UJI TETRAZOLIUM UNTUK EVALUASI VIABILITAS PADA … · digunakan untuk mengindikasi adanya sel-sel...

UJI TETRAZOLIUM UNTUK EVALUASI VIABILITAS PADA

BENIH TOMAT (Solanum lycopersicum L.)

PERMATASARI WIDEVYA PUTRI

A24120116

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Uji Tetrazolium untuk

Evaluasi Viabilitas pada Benih Tomat (Solanum lycopersicum L.) adalah benar

karya saya dengan arahan 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

skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, September 2016

Permatasari Widevya Putri

NIM A24120116

ABSTRAK

PERMATASARI WIDEVYA PUTRI. Uji Tetrazolium untuk Evaluasi Viabilitas

pada Benih Tomat (Solanum lycopersicum L.). Dibimbing oleh ENY WIDAJATI.

Uji tetrazolium merupakan uji cepat untuk mengetahui viabilitas benih.

Penelitian ini menggunakan 4 tingkat viabilitas benih berdasarkan kriteria daya

berkecambah yaitu V1= 80,7%, V2= 73,6%, V3= 71,3%, dan V4= 65,3%.

Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan kelompok lengkap teracak

dan uji korelasi regresi. Konsentrasi larutan tetrazolium yang digunakan 1%. Benih

direndam dengan menggunakan larutan tetrazolium selama 18 jam. Pola pewarnaan

yang dihasilkan sejumlah 33, yang dikelompokan menjadi 5 pola pewarnaan normal

kuat, 8 pola pewarnaan normal lemah, 13 pola pewarnaan abnormal, dan 7 pola

pewarnaan mati. Pola pewarnaan tetrazolium dengan kriteria normal memiliki

korelasi sebesar 0,6 - 0,7 dan nyata dengan tolok ukur daya berkecambah, kecepatan

tumbuh benih, indeks vigor, dan berat kering kecambah normal. Hal ini

menunjukkan bahwa uji terazolium pada benih tomat dapat digunakan untuk

mendeteksi viabilitas potensial dan vigor benih.

Kata kunci: pola pewarnaan, vigor.

ABSTRACT

PERMATASARI WIDEVYA PUTRI. Tetrazolium test for seed viability

evaluation of tomato (Solanum lycopersicum L.). Supervised by ENY WIDAJATI.

Tetrazolium test is a quick test to determine seed viability. This research used

four levels of seed viability based on the of germination persentage is V1= 80,7%,

V2= 73,6%, V3= 71,3%, and V4= 65,3%. The experimental design used was a

complete randomized group design and regression correlation test. Tetrazolium

solution concentration used 1%. Seeds soaked with tetrazolium solution for 18

hours. The staining produced was 33 patterns, which were grouped into 5 patterns

were high vigor criteria, 8 patterns were low vigor criteria, 13 patterns were

abnormal, and 7 patterns were death. The correlation between staining patterns of

normal criteria and percentage germination, seed growth rate, first count

germination, and normal seedling dry weight at correlation 0,6 - 0,7. This was

indicated that the terazolium test in tomato seeds can be used to detect the potential

viability and vigor.

Keywords: staining pattern, vigor.

UJI TETRAZOLIUM UNTUK EVALUASI VIABILITAS PADA

BENIH TOMAT (Solanum lycopersicum L.)

PERMATASARI WIDEVYA PUTRI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Pertanian

pada

Departemen Agronomi dan Hortikultura

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiran Tuhan Yang Maha Esa atas

berkat rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah

yang berjudul `Uji Tetrazolium untuk Evaluasi Viabilitas pada Benih Tomat

(Solanum lycopersicum L.)`. Penelitian ini membahas tentang uji tetrazolium untuk

mengevaluasi viabilitas benih melalui pola topografi pewarnaan pada benih tomat.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Eny Widajati, M.S. selaku dosen

pembimbing yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama kegiatan

penyusunan skripsi. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Dr. Ir. Faiza

C.Suwarno, M.S. dan Dr. Ir. Diny Dinarti, M.Si. selaku dosen penguji ujian sidang

tugas akhir yang telah memberikan saran dan kritik dalam penyempurnaan skripsi

ini. Penghargaan penulis sampaikan kepada Ir. Megayani Sri Rahayu, M.S. selaku

dosen pembimbing akademik yang telah membimbing penulis selama menjalani

pendidikan di Departemen Agronomi dan Hortikulutura. Penulis juga

menyampaikan terima kasih kepada kedua orang tua dan teman-teman yang telah

memberikan doa, semangat, dan motivasi. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan

menambah dunia ilmu pengetahuan

Bogor, September 2016

Permatasari Widevya Putri

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1 Tujuan 1

TINJAUAN PUSTAKA 1 Struktur Benih Tomat 1 Mutu dan Viabilitas Benih 2 Pengujian Tetrazolium 2

METODE 3 Tempat dan Waktu Penelitian 3 Bahan dan Alat 3 Rancangan Percobaan 3 Metode Pelaksanaan 4

HASIL DAN PEMBAHASAN 6

Pengujian Tetrazolium 8

Evaluasi Viabilitas Benih melalui Pola Pewarnaan pada Uji Tetrazolium 18

KESIMPULAN DAN SARAN 20 Kesimpulan 20 Saran 20

DAFTAR PUSTAKA 20 LAMPIRAN 23

RIWAYAT HIDUP 27

DAFTAR TABEL

1. Hasil sidik ragam pengaruh lot benih terhadap tolok ukur viabilitas 7

2. Hasil uji lanjut DMRT terhadap tolok ukur viabilitas 8

3. Hasil sidik ragam pola pewarnaan pada uji tetrazolium 8 4. Hasil uji lanjut DMRT terhadap pola pewarnaan normal 8

5. Pola pewarnaan tetrazolium pada benih tomat 9

6. Rata-rata pola pewarnaan tetrazolium pada lot benih tomat 18

7. Nilai korelasi dan regresi antara tolok ukur viabilitas dan uji tetrazolium 19

pada pola pewarnaan normal 8. Nilai korelasi dan regresi antara tolok ukur IV dan KCT dengan uji 19

tetrazolium pada pola pewarnaan normal kuat

DAFTAR GAMBAR

1. Bagian benih tomat yang dipotong melintang dengan perbesaran 4x10 5

2. Struktur benih tomat (Solanum lycopersicum L.) dengan perbesaran 4x10 7

3. Perbandingan ukuran benih tomat dengan benih cabai 7

DAFTAR LAMPIRAN

1. Struktur internal benih cabai (Capsicum annum) menurut Savage (2006) 25

vi

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Ketentuan pengujian tetrazolium benih tomat telah ditetapkan dalam

