UNIVERSITAS INDONESIA - lib.ui.ac.idlib.ui.ac.id/file?file=digital/20290980-S961-Pengaruh...

UNIVERSITAS INDONESIA

PENGARUH PENYIMPANAN BIJI PADA SUHU RUANG,

DINGIN, DAN BEKU TERHADAP VIABILITAS BIJI BELIMBING

(Averrhoa carambola L.) KULTIVAR ‘DEWA BARU’ ASAL KECAMATAN

CIMANGGIS, DEPOK

SKRIPSI

AGRIANA ALI

0606069520

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

DEPARTEMEN BIOLOGI

DEPOK

JULI 2011

Pengaruh penyimpanan ..., Agriana Ali, FMIPA UI, 2011

UNIVERSITAS INDONESIA

PENGARUH PENYIMPANAN BIJI PADA SUHU RUANG,

DINGIN, DAN BEKU TERHADAP VIABILITAS BIJI BELIMBING

(Averrhoa carambola L.) KULTIVAR ‘DEWA BARU’ ASAL KECAMATAN

CIMANGGIS, DEPOK

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

AGRIANA ALI

0606069520

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

DEPARTEMEN BIOLOGI

DEPOK

JULI 2011


Universitas Indonesia

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Agriana Ali

NPM : 0606069520

Tanda Tangan :

Tanggal : 14 Juli 2011

iii


Universitas Indonesia HALAMAN PENGES



KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah

SWT atas segala anugerah, rahmat, dan karuniaNya yang telah diberikan sehingga

penulis dapat menyelesaikan penelitian hingga akhir penulisan skripsi. Penulisan

skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai

gelar Sarjana Sains Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam Universitas Indonesia. Saya menyadari bahwa tanpa bantuan dan

bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan

skripsi ini, sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena

itu, saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

(1) Dr. Nisyawati selaku pembimbing atas bimbingan, perhatian, kesabaran,

motivasi, dan sumbangan pikiran selama penelitian hingga tersusunnya

skripsi.

(2) Dra. Lestari Rahayu, M.Sc. dan Dr. Andi Salamah selaku dosen penguji yang

telah memberikan banyak saran dan masukan dalam penyelesaian skripsi ini.

(3) Dr.rer.nat. Mufti Petala Patria dan Dra. Nining Betawati Prihantini, M.Sc.

selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Biologi FMIPA UI.

(4) Dr. Andi Salamah selaku Penasehat Akademik yang telah membimbing,

memberikan perhatian, dukungan, dan nasehat.

(5) Seluruh staf pengajar Departemen Biologi FMIPA UI atas bekal ilmu yang

penulis terima.

(6) Seluruh karyawan Departemen Biologi FMIPA, khususnya Pak Taryana atas

semua bantuannya.

(7) Kedua orangtuaku tersayang, Alimuddin Kadir dan Fatmawati Arsyad atas

doa, cinta, kasih sayang, dukungan moril dan materil yang telah diberikan.

(8) Kakakku Zulfikar Ali dan Adikku Muhammad Akbar Ali atas doa, kasih

sayang, dukungan, semangat, dan kebersamaan yang telah diberikan.

(9) Elly, Fido, Dini, Imey, Iqbal atas persahabatan, bantuan, semangat, doa, dan

harapan kalian selama ini.

v



(10) Teman-teman di Laboratorium Biologi Perkembangan Betty, Rika, Henny,

dan Sholia yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan

skripsi.

(11) Pak Herman dan Hadian Iman Sasmita (Bojes) atas semua bantuan yang

diberikan selama penelitian.

(12) Teman-teman FELIX (Federation of Biology O’Six) atas bantuan,

persahabatan, dan semangat yang telah diberikan selama ini, dan kakak-kakak

Baliveau (2004), Bi05phere (2005), serta adik-adik Blossom (2007),

Biosentris (2008), serta Zygomorf (2009).

(13) Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi.

Akhir kata, penulis berharap agar skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi

perkembangan ilmu pengetahuan.

Penulis

2011

vi



HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di

bawah ini:

Nama : Agriana Ali

NPM : 0606069520

Program Studi : Biologi

Departemen : Biologi

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Jenis karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty

Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul:

Pengaruh Penyimpanan Biji pada Suhu Ruang, Dingin, dan Beku terhadap Viabilitas

Biji Belimbing (Averrhoa carambola L.) Kultivar ‘Dewa Baru’ Asal Kecamatan

Cimanggis, Depok

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan,

mengalihmedia/format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),

merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan

nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada tanggal : 14 Juli 2011

Yang menyatakan

(Agriana Ali)

vii



ABSTRAK

Nama : Agriana Ali

Program Studi : Biologi

Judul : Pengaruh Penyimpanan Biji pada Suhu Ruang,

Dingin, dan Beku terhadap Viabilitas Biji Belimbing

(Averrhoa carambola L.) Kultivar ‘Dewa Baru’ Asal

Kecamatan Cimanggis, Depok

Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui kualitas biji belimbing (Averrhoa

carambola L.). Kadar air awal biji berdasarkan berat basah adalah 40% dan

persentase perkecambahan awal adalah 92%. Biji dikeringkan hingga mencapai

kadar air 32%, 25%, 18%, 11%, 4% dan disimpan dalam masing-masing suhu

penyimpanan, yaitu, suhu ruang (27--30 °C), suhu dingin (5 °C), dan suhu beku

(-15 °C) selama 4 minggu. Hasil pengamatan menunjukkan biji masih dapat

bertahan hingga kadar air 4% pada masing-masing suhu penyimpanan. Suhu

penyimpanan biji yang paling baik terhadap viabilitas biji adalah pada suhu dingin

(5 °C) dengan kadar air 40% dan suhu ruang (27--30 °C) dengan kadar air 25%.

Kata Kunci : Averrhoa carambola, biji, kadar air, pengeringan,

perkecambahan biji, suhu penyimpanan, viabilitas

xiii + 43 halaman ; 13 gambar; 7 tabel; 16 lampiran

Daftar Acuan : 49 (1943-2010)

viii



ABSTRACT

Name : Agriana Ali

Study Programme : Biology

Title : Effect of Seed Storage at Ambient Temperature, Cold

Temperature, and Freezing Temperature on Seed Viability

of Averrhoa carambola L. of Cultivars ‘Dewa Baru’ from

Kecamatan Cimanggis, Depok

This research is aimed to determine the quality of carambola seed (Averrhoa

carambola L.). The initial moisture content of seed was 40% on fresh weigh basis

with 92% initial germination. The seeds were dessicated to 32%, 25%, 18%,

11%, 4%, and stored at ambient (27--30 °C), cold (5 °C), and freezing

temperature (-15 °C) for 4 weeks. The seeds were found to be tolerant to

dessication up to 4% moisture content in any storage temperature. The favourable

storage temperature was cold (5 °C) with 40% moisture content and ambient

(27--30 °C) with 25% moisture content.

