PENGARUH LAMA PENYIMPANAN DAN PERLAKUAN BENIH … · matriconditioning adalah perlakuan hidrasi...

PENGARUH LAMA PENYIMPANAN DAN PERLAKUAN BENIH

TERHADAP PENINGKATAN VIGOR BENIH KAKAO HIBRIDA

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh interaksi antara lama

penyimpanan dan perlakuan benih terhadap peningkatan kesehatan, viabilitas dan

vigor benih maupun bibit kakao hibrida. Penelitian dilaksanakan di Kebun Benih

Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Indonesia Jember, Laboratorium Ilmu dan

Teknologi Benih IPB, Laboratorium Mikrobiologi dan rumah kaca Balai

Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia Bogor, pada bulan Mei 2008

sampai Februari 2009. Benih kakao hibrida berasal dari hasil persilangan buatan

antara jenis kakao TSH 858 dengan Sca 6 dari Puslitkoka Jember. Penelitian

menggunakan analisis sidik ragam dengan model rancangan lingkungan acak

lengkap faktorial, faktor pertama adalah lama penyimpanan secara alami dan

faktor kedua perlakuan benih. Hasil penelitian menunjukkan benih kakao hibrida

TSH 858 x Sca 6 dapat mempertahankan viabilitas dan vigor benih atau bibit

selama penyimpanan dua minggu. Viabilitas dan vigor benih kakao hibrida

menurun tajam setelah penyimpanan benih empat minggu. Penurunan viabilitas

dan vigor benih kakao hibrida masih dapat ditingkatkan setelah diberi perlakuan

matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39.

Peningkatkan terjadi terhadap daya berkecambah dari 18% menjadi 63%,

kecepatan tumbuh 1,26%/etmal menjadi 4,62%/etmal, kecepatan perkecambahan

(T50 menurun dari 16,3 hari menjadi 15 hari), dan jumlah daun dari 3 menjadi 4

daun dibanding kontrol. Vigor benih maupun bibit kakao mampu dipertahankan

setelah benih disimpan dua minggu, namun setelah penyimpanan empat minggu

menurun tajam, walaupun panjang akar dan jumlah akar mengalami peningkatan.

Benih yang mendapatkan perlakuan matriconditioning plus Trichoderm

harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39 mampu meningkatkan vigor

benih maupun bibit kakao hibrida. Peningkatan terjadi pada indeks vigor dari 42%

menjadi 74%, laju pertumbuhan kecambah 0,30 g menjadi 0,45 g, tinggi bibit 13,7

cm menjadi 17 cm, panjang akar 4,9 cm menjadi 5,5 cm, dan jumlah akar dari 39

menjadi 48 dibanding tanpa perlakuan.

Kata kunci: Agens hayati, invigorasi, matriconditioning, Theobroma cacao,

viabilitas benih

*) Bagian dari disertasi ini telah dipublikasi pada jurnal ilmiah terakreditasi A: Jurnal Pengkajian

dan Pengembangan Teknologi Pertanian pada Vol. 13 (1): 73- 84 bulan Maret 2010 (Baharudin,

Satriyas Ilyas, M. R. Suhartanto, A. Purwantara “Pengaruh lama penyimpanan dan perlakuan

benih terhadap peningkatan vigor benih kakao hibrida”).

62

Abstract

Invigorating technique with biological agents to restore the vigor of hybrid

cacao seeds. The aims of research was to observe the effect of seed treatment

(matriconditioning plus biological agents) on healthy, viability and vigor

increased of cacao hybrid seed and seedling after natural storage. The research

was conducted at Indonesian Coffee and Cacao Research Institute (Puslitkoka) in

Jember, IPB Seed Science and Technology Laboratory, and Microbiology

Laboratory and glass house at Indonesian Biotechnology Research Institute for

Estate Crops, Bogor on May 2008 until February 2009. The hybrid seed used in

this experiment was from hand pollination of TSH 858 and Sca 6 from Puslitkoka

Jember. Factorial completely randomized design was used, the first factor

was period of seed storage and second factor was seed treatment. The result

showed that hybrid cacao seeds of TSH 858 x Sca 6 restrained have viability and

vigor from seed or seedling storage two weeks. Seed viability and vigor declined

rapidly as a result after four weeks of seed storage. The reduced viability and

vigor of seeds could be improved the treatment with matriconditioning plus

Trichoderma harzianum DT/38 and T. pseudokoningii DT/39. The increase occurred against germination from 18% to 63%, relative growth rates of

1,26%/etmal to 4,62%/etmal, speed of germination (T50 reduced from 16,3 days

to 15 days), and number of leaves from 3 to 4 compared than control. Seed and

seedling vigor were maintained after two weeks storage but they declined rapidly

after four weeks storage, however the root length and number of roots increased.