International Seed Testing Association (ISTA) tahun 2014 yang diklasifikasikan

menjadi benih viabel dan non-viabel. Benih viabel memiliki pola pewarnaan

berwarna merah cerah, sedangkan pada benih non-viabel tidak terjadi perubahan

warna. Penelitian ini dikembangkan untuk menduga viabilitas benih tomat melalui

pengembangan pola pewarnaan pada uji tetrazolium. Pola pewarnaan ini

dikelompokan menjadi pola pewarnaan normal kuat, normal lemah, abnormal, dan

mati.

Uji tetrazolium merupakan uji cepat untuk mengetahui viabilitas benih

dengan menggunakan senyawa 2, 3, 5-trifenil tetrazolium klorida. Uji tetrazolium

digunakan untuk mengindikasi adanya sel-sel hidup. Larutan tetrazolium diimbibisi

oleh benih dan pada sel benih yang hidup akan terjadi proses reduksi. Sel yang

hidup akan berwarna merah karena adanya endapan formazan. Endapan formazan

terbentuk karena proses reduksi 2, 3, 5-trifenil tetrazolium klorida oleh hidrogen

sebagai produk aktivitas enzim dehidrogenase. Sel yang mati tidak terbentuk

formazan, sehingga warnanya tidak berubah (Ilyas dan Widajati, 2015).

Uji tetrazolium pada benih cabai (Capsicum annum) dapat digunakan untuk

memprediksi daya berkecambah dan berat kering kecambah normal, namun belum

dapat digunakan untuk pendugaan vigor benih (Eviliani, 2016). Pola topografi

pewarnaan tetrazolium pada benih koro pedang (Canavalia ensiformis) belum dapat

digunakan untuk mengevaluasi mutu fisiologis benih koro pedang karena pola

pewarnaan yang diperoleh kurang bervariasi (Rahmayani, 2015). Uji tetrazolium

benih kedelai (Glycine max L.Merr) pada pola pewarnaan 1, 2, 3, 4 dan pola 1, 2, 3

dapat digunakan untuk mengindikasi pertumbuhan tanaman, sedangkan pola 1, 2,

3 digunakan untuk mengidentifikasi vigor benih. Pola 1, 2, 3, 4 yaitu seluruh bagian

benih berwarna merah atau bergradasi merah dan merah muda dengan ujung poros

embrio merah atau merah tua. Pola 1, 2, 3 yaitu pewarnaan pada kotiledon merata

dan poros embrio berwarna merah dengan atau tanpa merah tua di ujung radikula

(Dina et al., 2007).

Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan pola-pola pewarnaan pada uji

tetrazolium untuk mengevaluasi viabilitas benih tomat.

TINJAUAN PUSTAKA

Struktur Benih Tomat

Benih tomat (Solanum lycopersicum L.) dan benih cabai (Capsicum annum)

memiliki struktur yang sama, karena kedua benih tersebut termasuk ke dalam

famili Solanaceae. Struktur benih tomat dan cabai terdiri dari testa (kulit benih),

2

endosperma, radikula, hipokotil, dan kotiledon. Menurut Savage dan Metzger

(2006) embrio benih dikelilingi oleh sel endosperma yang besar dan testa (kulit

benih). Embrio benih berbentuk melengkung dan rata. Struktur benih berbentuk

bundar dan pipih. Struktur internal pada benih tomat dapat mengacu pada struktur

internal benih cabai. Gambar struktur internal benih cabai (Capsicum annum) dapat

dilihat pada Lampiran 1.

Mutu dan Viabilitas Benih

Informasi mutu adalah sasaran utama pengujian atau analisis benih. Benih

yang bermutu dapat menghasilkan yang tanaman bermutu atau dapat menghasilkan

tanaman yang berproduksi normal. Mutu benih mencangkup 3 hal yang tidak

terpisahkan, yaitu mutu genetik yang mengemukakan tingkat kemurnian benih,

mutu fisiologi dengan tingkat viabilitas benih dan mutu fisik dengan tingkat

kebersihan benih (Sadjad, 1993).

Tolok ukur viabilitas benih terdiri dari viabilitas potensial dan vigor benih.

Viabilitas potensial merupakan kemampuan benih untuk tumbuh normal dan

berproduksi normal pada kondisi optimum. Vigor merupakan kemampuan benih

untuk tumbuh normal dan berproduksi normal pada kondisi suboptimum. Tinggi

atau rendahnya viabilitas potensial dapat diukur dengan tolok ukur yaitu daya

berkecambah benih atau daya tumbuh benih dan berat kering kecambah normal.

Tolok ukur vigor kekuatan tumbuh yaitu kecepatan tumbuh benih dan

keserempakan tumbuh benih (Widajati et al., 2013).

Pengujian Tetrazolium

Uji tetrazolium merupakan uji cepat yang memiliki beberapa kegunaan,

diantaranya untuk mengetahui viabilitas benih yang akan ditanam, untuk

mengetahui viabilitas benih dorman, dan untuk mengetahui hidup atau matinya

benih segar tidak tumbuh dalam pengujian tetrazolium. Pola warna merah pada

bagian-bagian penting pada embrio benih mengindikasi benih mampu

menumbuhkan embrio menjadi kecambah normal. Luas dari bagian yang merah

(jaringan hidup) dan bagian yang tidak berwarna (jaringan mati atau nekrotik)

memberikan informasi yang sangat menentukan untuk mengkatagorikan termasuk

benih mati atau hidup (Widajati et al., 2013).