Keyword : Averrhoa carambola, dessication, moisture content, seeds,

seed germination, storage temperature, viability

xiii + 43 pages ; 13 pictures; 7 tables; 16 appendix

References : 49 (1943-2010)

ix



DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. iv

KATA PENGANTAR ........................................................................................ v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................................... vii

ABSTRAK ...................................................................................................... viii

ABSTRACT ....................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ....................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii

1. PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

2. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................. 4

2.1 Belimbing (Averrhoa carambola L.) ......................................................... 4

2.1.1 Klasifikasi belimbing (Averrhoa carambola L.) ............................. 4

2.1.2 Kultivar belimbing di Indonesia ..................................................... 5

2.1.3 Deskripsi belimbing (Averrhoa carambola L.) ............................... 5

2.1.4 Wilayah sentra kebun belimbing di Depok ..................................... 7

2.2 Biji belimbing (Averrhoa carambola L.) ................................................... 8

2.3 Perkecambahan biji ................................................................................... 9

2.4 Viabilitas biji .......................................................................................... 10

2.5 Vigor biji ................................................................................................ 12

2.6 Penyimpanan biji .................................................................................... 13

2.6.1 Karakteristik penyimpanan biji ...................................................... 15

3. METODE PENELITIAN ............................................................................ 17

3.1 Lokasi dan waktu penelitian .................................................................... 17

3.2 Alat......................................................................................................... 17

3.3 Bahan ..................................................................................................... 17

3.4 Cara kerja ............................................................................................... 17

3.4.1 Persiapan dan ekstraksi biji .......................................................... 17

3.4.2 Penetapan kadar air ...................................................................... 18

3.4.3 Penyimpanan biji ......................................................................... 18

3.4.4 Uji Viabilitas biji ......................................................................... 18

4. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 20

4.1 Pengaruh penyimpanan biji belimbing pada kadar air yang

berbeda-beda .............................................................................................23

4.2 Pengaruh penyimpanan biji belimbing pada masing-masing suhu

penyimpanan .......................................................................................... 25

4.3 Pengaruh penyimpanan biji belimbing kultivar ‘Dewa Baru’ terhadap

Daya Berkecambah dan Potensi Tumbuh Maksimum .............................. 31

x



4.4 Pengaruh penyimpanan biji belimbing kultivar ‘Dewa Baru’ terhadap

panjang hipokotil dan epikotil ................................................................. 33

4.5 Pengaruh penyimpanan biji belimbing kultivar ‘Dewa Baru’

terhadap pertumbuhan skala daun ........................................................... 35

5. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 37

DAFTAR ACUAN ........................................................................................... 38

xi



DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Bagian-bagian belimbing ................................................................ 7

Gambar 2.1. Pengukuran panjang hipokotil, epikotil, dan skala daun ............... 19

Gambar 3.2. Skala daun .................................................................................... 20

Gambar 4.1. Pertumbuhan biji belimbing pada penyimpanan suhu ruang .......... 28

Gambar 4.2. Pertumbuhan biji belimbing pada penyimpanan suhu dingin ......... 29

Gambar 4.3. Pertumbuhan biji belimbing pada penyimpanan suhu beku ........... 30

Gambar 4.4. Diagram batang persentase Daya Berkecambah ............................ 32

Gambar 4.5. Diagram batang persentase Potensi Tumbuh Maksimum ............... 33

Gambar 4.6. Diagram batang rerata panjang hipokotil ....................................... 34

Gambar 4.7. Diagram batang rerata panjang epikotil ......................................... 34

Gambar 4.8. Diagram batang skala daun pertumbuhan hari ke-22 ..................... 35

Gambar 4.9 Diagram batang skala daun pertumbuhan hari ke-29 ..................... 36

Gambar 4.10 Pertumbuhan biji belimbing (Averrhoa carambola L.) .................. 36

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Perlakuan biji belimbing kultivar ‘Dewa Baru’ ................................ 20

Tabel 4.1. Data kumulatif Daya Berkecambah, Potensi Tumbuh Maksimum,

panjang epikotil, dan panjang hipokotil biji belimbing kultivar

‘Dewa Baru’................................................................................ ...... .22

Tabel 4.2. Data kumulatif skala daun selama 22 dan 29 hari setelah tanam (hst)

biji belimbing kultivar ‘Dewa Baru’..................................................20

xii


1


BAB 1

PENDAHULUAN

Belimbing (Averrhoa carambola L.) merupakan salah satu buah tropis asal

Asia Tenggara (Ploetz 2004: 225). Belimbing sering digunakan sebagai konsumsi

segar maupun industri rumah tangga, seperti manisan buah, selai, dan minuman

segar (Narain dkk. 2001: 145; Supriati dkk. 2006: 51). Belimbing sebagai obat

tradisional juga digunakan untuk obat tekanan darah tinggi (Supriati dkk. 2006:

51) dan memiliki kandungan vitamin C yang relatif cukup tinggi (35 mg/100 g

buah) di antara buah-buah lain, seperti apel dan anggur (BAPPENAS 2000: 3).

Belimbing menurut beberapa peneliti berasal dari Sri Langka dan Pantai

Maluku (Indonesia) (Ludders 2004: 117; Oliveira dkk. 2009: 478). Kultivasi

belimbing sudah dilakukan sejak lama di Malaysia (Ludders 2004: 117) dan di

Indonesia (Oliveira dkk. 2009: 478). Kultivasi di Indonesia berasal dari beberapa

wilayah, seperti Depok (Jawa Barat) (Dinas Pertanian Kota Depok 2007: 46).

Wilayah Depok merupakan salah satu daerah yang membudidayakan beberapa

kultivar belimbing unggulan, yaitu ‘Dewa Baru’, ‘Dewi Murni’, ‘Demak Kunir’,

‘Demak Kapur’, dan ‘Simanis’ (Dinas Pertanian Kota Depok 2007: 9).

Program pembudidayaan belimbing di Kota Depok memerlukan

penanganan yang tepat, yaitu tersedianya bibit belimbing unggul dalam jumlah

yang banyak (Supriati dkk. 2006: 51). Penanganan tersebut meliputi penyimpanan

biji pada kondisi yang optimum untuk mempertahankan viabilitas biji pada saat

akan ditanam kembali (Purwanto 2009: 2). Selain itu, diperlukan penyimpanan

biji yang tepat untuk mengetahui kualitas biji sehingga penting untuk konservasi

plasma nutfah (Schdmit 2000: 1).

Konservasi plasma nutfah dibagi ke dalam 2 tipe, yaitu konservasi in situ

dan ex situ. Konservasi in situ merupakan konservasi yang dilakukan di dalam

habitat alami untuk melestarikan organisme berserta lingkungan sekitar, seperti

hutan lindung dan taman nasional. Konservasi ex situ merupakan konservasi yang

dilakukan di luar habitat alami. Salah satu contoh dari konservasi ex situ ialah

kebun raya, kultur jaringan secara in vitro, bank gen, dan penyimpanan biji.

Penyimpanan biji yang sesuai dapat dijadikan jenis konservasi ex situ yang aman,

1


2


tidak mahal dan metode yang dapat diterima dalam konservasi material genetik

(Hong dkk. 1998: 13; Leunufna 2007: 80).