Seed treated matriconditioning plus T. harzianum DT/38 and T. pseudokoningii

DT/39 could improve seeds vigor as well as seedlings. Increased index of vigor

from 42% to 74%, speed of germination from 0,30 g to 0,45 g, height of seedlings

from 13,7 cm to 17 cm, root length from 4,9 cm to 5,5 cm, and number of roots

from 38 to 48 compared with the antreated ones.

Key words: Biological agents, invigoration, matriconditioning, seed viability,

Theobroma cacao

Pendahuluan

Kakao merupakan salah satu produk unggulan nasional yang bisa

diperbanyak secara generatif, sehingga penanganan untuk menghasilkan benih

bermutu baik sangat penting untuk diperhatikan. Benih kakao adalah benih

rekalsitran yang memiliki sifat tidak tahan terhadap desikasi, suhu dan

kelembaban rendah. Benih kakao memiliki periode konservasi yang relatif

singkat, karena mudah berkecambah dan terkontaminasi patogen. Menurut Berjak

dan Pammenter (1994); Bewley & Black (1985); Kozlowski (1972), sifat benih

rekalsitran cepat berkecambah setelah buah matang, menghendaki kelembaban

dan suhu tertentu, sensitif kadar air tinggi dan rendah, dan tidak tahan disimpan

lama. Benih rekalsitran menghendaki kadar air tinggi dan lingkungan yang

63

lembab selama penyimpanan (Roberts & King 1980). Penurunan viabilitas dan

vigor benih kakao disebabkan daya simpan benih yang rendah, kebocoran

membran, kerusakan seluler dan perubahan biokemis pada cadangan makanan

(Budiarti 1999).

Rendahnya viabilitas dan vigor benih kakao dipengaruhi oleh aktivitas enzim

sebagai akibat kemunduran dan laju perkecambahan benih yang rendah.

Selanjutnya laju respirasi menurun seiring dengan kemunduran benih yang

berhubungan dengan rusaknya struktur membran dalam mitokondria, maka total

respirasi berkurang. Menurut Ilyas (2001), hilangnya aktivitas enzim berhubungan

dengan menurunnya respirasi sebagai ekspresi aktivitas berbagai enzim yang

bereaksi bersama dalam merombak cadangan makanan, sehingga benih mundur

maka daya berkecambah menurun. Benih kakao apabila telah mengalami

kemunduran selama dalam penyimpanan, maka menghasilkan vigor benih yang

rendah dan berlanjut pada produksi yang rendah. Oleh karena itu berbagai bentuk

perbaikan selama dalam penyimpanan dan penanganan benih kakao perlu

dilakukan secara khusus dan benar.

Upaya peningkatan mutu benih kakao hibrida yang mudah mengalami

kemunduran selama dalam penyimpanan dapat dilakukan dengan invigorasi benih.

Menurut Ilyas (2005), benih yang mengalami kemunduran atau deteriorasi dapat

ditingkatkan performanya dengan pemberian perlakuan invigorasi. Invigorasi

bertujuan untuk mengatasi mutu benih yang telah menurun dengan

menyeimbangkan potensial air, memperbaiki membran sel, merangsang kegiatan

metabolisme benih, sehingga benih siap untuk berkecambah. Salah satu teknik

invigorasi adalah matriconditioning. Menurut Khan dalam Ilyas (2005),

matriconditioning adalah perlakuan hidrasi benih terkontrol sebelum tanam

dengan media padat lembab yang didominasi oleh kekuatan matriks untuk

memperbaiki pertumbuhan bibit atau memperbaiki keadaan fisiologi dan biokimia

benih. Dasar pemikiran dari perlakuan benih sebelum tanam adalah memobilisasi

dan memperbesar sumber daya yang dimiliki benih dengan memberikan sumber

daya dari luar sebagai perbaikan secara maksimal bagi pertanaman dan hasilnya

(Ilyas 2005). Selanjutnya mekanisme kerja matriconditioning mengatur

pemasukan air secara perlahan-lahan ke dalam benih dan memungkinkan fase

Usulan Proposal Penelitian – Program KKP3T, Deptan, 2008

64

aktivasi lebih lama, sehingga pemunculan radikula (akar) dapat dicegah dan tidak

menimbulkan kerusakan pada membran.

Mutu benih yang rendah dapat ditingkatkan dengan perlakuan

matriconditioning menggunakan serbuk gergaji, abu gosok, vermikulit halus atau

bubuk arang sekam yang diintegrasikan dengan bioprotektan guna melindungi

benih dari penyakit terbawa benih (seedborne), penyakit tertular tanah (soilborne)