Hasil uji tetrazolium pada benih kedelai menghasilkan 10 pola pewarnaan

dari pola pewarnaan merah cerah sampai tidak terwarnai. Pola pewarnaan 1, 2, 3,

dan 4 yaitu seluruh bagian benih berwarna merah atau bergradasi merah muda,

merah dengan ujung poros embrio merah atau merah tua menunjukkan benih viable.

Pola pewarnaan 5 terdapat bercak lunak merah tua di kotiledon dan pada pola

pewarnaan 6 terdapat bercak yang menyebabkan jaringan mati sehingga tidak

terwarnai. Pola pewarnaan 7 terdapat warna merah tua terbentuk pada tempat

penempelan radikula di kotiledon. Pola pewarnaan 7 memiliki pola pewarnaan yang

hampir sama seperti pola pewarnaan 9, tetapi pada pola pewarnaan 9 bagian

kotiledon yang berdekatan dengan radikula tidak terwarnai. Kotiledon berwarna

merah tua terdapat pada pola pewarnaan 8. Struktur benih yang seluruhnya tidak

terwarnai terdapat pada pola 10 (Dina et al., 2007).

3

Pengujian tetrazolium pada benih koro pedang menghasilkan 9 pola

pewarnaan yang dikelompokan menjadi benih hidup, benih mati, kecambah normal

kuat, kecambah normal, dan kecambah abnormal. Pola pewarnaan normal kuat

memiliki pola yang berwarna merah merata terang secara merata dan berwarna

merah terang sedikit warna merah tua pada kotiledon. Pola pewarnaan normal

memiliki pola yang berwarna merah agak tua dan masih ada bagian yang berwarna

merah terang, dan warna merah terang dengan sebagian kotiledon berwarna putih

tetapi tidak pada bagian yang mnghubungkan poros embrio. Pola pewarnaan

abnormal memiliki pola pewarnaan yang berwarna merah terang dengan ujung

radikula berwarna putih, berwarna merah terang dengan plumula berwarna putih

dan berwarna merah terang dengan sebagian radikula dan sebagian kotiledon

berwarna putih (Rahmayani, 2015).

Gagliardi dan Filho (2011) menyatakan bahwa pola pewarnaan benih paprika

yang viabel dan vigor memiliki pola pewarnaan pada embrio dan endosperma

berwarna merah tanpa adanya cacat. Pola pewarnaan benih yang viabel dan non-

vigor memiliki 50% daerah yang tidak terwarnai pada bagian penting pada embrio.

Pola pewarnaan benih non-viabel memiliki ≥ 50% daerah yang tidak terwarnai pada

bagian penting pada embrio.

METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih dan

Laboratorium Mikro Teknik, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas

Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Dramaga, Bogor. Waktu penelitian

dilaksanakan pada bulan Oktober 2015 sampai dengan bulan Februari 2016.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih tomat (Solanum

lycopersicum L.) varietas F1 Renata, garam tetrazolium 1%, KH2PO4, Na2HPO4,

dan aquades. Tingkat viabilitas benih yang digunakan berdasarkan uji daya

kecambah, yaitu V1= 80,7%, V2= 73,6%, V3= 71,3%, dan V4= 65,3%. Alat yang

digunakan adalah kertas buram, alat pengecambah benih IPB 73-2A, mikroskop

stereo, timbangan analitik, oven pengering, dan perlengkapan penunjang lainnya.

Rancangan Percobaan

Percobaan menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT)

dengan satu faktor yaitu tingkat viabilitas benih (V1, V2, V3, dan V4). Model

rancangan yang digunakan adalah

Yij = μ + αi + βj + εij

Keterangan:

Yij : Nilai pengaruh tingkat viabilitas benih pada taraf ke-i (i = 1, 2, 3, 4),

4

kelompok benih pada taraf ke-j (j = 1, 2, 3)

μ : Nilai rata-rata umum

αi : Pengaruh tingkat viabilitas benih ke-i (i =1, 2, 3, 4)

βj : Pengaruh kelompok benih ke-j (j = 1, 2,3)

εij : Pengaruh galat tingkat viabilitas benih pada taraf ke-i dan kelompok

benih pada taraf ke-j.

Data yang diperoleh selanjutnya dianalisis dengan sidik ragam dan apabila

menunjukkan pengaruh nyata setiap tingkat viabilitas maka dilanjutkan dengan uji

lanjut DMRT pada taraf 5% (Gomez dan Gomez, 1995). Analisis regresi linier

sederhana untuk mengetahui hubungan antara pengukuran viabilitas yang diamati

dengan hasil uji tetrazolium. Rancangan analisis regresi linier yang digunakan

adalah

Y = a + b X

Keterangan:

Y : Nilai viabilitas yang diduga

a : Titik potong garis dengan sumbu Y

b : Kemiringan garis

X : Nilai viabilitas yang diukur dengan tetrazolium

Data hasil percobaan dianalisis menggunakan metode analisis korelasi regresi

antara nilai viabilitas yang diduga dengan nilai viabilitas yang diukur dengan

menggunakan uji tetrazolium. Analisis korelasi regresi digunakan untuk menguji

adanya keeratan. Sumbu X adalah nilai viabilitas yang diukur dengan tetrazolium

sedangkan sumbu Y adalah nilai viabilitas yang diduga. Nilai koefisien korelasi (r)

digunakan untuk melihat keeratan hubungan antara nilai viabilitas yang diduga

dengan nilai viabilitas yang diukur dengan tetrazolium (Walpole, 1993).

