

6. Bobot Kering Kecambah Normal (g)

Bobot Kering Kecambah Normal (BKKN) merupakan bobot dari semua

kecambah normal yang telah dibuang kotiledonnya pada hari ke-5. Kecambah

dikeringkan pada oven dengan suhu 60 0C selama 3x24 jam.

b. Peubah yang diamati di Rumah Kaca:

1. Daya Tumbuh (%)

Pengamatan terhadap daya tumbuh (DT) benih dilakukan pada saat bibit

berumur 1 MST. Penghitungan dilakukan terhadap bibit yang telah tumbuh

normal (KN).

%100xdisebaryangbenih

KNDT

24

2. Tinggi Tanaman (cm)

Tinggi tanaman diukur mulai dari pangkal batang sampai titik tumbuh.

Pengukuran tinggi tanaman dilakukan setiap minggu selama fase vegetatif.

3. Jumlah Daun

Tanaman kedelai dihitung jumlah daunnya ketika sudah ada daun trifoliat.

Pengukuran jumlah daun dilakukan setiap minggu selama fase vegetatif.

4. Bobot Kering Tajuk (g)

Bobot kering tajuk ditetapkan dengan memisahkan bagian tajuk dan akar,

kemudian tajuk dioven. Setelah dioven tajuk ditimbang bobot keringnya. Bobot

kering tajuk dihitung setelah tanaman berumur 35 hst.

5. Bobot Kering Akar (g)

Bobot kering akar dilakukan dengan cara mengoven akar yang dipanen

pada 35 hst. Akar dikeringkan pada oven dengan suhu 60 0C selama 3 x 24

jam. Setelah mencapai bobot yang konstan, akar kemudian ditimbang.

Percobaan II: Aplikasi Methylobacterium spp untuk mempertahankan daya

simpan benih kedelai dengan teknik coating pada berbagai

periode simpan

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan formulasi coating yang dapat

meningkatkan daya simpan dan vigor benih serta mampu mempertahankan

viabilitas Methylobacterium spp. selama penyimpanan. Penelitian disusun

menggunakan Rancangan Petak Tersarang (Nested Design).

Faktor pertama sebagai petak utama adalah periode simpan benih yaitu:

S0 = 0 bulan S4 = 4 bulan



S3 = 3 bulan

Faktor kedua sebagai anak petak adalah formulasi coating dengan

Methylobacterium spp., yaitu:

1. P1 = Kontrol (tanpa coating)

2. P2 = Coating arabic gum

3. P3 = Coating arabic gum + tokoferol 800 ppm

4. P4 = Coating arabic gum + TD-TM1

25

5. P5 = Coating arabic gum + TD-TM3

6. P6 = Coating arabic gum + TD-TPB3

7. P7 = Coating arabic gum + TD-TPB3 + TD-TM1

8. P8 = Coating arabic gum + TD-TPB3 + TD-TM3

9. P9 = Coating arabic gum + gambut

10. P10 = Coating arabic gum + TD-TPB3 + TD-TM1 + gambut

11. P11= Coating arabic gum + TD-TPB3 + TD-TM3 + gambut

Model aditif linier :

Yijk = μ + Mi+ Kk(Mi) + Pj + (M*P)ij + εijk

Keterangan :

Yijk : respon perlakuan periode penyimpanan ke-i, formula coating ke-j

dan ulangan ke-k

μ : rataan umum

Mi : pengaruh utama periode penyimpanan ke-i

Kk(Mi) : pengaruh ulangan ke-k dalam periode penyimpanan ke-i

Pj : pengaruh utama formula coating pada waktu ke-j

(M*P)ij : pengaruh interaksi antara periode penyimpanan dan formula

coating

εijk : galat percobaan

Pemilihan isolat yang digunakan untuk proses seed coating didasarkan pada

konsentrasi tokoferol tertinggi yang diproduksi Methylobacterium spp. menurut

hasil penelitian Widajati et al. (2011) (Tabel 2).

Proses coating benih

Seed coating dilakukan dengan melapisi benih kedelai dengan bahan perekat

dan media cair yang berisi isolat Methylobacterium spp. Bahan perekat yang

digunakan adalah arabic gum 0.25 g ml-1

(Sari 2009). Konsentrasi isolat yang

digunakan disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4 Konsentrasi Methylobacterium spp. yang digunakan untuk seed coating

Nama isolat Asal tanaman Konsentrasi


cfu ml-1


cfu ml-1

TD-TPB3 Terong Putih Bulat 3.60 x 108

cfu ml-1

26

Pelapisan benih dilakukan dengan mesin seed coater PT. East West Seed

Indonesia. Formula coating diberikan dengan cara mencampur kultur cair

Methylobacterium spp dengan arabic gum sampai homogen. Perbandingan benih

dengan formula coating adalah 20:1 (w/v). Perbandingan benih dengan gambut

adalah 1:3 (w/w). Pemberian gambut yang telah disterilisasi, dilakukan setelah

benih yang dicoating keluar dari mesin seed coater.

Benih yang telah terlapisi kemudian ditempatkan pada kain strimin,

dikeringkan dengan airdryer selama + 1 jam pada suhu 30 0C hingga benih

memiliki kadar air kurang dari 12 % agar aman untuk disimpan. Benih yang telah

kering dimasukkan segera pada kemasan plastik, ditutup rapat menggunakan alat

sealer kemudian benih disimpan dalam kondisi suhu kamar selama 6 bulan (Suhu

28-29 0C, RH 71-78 %). Proses coating benih kedelai hingga dikemas untuk 6

bulan periode simpan dapat dilihat pada Lampiran 5.

Pengujian viabilitas benih dan jumlah Methylobacterium spp. yang hidup

(viable count)

Pengujian viabilitas benih di laboratorium dilakukan menggunakan teknik

Uji Kertas Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp). Setiap perlakuan terdiri

dari tiga ulangan dimana setiap ulangan terdiri dari 100 benih. Pengamatan

terhadap peubah pengamatan dilakukan setiap hari.

Pengujian jumlah Methylobacterium spp yang hidup pada benih yang

dicoating juga dilakukan setiap bulannya dengan metode Total Plate Count

(TPC). TPC dilakukan dengan cara mengambil contoh sebanyak 20 g benih

kemudian dimasukkan ke erlemeyer yang berisi 180 ml media cair AMS.

Erlemeyer tersebut lalu di sonifikasi pada waterbath sonicator selama 20 menit.

Sonifikasi bertujuan untuk merontokkan Methylobacterium spp. yang masih

melekat di permukaan benih. Setelah itu, media tersebut di shaker selama 20

menit. dan dilakukan serial pengenceran (10-1

, 10-2

, 10-3

, 10-4

, 10-5

). Sebanyak 50

μl suspensi isolat pada pengenceran tersebut disebar menggunakan segitiga batang

penyebar pada media padat AMS secara aseptik. Setiap perlakuan dilakukan

dengan duplo. Selanjutnya diinkubasi selama 7 hari pada suhu kamar. Jumlah

koloni Methylobacterium spp. yang tumbuh dihitung pada hari ke-7.

27

Peubah yang diamati meliputi:

1. Kadar air (%)

2. Indeks vigor (%)

3. Daya berkecambah (%)

4. Kecepatan tumbuh (% etmal-1

)

5. Bobot kering kecambah normal (g)

6. Jumlah Methylobacterium spp yang hidup (cfu g-1

)

29

HASIL DAN PEMBAHASAN

Percobaan I: Aplikasi Methylobacterium spp. untuk invigorasi benih kedelai

A. Pengujian di Laboratorium

Hasil rekapitulasi analisis keragaman pengaruh lot benih dan perlakuan

invigorasi terhadap beberapa variabel pengamatan pada uji di laboratorium

(Lampiran 6) menunjukkan tidak terdapat interaksi antara tingkat viabilitas benih

yang berbeda dengan perlakuan invigorasi terhadap peubah yang diamati. Hal ini

bermakna bahwa perilaku lot benih terhadap berbagai perlakuan invigorasi adalah

sama pada semua variabel yang diamati. Pengaruh perbedaan nilai kecepatan

tumbuh (Tabel 5), daya berkecambah (Tabel 6), panjang akar (Tabel 7) dan bobot

kering kecambah normal (BKKN) (Tabel 8) nyata disebabkan tiga tingkat

viabilitas benih yang berbeda.

Tabel 5 Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap kecepatan tumbuh pada uji di

laboratorium

Perlakuan Lot benih

V1 V2 V3

.….Kecepatan Tumbuh (% etmal

-1)……

Kontrol (tanpa perendaman) 21.7 23.7 25.2

Air steril 20.1 22.0 25.7

TD-TPB3 23.1 19.7 24.9

TD-J7 22.6 20.5 25.9

TD-TPB3 + TD-J7 22.0 21.8 26.4

TD-TPB3 + TD-TM1 21.5 22.0 22.6

Rata-rata 21.8 b 21.6 b 25.1 a Ket: V1 = DB awal 78 %, V2 = DB awal 83 %, V3 = DB awal 94%

Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata dengan uji Duncan

Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%

Kecepatan tumbuh (KCT) lot benih V3 nyata berbeda dengan lot benih V1

dan V2 sedangkan kecepatan tumbuh lot benih V1 dan V2 tidak berbeda nyata

(Tabel 3). Hasil ini menginformasikan bahwa lot benih V3 memiliki performa

kecepatan tumbuh yang lebih baik dibandingkan V1 dan V2.

Menurut Sadjad et al. (1999), kecepatan tumbuh merupakan salah satu tolok

ukur yang mengindikasikan vigor kekuatan tumbuh benih. Nilai KCT yang tinggi

mencerminkan benih yang vigor, karena benih dapat berkecambah cepat pada

30

waktu yang relatif singkat. Ilyas (1986) melaporkan bahwa pada benih kedelai,

tolok ukur kecepatan tumbuh memiliki korelasi yang erat dengan produksi benih

per hektar dibandingkan daya berkecambah, keserempakan tumbuh bibit, tinggi

tanaman dan jumlah buku produktif. Berdasarkan hasil penelitian tersebut dapat

diasumsikan semakin tinggi kecepatan tumbuh suatu benih maka akan semakin

tinggi juga produksi benihnya per hektar.

Lot benih V3 yang lebih vigor juga tampak pada peubah daya berkecambah

(Tabel 6). Menurut Ilyas (2012), daya berkecambah merupakan salah satu tolok

ukur untuk mengetahui viabilitas benih. Viabilitas benih menunjukan daya hidup

benih, aktif secara metabolis dan memiliki enzim yang dapat mengkatalisis reaksi

metabolisme yang diperlukan untuk perkecambahan dan petumbuhan kecambah.

Daya berkecambah benih lot V3 nyata berbeda dengan lot V1 dan lot V2.

Lot benih V3 memiliki daya berkecambah yang lebih tinggi 13.5 % dibandingkan

dengan lot V2 sedangkan dibandingkan lot V1, daya berkecambah lot V3 lebih

tinggi 14.2 %. Lot benih V1 dan V2 tidak berbeda nyata secara statistik sehingga

kemampuan daya berkecambah lot V1 dan lot V2 dianggap sama.

Tabel 6 Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap daya berkecambah pada uji di

laboratorium

Perlakuan Lot benih

V1 V2 V3

.…..Daya Berkecambah (%)……


Air steril 71.7 73.0 84.0

TD-TPB3 72.0 70.3 83.0

TD-J7 74.0 69.3 92.0

TD-TPB3 + TD-J7 70.0 72.3 89.0

TD-TPB3 + TD-TM1 70.7 73.3 80.0




Trend yang hampir sama dengan kecepatan tumbuh dan daya berkecambah

juga ditemui pada peubah panjang akar kecambah. Lot benih V3 memiliki akar

kecambah lebih panjang dibandingkan dengan lot benih V1 dan V2 sedangkan

panjang akar V1 tidak berbeda dengan V2 (Tabel 7). Selisih nilai panjang akar lot

V3 dan lot V2 adalah 0.9 cm sedangkan selisih nilai V3 dengan V1 adalah 0.8 cm.