Konservasi plasma nutfah belimbing telah dilakukan di beberapa negara,

seperti Malaysia (Supriati dkk. 2006: 51), Brazil (Oliveira dkk. 2009: 478), dan

Florida, Amerika Serikat (Campbel dkk. 1989: 272). Pengelolaan belimbing

untuk tujuan konservasi di Indonesia masih tertinggal dari negara lain, seperti

Malaysia. Hal tersebut dikarenakan perkebunan belimbing di Indonesia masih

belum intensif karena keterbatasan bibit bermutu (Supriati dkk. 2006: 51).

Ketersediaan bibit dengan kualitas yang baik dan jumlah yang mencukupi menjadi

prioritas dalam pengelolaan budidaya buah untuk memenuhi permintaan pasar

yang cenderung meningkat (Wulandari 2009: 1). Pengelolaan belimbing yang

belum intensif juga dipengaruhi oleh terbatasnya informasi dan pengetahuan

mengenai kualitas biji belimbing (Purwanto 2009: 2). Kualitas biji tersebut

meliputi segi fisik, fisologis (Silomba 2006: 2) dan kemampuan biji dalam

memertahankan viabilitas selama periode penyimpanan tertentu (Purwanto 2009:

2).

Konservasi plasma nutfah belimbing meliputi penyimpanan biji di

berbagai macam kondisi penyimpanan. Salah satu tujuan konservasi tersebut

ialah mengetahui kualitas biji. Kualitas biji dapat dilakukan melalui studi

viabilitas (Smith dkk. 2003: 448) dan daya simpan biji (Hong dkk. 1998: 13).

Studi viabilitas dan daya simpan biji dapat memberikan informasi penting

mengenai kualitas biji belimbing untuk tujuan konservasi plasma nutfah (Smith

dkk. 2003: 448). Studi yang dilakukan oleh Purwanto (2009: 20--22) didapatkan

hasil bahwa biji belimbing masih dapat berkecambah dengan baik pada kadar air

di bawah kadar air minimum, yaitu 12%. Pengeringan biji belimbing dengan

kadar air biji sebesar 11,07% menghasilkan Daya Berkecambah sebesar 47% dan

Potensi Tumbuh Maksimum sebesar 80%. Biji belimbing juga masih dapat

berkecambah dalam suhu penyimpanan pada suhu dingin (± 5 oC). Daya

Berkecambah yang didapatkan sebesar 26,67% pada suhu penyimpanan di lemari

pendingin selama 12 minggu.

Biji belimbing (Averrhoa carambola L.) berdasarkan karakteristik

penyimpanan biji merupakan biji intermediat (Hong dkk. 1998: 618). Biji


3


intermediat pada umumnya terdapat di daerah tropis (Hong dkk. 1998: 21;

Djam’an dkk. 2006: 164), sehingga hanya dapat bertahan disimpan selama periode

yang singkat (mingguan sampai bulanan) (Engelmann dkk. 1995: 27). Viabilitas

biji jenis intermediat akan menurun cepat apabila disimpan secara konvensional

(Djama’an dkk. 2006: 164). Teknik penyimpanan biji dalam periode yang

panjang dengan mempertahankan viabilitas biji ialah kriopreservasi atau

penyimpanan material genetik dalam suhu yang ultra rendah (-196 oC).

Kriopreservasi merupakan salah satu bentuk konservasi ex-situ (Effendi Litz

2003: 111; Leunufna 2007: 80). Penyimpanan biji juga dapat dilakukan dalam

suhu yang rendah (cold storage) dengan kisaran suhu 5 sampai 10 oC dan -15

sampai -20 oC. Biji yang disimpan dalam kondisi tersebut harus mencapai kadar

air optimal sehingga selama dalam penyimpanan tidak mengalami kerusakan

akibat suhu dingin (freezing injury) (Schmidt 2000: 27).

Beberapa penelitian mengenai penyimpanan biji dalam suhu rendah telah

banyak dilakukan, antara lain biji tanaman hutan seperti damar (Agathis damara)

(Djama’an 2006: 164--167), biji tanaman industri seperti kopi (Coffea arabica)

(Engelmann dkk. 1995: 27--31), dan biji tanaman pangan berupa buah-buahan

seperti alpukat (Efendi & Litz 2003: 111--114), dan pepaya (Wulandari 2009: 13).

Informasi mengenai penyimpanan biji belimbing belum sampai pada

penyimpanan dalam suhu di bawah 0 oC, hanya sebatas penyimpanan di dalam

lemari pendingin dengan suhu sekitar 5--7 oC (Oliveira dkk. 2009: 477; Purwanto

2009: 20). Penyimpanan biji dalam periode yang panjang merupakan pendekatan

konservasi yang penting untuk plasma nutfah tanaman (Djama’an 2006: 164).

Oleh karena itu, studi mengenai viabilitas biji dan daya simpan biji belimbing

perlu dilakukan untuk menambah informasi mengenai konservasi plasma nutfah

belimbing.

Penelitian dilakukan untuk mengetahui kualitas biji belimbing (Averrhoa

carambola L.) kultivar ‘Dewa Baru’ asal Kecamatan Cimanggis, Depok setelah

penyimpanan biji dalam suhu ruang (27--30 oC), suhu dingin (5

oC) dan suhu beku

(-15 oC) dengan kadar air 40%, 32%, 25%, 18%, 11%, 4%. Hipotesis penelitian

adalah biji belimbing dapat mempertahankan viabilitas dengan kadar air 4% pada

suhu penyimpanan dingin (5 oC).


4


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Belimbing (Averrhoa carambola L.)

Belimbing (Averrhoa carambola L.) merupakan salah satu buah tropis asal

Asia Tenggara (Ploetz 2004: 225). Belimbing tumbuh liar di beberapa Pulau

Jawa dengan ketinggian di bawah 500 m, tetapi ada juga yang dibudidayakan

(Hayne 1987: 1073). Buah belimbing mengandung vitamin C yang lebih tinggi

dibandingkan apel dan anggur. Buah belimbing yang dikonsumsi segar berkhasiat

menurunkan tekanan darah tinggi. Industri rumah tangga memanfaatkan

belimbing dalam keperluan, mulai dari buah segar, manisan buah, selai, jeli, dan

minuman dalam bentuk jus. Selain itu, belimbing memiliki tajuk kanopi yang

rimbun dan indah sehingga disukai oleh masyarakat sebagai tanaman hias di

pekarangan (Supriati dkk. 2006: 51).

2.1.1 Klasifikasi Belimbing (Averrhoa carambola L.)

Berdasarkan National Botanical Tropical Garden (2011: 1), klasifikasi

belimbing adalah sebagai berikut.

Kingdom : Plantae

Subkingdom : Tracheobionta

Superdivision : Spermatophyta

Division : Magnoliophyta

Class : Magnoliopsida

Subclass : Rosidae

Ordo : Geraniales

Family : Oxalidaceae

Genus : Averrhoa

Spesies : Averrhoa carambola Linnaeus

4


5


2.1.2 Kultivar Belimbing di Indonesia

Belimbing (Averrhoa carambola L.) merupakan salah satu tumbuhan

tropis asal Asia Tenggara (Ploetz 2004: 225). Beberapa peneliti menyebutkan

bahwa belimbing berasal dari Sri Langka dan Pantai Maluku, Indonesia (Ludders

2004: 117; Oliveira dkk. 2009: 478). Kultivasi belimbing sendiri sudah sejak

lama dilakukan di Malaysia, India, Sri Langka (Crane 1994: 1), Indonesia

(Departemen Pertanian 1998: 1), dan beberapa negara di Asia Tenggara (Ludders

2004: 117).