Metode Pelaksanaan

Pembuatan lot benih

Pembuatan lot benih dilakukan dengan cara menyimpan benih dalam 4

kondisi suhu penyimpanan, yaitu 2 - 3 0C (V1), 4 – 10 0C (V2), 16 – 20 0C (V3),

dan 28 – 31 0C (V4). Benih dikemas ke dalam plastik PE dan dimasukkan ke dalam

toples yang ditutup rapat. Penyimpanan dilakukan selama 3 bulan untuk

memperoleh 4 viabilitas yang berbeda.

Pengujian viabilitas benih

Menurut ISTA (2014) pengujian viabilitas benih dilakukan dengan

menggunakan metode top paper atau Uji di Atas Kertas (UDK). Benih tomat

sebanyak 50 butir dikecambahkan di atas 3 lapisan kertas buram yang telah

dilembabkan dengan menggunakan aquades. Benih tomat dikecambahkan dengan

menggunakan alat pengecambah benih IPB 73-2A.

Pembuatan larutan

Pembuatan larutan dilakukan dengan membuat konsentrasi larutan

tetrazolium 1% dalam larutan buffer. Larutan buffer diperoleh dengan cara

melarutkan 9,078 g KH2PO4 ke dalam 1.000 ml aquades (larutan I) dan 9,472 g

Na2HPO4 ke dalam 1.000 ml aquades (larutan II). Larutan I dan II dicampur dengan

5

perbandingan 2:3. Derajat keasaman (pH) ditera untuk menghasilkan kisaran pH

6,5 - 7,5. Larutan tetrazolium disimpan dalam kondisi tidak boleh terkena cahaya

(ISTA, 2014).

Pengujian tetrazolium

Pengujian tetrazolium dilakukan pada kelompok benih setiap tingkat

viabilitas. Benih dilembabkan dengan merendam dalam air selama 18 jam pada

suhu 20 ± 2 0C, kemudian dikering anginkan di atas kertas. Proses selanjutnya

dilakukan pelukaan benih dengan memotong melintang ± 1

3 bagian benih, yaitu testa

benih antara radikula dan kotiledon sampai endosperma. Benih selanjutnya

direndam larutan tetrazolium pada suhu 30 ± 20C selama 18 jam, kemudian benih

dipotong menjadi 2 bagian secara melintang. Bagian benih yang dipotong

melintang ± 1

3 bagian dapat dilihat pada Gambar 1.

Pengamatan Penelitian Tolok ukur viabilitas meliputi: daya berkecambah, berat kering kecambah

normal, kecepatan tumbuh benih, potensi tumbuh maksimum, dan indeks vigor.

Tolok ukur tersebut digunakan sebagai peubah pengukuran mutu fisiologis benih

dalam kegiatan pengamatan dan sebagai pembanding dengan hasil pengujian benih

tomat menggunakan tetrazolium.

a. Daya Berkecambah (DB) Uji daya berkecambah dilakukan dengan metode top paper atau UDK (Uji di

Atas Kertas). Daya berkecambah dihitung berdasarkan jumlah kecambah normal

pada hitungan pertama yaitu hari ke-5 dan hitungan kedua yaitu hari ke-14 setelah

penanaman (ISTA, 2014), dihitung dengan rumus sebagai berikut:

DB (%) = ∑(𝐊𝐍𝐈+𝐊𝐍𝐈𝐈)

∑ 𝐁𝐞𝐧𝐢𝐡 𝐲𝐚𝐧𝐠 𝐝𝐢𝐭𝐚𝐧𝐚𝐦 x 100%

Keterangan :

KN I : Kecambah Normal pada hitungan I

KN II : Kecambah Normal pada hitungan II

b. Berat Kering Kecambah Normal (BKKN)

Kecambah normal yang berumur 10 HST dibersihkan dari bagian biji atau

kotiledon yang masih menempel dengan kulit benih (testa), kemudian dikeringkan

dalam oven pada suhu 600C selama 3 x 24 jam, selanjutnya dimasukkan dalam

desikator selama ± 30 menit dan ditimbang.

Silet Dipotong melintang ±

1

3

bagian benih

Benih tomat

Gambar 1. Bagian benih tomat yang dipotong melintang dengan perbesaran 4x10.

6

c.Kecepatan Tumbuh (KCT)

Pengujian kecepatan tumbuh benih (KCT) dilakukan dengan menghitung

kecambah normal setiap etmal (24 jam) mulai dari awal hari penanaman hingga

hari ke-14. Kecepatan tumbuh benih dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Keterangan :

KCT : Kecepatan tumbuh benih (%KN/etmal)

d : Presentase jumlah kecambah normal setiap waktu pengamatan

tn : Akhir pengamatan= hari ke-14 (Sadjad et al., 1990)

d. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM)

Potensi tumbuh maksimum dihitung berdasarkan persentase benih kecambah

normal maupun kecambah abnormal. Potensi tumbuh maksimum dapat dihitung

dengan rumus sebagai berikut:

PTM=∑(𝐁𝐞𝐧𝐢𝐡 𝐲𝐚𝐧𝐠 𝐭𝐮𝐦𝐛𝐮𝐡 (𝐤𝐞𝐜𝐚𝐦𝐛𝐚𝐡 𝐧𝐨𝐫𝐦𝐚𝐥 𝐝𝐚𝐧 𝐚𝐛𝐧𝐨𝐫𝐦𝐚𝐥)


e. Indeks Vigor (IV) Nilai Indeks Vigor merupakan data yang diperoleh pada pengamatan pertama

kecambah normal dalam pelaksanaan uji daya berkecambah benih tomat yaitu pada

hari ke-5 (ISTA, 2014). Indeks vigor dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

IV%=∑ 𝐊ecambah 𝐍ormal 𝐡𝐢𝐭𝐮𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐈


f. Evaluasi Hasil Uji Tetrazolium Topografis

Pengamatan struktur benih dengan menggunakan mikroskop stereo dengan

perbesaran 4x10 dan difoto menggunakan kamera. Struktur benih yang diamati

yaitu pada bagian endosperma, radikula, hipokotil, dan kotiledon. Bagian yang

diamati adalah pola pewarnaan yang terbentuk pada benih tomat. Pengamatan ini

dilakukan dengan menyusun kriteria pola pewarnaan. Pola pewarnaan digunakan

untuk membedakan karakteristik antara benih yang berpotensi tumbuh menjadi

kecambah normal kuat, kecambah normal lemah, abnormal, dan mati.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Benih tomat memiliki bentuk yang pipih bulat, berkulit keras, berukuran kecil

dengan diameter ± 2 mm, dan bobot 1.000 butir ± 3 g. Struktur benih tomat terdiri

dari testa, radikula, hipokotil, kotiledon, dan endosperma (Gambar 2). Struktur

tersebut sama dengan struktur benih cabai (Lampiran 1), tetapi ukuran benih cabai

lebih besar dibandingkan dengan benih tomat (Gambar 3).