31

Tabel 7 Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap panjang akar pada uji di

laboratorium

Perlakuan Lot benih

V1 V2 V3

….…….Panjang akar (cm)………..


Air steril 13.3 13.7 13.6

TD-TPB3 12.1 12.6 13.4

TD-J7 13.2 12.1 14.0

TD-TPB3 + TD-J7 14.1 12.9 13.0

TD-TPB3 + TD-TM1 13.5 13.7 14.0

Rata-rata 13.2 b 13.1 b 14 a Ket: V1 = DB awal 78 %, V2 = DB awal 83 %, V3 = DB awal 94%



Akar merupakan bagian tanaman yang memiliki peranan sangat penting

dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Akar yang lebih panjang

memungkinkan kecambah untuk memenuhi kebutuhan air yang akan terus

dibutuhkan hingga fase perkembangan dan pertumbuhan tanaman selanjutnya. Hal

ini membuktikan bahwa lot benih yang memiliki viabilitas tinggi ditunjang oleh

akar kecambah yang panjang.

Jika dikaji lebih dalam, diketahui bahwa lot benih V1 memiliki vigor yang

lebih baik dibandingkan lot V2. Hal ini terbukti dari peubah berat kering

kecambah normal (BKKN) (Tabel 8).

Tabel 8 Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap berat kering kecambah

normal (BKKN) pada uji di laboratorium

Perlakuan Lot benih

V1 V2 V3

………….BKKN (g)…………


Air steril 2.4 2.1 3.2

TD-TPB3 2.2 1.8 3.1

TD-J7 2.2 1.8 3.1

TD-TPB3 + TD-J7 2.6 2.0 3.5

TD-TPB3 + TD-TM1 2.5 2.4 2.9

Rata-rata 2.4 b 2.0 c 3.1 a Ket: V1 = DB awal 78 %, V2 = DB awal 83 %, V3 = DB awal 94%



32

Lot benih V3 tetap konsisten memiliki vigor terbaik dibandingkan lot benih

V1 dan V2. Nilai rata-rata BKKN lot benih V3 lebih tinggi 0.7 g dibandingkan

dengan lot benih V1 sedangkan lot benih V1 memiliki nilai rata-rata BKKN lebih

tinggi 0.4 g dibandingkan dengan lot benih V2.

Bobot kering kecambah normal (BKKN) menggambarkan viabilitas

potensial benih yang ditanam pada kondisi optimum. Sadjad et al. (1999)

melaporkan benih yang vigor memiliki proses reaktifasi yang cepat apabila berada

pada kondisi lingkungan optimal dan proses metabolisme tidak terhambat

sehingga proses katabolisme maupun anabolisme berjalan normal dan benih

menunjukkan kecepatan tumbuh yang tinggi dalam proses pertumbuhannya. Hal

yang serupa juga dilaporkan Copeland dan McDonald (2001) yang menyatakan

benih yang berviabilitas tinggi memiliki kemampuan untuk mensitesis material

baru secara efisien dan dengan cepat mentransfer material tersebut untuk

pertumbuhan kecambah sehingga mengakibatkan peningkatan akumulasi bobot

kering kecambah.

Perlakuan invigorasi mampu memperbaiki performa perkecambahan pada

variabel pengamatan indeks vigor (Tabel 9), dan panjang hipokotil (Tabel 10).

Perlakuan invigorasi terbukti efektif untuk meningkatkan vigor benih Argomulyo

yang memiliki kisaran nilai indeks vigor awal 28.7-42.3 %. Kenaikan indeks vigor

rata-rata sebesar 8.9-20.6 % dibandingkan kontrol.

Tabel 9 Pengaruh faktor tunggal perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap

indeks vigor pada uji di laboratorium

Perlakuan Lot benih

V1 V2 V3 Rata-rata

..….Indeks vigor (%)…………

Kontrol (tanpa perendaman) 28.7 42.3 41.3 37.4 c

Air steril 53.7 55.3 65.0 58.0 a

TD-TPB3 49.0 51.7 52.3 51.0 ab

TD-J7 46.3 38.7 58.7 47.9 b

TD-TPB3 + TD-J7 52.3 47.3 59.3 53.0 ab

TD-TPB3 + TD-TM1 45.0 51.7 42.3 46.3 bc Ket: V1 = DB awal 78 %, V2 = DB awal 83 %, V3 = DB awal 94%



Hasil yang hampir serupa juga dilaporkan Danial (2011) pada benih kedelai

varietas Kaba yang diberi perlakuan invigorasi dengan isolat Methylobacterium

33

TD-K2 mampu meningkatkan indeks vigor 17.3 % dibandingkan kontrol. Kurniati

(2009) juga melaporkan bahwa perlakuan invigorasi pada benih padi dengan

perendaman isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 sangat nyata

meningkatkan nilai indeks vigor pada benih tingkat viabilitas sedang dengan

sebesar 45.3 %, 48 %, dan 36 % dibandingkan kontrol 22.7 %.

Panjang hipokotil benih kedelai yang diberi perlakuan invigorasi secara

statistik berbeda nyata dengan benih yang tidak direndam (Tabel 10). Armstrong

dan McDonald (1992) melaporkan perlakuan priming pada benih kedelai tanpa

diikuti perlakuan pengeringan dapat meningkatkan panjang plumula, radikula dan

berat kecambah. Walaupun demikian, hasil uji lanjut DMRT menginformasikan

bahwa benih yang direndam dengan air steril secara statistik tidak berbeda nyata

dengan perendaman isolat Methylobacterium spp., baik pada variabel indeks vigor

maupun panjang hipokotil. Artinya, secara umum perendaman benih kedelai

dengan Methylobacterium spp. selama 2 jam belum menunjukkan performa yang

lebih baik dibandingkan dengan perendaman air steril.

Tabel 10 Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap panjang hipokotil pada uji di

laboratorium

Perlakuan Lot benih

V1 V2 V3 Rata-rata

……...Panjang hipokotil (cm).…..

Kontrol (tanpa perendaman) 9.3 10.5 8.8 9.5 b

Air steril 11.8 12.0 12.3 12.0 a

TD-TPB3 11.4 11.3 10.4 11.0 a

TD-J7 11.1 11.3 11.3 11.2 a

TD-TPB3 + TD-J7 12.4 11.0 11.4 11.6 a

TD-TPB3 + TD-TM1 11.6 11.7 12.1 11.8 a Ket: V1 = DB awal 78 %, V2 = DB awal 83 %, V3 = DB awal 94%



Abanda-Nkpwatt et al. (2006) melaporkan benih mustard, tomat dan

tembakau yang diinokulasi dengan Methylobacterium extorquens dapat

meningkatkan bobot kecambah dan panjang hipokotil namun pada benih gandum,

barley, jagung, wortel, buncis dan kacang kapri tidak berpengaruh nyata. Menurut

Kalyaeva et al. (2001), kolonisasi antara eksplan tembakau dengan

34

Methylobacteria membentuk asosiasi yang stabil antara bakteri dengan tanaman

inangnya sehingga dapat meningkatkan regenerasi dan formasi akar.

B. Pengujian di Rumah Kaca

Hasil rekapitulasi analisis keragaman pengaruh perlakuan invigorasi dan

lot benih terhadap beberapa variabel pengamatan pada uji di rumah kaca

(Lampiran 8) menunjukkan bahwa tidak terdapat interaksi antara pengaruh

perlakuan invigorasi dan lot benih terhadap semua variabel yang diamati. Hal ini

bermakna perilaku lot benih terhadap berbagai perlakuan invigorasi untuk seluruh

variabel yang diamati adalah sama. Perlakuan invigorasi tidak menghasilkan

pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan kontrol pada tinggi tanaman (Tabel

11), jumlah daun (Tabel 12), bobot tajuk (Tabel 13), panjang dan bobot kering

akar (Tabel 14), dan daya tumbuh (Tabel 15).

Tabel 11 Pengaruh faktor tunggal lot benih dan perlakuan invigorasi terhadap

tinggi tanaman 14 hst, 21 hst, 28 hst, dan 35 hst pada uji di rumah kaca

Perlakuan Tinggi Tanaman 14 hst (cm) Tinggi Tanaman 21 hst (cm)

Lot Benih Rata- Lot Benih Rata-

V1 V2 V3 rata V1 V2 V3 rata

Kontrol 24.6 25.8 31.6 27.3 a 46.8 49.2 58.2 51.4

Air steril 22.4 20.7 24.3 22.4 b 45.9 45.1 50.9 47.3

TD-TPB3 21.9 20.4 24.8 22.4 b 50.2 43.3 52.8 48.8

TD-J7 21.4 20.1 23.4 21.6 b 44.2 39.2 50.1 44.5

TD-TPB3+

TDJ7 21.6 19.7 25.1 22.2 b 44.8 45.8 52.3 47.6

TD-TPB3 +

TD-TM1 20.4 20.3 25.6 22.1 b 45.6 44.6 55.5 47.5

Rata-rata 22.1 b 21.2 b 25.8 a

46.3 b 44.5 b 52.8 a

Perlakuan Tinggi Tanaman 28 hst (cm) Tinggi Tanaman 35 hst (cm)

Lot Benih Rata- Lot Benih Rata-

V1 V2 V3 rata V1 V2 V3 rata

Kontrol 78.8 84.6 90.3 84.5 a 96 109 106 103.7

Air steril 75.2 77.1 82.8 78.4 ab 97 93 101 97

TD-TPB3 78.9 75.8 84.2 79.6 ab 96 101 109 102

TD-J7 66.9 66.5 74.7 69.4 c 92 92 98 94

TD-TPB3 +

TD-J7 76.1 72.8 79.7 76.2 abc 100 92 101 97.7

TD-TPB3 +

TD-TM1 73.4 74.3 78.0 75.3 bc 97 94 100 97

Rata-rata 74.8 b 75.2 b 81.6 a

96.3 96.8 102.5

35

Secara umum, tinggi tanaman kedelai pada umur 14, 21, 28 dan 35 hst

memiliki pola yang sama (Tabel 11). Lot benih V3 secara statistik, nyata memiliki

batang yang lebih tinggi dibandingkan dengan lot V1 dan lot V2 pada umur 14, 21

dan 28 hst. Trend yang hampir sama juga terjadi ketika tanaman berumur 35 hst,

dimana lot V3 terlihat lebih tinggi dibandingkan dengan lot V1 dan V2, namun

perbedaannya tidak nyata secara statistik.

Perlakuan invigorasi tidak memberikan peningkatan panjang batang

tanaman dibandingkan kontrol saat tanaman berumur 14 hst. Pada saat tanaman

berumur 35 hst, tidak terdapat pengaruh dari perbedaan lot benih dan perlakuan

invigorasi. Akan tetapi pola pertumbuhan dari masing-masing perlakuan hampir

sama dengan hasil yang didapat pada umur 14, 21, dan 28 hst. Benih yang tidak

direndam dan perlakuan perendaman TD-TPB3 stabil memberikan nilai rata-rata

tinggi tanaman yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain. Sedangkan

perlakuan perendaman dengan isolat TD-J7 memperlihatkan nilai rata-rata tinggi

tanaman yang terendah dibandingkan dengan perlakuan lainnya.