Kultivasi belimbing di Indonesia telah menghasilkan kultivar unggulan

dan lokal. Kultivar belimbing unggulan diperoleh melalui serangkaian penelitian

yang bertujuan untuk mendapatkan kultivar dengan sifat-sifat yang diinginkan,

seperti produktivitas tinggi, ketahanan terhadap hama penyakit, dan sesuai dengan

selera konsumen (Balitpa 2009: 11). Kultivar unggulan belimbing yang telah

dirilis di Indonesia, yaitu ‘Dewi Murni’, ‘Dewa Baru’ (Departemen Pertanian

1998: 1), ‘Pancur Batu’ (Departemen Pertanian 2003: 1), ‘Demak Kunir’, ‘Demak

Kapur’ (IPTEKNET 2005: 2), dan ‘Simanis’ (Departemen Pertanian 1998: 1).

Kultivar lokal lain, yaitu ‘Bangkok’, ‘Siwalan’, ‘Wulan’, ‘Taiwan’, ‘Penang’,

‘Paris’, ‘Malaya’, dan ‘Filipin’ (IPETEKNET 2005: 1--2).

Produktivitas belimbing di Indonesia semakin meningkat setiap tahunnya.

Hal tersebut dikarenakan pertambahan penduduk dan semakin banyak konsumen

yang menyadari kecukupan gizi dari buah-buahan. Perkiraan permintaan setiap

tahun semakin meningkat sebesar 6,1%/tahun (1995--2000), 6,5%/tahun (2000--

2005), 6,8%/tahun (2005--2010), dan mencapai 8,9%/tahun (2010--2015). Data

tersebut menunjukkan prospek agribisnis belimbing berpotensial apabila dikelola

secara intensif dan komersial (BAPPENAS 2000:11).

2.1.3 Deskripsi Belimbing (Averrhoa carambola L.)

Belimbing (Averrhoa carambola L.) memiliki ukuran pohon setinggi 7--

10 m. Batang belimbing berkayu, tegak, bulat, dan bercabang-cabang. Akar

belimbing merupakan akar tunggang, berbentuk bulat, dan berwarna kuning


6


kecoklatan, Daun belimbing merupakan daun menyirip gasal (imparipinatus),

dengan anak daun berjumlah 3--7 dan berbentuk bulat telur, ujung runcing,

pangkal membulat, tepi rata, pertulangan daun menyirip, dan bertangkai pendek.

Panjang daun belimbing sekitar 1,5--7,5 cm dan lebar 1--4 cm. Bunga belimbing

merupakan bunga majemuk dan berbentuk malai. Bunga berwarna merah muda

atau ungu dan memiliki 5 petal dan 5 sepal. Buah belimbing termasuk ke dalam

buah buni (bacca). Buah tersebut memiliki permukaan yang licin, berdaging,

berserat, dan memiliki potongan berbentuk bintang. Warna buah yaitu kuning

cerah sampai gelap. Biji belimbing secara umum memiliki 10--12 biji per buah.

Panjang biji sekitar 0,6--1,3 cm, kulit biji berwarna coklat, dan diselubungi oleh

salut biji yang berlendir (Verheij & Coronel 1992: 97; Crane 1994: 1--2).

Belimbing ‘Dewa Baru’ merupakan salah satu kultivar unggulan di DKI

Jakarta. Belimbing tersebut memiliki pohon yang rimbun, ukuran buah yang

besar dengan panjang 9,5--15 cm, keliling buah 15,5--30,9 cm, berat buah rata-

rata 100--350 g, dan kedalaman lingsir rata-rata 2,68 cm (Sasmita 2010: 69). Buah

berwarna orange dan kuning pucat, serta memiliki tekstur licin dan bergelombang

(Sasmita 2010: 35). Belimbing ‘Dewa Baru’ memiliki rasa manis dan segar,

daging buah berserat, aroma yang harum, dan lingsir yang tebal dan menarik.

Ciri-ciri tersebut yang menunjukkan belimbing ‘Dewa Baru’ menjadi kultivar

unggulan (Departemen Pertanian 1998: 1). Bunga pada belimbing ‘Dewa Baru’

memiliki tinggi bunga setinggi 7,33 mm dengan tinggi stamen sekitar 5,472 mm

dan tinggi putik sekitar 3,438 mm (Sasmita 2010: 35). Tinggi stamen yang

panjang menunjukkan belimbing ‘Dewa Baru’ dapat melakukan penyerbukan

sendiri sehingga kultivar tersebut cukup kuat dalam memertahankan karakternya

(Sasmita 2010: 47).


7


Keterangan:

a. Buah belimbing c. Daun belimbing

b. Bunga belimbing d. Biji belimbing

Gambar 2.1. Bagian-bagian belimbing [Sumber: Dokumentasi pribadi, 2011.]

2.1.4 Wilayah Sentra Kebun Belimbing di Depok

Kebun belimbing di wilayah kota Depok tersebar sebanyak 6 wilayah

kecamatan. Wilayah tersebut merupakan wilayah yang berpotensi dalam

penanaman buah belimbing. Enam wilayah kecamatan tersebut antara lain,

Sawangan, Pancoran Mas, Sukmajaya, Cimanggis, Limo, dan Beji. Berdasarkan

data Dinas Pertanian Kota Depok tahun 2005, luas total area tanaman belimbing

di 6 kecamatan tersebut adalah 119,6 ha atau 3% dari luas areal

tegalan/perkebunan Kota Depok (3.468 ha) (Dinas Pertanian Kota Depok 2007:

7--8). Kecamatan Cimanggis merupakan salah satu wilayah yang berpotensial

dalam pembudidayaan belimbing. Rata-rata produksi belimbing di Kecamatan

Cimanggis mencapai 40--50 ton per hektar dengan luas areal 20,3 ha, populasi

(a) (b)

4 cm

4

,25 cm

1,2

5 cm

1,6

7 cm

(d)

(c)


8


pohon sebesar 4.553 dengan umur tanaman lebih dari 2 tahun (Dinas Pertanian

Kota Depok 2007: 9).

2.2 Biji Belimbing (Averrhoa carambola L.)

Biji belimbing memiliki karakteristik tertentu. Jumlah biji dalam satu

buah pada umumnya tidak lebih dari 10--12 biji. Panjang biji sekitar 0,6--1,3 cm.

Biji belimbing berwarna coklat, panjang, tipis dan diselubungi oleh salut biji yang

berlendir (Crane 1994: 2). Biji pada belimbing varietas ‘Dewa Baru’ berjumlah

4--15 per buah dengan ukuran panjang dan lebar sebesar 2:1. Bentuk pada biji

belimbing ‘Dewa Baru’ berbentuk elliptic (Sasmita 2010: 35).