dan cendawan gudang (Ilyas 2005). Teknik matriconditioning diharapkan dapat

ditingkatkan manfaatnya dengan penambahan Trichoderma harzianum DT/38 dan

T. pseudokoningii DT/39 agar menekan patogen terbawa benih dan tertular tanah

guna memacu pertumbuhan tanaman kakao. Menurut Chet & Henis (1985),

Trichoderma dapat menghasilkan antibiotik volatil dan non volatil. Penggunaan

Trichoderma dapat menurunkan frekwensi infeksi Phytophthora palmivora antara

9-98% menjadi 6-63% (Darmono 1994). Menurut Prayudi (1996),

mikroparasitisme Trichoderma dimulai setelah hifa kontak fisik dengan hifa inang

yang mampu menghasilkan enzim hidrolitik β-1,3 glukanase dan kitinase yang

aktif mendegradasi sel-sel cendawan dan mampu melakukan penetrasi ke dalam

hifa cendawan patogen. Trichoderma koningii memproduksi enzim endochitinase

dan chitinolityc yang berinteraksi dengan mycoparasitic di dalam jaringan

epidermis dan sclerotium cepivorum yang aktif mendegradasi sel-sel cendawan

patogen, mampu melakukan penetrasi dan menyebar ke dalam hifa, terjadi kontak

fisik hingga mematikan cendawan patogen (Matcalf & Wilson 2001). Pengujian

Trichoderma koningii dan T. harzianum efektif menghambat perkembangan

Rhizoctonia solani pada skala laboratorium dan konsentrasi 106-10

8 spora/ml

mampu menekan perkembangan penyakit rebah batang (Sukamto et al. 1999).

Pada penelitian ini benih kakao yang telah mengalami penurunan mutu

fisiologis diharapkan dapat ditingkatkan dengan perlakuan benih plus agens

hayati. Secara umum penelitian bertujuan memulihkan vigor benih kakao yang

telah turun selama penyimpanan. Secara khusus, penelitian bertujuan mengetahui

pengaruh interaksi antara lama penyimpanan dan perlakuan benih terhadap

peningkatan kesehatan, viabilitas dan vigor benih maupun bibit kakao hibrida.

65

Bahan dan Metode

Penelitian dilaksanakan di Kebun Induk Benih Pusat Penelitian Kopi dan

Kakao (Puslitkoka) Jember, Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih IPB,

Laboratorium Mikrobiologi dan rumah kaca Balai Penelitian Bioteknologi

Perkebunan Indonesia, Bogor pada bulan Mei 2008 sampai Januari 2009.

Bahan penelitian menggunakan benih kakao hibrida dari hasil persilangan

buatan antara jenis kakao TSH 858 dengan Sca 6 dari Puslitkoka Jember. Umur

panen benih kakao hibrida TSH 858 x Sca 6 pada umur 150 HSA (Baharudin et

al. 2008a). Bahan utama 1800 butir benih, arang sekam padi ukuran 250 µ sebagai

carrier dalam perlakuan matriconditioning dengan perbandingan benih: carrier

(arang sekam padi): air adalah 4:2:1. Konsentrasi fungisida benomyl dan thiram

yang digunakan 2,5 g per liter air, sedangkan agens T. harzianum DT/38 dan T.

pseudokoningii DT/39 dengan kerapatan 106

spora/ml. Alat autoklaf pada suhu

1200C dan tekanan 1,2 Atm digunakan untuk mensterilkan pasir sebagai medium

kecambah dan boks plastik ukuran 30 x 30 cm sebagai tempat pengecambah

benih. Benih disimpan dengan kadar air 50% di dalam wadah plastik

polypropenil beraerasi dalam kotak yang diberi serbuk gergaji dengan kadar air

20%-25% pada seluruh sisi luar kantong plastik. Ruang penyimpanan dilengkapi

dengan alat higrometer dan termometer suhu yang dialiri air pada bagian bawah

pada kondisi suhu kamar 24-30 0C dan RH 86-100%.

Percobaan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial. Faktor pertama

adalah lama penyimpanan benih terdiri atas tiga taraf: 1). benih baru dipanen, 2).

dua minggu penyimpanan benih secara alami, dan 3). empat minggu penyimpanan

benih secara alami. Faktor kedua adalah perlakuan benih terdiri atas enam taraf:

1). kontrol, 2). matriconditioning, 3). benomyl + thiram, 4). agens T. harzianum

DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39, 5). matriconditioning dan benomyl + thiram,

dan 6). matriconditioning dan T. harzianum DT/38 + T. pseudokoningii DT/39.

Dengan demikian terdapat delapan belas kombinasi perlakuan dan masing-masing

diulang empat kali, sehingga terdapat 72 unit satuan percobaan.

Perlakuan kontrol, benih yang baru dipanen, dan telah disimpan dua minggu,

atau empat minggu langsung ditanam pada media pasir tanpa perlakuan apapun.