Jumlah daun tanaman pada umur 14 hst dan 21 hst secara statistik tidak

dipengaruhi oleh lot benih maupun perlakuan invigorasi. Perlakuan invigorasi

baru tampak memberikan pengaruh yang nyata terhadap variabel jumlah daun

ketika tanaman berumur 28 hst dan 35 hst (Tabel 12). Perlakuan perendaman

benih dengan air steril dan isolat TD-TPB3 menghasilkan jumlah daun yang sama

dengan kontrol pada saat tanaman berumur 28 hst. Perendaman dengan isolat TD-

J7, TD-TPB3 + TD-J7, dan TD-TPB3 + TD-TM1 belum memberikan pengaruh

jumlah daun yang lebih banyak pada umur 28 hst dibandingkan kontrol.

Ketika tanaman berumur 35 hst, seluruh perlakuan invigorasi tidak

menghasilkan jumlah daun yang lebih banyak dibandingkan kontrol. Secara

umum, perlakuan perendaman benih dengan isolat Methylobacterium spp saja

belum cukup mampu memberikan kontribusi yang efektif pada variabel jumlah

daun. Walaupun dengan perendaman benih diharapkan kolonisasi awal bakteri

Methylobacterium spp dapat terjadi, namun diperlukan aplikasi lanjutan berupa

penyemprotan isolat pada tanaman untuk hasil yang maksimal. Hasil yang hampir

serupa dilaporkan Meenakshi (2008) bahwa perlakuan inokulasi benih kedelai

yang dilanjutkan dengan penyemprotan isolat Methylobacterium spp. + B.

36

japonicum menghasilkan jumlah daun yang nyata lebih banyak (7 helai)

dibandingkan dengan perlakuan pada benih saja pada 60 hst.

Tabel 12 Pengaruh faktor tunggal lot benih dan perlakuan invigorasi terhadap

jumlah daun 28 hst, dan 35 hst pada uji di rumah kaca

Perlakuan

Jumlah Daun 28 hst Jumlah Daun 35 hst

Lot Benih Rata-rata

Lot Benih Rata-

rata V1 V2 V3 V1 V2 V3

Kontrol 17 15 17 16.15 a 27 28 31 28.56 a

Air 16 16 17 16.37 a 25 23 24 23.89 b

TD-TPB3 16 16 16 15.85 ab 22 23 24 23.00 b

TD-J7 13 14 15 14.04 c 22 21 22 21.33 b

TD-TPB3 + TD-J7 16 14 15 14.85 bc 25 21 24 23.44 b

TD-TPB3 + TD-TM1 15 14 15 14.57 bc 23 21 23 22.56 b

Rata-rata 16 15 16 24 23 25

Ket: V1 = DB awal 78 %, V2 = DB awal 83 %, V3 = DB awal 94%



Nilai bobot kering tajuk yang tinggi kemungkinan merupakan dampak yang

ditimbulkan tingginya nilai rata-rata jumlah daun dan tinggi tanaman kontrol

dibandingkan tanaman yang diberi perlakuan isolat Methylobacterium spp.

sehingga memberi sumbangan yang nyata terhadap akumulasi nilai bobot kering

tajuk kontrol (Tabel 13).

Tabel 13 Pengaruh perlakuan invigorasi terhadap bobot kering tajuk pada uji di

rumah kaca

Perlakuan Lot Benih

V1 V2 V3 Rata-rata

.…..….…Bobot Kering Tajuk (g)………

Kontrol 4.09 3.79 4.37 4.08 a

Air 3.20 3.46 3.45 3.37 b

TD-TPB3 3.31 3.11 3.19 3.20 b

TD-J7 3.13 2.40 2.80 2.78 b

TD-TPB3 + TD-J7 3.07 2.76 2.96 2.93 b

TD-TPB3 + TD-TM1 3.05 2.72 3.17 2.98 b Ket: V1 = DB awal 78 %, V2 = DB awal 83 %, V3 = DB awal 94%



Nilai rata-rata panjang dan bobot kering akar yang diberi perlakuan

invigorasi tidak berbeda nyata terhadap kontrol. Walaupun terdapat beberapa

perlakuan yang memiliki nilai lebih tinggi daripada kontrol, namun secara statistik

semua perlakuan belum memberikan kontribusi yang nyata (Tabel 14).

37

Tabel 14 Nilai rata-rata panjang akar dan bobot kering akar pada uji di rumah

kaca

Perlakuan

Panjang Akar (cm) Bobot Kering Akar (g)

Lot Benih Rata-

rata

Lot Benih

V1 V2 V3 V1 V2 V3 Rata-

rata

Kontrol 31.6 28.6 32.9 31.0 0.5663 0.4249 0.5616 0.5176

Air 36.2 34.3 36.4 35.7 0.5875 0.6202 0.5994 0.6024

TD-TPB3 33.5 34.0 30.7 32.7 0.5808 0.5219 0.5348 0.5458

TD-J7 34.9 33.9 29.1 32.7 0.4469 0.3995 0.5192 0.4552

TD-TPB3 + TD-J7 34.3 32.6 34.7 33.9 0.4977 0.4551 0.5285 0.4938

TD-TPB3 + TD-TM1 34.4 31.6 31.3 32.4 0.4732 0.4494 0.4676 0.4634

Rata-rata 34.2 32.5 32.5

0.5254 0.4785 0.5352

Ket: V1 = DB awal 78 %, V2 = DB awal 83 %, V3 = DB awal 94%

Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata dengan uji Duncan Multiple Range

Test (DMRT) pada taraf 5%

Sejalan dengan pengujian viabilitas yang dilakukan di laboratorium,

pengujian di rumah kaca juga membuktikan bahwa lot V3 merupakan lot yang

paling vigor dibandingkan dengan lot V1 dan V2. Hal ini dapat dilihat dari

variabel pengamatan tinggi tanaman 14 hst (hari setelah tanam), 21 hst, 28 hst

(Tabel 11) dan daya tumbuh (Tabel 15).

Daya tumbuh kedelai pada pengujian di rumah kaca nyata dipengaruhi oleh

perbedaan lot benih dimana lot benih V3 memiliki daya tumbuh yang lebih baik

dibandingkan lot benih V1 dan V2 (Tabel 15). Lot benih V1 tidak berbeda dengan

lot benih V2. Selisih nilai daya tumbuh lot benih V3 dibandingkan dengan lot

benih V2 sebesar 15.4 % sedangkan dengan lot benih V1 sebesar 22.8 %.

Tabel 15 Pengaruh faktor tunggal lot benih terhadap daya tumbuh bibit kedelai

pada uji di rumah kaca

Perlakuan Lot Benih

V1 V2 V3

….……Daya Tumbuh (%)……...

Kontrol 69.3 83.3 97.3

Air 66.7 83.3 89.0

TD-TPB3 72.3 75.0 89.0

TD-J7 52.7 58.3 86.3

TD-TPB3 + TD-J7 77.7 72.0 86.0

TD-TPB3 + TD-TM1 64.0 75.0 92.0


Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata dengan uji Duncan Multiple Range

Test (DMRT) pada taraf 5%

38

Pada Tabel 15 dapat diketahui bahwa lot benih V1 yang diberi perlakuan

perendaman dengan isolat Methylobacterium TD-TPB3 (72.3 %) dan TD-TPB3 +

TD-J7 (77.7 %) cenderung dapat meningkatkan daya tumbuh dibandingkan

dengan kontrol (69.3 %) dan perendaman air steril (66.7 %) walaupun tidak

berbeda nyata secara statistik. Daya tumbuh yang dapat meningkat pada benih

kedelai yang diberi perendaman TD-TPB3 dan TD-TPB3 + TD-J7 diduga

dikarenakan hormon tumbuh yang dihasilkan kedua isolat tersebut. Hasil ini

didukung oleh penelitian Widajati et al. (2008) yang melaporkan bahwa isolat

Methylobacterium spp. mampu memproduksi fitohormon dari jenis IAA, GA-3,

dan transzeatin. Isolat TD-TPB3 yang diisolasi dari daun terong putih bulat

dilaporkan menghasilkan IAA 9.56 ppm, GA-3 129.83 ppm dan trans zeatin 33.14

ppm. Isolat TD-J7 yang diisolasi dari daun jagung dilaporkan dapat memproduksi

IAA 9.13 ppm, GA-3 98.75 ppm, dan trans zeatin 74.37 ppm.

Kurang terekspresinya peranan Methylobacterium spp. pada penelitian ini

diduga disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya adalah (1) metode aplikasi

invigorasi yang belum tepat, (2) tidak terbentuknya asosiasi yang stabil antara

bakteri dengan tanaman inangnya. Keberhasilan penggunaan metode priming

dalam invigorasi benih telah banyak dilaporkan pada berbagai penelitian,

diantaranya pada benih padi (Madhaiyan et al. 2004), cabai besar (Goni 2010),

kakao (Sadikin 2009), tomat (Madhaiyan et al. 2007), dan tembakau (Abanda-

Nkpwatt 2006).

Penggunaan metode priming lebih banyak berhasil pada benih-benih yang

berukuran kecil dibandingkan pada benih berukuran besar seperti kedelai (Hessel

et al. 1986 dalam Copeland dan McDonald 2001) dan jagung (Bennett dan Waters

et al. 1986 dalam Copeland dan McDonald 2001). Meskipun demikian, hasil

penelitian Danial (2011) menunjukkan bahwa keberhasilan penggunaan metode

priming dengan cara perendaman isolat Methylobacterium TD-TPB3 selama 12

jam dapat meningkatkan daya berkecambah benih kedelai berukuran biji besar

seperti Anjasmoro. Daya berkecambah benih Anjasmoro dilaporkan nyata

mengalami peningkatan sebesar 18.66 % dibandingkan kontrol. (dari 70.67 %

menjadi 89.33 %). Peningkatan nilai indeks vigor juga dilaporkan terjadi pada

benih kedelai berukuran biji sedang seperti Kaba. Nilai indeks vigor benih Kaba

39

yang diberi perlakuan perendaman isolat TD-K2 selama 12 jam, dilaporkan nyata

mengalami peningkatan sebesar 17.33 % dibandingkan dengan kontrol (dari 72%

menjadi 89.33 %).

Metode priming termasuk teknik invigorasi benih dengan penyerapan air

secara tidak terkontrol yang penerapannya lebih mudah dan praktis dibandingkan

dengan matriconditioning. Penyerapan air secara tidak terkontrol menyebabkan

hidrasi benih berjalan sangat cepat. Hal ini dapat diketahui dari kadar air benih

perlakuan priming yang meningkat hingga 5 kali lipat dibandingkan kontrol dalam

waktu dua jam perendaman. Tabel pengaruh faktor tunggal lot benih dan

perlakuan invigorasi terhadap kadar air benih pada uji di laboratorium dapat

dilihat pada Lampiran 8. Kadar air terendah dicapai oleh lot benih dengan

viabilitas awal tinggi (V3) yang berbeda nyata dengan viabilitas awal benih

rendah (V1 dan V2). Hasil ini menunjukkan bahwa lot benih dengan viabilitas

awal tinggi mampu menahan laju air yang masuk ke dalam kulit benih

dibandingkan dengan benih yang memiliki viabilitas awal rendah.

Proses awal terjadinya imbibisi benih adalah melalui kulit benih. Bewley

dan Black (1986) membagi proses imbibisi menjadi tiga fase, yaitu fase pertama

yang ditunjukkan dengan pengambilan air yang cepat, fase kedua yang

ditunjukkan dengan pembengkakkan setelah air mencapai bagian yang lebih

dalam sampai radikula muncul dan fase ketiga ditunjukkan dengan pengambilan

air di bagian-bagian kulit benih yang lembab. Pada fase kedua boleh dikatakan

pengambilan air hampir tidak ada.