Biji belimbing berdasarkan karakteristik penyimpanan biji termasuk biji

intermediat. Biji tersebut memiliki persentase kadar air minimum sekitar 12,3%.

Penurunan kadar air di bawah kadar tersebut dapat menurunkan viabilitas. Biji

belimbing juga dapat memertahankan viabilitas biji selama 6 bulan dengan

pengeringan biji dalam suhu 5 oC (Hong dkk. 1998: 618). Studi yang dilakukan

oleh Purwanto (2009: 20--22) menyatakan bahwa biji belimbing masih dapat

berkecambah dengan baik dengan pada kadar air 11,07% dengan nilai potensi

tumbuh maksimum kecambah sebesar 80% dan daya berkecambah sebesar 47%.

Purwanto (2009: 22) juga menyatakan bahwa biji belimbing yang disimpan

selama 12 minggu di suhu ruang memiliki nilai daya berkecambah sebesar 48%

dengan kadar air yang rendah, yaitu 6,54%. Penyimpanan biji selama 12 minggu

di suhu dingin (5--7 oC) juga menunjukkan nilai daya berkecambah sebesar

26,67% dengan kadar air sebesar 7,03%. Biji belimbing dapat tumbuh 5--7 hari

setelah tanam (hst) (Purwanto 2009: 14).

Studi yang dilakukan oleh Oliveira dkk. (2009: 236--244) menunjukkan

kualitas biji belimbing pada saat penyimpanan dalam suhu dingin. Biji belimbing

dapat disimpan dalam suhu 10 oC selama 90 dan 180 hari. Biji belimbing juga

dapat disimpan dalam suhu ruang selama 90 hari dalam kemasan yang kedap

udara tanpa merusak kualitas biji.

Studi mengenai interaksi lama pengeringan (jam) dan metode pengeringan

biji belimbing menunjukkan pengeringan dengan kipas angin lebih cepat


9


dibandingkan kering angin (Purwanto 2009: 19). Hal tersebut dikarenakan biji

mendapatkan aliran udara yang kontinu dibandingkan dengan kering angin. Nilai

daya berkecambah dan potensi tumbuh maksimum dengan metode kipas angin

lebih tinggi dibandingkan dengan kering angin, walaupun tidak berbeda nyata

(Purwanto 2009: 20).

2.3 Perkecambahan biji

Perkecambahan biji merupakan proses tumbuhnya radikula melalui kulit

biji pada saat biji ditanam di kondisi yang optimum atau sub-optimum (Doijode

2001: 4). Perkecambahan biji dapat dipicu oleh proses imbibisi, yaitu masuknya

air ke dalam biji sehingga memicu terjadinya perkecambahan. Imbibisi yang

terjadi mengaktivasi kerja enzim yang akan dipergunakan untuk merombak

cadangan makanan dan kemudian ditranslokasikan ke titik-titik tumbuh pada biji

untuk kemudian tumbuh menjadi kecambah (Bradford & Nonogaki 2007:29).

Perkecambahan biji dapat terjadi dikarenakan proses respirasi (Mayer &

Poljakoff-Mayber 1982: 85). Respirasi merupakan proses oksidasi-reduksi pada

makhluk hidup yang menghasilkan senyawa-senyawa dan melepaskan energi

yang sebagian digunakan untuk proses kehidupan. Proses respirasi pada

perkecambahan membutuhkan enzim-enzim yang memiliki fungsi masing-masing

dalam perombakan cadangan makanan dalam biji. Enzim-enzim tersebut yaitu

alfa amilase (α-amilase), beta amilase (β-amilase), dan pati fosforilase. Proses

respirasi yang semakin lama menyebabkan cadangan makanan dalam biji juga

semakin banyak digunakan. Cadangan makanan utama yang disimpan dalam biji,

yaitu pati, hemiselulosa, lemak, dan protein. Fungsi dari enzim-enzim tersebut

ialah merombak pati dan hemiselulosa menjadi gula, lemak menjadi gliserol dan

asam lemak, dan protein menjadi asam amino. Senyawa-senyawa yang sudah

dirombak tersebut yang nantinya akan larut dalam air sehingga dapat diangkut

melalui membran dan dinding sel (Mayer & Poljakoff-Mayber 1982: 94--95 ).

Perombakan pati dilakukan oleh dua macam enzim yaitu β-amilase dan α-

amilase. Enzim β-amilase berperan dalam merombak amilosa menjadi glukosa

yang bersifat terlarut dan dapat diangkut ke dalam sel. Selain itu, β-amilase juga


10


merombak amilopektin menjadi dextrin. Dextrin kemudian dirombak kembali

oleh α-amilase menjadi maltosa. Maltosa kemudian dengan bantuan enzim

maltase dirombak menjadi glukosa. Cadangan makanan yang terdapat dalam biji

selain karbohidrat adalah lipid (lemak) dan protein. Lipid dirombak menjadi

gliserol dan asam lemak dengan bantuan enzim lipase. Gliserol larut dalam air,

dapat diangkut, dan dipergunakan langsung ke dalam siklus respirasi. Asam

lemak juga larut dalam air dan dirombak melalui proses β-oksidasi menjadi Asetil

CoA yang kemudian masuk ke dalam siklus Krebs (Mayer & Poljakoff-Mayber

1982:98--99). Kandungan portein dalam cadangan makanan biji terdapat dalam

jaringan penyimpan berupa protein body. Protein body merupakan derivat dari

retikulum endoplasma selama perkembangan biji. Protein dalam biji dirombak

menjadi peptida dan asam amino oleh bantuan enzim protease. Asam amino

kemudian diangkut ke dalam sel yang nantinya digunakan untuk pertumbuhan biji

atau embrio (Mayer & Poljakoff-Mayber 1982: 103--105).

Cadangan makanan yang telah dirombak, yaitu glukosa, asam lemak, dan

asam amino kemudian diangkut ke titik tumbuh, yaitu embryonic axis, radikula,

dam plumula. Jaringan pengangkut pada biji masih sangat sederhana, sehingga

pengangkutan cadangan makanan tersebut melalui proses difusi atau osmosis

darisatu sel ke sel lain (Justice & Bass dalam Zahrok 2007: 51).

Hormon pada tumbuhan merupakan faktor penting dalam perkecambahan.

Hormon yang berperan salah satunya yaitu giberelin (GA). Hormon GA

diperlukan untuk pemanjangan sel embrio ketika proses perkecambahan (Eira dkk.

2007: 155). Sitokinin juga merupakan salah satu hormon yang mempengaruhi

perkecambahan biji. Metabolisme sitokinin aktif pada saat perkecambahan.

Sitokinin juga berinteraksi dengan komponen kimiawi lain, yaitu asam absisat

(ABA), giberelin (GA), dan suhu dan korelasi diantaranya berhubungan dengan

pecahnya dormansi biji (Mayer & Poljakoff-Mayber 1982: 77--78).

2.4 Viabilitas Biji

Viabilitas biji adalah kemampuan biji untuk tetap hidup. Keadaan tersebut

dapat dilihat dari kemampuan biji untuk berkecambah, walaupun dalam keadaan


11


abnormal (Smith dkk. 2003: 448). Viabilitas biji dapat dipengaruhi oleh kondisi

penyimpanan biji yang meliputi kelembaban, suhu, dan lama masa penyimpanan.