Semua perlakuan diaplikasikan pada benih yang baru dipanen, setelah disimpan

66

dua minggu, dan empat minggu. Aplikasi benomyl dan thiram atau perlakuan T.

harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39 dengan kerapatan 106 ml/spora

dilakukan dengan cara benih direndam selama 5-10 menit kemudian ditanam pada

media pasir. Benih yang telah diberi perlakuan matriconditioning,

matriconditioning plus fungisida, dan matriconditioning plus agens hayati terlebih

dahulu diaduk secara merata hingga tercampur sempurna dan melekat sampai

menyelimuti permukaan benih. Benih kemudian diinkubasi pada suhu ruang 24 0C

dan RH 86% selama 5 jam. Selama inkubasi benih diaduk setiap jam. Inkubasi

dihentikan saat terlihat radikula mulai muncul dan hanya benih yang belum

memunculkan radikula yang ditanam. Benih yang telah mengalami conditioning

langsung ditanam di media pasir sebanyak 25 butir setiap satuan unit percobaan.

Pengamatan dilakukan terhadap (1) daya berkecambah dihitung berdasarkan

persentase kecambah normal hitungan pertama 14 hari setelah tanam (HST) dan

kedua 21 HST, (2) indeks vigor yaitu persentase kecambah normal hitungan

pertama, (3) kecepatan tumbuh relatif, (4) T50 waktu yang dibutuhkan untuk

mencapai 50% total perkecambahan, (5) laju pertumbuhan kecambah, (6) jumlah

daun, tinggi bibit, panjang akar, dan jumlah akar.

(1). Daya berkecambah (DB)

Daya berkecambah menunjukkan viabilitas potensial benih (Sadjad et al.

1999), dihitung berdasarkan persentase kecambah normal (KN) hitungan pertama

14 hari setelah tanam (HST) dan kedua (21 HST) dengan rumus:

(2). Indeks vigor (IV)

Indeks vigor menunjukkan vigor kecepatan tumbuh (Copeland & McDonald

1995), dihitung berdasarkan kecambah normal pada hitungan pertama (14 HST)

dengan rumus:

∑KN hitungan I + ∑KN hitungan II

DB = x 100%

∑ benih yang ditanam

∑ KN hitungan I

IV = x 100%

∑ Benih yang ditanam

67

(3). Kecepatan tumbuh (KCT)

Kecepatan tumbuh dihitung berdasarkan persentase total kecambah normal

setiap hari dalam satuan per etmal (per 24 jam). Pengamatan dilakukan setiap hari

selama waktu perkecambahan 21 hari (Sadjad et al. 1999), dengan rumus:

t = waktu pengamatan

N = % KN setiap waktu pengamatan

tn = waktu akhir pengamatan

(4) T50

T50 adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai 50% perkecambahan total

dihitung berdasarkan jumlah benih berkecambah setiap hari, sampai mencapai

50% dari total perkecambahan. Pengamatan dilakukan setiap hari selama 21 hari.

T50 menggambarkan vigor benih (Ilyas 1994), dengan rumus:

Keterangan: ti = waktu (hari), pada saat atau sebelum benih mencapai 50%

perkecambahan

tj = waktu (hari), setelah benih mencapai perkecambahan total

50%

n50% = jumlah benih berkecambah (50% dari total benih yang

berkecambah)

nj = jumlah benih berkecambah pada waktu tj atau setelah mencapai

perkecambahan total 50%

ni = jumlah benih berkecambah pada waktu ti atau sebelum

mencapai 50% perkecambahan total

(5). Laju pertumbuhan kecambah

Berat kering kecambah normal (mg) yang diukur pada akhir setelah

pengamatan (21 HST). Semua kecambah normal tanpa kotiledonnya dicabut dan

dimasukan ke dalam amplop kertas koran terbuka kemudian dioven. Setelah

dioven dimasukkan ke dalam desikator selama 30 menit kemudian ditimbang.

Laju pertumbuhan kecambah (mg/KN) diperoleh dengan menimbang kecambah

normal yang telah dioven pada suhu 80 0C selama 24 jam (Burris dalam Copeland

& Mc Donald 1995) dengan rumus:

Bobot kering seluruh kecambah normal (mg)

LPK =

Jumlah kecambah normal

KCT =

(n50% – ni)

T50 = ti + (tj – ti)

(nj – ni)

68

(6). Jumlah daun, tinggi bibit, panjang akar, dan jumlah akar

Sebanyak lima tanaman contoh pada setiap unit satuan percobaan dilakukan

pengamatan terhadap jumlah daun, tinggi bibit, panjang akar dan jumlah akar

pada umur 21 HST. Daun yang diamati adalah daun yang telah terbentuk

sempurna dan bukan daun dalam bentuk flush atau daun muda. Tinggi bibit diukur

mulai dari batas permukaan medium tanam hingga pucuk daun. Panjang akar

diukur dari pangkal akar pada batang bibit hingga pada ujung akar, jumlah akar

dihitung pada akar primer, akar lateral, dan akar-akar sekunder.

Data dianalisis menggunakan ANOVA sesuai rancangan yang digunakan

dalam program SAS, apabila hasil sidik ragam menunjukkan pengaruh faktor

perlakuan nyata pada taraf 0,05, maka dilanjutkan dengan uji DMRT.