Sedikit berbeda dengan pernyataan Bewley dan Black, Suriyong et al.

(2002) juga melakukan penelitian tentang efek perlakuan pra-tanam terhadap

imbibisi lima benih kedelai lokal Thailand. Hasil penelitiannya menunjukkan

bahwa pada benih kedelai proses imbibisi dibagi menjadi tiga tahap. Pada lima

jam pertama, benih akan menyerap air dengan cepat dikarenakan perbedaan

potensial air pada benih dan air. Pada tahap kedua, penyerapan air agak sedikit

meningkat pada lima hingga sepuluh jam perendaman. Pada tahap ketiga, laju

imbibisi mulai menurun dan benih yang terendam mulai stabil pada 12 jam

perendaman (Gambar 3). Beberapa faktor yang mempengaruhi penyerapan air

40

pada benih kedelai diantaranya ketebalan kulit dan kandungan protein pada

kotiledon.

Sumber: Suriyong et al. (2002)

Gambar 3. Grafik imbibisi benih kedelai

Koizumi et al. (2008) mempelajari peranan protektif kulit benih ketika

imbibisi terjadi menggunakan Micro magnetic Resonance Imaging (MRI) dan

mendapati bahwa kulit benih (testa) yang utuh, membantu mengatur

penggabungan air ke dalam radikula, hipokotil dan kotiledon melalui lapisan

dalam kulit benih sehingga berperan mencegah hancurnya jaringan benih pada

awal imbibisi. Pada penelitian ini, diduga lot benih V3 memiliki kulit benih yang

lebih kompak dan tebal sehingga laju imbibisi berjalan lebih lambat. Oleh karena

itu, kandungan air yang terdapat dalam benih juga lebih rendah dibandingkan

dengan lot benih V1 dan V2.

Methylobacterium spp. yang diaplikasikan diharapkan sudah bekerja sejak

saat benih diinokulasikan dengan cara perendaman. Amelia (2002) melaporkan

kolonisasi awal bakteri mempunyai peranan penting bagi fisiologi tanaman.

Kolonisasi awal bakteri diharapkan dapat meningkatkan kemampuan sintas

(bertahan hidup) bakteri. Madigan et al. (1997) melaporkan kemampuan sintas

bakteri berkaitan dengan adanya kompetisi antar mikroorganisme dalam

penguasaan tempat hidup atau memperebutkan nutrisi, antibiosis dan predasi.

Hasil penelitian Goni (2010) menunjukkan bahwa aplikasi

Methylobacterium spp. strain TD-J7 + TD-TPB3 dengan cara merendam benih

Bobot (g)

Waktu (jam)

Varietas kedelai

0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00

9 8.5

8 7.5

7 6.5

6 5.5

5 4.5

4 3.5

3 2.5

2 1.5

1 0.5

0

41

dan penyemprotan pada bibit setiap 2 minggu dapat meningkatkan tinggi bibit

cabai sebesar 5.1 cm daripada perlakuan perendaman benih. Danial (2011) juga

melaporkan bahwa benih kedelai yang direndam dan diberi penyemprotan isolat

pada 10 hst dan 20 hst secara nyata meningkatkan tinggi tanaman sebesar 4.03 cm

dibandingkan dengan benih yang hanya direndam saja. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa aplikasi Methylobacterium spp tidak cukup hanya dengan

perendaman benih saja namun perlu dilakukan penyemprotan secara rutin pada

tanaman.

Pada penelitian kali ini, penggunaan isolat Methylobacterium spp.

diaplikasikan hanya dengan teknik perendaman tanpa dilanjutkan penyemprotan.

Harapannya, bakteri tersebut akan sedini mungkin terbawa di kotiledon kemudian

meluas masuk ke jaringan tanaman dan terus terbawa hingga perkembangan

tanaman sehingga dapat mendominasi filosfer daun dan memberikan pengaruh

yang menguntungkan pada tanaman inang. Pada kenyataannya, hasil penelitian ini

secara umum menunjukkan bahwa perlakuan invigorasi dengan teknik

perendaman selama 2 jam menggunakan aerator tidak memberikan respon yang

lebih baik pada pertumbuhan tanaman kedelai.

Percobaan II: Aplikasi Methylobacterium spp untuk mempertahankan daya

simpan benih kedelai dengan teknik coating pada berbagai

periode simpan

Rekapitulasi analisis keragaman periode simpan dan formula coating serta

interaksinya terhadap beberapa variabel pengamatan pada benih kedelai dapat

dilihat pada Lampiran 9. Hasil analisis ragam menunjukkan terdapat interaksi

yang sangat nyata antara periode simpan dengan formula coating pada variabel

pengamatan kecepatan tumbuh dan indeks vigor. Hal ini menunjukkan bahwa

diantara sebelas formula coating dan enam periode simpan yang diuji, responnya

untuk variabel pengamatan kecepatan tumbuh dan indeks vigor tidak sama. Faktor

tunggal periode simpan dan formula coating berpengaruh terhadap daya

berkecambah, sedangkan variabel berat kering kecambah normal hanya

dipengaruhi oleh faktor periode simpan.

Pengaruh faktor tunggal periode simpan dan formula coating terhadap kadar

air benih kedelai dapat dilihat pada Lampiran 10. Rata-rata kadar air benih kedelai

42

hingga periode simpan 6 bulan masih baik, yaitu dibawah 12 %. Hal ini

menunjukkan bahwa pengemasan benih kedelai dalam plastik mampu menahan

uap air dari udara. Hasil ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan Hasbianto

(2012) yang menyatakan bahwa penggunaan kemasan plastik PP dapat

mempertahankan kadar air benih kedelai pada tingkat aman hingga akhir periode

simpan (4 bulan).

Kadar air benih kedelai pada penyimpanan 6 bulan secara statistik masih

sama dengan kadar air ketika awal disimpan (0 bulan), kecuali pada bulan ke-2.

Hal ini diduga dikarenakan fluktuasi suhu dan RH ruang simpan. Penyimpanan

dilakukan dalam suhu kamar sehingga suhu dan RH menjadi tidak terkontrol.

Pada pengamatan suhu dan RH bulan ke-2 terjadi peningkatan suhu harian dari

25.5 0C menjadi 31.3

0C. Sedangkan RH ruangan berkisar antara 72-83 %.

Menurut Justice dan Bass (2002) benih bersifat higroskopis, artinya benih akan

selalu mengadakan keseimbangan kadar air dengan udara di sekitarnya,

keseimbangan tersebut akan tercapai jika tidak ada lagi uap air yang bergerak dari

udara ke dalam benih atau sebaliknya dari benih ke udara.

Daya Berkecambah (DB)

Secara umum pada Tabel 16 diketahui rata-rata sejalan dengan lamanya

periode simpan, DB benih kedelai mengalami penurunan. Daya berkecambah

benih rata-rata berkisar antara 83.8 - 90.6 %. Persentase DB yang beragam di

setiap bulannya diduga disebabkan fluktuasi suhu dan RH ruang simpan. Rata-rata

suhu harian selama 6 bulan periode simpan berkisar antara 25.5 – 32.5 0C,

sedangkan kelembaban ruang simpan berkisar antara 54 – 87 %. Pada penelitian

ini, diduga fluktuasi suhu dan RH menyebabkan terjadinya peningkatan respirasi

benih sehingga mendorong terjadinya serangan cendawan. Selain itu, rata-rata

peningkatan jumlah kecambah abnormal terjadi pada bulan ke-3 kemudian

kembali menurun pada bulan ke-4. Menurut Alencar dan Faroni (2011) pada

penyimpanan benih kedelai, faktor suhu tidak hanya berakibat pada

perkembangan cendawan tetapi juga dapat mendorong perubahan kimia dalam

benih. Copeland dan McDonald (2001) menyatakan bahwa proses mundurnya

43

mutu fisiologis benih terjadi secara berangsur-angsur dan kumulatif akibat

perubahan fisiologis dan biokimia benih.

Daya berkecambah benih yang telah dicoating nyata lebih tinggi

dibandingkan dengan benih yang tidak dicoating hingga periode simpan 6 bulan

pada suhu kamar. Formula coating arabic gum, arabic gum + tokoferol 800 ppm,

arabic gum + TD-TM1, arabic gum + TD-TM3, arabic gum + TD-TPB3 dan

formula arabic gum + TD-TPB3 + TD-TM1 memiliki nilai DB yang berbeda

nyata dengan kontrol.

Benih yang diberi perlakuan coating pada periode simpan 6 bulan memiliki

DB diatas 80 % dibandingkan kontrol, kecuali pada benih yang diberi perlakuan

TD-TPB 3 + TD-TM1 + arabic gum + gambut dan TD-TPB3 + TD-TM3 + arabic

gum + gambut. Daya berkecambah tersebut masih memenuhi SNI benih

bersertifikat karena kemampuan daya berkecambahnya diatas 80 % (BSN 2003).

Hasil ini sejalan dengan penelitian Sari (2009), benih kacang panjang yang

diberi perlakuan arabic gum + Methylobacterium TD-L2 hingga periode simpan

12 minggu dapat meningkatkan DB 6.7 % dibandingkan tanpa perlakuan coating.

Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan coating dengan arabic gum mampu

mempertahankan struktur dan permeabilitas membran benih dari kerusakan dan

kebocoran metabolit akibat radikal bebas yang terbentuk selama penyimpanan,

sehingga dapat menekan laju kemunduran benih.

Benih yang diberi perlakuan gambut, pada saat pengamatan banyak

terserang cendawan sehingga menyebabkan benih busuk. Walaupun gambut yang

diberikan sudah steril, namun karena kadar air (KA) benih yang diberi perlakuan

penambahan gambut hingga enam bulan periode simpan lebih tinggi (10.1-10.8%)

dibandingkan kontrol (9.6%) dan perlakuan lain (9.4-9.9%) sehingga diduga dapat

menstimulus pertumbuhan cendawan. Pada saat proses pengeringan, benih yang

diberi tambahan gambut tidak ikut dimasukkan ke dalam airdryer seperti pada

perlakuan yang lain. Hal ini dikarenakan penggunaan airdryer pada benih yang

diberi penambahan gambut dikhawatirkan akan ikut terhempas ketika mesin

tersebut dinyalakan, sehingga pengeringan pada benih tersebut dilakukan dengan

penjemuran secara alami ditempat yang teduh dan tidak terkena sinar matahari

langsung selama 2 hari.

44

Tabel 16 Pengaruh faktor tunggal periode simpan dan formula coating terhadap daya berkecambah

Formula Coating Periode Simpan (bulan)

0 1 2 3 4 5 6 Rata-rata

…….………………….Daya Berkecambah (%)…………………………….