Viabilitas biji akan mengalami penurunan jika ditempatkan pada kondisi

penyimpanan yang tidak sesuai. Kondisi tersebut meliputi kelembaban dan suhu

yang tinggi atau masa penyimpanan yang sudah lama. Proses metabolisme pada

biji juga dapat menurun apabila dalam kondisi kelembaban dan suhu yang

rendah, dan kandungan karbon dioksida yang cukup tinggi. Faktor penurunan

viabilitas biji berbeda-beda pada setiap spesies. Beberapa spesies hanya dapat

memertahankan viabilitas biji dalam waktu yang singkat. Spesies tersebut

umumnya merupakan biji yang masih segar dan non-dorman. Spesies biji tersebut

cepat mengalami perkecambahan, tetapi tidak dapat bertahan lama apabila dalam

keadaan penyimpanan yang tidak sesuai (Doijode 2001: 6).

Viabilitas biji dipengaruhi oleh 3 faktor, yaitu faktor innate, induced, dan

enforced. Ekstraksi benih merupakan salah satu faktor induced yang

memengaruhi viabilitas biji. Ekstraksi biji dilakukan dengan mengambil biji dari

buah melalui pengupasan atau pemerasan buah (Sadjad 1993 dalam Setyaningrum

2006: 9). Ekstraksi biji dari daging buah atau lendir yang menyelubunginya perlu

ditangani dengan tepat. Ekstraksi biji penting karena biji yang kotor dapat

menginduksi pertumbuhan mikroorganisme sehingga viabilitas biji menurun.

Ekstraksi biji dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu menggunakan serbuk

gergaji, abu gosok, larutan asam (HCl) atau larutan basa (air kapur, larutan

detergen), atau direndam dalam air (Setyaningrum 2006: 10). Burhanudin (1996:

17) menyatakan bahwa perendaman biji coklat selama 32 jam menghasilkan daya

berkecambah lebih besar sebesar 98% dibandingkan dengan perendaman dalam

air kapur dengan daya berkecambah sebesar 92%. Susilawati (2003: 14) juga

menyatakan bahwa ekstraksi biji mengkudu dengan perendaman dalam air selama

30 menit menghasilkan daya berkecambah lebih tinggi yaitu 25%, dibandingkan

dengan perendaman dalam larutan detergen 1% selama 10 menit dengan daya

berkecambah sebesar 10%.

Paramater viabilitas biji yang biasa diamati ialah Daya Berkecambah (DB)

dan Potensi Tumbuh Maksimum (PTM). Daya Berkecambah adalah parameter

viabilitas potensial dan dihitung berdasarkan persentase kecambah normal yang


12


tumbuh pada hari pengamatan pertama dan hari pengamatan kedua (Sadjad 1993

dalam Yullianida & Murniati 2005: 146). Waktu hitungan pertama dan kedua

untuk belimbing belum ada ketentuan yang baku. Berdasarkan studi yang

dilakukan Purwanto (2009: 13), hitungan pertama pada hari ke-22 dan hitungan

kedua pada hari ke-29 hari setelah tanam (hst). Potensi Tumbuh Maksimum

adalah parameter viabilitas total biji dan dihitung berdasarkan persentase

kecambah normal dan abnormal. Daya Berkecambah (DB) dan Potensi Tumbuh

Maksimum (PTM) dihitung dengan rumus:

2.5 Vigor biji

Vigor biji merupakan kemampuan biji untuk tumbuh normal pada kondisi

suboptimum atau menghasilkan pertumbuhan di atas normal pada kondisi

optimum (Sadjad 1993 dalam Zahrok 2007: 34). Biji akan lebih cepat kehilangan

vigor dibandingkan daya berkecambah dalam arti biji masih dapat berkecambah

meskipun vigor biji sudah menurun. Hal tersebut tampak ketika biji

dikecambahkan akan membutuhkan waktu yang relatif lama dan jumlah

kecambah abnormal akan bertambah banyak (Zahrok 2007: 42--43). Vigor biji

berperan penting selama masa penyimpanan biji karena berpengaruh terhadap

kualitas biji ketika ditanam. Kualitas biji tersebut dipengaruhi oleh

perkembangan biji yang sesuai, kondisi lingkungan biji berkecambah, dan nutrisi

yang cukup untuk berkecambah. Vigor biji yang rendah dapat mempengaruhi

kecepatan tumbuh biji dan tumbuhnya kecambah yang abnormal (Doijode 2001:

9--10).

DB (%) = kecambah normal hari ke-22 + kecambah normal hari ke-29 x 100%

biji yang ditanam

PTM (%) = biji yang berkecambah x 100%

biji yang ditanam


13


2.6 Penyimpanan Biji

Penyimpanan biji memiliki tujuan utama yaitu untuk memperpanjang

periode viabilitas biji dengan mengurangi atau membatasi faktor yang dapat

merusak viabilitas (Schmidt 2000: 12). Penyimpanan biji penting dilakukan

karena dapat digunakan sewaktu-waktu, khususnya dalam usaha tani di bidang

pertanian (Doijode 2001: 8). Tujuan lain dari penyimpanan biji ialah mengurangi

kerja metabolisme biji, mencegah serangan dari serangga, jamur, dan patogen lain

(Schmidt 2000: 12).

Kondisi penyimpanan biji dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal.

Faktor internal dapat dipengaruhi oleh faktor genetik yang meliputi struktur,

komposisi kimiawi, dan karakter kulit biji (Schmidt 2000: 13). Faktor eksternal

meliputi faktor lingkungan. Tiga faktor lingkungan yang utama meliputi kadar air

biji, suhu, dan konsentrasi oksigen (Sastry dkk. 2007: 1). Faktor lain yang

memengaruhi, yaitu wadah penyimpanan biji (Schdmit 2000: 16), pengemasan

biji, dan serangan dari serangga atau mikroba (Doijode 2001: 13--14).

Kadar air biji berperan besar dalam penyimpanan biji. Kadar air yang

tinggi dapat mengurangi viabilitas biji selama penyimpanan. Daya tahan biji akan

menurun sebesar setengah setiap kenaikan kadar air sebesar 1 persen. Oleh

karena itu, kadar air yang baik untuk dipertahankan ialah sebesar 5--14 %

(Schmidt 2000: 14; Doijode 2001: 11).

Suhu penyimpanan dan kadar air atau kelembaban berperan penting dalam

pengaruh kerusakan biji. Daya tahan biji pada spesies biji hortikultura akan

menurun seiring dengan meningkatnya suhu penyimpanan. Daya tahan biji akan

menurun sebesar setengah ketika suhu meningkat sebesar 5 oC dengan kisaran

suhu 0 sampai 5 oC. Biji dari beberapa spesies dapat tahan terhadap suhu yang

sangat rendah, khususnya pada tingkat kadar air yang rendah, sehingga

meningkatkan daya tahan biji. Penyimpanan dengan suhu yang rendah dapat

menguntungkan untuk mempertahankan viabilitas biji, dengan beberapa

pengecualian. Penyimpanan biji pada suhu yang berubah-ubah dapat merusak

kualitas biji. Biji pada beberapa sayuran dengan persentase kadar air sebesar 5,6

sampai 5,7 dapat mempertahankan viabilitas sampai tujuh tahun pada suhu 0 oC.