Hasil dan Pembahasan

Pengaruh Interaksi antara Lama Penyimpanan dan Perlakuan Benih pada

Benih Kakao Hibrida TSH 858 x Sca 6

Interaksi lama penyimpanan dan perlakuan benih berpengaruh nyata terhadap

daya berkecambah, kecepatan tumbuh relatif, T50 dan jumlah daun bibit kakao

hibrida TSH 858 x Sca 6 (Tabel 9). Setelah benih disimpan selama empat

minggu viabilitas benih menurun tajam. Benih tanpa perlakuan (kontrol) memiliki

daya berkecambah paling rendah 18%. Perlakuan matriconditioning plus T.

harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39 terhadap benih yang telah

disimpan empat minggu mampu meningkatkan daya berkecambah hingga 63%

dibandingkan dengan perlakuan lainnya dengan daya berkecambah 24-38%.

Perlakuan benih menunjukkan kecepatan tumbuh tertinggi, baik pada benih

baru dipanen, penyimpanan selama dua minggu, maupun yang telah disimpan

empat minggu. Setelah benih disimpan selama empat minggu, benih tanpa

perlakuan (kontrol) kecepatan tumbuh paling rendah 1,26%/etmal, sedangkan

perlakuan matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii

DT/39 mampu meningkatkan kecepatan tumbuh hingga 4,62%/etmal.

Perlakuan benih belum menunjukkan pengaruh nyata terhadap T50, baik pada

benih yang baru dipanen, maupun benih yang telah disimpan selama dua minggu.

Setelah disimpan empat minggu, benih yang diberi perlakuan matriconditioning

plus T. harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39 mampu menurunkan T50

sampai 15 hari, sedangkan benih tanpa perlakuan 16,3 hari.

69

Tabel 9. Pengaruh interaksi antara lama penyimpanan dengan perlakuan benih terhadap

daya berkecambah, kecepatan tumbuh relatif, T50, dan jumlah daun bibit kakao

hibrida TSH 858 x Sca 6.

Perlakuan Benih

Lama Penyimpanan Benih

Benih baru

dipanen 2 minggu 4 minggu

……….. Daya berkecambah (%) ………….

Kontrol (tanpa matriconditioning)

Matriconditioning

Fungisida benomyl dan thiram

T. harzianum (DT/38) dan T. pseudokoningii (DT/39)

Matriconditioning + fungisida benomyl dan thiram

Matriconditioning + T. harzianum (DT/38) dan T.

pseudokoningii (DT/39)

96 Aa

98 Aa

80 Bb

99 Aa

94 Aa

99 Aa

96 Aa

99 Aa

98 Aa

99 Aa

95 Aa

100 Aa

18 Bc

33 Bbc

24 Cc

32 Bbc

38 Bb

63 Ba

………. Kecepatan tumbuh (%/etmal) ………....


Matriconditioning






6,86 Ab

8,16 Aa

5,81 Bb

7,55 Aab

7,61 Aab

8,59 Ba

7,66 Aa

8,72 Aa

8,16 Aa

8,64 Aa

7,93 Aa

9,30 Aa

1,26 Bd

2,30 Bb

1,77 Cc

2,34 Bb

2,72 Bb

4,62 Ca

….………..…….. T50 (hari) …………………….


Matriconditioning






13,8 Ba

12,2 Ba

14,1 ABa

13,3 Ba

13,1 Ba

11,5 Ba

12,0 Ba

10,8 Ba

11,6 Ba

11,1Ba

11,4 Ba

10,4 Ba

16,3 Ac

19,0 Aa

15,5 Acd

18,8 Aab

18,3 Ab

15,0 Ad

...………..……. Jumlah daun …………………..


Matriconditioning






2,9 Ad

3,7 Ab

3,3 Ac

3,9 Aa

3,8 Aa

3,8 Aa

3,3 Ab

3,6 Aa

3,5 Aab

3,6 Ba

3,4 Ba

3,6 Aa

3,1 Ab

3,3 Bb

3,5 Aab

3,6 Bab

3,4 Bb

3,7 Aa

Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf kecil yang sama pada kolom yang sama,

dan angka-angka yang diikuti huruf kapital yang sama pada baris yang

sama tidak berbeda nyata menurut uji DMRT α = 0.05.

Perlakuan benih belum berpengaruh nyata terhadap jumlah daun, baik benih

yang baru dipanen, setelah disimpan selama dua minggu dan empat minggu.

Perlakuan matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii

DT/39, baik pada benih yang baru dipanen, setelah disimpan dua minggu dan

empat minggu mampu meningkatkan jumlah daun 3,6-3,8, sedangkan tanpa

perlakuan 2,9-3,3. Benih yang diberi perlakuan matriconditioning plus T.

harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39 memiliki vigor yang tinggi

sehingga mampu memacu pertumbuhan jumlah daun. Setelah disimpan selama

empat minggu benih kakao telah kehilangan viabilitas dan vigor, tetapi masih

dapat ditingkatkan dengan perlakuan matriconditioning plus agens hayati.