Tanpa coating 91.0 89.7 74.7 85.3 84.7 81.7 79.3 83.8 d

Arabic gum 95.0 92.3 95.0 88.0 92.0 88.3 83.3 90.6 a

Tokoferol 800 ppm + Arabic gum 97.7 90.3 89.3 90.0 90.0 84.7 85.7 89.7 ab

TD-TM1 + Arabic gum 94.3 92.0 89.7 87.7 89.0 90.0 86.7 89.9 a

TD-TM3 + Arabic gum 93.3 92.0 89.3 88.3 90.3 87.7 83.0 89.1 ab

TD-TPB3 + Arabic gum 94.0 90.3 89.3 85.3 91.0 84.7 86.0 88.7 ab

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum 91.3 92.3 94.7 86.7 83.3 87.7 86.0 88.9 ab

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum 93.7 89.7 87.3 88.0 87.3 82.3 81.3 87.1 bc

Arabic gum + Gambut 94.3 88.7 84.0 84.3 82.3 73.7 80.7 84.0 d

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum + Gambut 93.0 88.7 83.7 84.3 87.0 83.0 79.7 85.6 cd

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum + Gambut 95.0 89.7 87.7 80.0 84.3 86.7 78.3 85.6 cd

Rata-rata 93.8 a 90.5 b 87.7 c 86.2 cd 87.4 c 84.6 de 82.7 e

Ket: Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%

44

45

Bobot Kering Kecambah Normal (BKKN)

Berdasarkan data pada Tabel 17 diketahui bahwa BKKN kedelai

dipengaruhi oleh periode simpan. Perlakuan coating tidak terlihat pengaruhnya

terhadap BKKN. Secara umum, semakin lama benih disimpan akan mengurangi

bobot kering kecambah normalnya. Hingga akhir penyimpanan (6 bulan) terjadi

penurunan BKKN sebesar 0.98 g dibandingkan dengan awal penyimpanan (dari

3.4 g menjadi 2.5 g). Hal ini diduga disebabkan bobot kering kecambah

dipengaruhi oleh ketersediaan cadangan makanan dan aktivitas metabolisme yang

berlangsung di dalam benih.

Bobot kering kecambah normal menggambarkan viabilitas potensial benih

yang ditanam pada kondisi optimum. Menurut Sadjad et al. (1999), BKKN dapat

dijadikan tolok ukur bahan cadangan makanan yang ada dalam benih. Bobot

kering kecambah akan mencerminkan kondisi fisiologis benih. Benih dengan

mutu fisiologis tinggi, vigor tinggi akan menghasilkan kecambah dengan bobot

kering tinggi pula. Oleh karena itu, perbedaan kondisi fisiologis benih akan

menghasilkan perbedaan bobot kering kecambah.

Kecepatan Tumbuh (KCT)

Kecepatan tumbuh benih pada periode simpan 0 bulan masih baik, yaitu

berkisar antara 30 - 32 % (Tabel 17). Pada periode penyimpanan 1 bulan telah

terjadi penurunan kecepatan tumbuh benih pada semua formula coating, yang

berbeda sangat nyata dibandingkan saat 0 bulan. Kecepatan tumbuh benih yang

paling menurun adalah formula coating arabic gum + TD-TPB3

Memasuki periode simpan 2 bulan, secara umum dapat diketahui bahwa

semua perlakuan coating mampu mempertahankan kecepatan tumbuh lebih tinggi

dibandingkan kontrol. Selisih rata-rata nilai kecepatan tumbuh benih perlakuan

coating sebesar 2.3 - 6.6 % etmal-1

dibandingkan dengan kontrol. Pada periode

simpan 2 bulan formula coating tokoferol 800 ppm+arabic gum mampu

mempertahankan kecepatan tumbuhnya sama seperti periode 1 bulan. Kecepatan

tumbuh formula arabic gum + TD-TPB3 mengalami kenaikan sebesar 1.2 %

etmal-1

dibandingkan pada periode 1 bulan.

46

Tabel 17 Pengaruh faktor tunggal periode simpan terhadap bobot kering kecambah normal kedelai


0 1 2 3 4 5 6

…..…………………Bobot Kering Kecambah Normal (g)……………

Tanpa coating 3.4 3.5 3.0 2.8 3.2 2.4 2.3

Arabic gum 3.6 3.5 3.1 3.1 3.1 2.9 2.5

Tokoferol 800 ppm + Arabic gum 3.5 3.1 3.4 2.8 3.2 2.7 2.6

TD-TM1 + Arabic gum 3.5 3.3 3.1 2.6 3.1 2.8 2.6

TD-TM3 + Arabic gum 3.4 3.4 3.2 3.0 3.1 2.8 2.4

TD-TPB3 + Arabic gum 3.5 3.0 3.0 3.1 3.1 2.8 2.6

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum 3.6 3.3 3.2 2.8 2.9 2.6 2.6

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum 3.3 3.2 3.2 3.1 3.2 2.7 2.6

Arabic gum + Gambut 3.4 3.5 3.4 2.9 3.2 2.4 2.2

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum + Gambut 3.3 3.4 3.4 2.9 2.7 2.9 2.4

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum + Gambut 3.4 3.7 3.3 2.7 2.7 2.9 2.1

Rata-rata 3.4 a 3.3 ab 3.2 b 2.9 d 3.0 c 2.7 e 2.5 f


46

47

Secara umum, pada periode simpan enam bulan, formula Arabic Gum,

arabic gum + tokoferol, arabic gum + TD-TM3 dan arabic gum + TD-TPB3

dapat mempertahankan kecepatan tumbuh nyata lebih tinggi dibandingkan

kontrol. Peningkatan kecepatan tumbuh perlakuan tersebut berkisar antara 3.2 -

4.1 %. Hasil ini menunjukkan formula coating yang digunakan sesuai untuk benih

kedelai, karena terbukti dapat melindungi benih dari lingkungan mikro yang

kurang menguntungkan tetapi juga tidak meracuni dan menghambat benih untuk

berkecambah normal.

Indeks Vigor (IV)

Benih kedelai yang diberi perlakuan coating maupun kontrol memiliki

vigor yang beragam selama 6 bulan periode simpan (Tabel 19). Perbedaan vigor

benih antara yang di coating dengan kontrol mulai terlihat pada periode simpan 2

bulan. Benih yang di coating memiliki performa yang lebih baik dibandingkan

kontrol. Selisih nilai indeks vigor benih kontrol dengan yang di coating berkisar

antara 3 - 21%.

Secara umum hingga periode simpan enam bulan, benih yang diberi

perlakuan formula coating tanpa penambahan gambut dan kontrol (tanpa coating)

memiliki nilai indeks vigor yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang diberi

gambut. Benih yang diberi perlakuan gambut banyak yang terserang cendawan.

Pemberian gambut bertujuan untuk mendukung pertumbuhan bakteri karena

mengandung bahan organik yang sangat tinggi (Vijarnsonn 1996). Walaupun

gambut yang digunakan sudah steril, namun karena KA benih yang diberi

perlakuan penambahan gambut hingga enam bulan periode simpan lebih tinggi

(10.1 - 10.8 %) dibandingkan kontrol (9.6 %) dan perlakuan lain (9.4 - 9.9 %)

sehingga menstimulus pertumbuhan cendawan. Benih yang telah terserang

cendawan, kemudian menyerang benih lain. Walaupun pada saat pengamatan

benih yang terserang cendawan sudah disingkirkan, namun cendawan tersebut

dapat juga menyebar melalui substrat media perkecambahan. Hal tersebut,

menyebabkan semakin banyak benih yang terkena serangan cendawan sehingga

berakumulasi pada rendahnya nilai indeks vigor.

48

Tabel 18 Pengaruh interaksi periode simpan dan formula coating terhadap kecepatan tumbuh benih kedelai


0 1 2 3 4 5 6

...…………………………Kecepatan Tumbuh (% etmal

-1)……………….………….

Tanpa coating 30.6 a 25.3 b-i 20.8 n-p 23.4 g-n 26.5 b-e 20.2 o-p 21.3 m-p

Arabic gum 32.4 a 26.6 b-e 27.3 bc 25.0 b-j 26.4 b-f 25.2 b-i 25.0 b-j

Tokoferol 800 ppm + Arabic gum 32.5 a 25.6 b-i 25.2 b-i 24.4 c-l 27.6 b 23.5 f-n 24.5 c-l

TD-TM1 + Arabic gum 31.6 a 26.1 b-g 25.0 b-j 22.9 i-o 25.1 b-i 27.1 bc 23.8 e-m

TD-TM3 + Arabic gum 31.4 a 25.3 b-i 24.9 b-j 25.5 b-i 24.0 d-m 25.6 b-i 25.4 b-i

TD-TPB3 + Arabic gum 32.5 a 24.3 c-l 25.5 b-i 24.4 c-l 25.3 b-i 23.1 i-n 24.8 b-k

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum 31.0 a 26.2 b-g 27.1 bc 24.7 b-k 24.3 c-l 25.7 b-h 23.5 f-n

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum 31.8 a 24.7 b-k 24.8 b-j 23.7 e-m 26.5 b-e 24.4 c-l 23.7 e-m

Arabic gum + Gambut 31.3 a 25.8 b-h 23.0 i-o 22.7 i-p 27.3 b-c 20.0 p 21.2 m-p

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum + Gambut 31.1 a 26.9 b-d 23.1 i-n 21.2 m-p 23.2 i-n 20.7 n-p 21.8 l-p

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum + Gambut 31.4 a 25.4 b-i 23.4 f-n 21.4 m-p 23.3 i-n 21.7 l-p 22.1 j-p


48

49

Tabel 19 Pengaruh interaksi periode simpan dan formula coating terhadap indeks vigor benih kedelai


0 1 2 3 4 5 6

……………………………….Indeks Vigor (%)……………..……………………..

Tanpa coating 61.0 a-i 52.7 a-n 31.3 l-t 49.0 a-q 64.7 a-e 27.3 o-t 40.7 e-s

Arabic gum 62.3 a-g 41.0 e-s 50.3 a-q 49.3 a-q 70.0 ab 57.7 a-j 58.0 a-j

Tokoferol 800 ppm + Arabic gum 60.3 a-i 60.7 a-i 41.7 e-s 58.0 a-j 72.0 a 38.3 f-s 51.0 a-q

TD-TM1 + Arabic gum 65.3 a-e 51.3 a-q 37.3 h-s 48.7 a-q 59.7 a-i 69.7 a-c 37.0 i-s

TD-TM3 + Arabic gum 63.0 a-f 51.7 a-p 37.0 i-s 61.3 a-i 65.3 a-e 53.7 a-m 52.0 a-o

TD-TPB3 + Arabic gum 61.0 a-i 58.3 a-j 47.7 a-q 45.0 c-q 67.0 a-d 30.3 m-t 47.0 b-q

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum 55.3 a-l 48.3 a-q 48.3 a-q 45.0 c-q 60.3 a-i 43.0 d-s 44.0 d-r

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum 62.0 a-h 53.0 a-n 41.3 e-s 48.0 a-q 67.3 a-d 38.0 g-s 49.7 a-q

Arabic gum + Gambut 54.0 a-m 47.7 a-q 32.0 k-t 41.3 e-s 60.3 a-i 13.0 t 28.7 n-t

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum + Gambut 56.3 a-k 47.3 a-q 34.3 j-t 26.7 r-t 45.3 b-q 20.3 r-t 19.7 s-t

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum + Gambut 49.3 a-q 34.0 j-t 27.0 r-t 27.0 r-t 46.3 b-q 49.3 a-q 27.0 r-t


49

50

Jika ditelaah berdasarkan peubah vigor seperti DB (Tabel 16) dan KCT

(Tabel 18) dapat diketahui bahwa formula arabic gum, arabic gum + tokoferol

800 ppm, arabic gum + TD-TM3 dan arabic gum + TD-TPB3 dapat

mempertahankan KCT dan DB benih nyata lebih tinggi dibandingkan kontrol

sampai periode simpan enam bulan. Berdasarkan peubah nilai IV (Tabel 19),

formula arabic gum, arabic gum + tokoferol 800 ppm dan arabic gum + TD-TM3

dapat mempertahankan nilai IV secara konsisten lebih tinggi dibandingkan kontrol

sampai enam bulan periode simpan, walaupun tidak berbeda nyata.

Nilai IV yang beragam dikarenakan pada saat pengamatan banyak

kecambah yang belum normal pada saat pengamatan hitungan pertama.