14


Kadar air biji tersebut apabila sebesar 22 persen dapat merusak biji ketika

disimpan dalam suhu -6 oC. Suhu yang rendah efektif dalam menjaga kualitas

biji. Biji tomat, mentimun, dan lada dapat hidup selama 36 bulan pada suhu 20 oC

dan 70 bulan pada suhu 0 oC (Schmidt 2000: 14; Doijode 2001: 12).

Proses pengemasan dalam penyimpanan biji merupakan salah satu faktor

yang penting (Doijode 2001: 13--14). Bahan, metode, dan alat pengemas

ditentukan oleh jenis dan jumlah biji yang dikemas, tipe kemasan, lama

penyimpanan serta kelembapan ruang penyimpanan (Justice & Bass 2002: 154).

Bahan kemasan yang dipakai harus memenuhi syarat, yaitu tidak mudah robek

dan mampu menahan masuknya uap air dan pertukaran gas-gas dari lingkungan

luar (Kuswanto 2003: 45). Oliveira dkk. (2009: 477) menyatakan bahwa biji

belimbing yang disimpan dalam kantung plastik kedap udara dapat

mempertahankan kualitas fisiologis biji. Biji tersebut disimpan selama 90 dan

180 hari pada suhu 10 oC dan 90 hari pada suhu ruang.

Biji intermediat memiliki sifat penyimpanan antara biji ortodoks dan

rekalsitran. Penyimpanan biji intermediat dapat dilakukan dengan

mempertahankan kadar air sekitar 10--12%. Contoh biji tersebut yaitu Averrhoa

carambola dan Carica papaya. Salah satu karakter dalam penyimpanan biji

intermediat ialah relasi negatif antara viabilitas dalam suhu ruang dan kadar air.

Penyimpanan tersebut dalam suhu 20 °C dengan kadar kelembaban 40--50%.

Beberapa biji yang berasal dari daerah tropis dapat bertahan hingga kadar air

sebesar 7--10% (Hong dkk. 1998: 32).

Penyimpanan biji dengan teknik kriopreservasi atau dalam suhu beku

(freeze) (-15 sampai -20 oC) telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Beberapa

kriopreservasi biji yang dilakukan, yaitu biji alpukat (Efendi & Litz 2003: 111--

114), damar (Djama’an dkk. 2006: 164--167), kelapa sawit dan kopi (Engelmann

dkk. 1995: 27--31). Biji yang disimpan dalam suhu beku (-20 oC) yang telah

dilakukan, yaitu biji pepaya (Wulandari 2009: 13). Kriopreservasi biji damar

menunjukkan hasil yaitu biji yang berkulit yang divitrifikasi selama 1 jam tanpa

menggunakan krioprotektan PVS2 memiliki persentase rerata kecambah yang

paling tinggi (84,67%). Biji damar yang menggunakan krioprotekan PVS2 pada

vitrifikasi selama 4 minggu meningkatkan viabilitas biji yang dikupas (36,67%)


15


maupun tidak dikupas (34,33%) dibandingkan dengan vitrifikasi selama 1 jam

(Djama’an dkk. 2006: 166--167).

2.6.1 Karakteristik penyimpanan biji

Biji dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis berdasarkan

karakteristik biji pada saat penyimpanan. Pengelompokkan tersebut diperlukan

sebelum memilih metode penyimpanan yang sesuai. Pengelompokkan biji dibagi

menjadi dua, yaitu biji ortodoks dan rekalsitran. Pengelompokkan tersebut

berdasarkan respons fisiologis biji selama penyimpanan terhadap faktor kadar air

atau kelembapan, dan suhu. Jenis lain dalam pengelompokkan biji, yaitu biji

intermediat. Biji tersebut memiliki sifat perantara antara biji ortodoks dan

rekalsitran (Hong dkk. 1998: 4--5).

Biji ortodoks merupakan biji yang dapat bertahan dengan pengeringan

mencapai kadar air sebesar 2--14%. Biji tersebut juga dapat disimpan dalam suhu

yang rendah (Chin dkk. 1989: 15; Hong dkk. 1998: 4; Schmidt 2000: 2). Kadar air

tersebut tidak menyebabkan kerusakan pada biji (Hong dkk. 1998: 4). Daya tahan

biji ortodoks meningkat seiring dengan penurunan kadar air biji dan suhu (Hong

dkk. 1998: 6).

Biji rekalsitran merupakan biji yang dapat mempertahankan kadar air yang

tinggi (>30--50%) pada saat biji masih dewasa. Biji tersebut sensitif terhadap

pengeringan dengan kadar air di bawah 12--30% (Hong dkk. 1998: 4; Shmidt

2000: 2). Biji rekalsitran dibagi menjadi tiga karakteristik, yaitu highly

recalcitrant, minimally recalcitrant, dan moderately recalcitrant. Highly

recalcitrant memiliki sifat sensitif terhadap kekeringan dan suhu yang rendah.

Contoh dari biji tersebut, yaitu Avicennia marina dan Syzygium sp. Minimally

recalcitrant memiliki sifat tahan terhadap kekeringan pada kadar air yang relatif

rendah, tetapi proses perkecambahan lamban. Biji tersebut dapat bertahan dalam

penyimpanan dengan suhu yang rendah. Contoh biji tersebut, yaitu Auracaria

hunsteinii dan Podocarpus henkelii. Moderately recalcitrant memiliki sifat

sensitif terhadap kekeringan. Jenis biji tersebut memiliki karakteristik biji antara

jenis highly recalcitrant dan minimally recalcitrant. Contoh biji moderately


16


recalcitrant, yaitu Hevea brasiliensis dan Theobroma cacao (Hong dkk. 1998: 4--

6).

Biji intermediat merupakan biji yang dapat dikeringkan dengan kadar air

yang rendah seperti biji ortodoks, tetapi sensitif terhadap suhu rendah (Schmidt

2000: 3). Biji intermediat, akan tetapi, cepat rusak setelah pengeringan mencapai

kurang dari 7--12% tergantung dari spesies masing-masing biji. Kandungan kadar

air tersebut menyebabkan viabilitas menurun dengan cepat selama masa

penyimpanan atau setelah pengeringan dilakukan. Contoh biji yang termasuk

dalam biji intermediat, yaitu Averrhoa carambola, Carica papaya, Citrus spp.,

dan Coffea arabica (Hong dkk. 1998: 21).


17


BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Rumah Kaca FMIPA UI dan Laboratorium Biologi

Perkembangan Departemen Biologi FMIPA UI, Depok. Pengambilan sampel

belimbing dilakukan di Kecamatan Cimanggis, Depok. Waktu penelitian

dilakukan selama 4 bulan.

3.2 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah oven [Ohauss],

timbangan analitik [Precissa], desikator, lemari pendingin 2 pintu (kulkas dan

freezer) [Samsung], kipas angin [Cosmos], kamera digital [Canon EOS 1000D],

higrometer, termometer, cawan petri, wadah plastik berukuran 25 x 20 x 15 cm,

dan penggaris.