KCT =

7

Gambar 2. Struktur benih tomat (Solanum lycopersicum L.) dengan perbesaran

4x10.

Gambar 3. Perbandingan ukuran benih tomat dengan benih cabai.

Tabel 1 menunjukkan tingkat viabilitas benih berpengaruh nyata terhadap

tolok ukur viabilitas. Uji lanjut pada Tabel 2 menunjukkan bahwa tolok ukur DB,

IV, KCT, PTM, dan BKKN dapat membedakan tingkat viabilitas. Tingkat viabilitas

V1 nyata lebih tinggi dibandingkan V4 berdasarkan tolok ukur DB, IV, KCT, PTM,

dan BKKN. Tingkat viabilitas V2 dan V3 sama berdasarkan tolok ukur DB,IV, KCT,

PTM, dan BKKN. Tingkat viabilitas V2, V3, dan V4 sama berdasarkan tolok ukur

KCT dan BKKN. Tolok ukur DB, IV, dan PTM menunjukkan sensivitas untuk

mengevaluasi viabilitas benih, karena dapat membedakan 3 kriteria tingkat

viabilitas pada hasil uji lanjut DMRT (Tabel 2).

Tabel 1. Hasil sidik ragam pengaruh lot benih terhadap tolok ukur viabilitas

Tolok Ukur Viabilitas P-value

DB 0,0105*

IV 0,0103*

KCT 0,0220*

PTM 0,0102*

BKKN 0,0315*

Keterangan: *= berpengaruh nyata, tn= tidak berpengaruh nyata pada taraf 5%, DB= daya

berkecambah, IV= indeks vigor, KCT= kecepatan tumbuh benih, PTM= potensi

tumbuh maksimum, BKKN= berat kering kecambah normal.

Testa

Hipokotil

Radikula

Endosperma

Kotiledon

Diameter

benih tomat

± 2 mm

Diameter

benih cabai

± 3 mm

8

Tabel 2. Hasil uji lanjut DMRT terhadap tolok ukur viabilitas

Lot

Benih

Tolok Ukur Viabilitas

DB (%) PTM (%) BKKN (g) IV (%) KCT (%KN/etmal)

V1 80,7a 90,9a 0,063a 40,2a 17,3a

V2 73,6b 84,7b 0,059ab 36,2ab 16,2ab

V3 71,3bc 82,7bc 0,058ab 33,8bc 15,2b

V4 65,3c 77,6c 0,053b 28,9c 14,8b

Pengujian Tetrazolium

Pengelompokan kriteria pola pewarnaan normal (N) pada uji tetrazolium

dapat digunakan untuk mengevaluasi tingkat viabilitas benih (Tabel 3). Pola

pewarnaan dengan kriteria normal dapat digunakan untuk membedakan tingkat

viabilitas benih (Tabel 4). Tingkat viabilitas V1, V2, dan V3 memiliki viabilitas

yang sama berdasarkan pola pewarnaan normal, sedangkan V4 nyata lebih rendah

dibandingkan dengan tingkat viabilitas yang lainnya. Hasil pola pewarnaan normal

pada tingkat viabilitas V1 berbeda dengan V4. Hasil pola pewarnaan normal pada

tingkat viabilitas V2 tidak berbeda dengan V3.

Tabel 3. Hasil sidik ragam pola pewarnaan pada uji tetrazolium

Pola Pewarnaan P-value

N 0,0481*

NK 0,2029tn

NL 0,3903tn

AB 0,3730tn

M 0,1510tn

Keterangan: N= jumlah kecambah normal (NK+NL), NK= normal kuat, NL= normal

lemah, AB= abnormal, M= mati.

Tabel 4. Hasil uji lanjut DMRT terhadap pola pewarnaan normal

Viabilitas Pola Pewarnaan Normal

V1 80,0a

V2 75,7a

V3 73,3ab

V4 65,7b

Pola pewarnaan pada hasil uji tetrazolium dikelompokkan menjadi 4

kelompok yaitu: pola normal kuat (NK), normal lemah (NL), abnormal (AB), dan

mati (M). Pola pewarnaan tetrazolium dapat digunakan untuk memprediksi 5 pola

pewarnaan untuk kriteria normal kuat, 8 pola pewarnaan untuk kriteria normal

lemah, 13 pola pewarnaan untuk kriteria abnormal, dan 7 pola pewarnaan untuk

Keterangan: ∑N= jumlah kecambah normal (NK+NL).

Keterangan: Angka-angka pada kolom yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda

nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%, DB= daya berkecambah, IV= indeks

vigor, KCT= kecepatan tumbuh benih, PTM= potensi tumbuh maksimum,

BKKN= berat kering kecambah normal.

9

kriteria mati (Tabel 5). Berdasarkan rata-rata persentase pola pewarnaan pada lot

benih tomat dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 5. Pola pewarnaan tetrazolium pada benih tomat

Pola Pola Pewarnaan pada

Endosperma,

Radikula, Hipokotil

dan Kotiledon

Kelompok Gambar Pola Pewarnaan

Benih Tomat (Solanum

lycopersicum L.)