Berdasarkan hasil pengamatan, kecambah yang belum normal pada hitungan

pertama memiliki kecenderungan untuk menjadi kecambah abnormal pada

hitungan kedua (DB). Menurut BPMBTPH (2005) penyebab abnormalitas pada

benih dapat disebabkan oleh beberapa faktor, diantara yaitu: (1) pelukaan mekanis

pada embrio, (2) kerusakan embrio akibat pemanasan, (3) kerusakan embrio

akibat bahan kimia, (4) defisiensi fisiologis benih atau embrio, (5) infeksi primer

dan penyakit pada kecambah, (6) penyebab yang tidak diketahui.

Fluktuasi nilai IV pada setiap periode simpan diduga disebabkan fluktuasi

suhu dan RH ruang simpan. Rata-rata suhu harian selama 6 bulan periode simpan

berkisar antara 25.5 – 32.5 0C, sedangkan kelembaban ruang simpan berkisar

antara 54 – 87 %. Pada penelitian ini, diduga fluktuasi suhu dan RH menyebabkan

terjadinya peningkatan respirasi benih sehingga mendorong terjadinya serangan

cendawan hingga akhirnya dapat menyebabkan benih yang abnormal. Menurut

Alencar dan Faroni (2011) pada penyimpanan benih kedelai, faktor suhu tidak

hanya berakibat pada perkembangan cendawan tetapi juga dapat mendorong

perubahan kimia dalam benih.

Viabilitas Methylobacterium spp.

Keberlangsungan hidup Methylobacterium spp. setelah benih disimpan

penting diketahui untuk menduga keefektivan formula coating yang telah

ditambahkan bakteri. Berdasarkan Tabel 20 diketahui bahwa Methylobacterium

spp. masih tetap hidup sampai 6 bulan periode simpan. Jumlah koloni

51

Methylobacterium spp. hingga periode simpan 1 bulan masih cukup tinggi

berkisar 3.25 x 103 sampai 1.18 x 10

7 cfu g

-1 benih. Hingga periode simpan benih

6 bulan, jumlah populasi bakteri Methylobacterium spp. mengalami penurunan

sehingga jumlahnya berkisar antara 1 x 101

sampai 1.14 x 102

cfu g-1

benih.

Nilai 0 (nol) pada Tabel 20 menunjukkan tidak ada koloni

Methylobacterium spp yang terdeteksi pada saat pengamatan menggunakan

metode TPC (Total Plate Count) pada periode simpan 0 dan 1 bulan sehingga

pengamatan terhadap benih yang tidak diberi perlakuan Methylobacterium spp

hanya dilakukan sampai periode simpan 1 bulan.

Pada periode simpan 1 bulan terdeteksi bakteri lain pada kontrol di media

selektif AMS. Bakteri tersebut berwarna putih, sedangkan bakteri

Methylobacterium spp. yang terdeteksi pada coating benih yang diberi perlakuan

berwarna merah muda hingga merah terang. Perbedaan bakteri yang terdeteksi

pada kontrol dan yang diberi perlakuan dapat dilihat pada Gambar 4.

a. Kontrol b. TD-TPB 3 + TD-TM-3 + Arabic gum

Gambar 4 Koloni bakteri yang terdapat dicoating benih kedelai pada

periode simpan 1 bulan

Holland et al. (1996) menyarankan konsentrasi bakteri 105 –

10

10 cfu ml

-1

sebagai jumlah yang cukup efektif untuk meningkatkan daya berkecambah dalam

teknologi coating benih, tetapi nilai optimum pada beberapa benih dan jenis

bakteri dapat ditentukan berdasarkan pengalaman. Artinya, pada benih tertentu

dan jenis isolat tertentu keefektifan jumlah sel bakteri dapat berbeda disesuaikan

dengan pengalaman penelitian yang telah dilakukan.

52

Tabel 20 Rata-rata jumlah Methylobacterium spp. yang hidup pada benih yang dicoating


1 2 3 4 5 6

……………………………..…..… Cfu g

-1 benih………………………………….

Tanpa coating 0 - - - - -

Arabic gum 0 - - - - -

Tokoferol 800 ppm + Arabic gum 0 - - - - -

TD-TM1 + Arabic gum 5.00 x 10

3 6.77 x 10

2 4.08 x 10

2 7.18 x 10

2 4.75 x 10

1 1.00 x 10

1

TD-TM3 + Arabic gum 3.25 x 10

3 1.27 x 10

3 5.50 x 10

1 5.75 x 10

1 4.63 x 10

1 2.25 x 10

1

TD-TPB3 + Arabic gum 1.05 x 10

4 2.59 x 10

3 1.19 x 10

3 7.25 x 10

2 1.51 x 10

2 1.14 x 10

2

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum 1.18 x 10

7 8.13 x 10

3 4.55 x 10

2 3.09 x 10

2 8.88 x 10

1 5.63 x 10

1

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum 2.47 x 10

4 2.66 x 10

3 1.21 x 10

3 5.10 x 10

3 2.94 x 10

2 6.75 x 10

1

Arabic gum + Gambut 0 - - - - -

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum + Gambut 3.00 x 10

3 4.83 x 10

2 2.60 x 10

2 4.58 x 10

2 3.25 x 10

2 7.75 x 10

1

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum + Gambut 2.23 x 10

4 2.04 x 10

3 6.75 x 10

2 3.18 x 10

2 5.38 x 10

1 1.75 x 10

1

Ket: Jumlah populasi awal kultur Methylobacterium spp. saat dicampur bahan coating TD-TM1 (2.90 x 106 cfu g

-1 benih), TD-TM3 (5.00 x 10

4 cfu g

-1

benih), TD-TPB3 (1.80 x 107 cfu g

-1 benih)

tanda - : tidak diamati

52

53

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

1. Perlakuan invigorasi, terbukti efektif untuk meningkatkan indeks vigor

Argomulyo yang memiliki kisaran vigor awal 28.7-42.3 %. Kenaikan indeks

vigor rata-rata sebesar 8.9-20.6 % dibandingkan kontrol, sedangkan rata-rata

kenaikan panjang hipokotil antara 1.5-2.5 cm dibandingkan kontrol. Hasil

perlakuan invigorasi yang ditanam di rumah kaca tidak menghasilkan

pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan kontrol.

2. Formula coating arabic gum, arabic gum + tokoferol 800 ppm, arabic gum +

TD-TM3 dan arabic gum + TD-TPB3 secara konsisten dapat

mempertahankan viabilitas benih sampai dengan periode simpan 6 bulan yang

nyata lebih tinggi dibandingkan kontrol berdasarkan kecepatan tumbuh (KCT)

dan daya berkecambah (DB) serta memiliki nilai vigor (IV) yang tidak

berbeda nyata dengan kontrol. Formula coating dengan gambut menghasilkan

DB yang rendah (78.3-80.7 %), sedangkan formula coating dengan

Methylobacterium spp menghasilkan DB yang lebih tinggi (81.3-86.7 %)

dibandingkan dengan tanpa coating (79.3 %) setelah disimpan sampai 6

bulan.

3. Methylobacterium spp. tetap hidup dalam coating benih sampai periode

simpan 6 bulan. Jumlah koloni berkurang dari 5.00 x 104

- 1.80 x 107

cfu g-1

benih menjadi 1 x 101

- 1.14 x 102

cfu g-1

benih setelah 6 bulan periode

simpan.

Saran

Teknik coating dengan arabic gum dan Methylobacterium spp. sangat

prospektif untuk diterapkan pada penyimpanan benih kedelai dalam suhu kamar

karena Methylobacterium spp. tetap hidup dalam coating benih sampai periode

simpan 6 bulan dengan jumlah berkisar antara 1 x 101

- 1.14 x 102 cfu g

-1 benih.

55

DAFTAR PUSTAKA

Abanda-Nkpwatt D, Müsch M, Tschiersch J, Boettner M, Schwab W. 2006.

Molecular interaction between Methylobacterium extorquens and seedling:

growth promotion, methanol consumption, and localization of the methanol

emission site. J Exp Bot 57(15): 4025-4032.

Afifah N. 2009. Penggunaan Methylobacterium spp. untuk invigorasi benih cabai

rawit (Capsicum frutescens L.) [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut

Pertanian Bogor.

Alencar ERD, Faroni LRD. 2011. Storage of soybeans and its effects on quality

of soybean sub-products. Di dalam: Krezhova D, editor. Recent Trends for

Enhancing the Diversity and Quality of Soybean Products.

http://www.intechopen.com/books/recent-trends-for-enhancing-the-

diversity-and-quality-of-soybeanproducts/storage-of-soybeans-and-its-

effects-on-quality-of-soybean-sub-products. Pp: 47-66 [14 Februari 2013].

Akhwan IAS, Sulistyaningsih E, Widada J. 2012. Peran JMA dan bakteri

penghasil acc deaminase terhadap pertumbuhan dan hasil bawang merah

pada cekaman salinitas. Vegetalika 1 (2): 139-152.

Amelia R. 2002. Pengaruh inokulasi isolat bakteri pink pigmented facultative

methylotroph terhadap pertumbuhan jagung dan kedelai. [skripsi]. Bogor:

Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Ardiansyah. 2007. Antioksidan dan Peranannya Bagi Kesehatan,

http://islamicspace. wordpress. com/2007/01/24/antioksidan-dan-

peranannya -bagi-kesehatan/>.[31 Maret 2011].

Armstrong H, McDonald MB. 1992. Effect of osmoconditioning on water uptake

and electrical conductivity in soybean seed. Seed Science and Technology

20: 391-400.

[BALITKABI] Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian.

2008. Deskripsi Varietas Unggul Kacang-Kacangan dan Umbi-Umbian.

Puslitbangtan, Bogor.

[BALITKABI] Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian.

2012. Teknologi Produksi Kedelai untuk Lahan Sawah, Lahan Kering

Masam, dan Lahan Pasang Surut Tipe C dan D.

http://balitkabi.litbang.deptan.go.id/id/teknologi-produksi-kabi. [12 April

2012].

[BPMBTPH] Balai Pengembangan Mutu Benih Tanaman Pangan dan

Hortikultura. 2005. Evaluasi Kecambah Pengujian Daya Berkecambah.

Jakarta: Dirjen Tanaman Pangan, Direktorat Perbenihan. 228 p.

http://www.intechopen.com/books/recent-trends-for-enhancing-the-diversity-and-quality-of-soybeanproducts/storage-of-soybeans-and-its-effects-on-quality-of-soybean-sub-products.%20Pp:%2047-66%20%5b14



http://balitkabi.litbang.deptan.go.id/id/teknologi-produksi-kabi.%20%5b12

56

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2003. SNI 01-6234.1-2003 Benih kedelai –

Bagian 1: kelas benih penjenis (BS). SNI.

Bessile DV, Basile MR, Li QY, Corpe WA. 1985. Vitamin B12 stimulated growth

and development of Jungermannia lelantha grolle and Gymnocolea inflate

(Huds) Dum (Hepaticae). The Biologist 88 (2): 77-81.

Bewley JD, Black M. 1986. Seeds Phisiology of Development and Germination.

Second Printing. New York: Plenum Press. 367 p.

Budzikiewicz H. 2001. Siderophore-antibiotic conjugates used as Trojan horses

against Pseudomonas aeruginosa. Current Topics in Medicinal Chemystry

1: 73-92.

Copeland LO, Mc Donald MB. 2001. Principle of Seed Science and Technology.

New York: Chapman and Hall. 408p.

Chistoserdova L, Chen SW, Lapidus A, Lidstrom ME. 2003. Methylotrophy in

Methylobacterium extorquens AM1 from a genomic point of view. Journal

Bacteriol. 185(10): 2980–2987.