70

Penurunan mutu fisiologis benih kakao setelah penyimpanan benih selama

empat minggu terlihat pada daya berkecambah dan kecepatan tumbuh relatif yang

rendah, meningkatnya T50. Selain itu terjadi perubahan warna benih dari ungu

kecoklatan menjadi coklat pucat sebagai ekspresi pengusangan dan terinfeksi

patogen. Menurut Ilyas (2001), perubahan warna testa sebagai akibat reaksi

oksidatif yang distimulir oleh meningkatnya kelembaban dan suhu ruang simpan,

dan benih yang mempertahankan warna aslinya selama penyimpanan dapat

dikatakan memiliki vigor yang lebih tinggi. Selama dalam penyimpanan, benih

kakao memperlihatkan kotiledon dan sumbu embrio yang mencoklat kehitaman

saat terekspos suhu serta diduga terjadi penurunan kadar air, dan terkontaminasi

patogen. Kondisi suhu ruang penyimpanan benih kakao antara 24-30 0C dan RH

86-100%. Kadar air benih sebelum penyimpanan 50%, setelah penyimpanan dua

minggu terjadi penurunan menjadi 47,5% dan empat minggu turun menjadi 40,7%

(data tidak ditampilkan). Meningkatnya kandungan asam lemak bebas merupakan

gejala utama pada kadar air benih lebih dari 12%, terutama karena serangan fungi

dapat mengeluarkan enzim lipase dan merombak lipid menjadi asam lemak bebas

(Ilyas 2001). Penurunan kadar air benih kakao setelah penyimpanan dua minggu

belum diiringi dengan penurunan viabilitas maupun vigor benih, tetapi setelah

penyimpanan benih empat minggu viabilitas maupun vigor benih telah mengalami

penurunan. Oleh karena itu benih kakao apabila tidak disimpan dengan baik dan

diberi perlakuan khusus dapat berkecambah selama 3-4 hari serta dalam keadaan

normal kehilangan daya tumbuhnya setelah 10-15 hari penyimpanan (Prawoto

2008). Benih kakao setelah disimpan dua minggu terkontaminasi patogen sebesar

46% dan empat minggu mencapai 100%, tetapi belum sampai merusak bagian

penting benih seperti radikula dan kotiledon. Kontaminasi patogen dapat berakibat

pada penurunan viabilitas dan vigor benih. Menurut Rahardjo (1985); Munandar

et al. (2004), kontaminasi cendawan patogen selain menurunkan viabilitas, juga

pertumbuhan bibit menjadi abnormal. Cendawan patogen dapat mengakibatkan

rusaknya bagian biji kakao (Sukamto & Pujiastuti 2004). Menurut Baharudin et

al. (2008b) terdapat 13 spesies cendawan terbawa benih yang dapat mempengaruhi

penurunan mutu fisiologis benih kakao. Ada dua mekanisme utama penurunan

71

mutu benih yaitu mikroorganisme selama penyimpanan, dan cendawan yang

merusak benih melalui produksi enzim eksoseluler dan toksin (Ilyas 2001).

Penurunan mutu fisiologis benih kakao setelah penyimpanan empat minggu

masih dapat ditingkatkan dengan perlakuan matriconditioning plus T. harzianum

DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39. Perlakuan matriconditioning plus agens

hayati mampu memperbaiki benih yang telah mundur, mengendalikan patogen

terbawa benih, dan mengaktifkan proses metabolisme, sehingga viabilitas dan

vigor benih meningkat. Penambahan agens hayati di dalam matriconditioning

efektif menurunkan intensitas penyakit, lebih efisien, dan meningkatkan vigor

benih maupun bibit kakao dibanding fungisida sintetis (benomyl dan thiram).

Peningkatan perkecambahan benih secara tidak langsung dapat dilakukan

dengan perbaikan membran dan mendorong menurunnya kebocoran elektrolit

(Chang & Sung 1998). Demikian pula, perbaikan aktivitas dan penyusunan

kembali enzim di sekitar membran, sehingga lebih awal mempercepat

kemunculan kecambah (Rao et al. 1987; Chiu et al. 1995). Matriconditioning

dilakukan dengan mencegah dimulainya fase ketiga imbibisi dan memperpanjang

waktu yang diperlukan dalam proses metabolik fase kedua (Khan et al. 1992).

Pemberian mikroba antagonis T. harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39

untuk memacu pertumbuhan dan sebagai pengendali penyakit tanaman (BPBPI

2008). Menurut Ahmed et al. (1999); Metcalf & Wilson (2000), T. harzianum dan

T. koningii mampu memproduksi enzim endokitinase dan kitin yang

menghidrolisis dan mendegradasi dinding sel nukleus, metaxylem, endodermis

dan sklerotium serta secara kontinyu menghambat dan mematikan patogen

lawannya.