1. endosperma, radikula,

hipokotil, dan

kotiledon berwarna

merah.

normal kuat

2. endosperma bergradasi

warna merah dan

merah muda; radikula

berwarna merah;

hipokotil berwarna

merah muda;

kotiledon bergradasi

warna merah dan

merah muda.

normal kuat


hipokotil dan


warna merah dan

merah muda.

normal kuat

4. endosperma, hipokotil

dan kotiledon

bergradasi warna

merah dan merah

muda; radikula

berwarna merah.

normal kuat

10

Tabel 5. Pola pewarnaan tetrazolium pada benih tomat (lanjutan)


Endosperma,

Radikula, Hipokotil

dan Kotiledon



lycopersicum L.)


warna merah muda

dan sedikit merah;

radikula dan hipokotil

berwarna merah muda;


warna merah dan

merah muda.

normal kuat


hipokotil dan kotiledon

berwarna merah muda.

normal lemah


warna merah muda

dan sedikit berwarna

merah; ujung radikula

sedikit berwarna

merah; daerah

penempelan antara

kotiledon dan hipokotil

sedikit berwarna

merah.

normal lemah


warna merah muda,

sedikit merah dan

sedikit merah

kehitaman; radikula

dan hipokotil berwarna

merah muda; kotiledon

bergradasi warna

merah muda dan

sedikit warna merah.

normal lemah

11



Endosperma,

Radikula, Hipokotil

dan Kotiledon



lycopersicum L.)

9. endosperma

bergradasi warna

merah muda dan

sedikit tidak

terwarnai; radikula,

hipokotil dan

kotiledon berwarna

merah muda.

normal lemah

10. endosperma dan

radikula bergradasi

warna merah muda

dan sedikit warna

merah; hipokotil dan

kotiledon berwarna

merah muda.

normal lemah

11. endosperma dan

radikula berwarna

merah; daerah

penempelan

hipokotil dan

kotiledon sedikit

berwarna merah

kehitaman.

normal lemah

12. endosperma

bergradasi warna

merah, merah muda

dan sedikit tidak

terwarnai; ujung

radikula sedikit

berwarna merah

kehitaman; hipokotil

dan kotiledon

berwarna merah.

normal lemah

12



Endosperma, Radikula,

Hipokotil dan Kotiledon



lycopersicum L.)


warna merah, merah

muda, sedikit merah

kehitaman dan sedikit

tidak terwarnai; radikula,


berwarna merah.

normal lemah


warna merah, merah muda

dan sedikit merah

kehitaman; radikula

bergradasi warna merah

dan merah kehitaman;

hipokotil bergradasi warna

merah dan sedikit merah

kehitaman; kotiledon

berwarna merah.

abnormal


warna merah kehitaman

dan merah muda; radikula


dan sedikit warna merah

kehitaman; hipokotil dan

kotiledon berwarna merah.

abnormal


warna merah, sedikit

warna merah kehitaman

dan sedikit tidak

terwarnai; radikula

berwarna merah dan

sedikit tidak terwarnai;

daerah penempelan antara


sedikit berwarna merah

kehitaman.

abnormal

13



Endosperma,

Radikula, Hipokotil

dan Kotiledon



lycopersicum L.)

17. endosperma berwarna

merah; daerah

penempelan antara

hipokotil dan radikula

bergradasi warna

merah dan sedikit

warna merah

kehitaman; daerah

penempelan antara

hipokotil dan

kotiledon sedikit

berwarna merah

kehitaman.

abnormal

18. endosperma

bergradasi warna

merah muda, merah

dan sedikit tidak

terwarnai; radikula

berwarna merah

muda; hipokotil

bergradasi warna

merah muda dan

sedikit tidak

terwarnai; kotiledon

berwarna merah muda.

abnormal

19. endosperma

bergradasi warna

merah, merah

kehitaman, merah

muda dan sedikit tidak

terwarnai; radikula

bergradasi warna

merah dan merah

muda; hipokotil

berwarna merah

muda; kotiledon

bergradasi warna

merah, merah muda

dan tidak terwarnai.

abnormal

14







lycopersicum L.)


warna merah muda,

sedikit merah kehitaman

dan sedikit tidak

terwarnai; radikula


dan sedikit warna merah


tidak terwarnai; daerah

penempelan antara

kotiledon dan hipokotil



terwarnai.

abnormal


warna merah, merah


terwarnai; daerah

penempelan antara


terdapat sedikit warna

merah kehitaman; ujung

kotiledon sedikit tidak

terwarnai.

abnormal


warna merah muda,


dan sedikit tidak

terwarnai; ujung radikula


kehitaman; hipokotil dan


warna merah muda dan

sedikit tidak terwarnai.

abnormal

14

15







lycopersicum L.)


warna merah, merah


terwarnai; radikula


dan merah kehitaman;

hipokotil berwarna

merah; kotiledon


dan merah kehitaman.

abnormal


warna merah muda,


dan tidak terwarnai;

radikula bergradasi warna

merah dan sedikit warna

merah kehitaman;



dan merah muda.

abnormal


warna merah muda,

sedikit merah dan sedikit

merah kehitaman;

radikula bergradasi warna

merah kehitaman, merah

dan sedikit merah muda;

daerah penempelan




terwarnai; ujung


berwarna merah dan

merah muda.

abnormal

16







lycopersicum L.)


warna merah, merah

muda, sedikit merah

kehitaman dan sedikit

tidak terwarnai; radikula


dan warna merah

kehitaman; daerah

penempelan antara



muda dan sedikit warna

merah kehitaman;

kotiledon berwarna

merah muda.

abnormal

27. lebih dari ½ embrio tidak

terwarnai; endosperma

bergradasi sedikit warna

merah, sedikit warna

merah muda dan tidak



muda; hipokotil tidak


sedikit warna merah dan

tidak terwarnai.

mati




merah dan tidak




berwarna merah;

hipokotil tidak terwarnai.

mati

17







lycopersicum L.)