Danial D. 2011. Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp. terhadap peningkatan

vigor dan produksi tanaman kedelai [tesis]. Bogor: Fakultas Pertanian,

Institut Pertanian Bogor.

Desai BB, Kotecha PM, Salunkhe K. 1997. Seed Handbook. New York: Marcel

Dekker, Inc. 627p.

Dey R, Pal KK, Bhatt DM, Chauhan SM. 2004. Growth promotion and yield

enhancement of peanut (Arachis hypogaea L.) by application of plant

growth-promoting rhizobacteria. Microbiological Research 159: 371-389.

Fennema OR. 1996. Gum Arabic. http://food.oregonstate.edu/html [20 Maret

2010].

Fitriani D. 2008. Penggunaan Methylobacterium spp. untuk invigorasi benih padi

(Oryza sativa L.) [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian

Bogor.

Glick BR, Patten CL, Holguin G, Penrose DM. 1999. Biochemical and Genetic

Mechanisms Used by Plant Growth Promoting Bacteria. London: Imperial

college press.

Goni. 2010. Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp. terhadap vigor benih dan

bibit cabai besar (Capsicum annum L.) [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian,

Institut Pertanian Bogor.

http://food.oregonstate.edu/html%2020%20Maret%202010

http://food.oregonstate.edu/html%2020%20Maret%202010

57

Green PN. 1992. The genus Methylobacterium. Di dalam: Ballows A, Truper HG,

Dworkin M, Harder W, Schleifer KH, editor. The Prokaryotes. New York:

Springer. http://books.google.co.id. [15 Februari 2013].

Hasbianto A. 2012. Pemodelan Penyimpanan Benih Kedelai (Glycine max (L.)

Merrill) pada Sistem Penyimpanan Terbuka [tesis]. Bogor: Fakultas

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

He K, Nukada H, Urakami T, Murphy M. 2003. Antioxidant and prooxidant of

pyroloquinoline-quinon (PQQ): implication for its function in biological

system. Biochem. Pharmacol. 65:67-74.

Heil M, Bostock RM. 2002. Induced Systemic Resistance (ISR) against pathogens

in the context of induced plant defences. Ann Bot 89 (5): 503-512.

http://aob.oxfordjournals.org/content/89/5/503.full. [15 Februari 2013].

Hughes PE, Tove SB. 1982. Occurrence of α-tocopherolquinone and α-

tocopherolquinol in microorganism. Journal of Bacteriology 151 (3): 1397-

1402.

Holland MA, Salisbury MD, Polacco JC, Columbia MO. 1996. Seeds, coated or

impregnated with a PPFM. United States Patent Aplication Publication Pub

No. US005512069 A.

Holland MA. 1997. Methylobacterium and plants. Recent Res. Devel. In Plant

Physiol 1: 207-221

Holland MA, Long RLG, Polacco JC. 2002. Methylobacterium spp: Phylloplane

bacteria involved in cross talk with the plant host? Di dalam: Lindow SE,

Hecht-Poinar, Elliot VJ, editor. Phyllosphere Microbiology. Minnesota:

APS Press.

Idris R, Kuffner M, Bodrossy L, Puschenreiter M, Monchy S, Wenzel W,

Sessitsch A. 2006. Characterization of Ni-tolerant methylobacteria

associated with the hyperaccumating plant Thlaspi goesingense and

description of Methylobacterium goesingense sp. Nov. Syst. Appl. Microbiol

29: 634-644.

Ilyas S. 1986. Pengaruh Faktor ‘Induced’ dan’ Enforced’ terhadap vigor benih

kedelai dan hubungannya dengan produksi per hektar. [tesis]. Bogor:


Ilyas S. 2012. Ilmu dan Teknologi Benih: Teori dan Hasil-Hasil Penelitian.

Bogor: IPB Press. 138 p.

Ivanova EG, Fedorov DN, Doronina NV dan Trotsenko YA. 2007. Metabolic

aspects of methylotrophic bacteria interaction with plants. Di dalam: Book

of Abstracts Plant Growth Substances: Intracellular Hormonal Signaling

http://books.google.co.id/

http://aob.oxfordjournals.org/content/89/5/503.full.%20%5b15

58

and Applying in Agriculture. 2nd

International Symposium; 2007 October 8 -

12. Kyiv, Ukraine.

Justice LO, Bass LN. 2002. Prinsip dan Praktek Penyimpanan Benih. Roesli R,

penerjemah. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. 446p. Terjemahan dari

Principles and Practice of Seed Storage.

Kalyaeva MA, Zakharchenko NS, Doronina NV, Rukavtsova EB, Ivanova EG,

Alekseeva VV, Trotsenko YA, Buryanov YI. 2001. Plant growth and

morphogenesis in vitro is promoted by associative methylotrophic bacteria.

Russian Journal of Plant Physiology 48: 514–517.

Kasahara T, Kato T. 2003. Nutritional biochemistry: A new redox-cofactor

vitamin for mammals. Nature 422 (6934):832.

Klinman JP. 1996. New quinocofactors in eukaryotes. J. Biol. Chem. 271:27189-

27192.

Koizumi M, Kikuchi K, Isobe S, Ishida N, Naito S, Kano H. 2008. Role of seed

coat in imbibing soybean seeds observed by micro-magnetic resonance

imaging. Annals of botany 102: 343-352. http://aob.oxfordjournals.org [21

September 2010].

Kuswanto H. 2003. Teknologi Pemrosesan, Pengemasan dan Penyimpanan

Benih. Jakarta: Kanisius.

Kutschera U. 2007. Plant-Associated Methylobacteria as Co-Evolved

Phytosymbionts. Plant signal behav 2 (2): 74-78.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2633902 [24 Nopember

2011].

Lacava PT, Silva-Stenico ME, Araújo WL, Simionato AVC, Carrilho E, Tsai SM,

Azevedo JL. 2008. Detection of siderophores in endophytic bacteria

Methylobacterium spp. associated with Xylella fastidiosa subsp. pauca.

Pesq. Agropec. Bras 43 (4): 521-528.

Lemus JO, Lucas IH, Girard L, Mellado JC. 2009. ACC (1-Aminocyclopropane-

1-Carboxylate) deaminase activity, a widespread trait in Burkholderia sp.,

and its growth promoting effect on tomato plants. Appl. And Environ.

Microbiol 75(20):6581-6590.

Lidstrom ME, Chistoserdova L, Stolyar S, Springer AL. 1998. Genetics and

regulation of C1 metabolism in methylotroph. Di dalam: Canters GW,

Vijgenboom, editor. Biological Electron Transfer Chains: Genetic,

Composition, and Made of Opertation. New York: Kluwer Academic

Publisher. p.89-97. http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-94-

011-5133-7_7#page-1 [12 Februari 2013].

http://aob.oxfordjournals.org/

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2633902%20%5b24

http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-94-011-5133-7_7#page-1

http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-94-011-5133-7_7#page-1

59

Lidstrom ME, Chistoserdova L. 2002. Plants in the pink: cytokinin production by

metylobacterium. Journal of Bacteriologi 184 (7): 1818.

http://jb.asm.org/cgi/content/full/184/7/1818?view=full&pmid=11889085.

[22 Pebruari 2011].

Madhaiyan M, Poonguzhali S, Senthilkumar M, Seshadri S, Chung H, Yang J,

Sundaram S, Sa T. 2004. Growth promotion and induction of systemic

resistence in rice cultivar Co-47 (Oryza sativa L.) by Methylobacterium spp.

Bot. Bull. Acad. Sin 45: 315-324.

http://ejournal.sinica.edu.tw/bbas/content/2004/4/Bot454-07.html [7 Januari

2013].

Madhaiyan M, Reddy BVS, Anandham R, Senthilkumar M, Poonguzhali S,

Sundaram SP, Sa T. 2006a. Plant growth–promoting Methylobacterium

induces defense responses in groundnut (Arachis hypogaea L.) compared

with rot pathogens.

http://www.aseanbiotechnology.info/Abstract/21023854.pdf [ 11 Februari

2013].

Madhaiyan M, Poonguzhali S, Ryu JH, Sa T. 2006b. Regulation of ethylene levels

in canola (Brassica campertis) by 1- aminocyclopropane-1-carboxylate

deaminase contzining Methylobacterium fujisawaense. Planta 224: 268-

278.

Madhaiyan M, Poonguzhali S, Sa T. 2007. Metal tolerating methylotropic bacteria

reduces nickel and cadmium toxicity and promotes plant growth of tomato

(Lycopersicum esculentum L.). Chesmophere 69(2): 220-228.

www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0045653507004845. [27

Nopember 2012].

Madigan MT, Martinko JM, Parker J. 1997. Biology of Microorganism. Ed ke-8,

New York: Pretince Hall Internasional. Inc.

Meenakshi BC. 2008. Performance Of Methylotrophs In Soybean (Glycine max

(L.) Merrill) Under Field Conditions. Department of Agricultural

Microbiology College of Agriculture, Dharwad University of Agricultural

Sciences, Dharwad - 580 005.

Meenakshi BC, Savalgi VP. 2009. Effect of co-inoculation of Methylobacterium

and B.japonicum on plant growth dry matter content and enzyme activities

in soybean. Karnataka J. Agric. Sci 22(2): 334-348.

Morris CJ, Bivelle F, Turlin E, Lee E, Ellermann K, Fan WH, Ramamoorthi R,

Springer AL, Lindstrom ME 1994. Isolation, phenotypic characterization,

and complementation analysis of mutants of Methylobacterium extorquens

AM1 unable to synthesize pyrroloquinoline quinone and sequences of

pqqD, pqqG, and pqqC. Journal of Bacteriology 176(6):1746-1755.

http://jb.asm.org/cgi/content/full/184/7/1818?view=full&pmid=11889085

http://www.aseanbiotechnology.info/Abstract/21023854.pdf

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0045653507004845

60

Neilands JB. 1995. Siderophores: structure and fungtional of microbial iron

transport compounds. The Journal of Biologycal Chemistry 270 (45):

26723-26726.

Omer ZS, Tombolini R, Broberg A, Gerhardson B (2004) Indole-3-acetic acid

production by pink-pigmented facultative methylotrophic bacteria. Plant

Growth Regul 43:93–96.

Pirttilä AM, Laukkanen H, Pospiech H, Myllylä R, Hohtola A. 2000. Detection of

intracellular bacteria in the buds of scotch pine (Pinus sylvestris L.) by in

situ hybridization. Appl Environ Microbiol 66: 3073-3077.

Radha TK, Savalgi VP, Alagawadi AR. 2009. Effect of Metylotrophs on growth

and yield of soybean (Gycine max (L.) Merill). Karnataka J. Agric. Sci. 22

(1): 118-121

Rahayu ID. 2010. Vitamin E. http://imbang.staff.umm.ac.id/?tag=tokoferol-alpha

[27 Maret 2011].

Riupassa PA. 2003. Kelimpahan dan keragaman genetik bakteri pink pigmented

methylotroph dari beberapa daun sayuran lalapan [tesis]. Program Pasca

sarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. 31 hal.

Sadikin I. 2009. Pengaruh Methylobacterium spp. terhadap viabilitas benih kakao

(Theobroma cacao) [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian

Bogor.

Sadjad S, Murniati E, Ilyas S. 1999. Parameter Pegujian Vigor Benih dari

Komparatif ke Simulatif. Jakarta: Grasindo. 185 hal.

Salisbury FB, Ross C. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid Tiga. DR Lukman

Sumaryono, penerjemah; Niksolihin, editor. Bandung: ITB-Press. 343 hal.

Terjemahan dari Plant Physiology. Ed ke-4.