Pengaruh Tunggal Lama Penyimpanan dan Perlakuan Benih pada Benih

Kakao Hibrida TSH 858 x Sca 6

Lama penyimpanan dan perlakuan benih berpengaruh nyata terhadap indeks

vigor, laju pertumbuhan kecambah, tinggi bibit, panjang akar dan jumlah akar

bibit kakao hibrida TSH 858 x Sca 6 (Tabel 10). Setelah penyimpanan benih

empat minggu nyata menurunkan indeks vigor, laju pertumbuhan kecambah, dan

tinggi bibit dibanding benih yang baru dipanen dan lama penyimpanan dua

minggu. Pertumbuhan akar bibit kakao terlihat lebih panjang setelah penyimpanan

72

Tabel 10. Pengaruh lama penyimpanan dan perlakuan benih terhadap indeks vigor, laju

pertumbuhan kecambah, tinggi bibit, panjang akar dan jumlah akar bibit kakao


Perlakuan benih

Lama penyimpanan

Rataan Kontrol

(Benih baru dipanen)

2 minggu 4 minggu

........................ Indeks vigor (%) ..........................

Kontrol (tanpa matriconditioning) Matriconditioning


T. harzianum (DT/38) + T. Pseudokoningii (DT/39) Matriconditioning + fungisida benomyl dan thiram

Matriconditioning + T. Harzianum (DT/38) dan T.

Pseudokoningii (DT/39)

49 60

38

55 59

85

70 84

82

88 79

94

8 17

14

20 19

44

42,3 d 53,7 b

44,7 cd

54,3 b 52,3 bc

74,3 a

Rataan 57,7 b 82,8 a 20,3 c

.......... Laju pertumbuhan kecambah (mg) ............


Matriconditioning Fungisida benomyl dan thiram


Matriconditioning + fungisida benomyl dan thiram Matriconditioning + T. harzianum (DT/38) dan T.


0,33

0,44 0,36

0,46

0,41

0,50

0,32

0,40 0,36

0,41

0,38

0,42

0,24

0,33 0,33

0,37

0,33

0,41

0,30 e

0,39 bc 0,35 d

0,41 b

0,37 cd

0,45 a

Rataan 0,42 a 0,38 b 0,34 c

......................... Tinggi bibit (cm) ......................... Kontrol (tanpa matriconditioning)

Matriconditioning




Matriconditioning + T. harzianum (DT/38) dan T. pseudokoningii (DT/39)

14,3

16,8

15,1

17,8

17,4

18,0

14,0

17,4

15,6

16,8

16,6

17,2

12,7

14,8

13,7

13,8

13,7

16,2

13,7 d

16,3 ab

14,8 c

16,1 b

15,9 b

17,1 a

Rataan 16,6 a 16,3 a 14,2 b

........................ Panjang akar (cm) ........................

Kontrol (tanpa matriconditioning) Matriconditioning


T. harzianum (DT/38) dan T. pseudokoningii (DT/39) Matriconditioning + fungisida benomyl dan thiram



4,8 5,7

4,9

5,1 4,7

4,9

4,7 4,9

4,6

5,0 4,7

5,5

5,0 5,5

4,9

5,4 5,3

6,3

4,9 b 5,3 ab

4,8 b

5,1 ab 4,8 b

5,5 a

Rataan 5,0 b 4,9 b 5,4 a

............................. Jumlah akar .............................


Matriconditioning



Matriconditioning + fungisida benomyl dan thiram Matriconditioning + T. harzianum (DT/38) dan T.


32,5

33,7

33,1

38,4

35,8

39,0

39,6

46,6

40,1

46,0

42,0

51,3

44,7

47,9

45,5

46,1

43,1

52,6

38,9 c

42,7 bc

39,6 bc

43,5 b

40,3 bc

47,6 a

Rataan 35,4 b 44,2 a 46,6 a

Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada rataan perlakuan benih

dan medium tanam pada masing-masing peubah tidak berbeda nyata

menurut uji DMRT α = 0.05.

benih empat minggu dibanding dengan benih baru dipanen dan setelah

penyimpanan dua minggu. Jumlah akar bibit kakao lebih banyak setelah benih

disimpan empat minggu dibanding dengan benih baru dipanen, tetapi tidak

berbeda nyata dengan benih setelah disimpan dua minggu. Setelah penyimpanan

benih dua minggu indeks vigor menigkatkan menjadi 62,5%, laju pertumbuhan

73

kecambah 0,04 mg, dan tinggi bibit 2,1 cm lebih tinggi dibanding setelah

penyimpanan benih empat minggu. Penyimpanan benih setelah dua minggu

mampu meningkatkan indeks vigor 25,1%, dan jumlah akar 8,8 lebih banyak

dibanding dengan benih baru dipanen. Benih setelah penyimpanan empat minggu

juga mampu meningkatkan panjang akar 0,4 cm dan jumlah akar 11,2 dibanding

dengan benih baru dipanen. Benih yang baru dipanen memiliki laju pertumbuhan

kecambah 0,42 mg lebih tinggi dibanding dengan benih setelah disimpan dua

dan empat minggu, dan tinggi bibit 16,6 cm tidak berbeda dengan benih setelah

disimpan dua minggu. Penurunan vigor benih kakao setelah penyimpanan empat

minggu terjadi akibat pengusangan dan terkontaminasi patogen. Menurut Merhar

et al. (2003), benih Avicennia marina pada saat baru dipanen tidak terlihat

mengandung patogen, sehingga memiliki vigor yang lebih tinggi walaupun secara

internal benih ini memiliki sistem pertahanan yang rendah.