begradasi sedikit

berwarna merah muda

dan tidak terwarnai;

ujung radikula sedikit

berwarna merah muda;


tidak terwarnai.

mati


terwarnai; endosperma,

ujung radikula dan

kotiledon terdapat sedikit

bercak berwarna merah

muda; hipokotil tidak

terwarnai.

mati



tidak terwarnai; daerah

penempelan radikula dan

hipokotil berwarna merah

muda dan tidak




terwarnai.

mati



tidak terwarnai.

mati

18







lycopersicum L.)




merah, sedikit warna


terwarnai; kotiledon,

hipokotil dan radikula

terdapat sedikit bercak

warna merah muda.

mati

Tabel 6. Rata-rata pola pewarnaan tetrazolium pada lot benih tomat

Viabilitas Pola Pewarnaan (%)

NK NL AB M ∑N (NK+NL)

V1 42,3 37,7 16,3 3,7 80,0

V2 35,3 40,3 16,7 7,7 75,6

V3 40,0 33,3 16,0 10,7 73,3

V4 33,7 32,0 20,3 14,0 65,7

Keterangan: NK= normal kuat, NL=normal lemah, AB= abnormal, M= mati, ∑N= jumlah

kecambah normal (NK+NL).

Hasil pola pewarnaan normal lemah dan abnormal terdapat pola atau bercak

merah kehitaman pada bagian benih yang diduga bahwa benih tersebut terkena

cendawan karena pada saat penyimpanan tidak ada bahan pelapis kimia yang

melindungi benih dari serangan cendawan. Menurut Subantoro dan Prabowo (2013)

bagian benih jagung dan kedelai yang dominan berwarna merah kehitam-hitaman

atau berwarna coklat kehitaman dapat diindikasi bahwa pertumbuhan benih

menjadi lambat dan abnormal.

Evaluasi Viabilitas Benih melalui Pola Pewarnaan pada Uji Tetrazolium

Hasil uji korelasi antara tolok ukur potensi tumbuh maksimum (PTM) pada

viabilitas benih tomat dan pola pewarnaan potensi tumbuh maksimum tetrazolium

(PTMttz) memiliki nilai r sebesar 0,334 dan nilai P-value sebesar 0,288 dengan

persamaan regresi PTM = 63,1 + 0,229 PTMttz. Nilai tersebut menunjukan bahwa

hasil uji korelasi antara PTM dengan PTMttz memiliki arah hubungan yang positif,

tetapi kedua tolok ukur tersebut kurang berhubungan erat. Hasil uji korelasi pada

Tabel 7 antara tolok ukur viabilitas dengan pola pewarnaan normal uji tetrazolium

mempunyai hubungan yang erat dan nyata pada tolok ukur daya berkecambah

(DB), indeks vigor (IV), kecepatan tumbuh benih (KCT) dan berat kering kecambah

normal (BKKN). Tolok ukur DB, IV, KCT dan BKKN merupakan indikasi

munculnya kecambah normal pada pengujian pengecambahan benih. Hasil ini

19

menunjukkan bahwa uji tetrazolium dapat digunakan sebagai indikasi munculnya

kecambah normal. Nilai korelasi tertinggi terdapat pada tolok ukur daya

berkecambah (DB). Struktur benih tomat dan benih cabai memiliki struktur yang

sama. Menurut Eviliani (2016) uji tetrazolium pada benih cabai dapat digunakan

sebagai indikasi munculnya kecambah normal pada tolok ukur DB dan BKKN.

Nilai korelasi regresi tertinggi terdapat pada tolok ukur BKKN sebesar 0,7.

Tabel 7. Nilai korelasi dan regresi antara tolok ukur viabilitas dan uji tetrazolium

pada pola pewarnaan normal

Tolok Ukur

Viabilitas Persamaan Regresi r P-value

DB DB = 27,1 + 0,619 N 0,7 0,018*

IV IV = 0,7 + 0,462 N 0,7 0,021*

KCT KCT = 7,41 + 0,115 N 0,6 0,035*

BKKN BKKN = 0,03 + 0,000383 N 0,6 0,044*

PTM PTM = 49,7 + 0,465 N 0,6 0,052tn

Keterangan: *= berpengaruh nyata, tn= tidak berpengaruh nyata pada taraf 5%, r= koefisien

korelasi, DB= daya berkecambah, IV= indeks vigor, KCT= kecepatan tumbuh

benih, PTM= potensi tumbuh maksimum, BKKN= berat kering kecambah

normal; N= pola pewarnaan normal (NK+NL).

Penambahan kriteria pada uji tetrazolium dan uji viabilitas dapat digunakan

untuk mendeteksi vigor. Tolok ukur vigor pada uji perkecambahan (uji viabilitas),

yaitu indeks vigor dan kecepatan tumbuh benih. Uji tetrazolium pada pola

pewarnaan normal kuat dapat digunakan untuk indikasi vigor, karena pola

pewarnaan total berwarna merah atau dominan berwarna merah dapat digunakan

untuk indikasi munculnya kecambah normal kuat. Hasil uji korelasi pada Tabel 8

antara tolok ukur IV dan KCT dengan pola pewarnaan normal kuat uji tetrazolium

tidak mempunyai hubungan yang erat pada semua tolok ukur viabilitas. Uji

tetrazolium pada pola pewarnaan normal kuat belum dapat digunakan sebagai

indikasi menentukan vigor benih tomat karena memiliki nilai korelasi yang rendah

dan tidak nyata.

Tabel 8. Nilai korelasi dan regresi antara tolok ukur IV dan KCT dengan uji

tetrazolium pada pola pewarnaan normal kuat

Tolok Ukur

Viabilitas Persamaan Regresi r P-value

IV IV = 17,1 + 0,467 NK 0,5 0,077tn

KCT KCT = 14,0 + 0,0495 NK 0,2 0,512tn

Keterangan: *= berpengaruh nyata, tn= tidak berpengaruh nyata pada taraf 5%, r= koefisien

korelasi, IV= indeks vigor, KCT= kecepatan tumbuh benih, NK= pola pewarnaan

normal kuat.