Saraswati R, Sumarno. 2008. Pemanfaatan mikroba penyubur tanah sebagai

komponen teknologi pertanian. Iptek Tanaman Pangan 3 (1): 41-58.

Sari PE. 2009. Pengaruh komposisi bahan pelapis dan Methylobacterium spp.

terhadap daya simpan benih dan vigor bibit kacang panjang (Vigna sinensis

L.) [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Sattler SE, Gililand LU, Lundback MM, Polard M, Dellapenna D. 2004. Vitamin

E is essential for seed longevity and for preventing lipid peroxidation during

germination. The Plant Cell 16: 1419-1432.

Selvakumar G, Nazim S, Kundu S. 2008. Methylotrophy in bacteria concept and

significance. Di Dalam: Saika R, editor. Microbial Biotechnology. India:

New India Publishing. 422p. http://books.google.co.id. [11 Februari 2013].

http://imbang.staff.umm.ac.id/?tag=tokoferol-alpha

http://books.google.co.id/

61

Setiawan W. 2005. Pengaruh formula coating dan fungisida terhadap viabilitas

benih cabai (Capsicum annum L.) varietas TIT Super [skripsi]. Bogor:


Sitorus S. 2005. Pengaruh Perlakuan Invigorasi terhadap Viabilitas Benih Kacang

Hijau (Phaseolus radiatus), Kacang Tanah (Arachis hypogaea) dan Kedelai

(Glycine max) pada Beberapa Periode Simpan. [skripsi]. Bogor: Fakultas

Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Suriyong S, Vearasilp S, Pawelzik E, Krittigamas N, Thanapornpoonpong S.

2002. Pre-emergence effect to imbibitions of soybean seeds. Di dalam:

Conference an International Agricultural Research for Development.

Witzenhausen, October 9-11 2002.

Sutariati GAK. 1998. Pengaruh Perlakuan Invigorasi pada Tingkat Vigor Benih

yang Berbeda terhadap Perubahan Fisiologis dan Biokomiawi Benih Cabai.

[tesis]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Sy A, Giraud E, Jourand P, Garcia N, Willems A, De Lajudie P, Prin Y, Neyra M,

Gillis M, Boivin-Masson C, Dreyfus B. 2001. Methylotrophic

Methylobacterium Bacteria Nodulate and Fix Nitrogen in Symbiosis with

Legumes. J. Bacteriol. 183 (1): 214–220.

Taylor AG, Allen PS, Bennet MA, Bradford KJ, Burris JS, Misra MK. 1998. Seed

Enhancements. Seed Science Research 8: 245-256.

Vijarnsonn P. 1996. Peatlands in Souteast Asia: A regional Perspective. Di dalam:

E Maltby, CP Immirzi, RJ Safford, editor. Tropical Lowland Peatlands of

Southeast Asia. Switzerland: IUCN. 75-92p.

Wetherell DF. 1982. Pengantar Propagasi Tanaman Secara In Vitro.

Koensoemardiyah S, penerjemah. Semarang: IKIP Semarang. 110 p.

Terjemahan dari Introduction to Invitro Propagation.

Widajati E, Salma S, Pratiwi E, Kosmiatin M, Rahayu S. 2008. Potensi

Metylobacterium spp asal Kalimantan timur untuk meningkatkan mutu

benih dan kultur invitro tanaman serta analisis keragamannya. Bogor:

Laporan Penelitian LPPM IPB.

Widajati E, Salma S, Sari M. Danial D. 2011. Pemanfaatan Isolat

Methylobacterium spp untuk Peningkatan Vigor Benih dan Produksi

Kedelai dalam Mendukung Swasembada Kedelai di Indonesia. Bogor:

Laporan Penelitian LPPM IPB.

63

Lampiran 1 Deskripsi kedelai Argomulyo

Dilepas tahun : 1998

Nomor galur : -

Asal : Introduksi dari Thailand, oleh

PT Nestle Indonesia pada tahun 1988 dengan nama

asal Nakhon Sawan 1

Daya hasil : 1.5–2.0 t/ha

Warna hipokotil : Ungu

Warna bulu : Coklat

Warna bunga : Ungu

Warna kulit biji : Kuning

Warna hilum : Putih terang

Tipe tumbuh : Determinit

Umur berbunga : 35 hari

Umur saat panen : 80–82 hari

Tinggi tanaman : 40 cm

Percabangan : 3–4 cabang dari batang utama

Bobot 100 biji : 16.0 g

Kandungan protein : 39.4%

Kandungan minyak : 20.8%

Kerebahan : Tahan rebah

Ketahanan thd penyakit : Toleran karat daun

Keterangan : Sesuai untuk bahan baku susu kedelai

Pemulia : Rodiah S, C. Ismail, Gatot Sunyoto, dan Sumarno

Lampiran 2 Media AMS dalam 1 liter

KH2PO4 1.74 g

Na2H2PO4 H2O 1.38 g

(NH4)2SO4 0.5 g

MgSO4 .7H2O 0.2 g

CaCl2. 2H2O 0.025 mg

FeSO4 7H2O 4.8 mg

Trace elemen 0.25 μl

Metanol 1 %

Aquades 1000 ml

Lampiran 3. Trace elemen per 100 ml

ZnSO4 .7H2O 0.05 g

MnCl2. 4H2O 0.4 g

CoCl2. 6H2O 0.001 g

CuSO4 .5H2O 0.0004 g

H3. BO3 2 g

Na2MoO4 2H2O 0.5 g

64

Lampiran 4 Tryptophan

L-Tryptophan 0.5 g

Aquadest steril 50 ml

Lampiran 5 Proses coating benih kedelai hingga dikemas untuk 6 bulan periode

simpan

a. Isolat TD-TPB3 sebelum

dicampur dengan arabic gum

b. Isolat TD-TPB3 setelah

dicampur dengan arabic gum

c. Formula coating dimasukkan ke

dalam mesin seed coater sesuai

kebutuhan

d. Benih kedelai + formula

coating pada mesin seed coater

e. Mesin seed coater R&D East

West Seed Indonesia

f. Benih yang telah dicoating

ditempatkan pada kain strimin

untuk dikeringkan

65

g. Benih coating setelah dikemas

dalam plastik propilen

h. Benih coating disimpan selama 6

bulan pada suhu kamar

Lampiran 6 Rekapitulasi analisis keragaman pengaruh lot benih dan perlakuan

invigorasi terhadap beberapa variabel pengamatan pada uji di

laboratorium

Variabel Pengamatan Lot benih Perlakuan Interaksi

KK

(%)

Kadar Air (%) <.0001** <.0001** 0.8657tn

5.17

Kecepatan Tumbuh (%/etmal) <.0001** 0.6442tn

0.2573tn

9.05

Indeks Vigor (%) 0.0647tn

0.0015** 0.3275tn

19.06

Daya Berkecambah (%) <.0001** 0.00747tn

0.8750tn

9.88

BKKN (g) <.0001** 0.6037tn

0.7750tn

15.99

Panjang hipokotil (cm) 0.6455tn

<.0001** 0.3964tn

8.50

Panjang akar (cm) 0.0299* 0.1364tn

0.1469tn

8.06

Lampiran 7 Rekapitulasi analisis keragaman pengaruh perlakuan invigorasi dan

lot benih terhadap beberapa variabel pengamatan pada uji di rumah

kaca

Variabel Pengamatan Lot benih Perlakuan Interaksi

KK

(%)

Daya Tumbuh (%) <.0001** 0.0876tn

0.7429tn

15.97

Tinggi tanaman 14 hst (cm) <.0001** <.0001** 0.8164tn

10.16

Tinggi tanaman 21 hst (cm) 0.0004** 0.2757tn

0.9526tn

12.25

Tinggi tanaman 28 hst (cm) 0.0326* 0.0152** 0.9976tn

10.76

Tinggi tanaman 35 hst (cm) 0.0749tn

0.1612tn

0.7387tn

8.32

Jumlah daun 14 hst 0.7830tn

0.3087tn

0.3666tn

19.09


0.0514tn

0.9557tn

12.10


0.0017** 0.4391tn

8.34


<.0001** 0.7391tn

10.94

Panjang akar (cm) 0.3457tn

0.2398tn

0.7222tn

11.90

Bobot akar (g) 0.3967tn

0.1577tn

0.9822tn

25.07

Bobot tajuk (g) 0.2642tn

0.0004** 0.9696tn

17.82

66

Lampiran 8 Pengaruh faktor tunggal lot benih dan perlakuan invigorasi terhadap

kadar air benih pada uji di laboratorium

Perlakuan Lot benih

V1 V2 V3 Rata-rata

....................Kadar Air (%)………………

Kontrol (tanpa perendaman) 8.79 9.92 7.26 8.66 b

Air steril 48.11 46.73 42.50 45.78 a

TD-TPB3 44.60 46.41 42.33 44.45 a

TD-J7 45.73 45.11 41.02 43.95 a

TD-TPB3+ TD-J7 45.53 45.35 41.36 44.08 a

TD-TPB3+ TD-TM1 44.97 45.72 41.64 44.11 a

Rata-rata 39.62 a 39.87 a 36.02 b

Lampiran 9 Rekapitulasi analisis keragaman periode simpan dan formula coating

serta interaksinya terhadap beberapa variabel pengamatan pada benih

kedelai

Variabel Pengamatan Periode

simpan

Formula

coating Interaksi KK (%)

Kadar Air (%) 0.0239** <.0001** 0.1527tn

4.66

KCT (% etmal-1

) <.0001** <.0001** <.0001** 5.67

Indeks Vigor (%) 0.0052** <.0001** 0.0014** 21.19

Daya Berkecambah (%) <.0001** <.0001** 0.0688tn

4.59

BKKN (g) <.0001** 0.6951tn

0.1413tn

9.03

67

Lampiran 10. Pengaruh faktor tunggal periode simpan dan formula coating terhadap kadar air benih kedelai

Formula Coating Periode Simpan

0 1 2 3 4 5 6 Rata-rata

……….……………………….Kadar Air (%)……………………………..

Tanpa coating 10.01 9.50 9.73 9.43 9.51 9.58 9.64 9.63 c-e

Arabic gum 9.50 9.57 10.23 9.70 9.69 9.56 9.73 9.71 cd

Tokoferol 800 ppm + Arabic gum 8.85 9.50 10.07 9.99 9.71 9.71 9.93 9.68 c-e

TD-TM1 + Arabic gum 10.02 10.06 10.00 9.82 9.74 9.71 9.80 9.85 bc

TD-TM3 + Arabic gum 9.68 9.42 10.59 9.72 9.40 9.49 9.57 9.70 cd

TD-TPB3 + Arabic gum 8.99 9.07 9.63 9.37 9.27 9.69 9.63 9.38 e

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum 9.67 9.59 10.85 9.89 9.88 9.64 10.06 9.94 bc

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum 9.28 9.21 10.10 9.69 9.43 9.54 9.55 9.54 de

Arabic gum + Gambut 11.5 11.14 10.59 10.46 10.38 10.65 10.51 10.75 a

TD-TPB3 + TD-TM1 + Arabic gum + Gambut 9.77 10.41 9.65 10.02 10.00 9.92 10.55 10.05 b

TD-TPB3 + TD-TM3 + Arabic gum + Gambut 10.18 10.26 10.23 10.21 10.12 10.09 10.16 10.18 b

Rata-rata 9.77 b 9.71 b 10.15 a 9.85 b 9.74 b 9.78 b 9.92 b

67

PEMANFAATAN Methylobacterium spp. PADA INVIGORASI … · In screen house experiment there was no...

Documents

Transcript of PEMANFAATAN Methylobacterium spp. PADA INVIGORASI … · In screen house experiment there was no...