Benih yang diberi perlakuan matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan

T. pseudokoningii DT/39 mampu meningkatkan indeks vigor, laju pertumbuhan

kecambah, tinggi bibit, panjang akar, dan jumlah akar dibanding perlakuan

lainnya (Tabel 10). Tinggi bibit yang mendapat perlakuan matriconditioning tidak

berbeda nyata dengan perlakuan matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan

T. pseudokoningii DT/39. Pengaruh benih yang diberi perlakuan T. harzianum

DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39 tidak berbeda nyata dengan perlakuan

matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39

terhadap panjang akar. Perlakuan matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan

T. pseudokoningii DT/39 mampu meningkatkan indeks vigor 32%, laju

pertumbuhan kecambah 0,15 mg, tinggi bibit 3,5 cm, panjang akar 0,6 cm, dan

jumlah akar 8,7 dibanding dengan tanpa perlakuan. Oleh karena itu perlakuan

matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39 sangat

efektif mengendalikan patogen dan meningkatkan vigor benih maupun bibit kakao


Benih kakao hibrida TSH 858 x Sca 6 setelah disimpan empat minggu indeks

vigor, laju pertumbuhan kecambah, dan tinggi bibit mengalami penurunan, diikuti

panjang akar, dan jumlah akar dibanding dengan benih baru dipanen. Pada

perlakuan kontrol (tanpa matriconditioning) juga terjadi penurunan indeks vigor,

74

laju pertumbuhan kecambah, tinggi bibit, panjang akar, dan jumlah akar.

Penurunan vigor benih maupun bibit kakao hibrida TSH 858 x Sca 6 setelah

penyimpanan benih empat minggu, benih telah mengalami pengusangan dan

terinfeksi patogen. Penurunan mutu benih kakao hibrida TSH 858 x Sca 6 masih

dapat ditingkatkan setelah mendapatkan perlakuan matriconditioning plus T.

harzianum DT/38 dan T. pseudokoningii DT/39.

Simpulan

Benih kakao hibrida TSH 858 x Sca 6 dapat mempertahankan viabilitas dan

vigor benih atau bibit selama penyimpanan dua minggu. Viabilitas dan vigor

benih kakao hibrida menurun tajam setelah penyimpanan benih empat minggu.

Penurunan viabilitas dan vigor benih kakao hibrida masih dapat ditingkatkan

setelah diberi perlakuan matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan T.

pseudokoningii DT/39. Peningkatan terjadi pada daya berkecambah dari 18%

menjadi 63%, kecepatan tumbuh 1,26%/etmal menjadi 4,62%/etmal, kecepatan

perkecambahan (T50 menurun dari 16,3 hari menjadi 15 hari), dan jumlah daun

dari 3 menjadi 4 daun dibanding kontrol.

Vigor benih maupun bibit kakao mampu dipertahankan setelah benih

disimpan dua minggu, namun setelah penyimpanan empat minggu menurun

tajam, walaupun panjang akar dan jumlah akar mengalami peningkatan. Benih

yang mendapatkan perlakuan matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan T.

pseudokoningii DT/39 mampu meningkatkan vigor benih maupun bibit kakao

hibrida. Peningkatan terjadi pada indeks vigor dari 42% menjadi 74%, laju

pertumbuhan kecambah 0,30 g menjadi 0,45 g, tinggi bibit 13,7 cm menjadi 17

cm, panjang akar 4,9 cm menjadi 5,5 cm, dan jumlah akar dari 39 menjadi 48

dibanding tanpa perlakuan.

Saran

Perlu penelitian lanjutan untuk mengetahui pengaruh perlakuan invigorasi

benih menggunakan matriconditioning plus T. harzianum DT/38 dan T.

pseudokoningii DT/39 terhadap pertumbuhan bibit umur lima bulan, karena pada

umur tersebut bibit kakao harus sudah dipindahkan ke lapang.

PENGARUH LAMA PENYIMPANAN DAN PERLAKUAN BENIH … · matriconditioning adalah perlakuan hidrasi...

Documents

Transcript of PENGARUH LAMA PENYIMPANAN DAN PERLAKUAN BENIH … · matriconditioning adalah perlakuan hidrasi...