20

Perbedaan hasil tingkat viabilitas tolok ukur DB dengan pola pewarnaan

normal uji tetrazolium dan hasil korelasi yang rendah antara pengujian

perkecambahan pada tolok ukur IV dan KCT dengan uji tetrazolium normal kuat,

diduga karena benih tomat memiliki ukuran yang kecil dan belum adanya

keseragaman lot benih. Pengujian tetrazolium pada benih yang berukuran kecil sulit

untuk dilakukan pelukaan secara optimal dan pengamatan pola pewarnaan yang

dihasilkan memiliki gradasi warna yang sangat bervariasi. Keseragaman belum

terbentuk diduga karena adanya serangan cedawan. Indikasi benih yang terserang

cendawan dapat terlihat dari warna kehitaman pada kulit benih. Kondisi ini

didukung dengan adanya serangan cendawan pada uji perkecambahan. Menurut

Eviliani (2016) jumlah benih viabel dan non viabel pada pengujian tetrazolium dan

pengujian langsung akan sama dalam batas toleransi. Hal tersebut terjadi jika benih

tidak dorman, benih yang mempunyai testa keras telah diberi perlakuan pematahan

dormansi (skarifikasi), benih telah terinfeksi patogen atau tidak terinfeksi, benih

terkena serangan cendawan atau tidak terkena serangan cendawan, dan benih

dikecambahkan pada kondisi optimum.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Uji tetrazolium dengan menggunakan konsentrasi 1% pada benih tomat

menghasilkan 33 pola pewarnaan, yang dikelompokan menjadi 5 pola pewarnaan

normal kuat, 8 pola pewarnaan normal lemah, 13 pola pewarnaan abnormal, dan 7

pola pewarnaan mati. Pola pewarnaan tetrazolium dengan kriteria normal memiliki

korelasi sebesar 0,6 - 0,7 dan nyata dengan tolok ukur daya berkecambah, kecepatan

tumbuh benih, indeks vigor, dan berat kering kecambah normal. Hal ini

menunjukkan bahwa uji terazolium pada benih tomat dapat digunakan untuk

mendeteksi viabilitas potensial dan vigor benih.

Saran

Penelitian lanjutan disarankan untuk melakukan pelukaan benih dengan tepat,

agar proses imbibisi larutan tetrazolium pada benih dapat lebih optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Dina, Widajati E., Wirawan B. dan Ilyas S. 2007. Pola topografi pewarnaan

tetrazolium sebagai tolok ukur viabilitas dan vigor benih kedelai (Glycine

max L.Merr.) untuk pendugaan pertumbuhan tanaman di lapang. Bul.Agron.

35(2):88-95.

Eviliani U. 2016. Uji tetrazolium untuk kriteria vigor benih cabai (Capsicum

annum). Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

21

Gagliardi B. and Filho J.M. 2011. Assessment of the physiological potential of bell

pepper seeds and relationships with seedling emergence. Rev.bras.sementes.

33(1):162-170.

Gomez K.A. dan Gomez A.A. 1995. Prosedur Statistik untuk Penelitian Pertanian.

Sjamsuddin E., Baharsjah J.S., penerjemah. UI Press, Jakarta. Terjemahan

dari: Statistical Prosedurs for Agriculture Research.

Ilyas S. dan Widajati E. 2015. Teknik dan Prosedur Pengujian Mutu Benih

Tanaman Pangan. IPB Press, Bogor.

[ISTA] International Seed Testing Association. 2014. Seed Science and

Technology. International Rules for Seed Testing. International Seed Testing

Association, Zurich.

Savage W.E.F. and Metzger G.L. 2006. Seed dormancy and the control of

germination. Tansley Review - New Phytologist. 171: 501-523.

Rahmayani S.F. 2015. Pengujian tetrazolium dan respirasi benih koro pedang

(Canavalia ensiformis). Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Sadjad S, Murniati E, Ilyas S. 1990. Parameter pengujian vigor benih. Grasindo,

Jakarta.

Sadjad S. 1993. Dari Benih Kepada Benih. PT Gramedia Widiasarana Indonesia,

Jakarta.

Subantoro R. dan Prabowo R. 2013. Pengkajian viabilitas benih dengan tetrazolium

test pada jagung dan kedelai. Mediagro. 9(2):1-8.

Walpole R.E. 1993. Pengantar Statistik Edisi ke-3. Gramedia Pustaka Utama,

Jakarta.

Widajati E., Murniati E., Palupi E.R., Kartika T., Suharto M.R. dan Qodir A. 2013.

Dasar Ilmu dan Teknologi Benih. IPB Press, Bogor.

LAMPIRAN

25

LAMPIRAN

Lampiran 1. Struktur internal benih cabai (Capsicum annum) menurut

Savage (2006)

Endosperma

Testa

Kotiledon

Radikula

27

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Ponorogo pada tanggal 12 Maret 1994 dari ayah

Drs.Christian Nurseto Mpd. dan ibu Wahjoe Triwidajani Spd. Penulis adalah anak

kedua dari dua bersaudara. Tahun 2012 penulis lulus SMA Negeri 1 Ponorogo dan

pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB)

melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Agronomi

dan Hortikultura, Fakultas Pertanian.

Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi panitia dalam rangka

kegiatan masa orientasi siswa MPD (Masa Perkenalan Departemen) sebagai medis

dan pernah mengikuti program pendampingan upaya khusus padi, jagung dan

kedelai (UPSUS-PAJALE) dari Kementan, pada bulan Juli-Agustus 2015.

UJI TETRAZOLIUM UNTUK EVALUASI VIABILITAS PADA … · digunakan untuk mengindikasi adanya sel-sel...

Documents

Transcript of UJI TETRAZOLIUM UNTUK EVALUASI VIABILITAS PADA … · digunakan untuk mengindikasi adanya sel-sel...