3.3 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah belimbing kultivar

‘Dewa Baru’ sebanyak ± 50 kg, pasir jenis Ciapus sebagai media tanam, kantung

plastik zip lock sebagai bahan kemasan penyimpanan biji, label keterangan, dan

tusuk gigi sebagai penanda jumlah biji yang tumbuh.

3.4 Cara Kerja

3.4.1 Persiapan dan Ekstraksi Biji

Biji belimbing yang digunakan berasal dari buah yang memiliki indeks

kematangan buah senilai 5—6 yaitu bauh sudah berwarna kuning atau orange.

Biji yang telah dipisahkan dari buah kemudian diekstraksi untuk menghilangkan

salut biji yang berlendir. Ekstraksi biji dilakukan dengan direndam dalam air

17


18


selama 1--2 jam. Biji yang telah bersih dari salut biji direndam kembali dalam air.

Biji yang abnormal (bulat, pipih dan, mengapung saat direndam) tidak digunakan

dalam penelitian karena akan sulit untuk tumbuh.

3.4.2 Penetapan Kadar Air

Biji dikeringkan menggunakan kipas angin di ruangan terbuka hingga

mencapai kadar air yang diinginkan, yaitu 32%, 25%, 18%, 11%, dan 4%. Kadar

air awal yaitu 40% tanpa dikeringkan. Kadar air diukur terlebih dahulu sebelum

disimpan dan dikecambahkan. Pengukuran kadar air dilakukan dengan

menggunakan oven dengan suhu 105 oC selama 18 jam, kemudian dimasukkan

dalam desikator dan selanjutnya ditimbang. Penimbangan dilakukan sebelum dan

sesudah dimasukkan ke oven. penentuan kadar air didasarkan pada berat basah.

3.4.3 Penyimpanan Biji

Biji dengan masing-masing kadar air dimasukkan ke dalam plastik zip

lock. Biji kemudian disimpan di tiga suhu simpan, yaitu ruang, dingin, dan beku

selama 4 minggu. Suhu penyimpanan masing-masing perlakuan adalah Suhu

Ruang (SR) (27--30 oC), Suhu Dingin (SD) (5

oC), dan Suhu Beku (SB) (-15

oC).

3.4.4 Uji Viabilitas Biji

Biji dibagi ke dalam 3 kelompok ulangan untuk setiap perlakuan. Masing-

masing kelompok ulangan terdiri atas 25 sampel biji. Biji sebelumnya direndam

dalam air hangat (55--60 oC) selama 30 menit sampai 1 jam (BAPPENAS 2000:

4). Biji kemudian dikecambahkan di bak plastik ukuran 25 x 20 x 15 cm dengan

media pasir. Pengamatan dilakukan dengan mencatat beberapa parameter, yaitu

Daya Berkecambah (DB), Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), panjang hipokotil,

panjang epikotil, dan skala daun. Panjang hipokotil diukur dari leher akar sampai

pangkal kotiledon. Panjang epikotil diukur dari pangkal kotiledon sampai

pangkal tangkai daun pertama. Skala daun diamati dengan mencatat panjang daun

dari nodus sampai ujung daun pada hari ke-22 dan ke-29 hari setelah tanam (hst).


19


Skala daun 1 memiliki panjang 0--0,9 cm; skala daun 2 memiliki panjang 1--1,9

cm; skala daun 3 memiliki panjang 2--2,9 cm; skala daun 4 memiliki panjang 3--

3,4 cm; skala daun 5 memiliki panjang 3,5--3,9 cm; dan skala daun 6 memiliki

panjang 4--4,4 cm.

Gambar 3.1. Pengukuran panjang hipokotil, epikotil, dan skala daun [Sumber: Dokumentasi pribadi, 2011.]

a b c

Keterangan:

a. Pengukuran panjang hipokotil

b. Pengukuran panjang epikotil c. Pengukuran skala daun


20


Keterangan:

a. Skala daun 1 (0--0,9 cm)

b. Skala daun 2 (1--1,9 cm)

c. Skala daun 3 (2--2,9 cm)

d. Skala daun 4 (3--3,4 cm)

e. Skala daun 5 (3,5--3,9 cm)

f. Skala daun 6 (4--4,4 cm)

Gambar 3.2. Skala daun [Sumber: Dokumentasi pribadi, 2011.]

Tabel 3.1. Perlakuan biji belimbing kultivar ‘Dewa Baru’

Suhu

penyimpanan

Kadar air

40%

(awal) 32% 25% 18% 11% 4%

Suhu ruang

(27--30 oC)

40SR 32SR 25SR 18SR 11SR 4SR

Suhu dingin

(5 oC)

40SD 32SD 25SD 18SD 11SD 4SD

Suhu beku

(-15 oC)

40SB 32SB 25SB 18SB 11SB 4SB

(b) (c) (d) (e) (a) (f) (b) (c) (d) (e)


21


Data hasil penelitian juga dapat dilihat dalam bentuk diagram batang dan

gambar. Selain itu, data hasil penelitian terhadap beberapa parameter persentase

DB, persentase PTM, panjang hipokotil, panjang epikotil, dan skala daun hari ke-

22 dan ke-29. Persentase DB dan PTM dapat dihitung dengan rumus:

DB (%) = kecambah normal hari ke-22 + kecambah normal hari ke-29 x 100%

biji yang ditanam

PTM (%) = biji yang berkecambah x 100%

biji yang ditanam


22


BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengamatan pertumbuhan biji belimbing (Averrhoa carambola L.)

meliputi pengamatan persentase Daya Berkecambah (DB), persentase Potensi

Tumbuh Maksimum (PTM), panjang hipokotil, panjang epikotil, dan skala daun

selama 22 dan 29 hari setelah tanam (hst). Data kumulatif persentase DB,

persentase PTM, panjang epikotil, dan panjang hipokotil biji belimbing dapat

dilihat pada Tabel 4.1. Data kumulatif skala selama 22 dan 29 hst dapat dilihat

pada Tabel 4.2.

Tabel 4.1. Data kumulatif Daya Berkecambah, Potensi Tumbuh Maksimum,

panjang epikotil, dan panjang hipokotil biji belimbing kultivar

‘Dewa Baru’

Daya Potensi Tumbuh Panjang Panjang

Berkecambah (%) Maksimum (%) Hipokotil (cm) Epikotil (cm)

Kontrol 90 ± 3,27 92 ± 3,27 2,85 ± 0,12 0,87 ± 0,22

40SR busuk busuk busuk busuk

40SD 75,33 ± 3,4 81,33 ± 1,89 2,96 ± 0,26 1,08 ± 0,06

40SB 1,33 ± 1,89 1,33 ± 1,89 1,17 ± 1,65 0,5 ± 0,71

32SR busuk busuk busuk busuk

32SD 3,33 ± 0,94 6,67 ± 1,89 2,57 ± 0,76 0,83 ± 0,24

32SB 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0

25SR 75,33 ± 3,4 81,33 ± 4,99 3,24 ± 0,07 0,9 ± 0,03

25SD 16 ± 3,27 22,67 ± 4,99 3 ± 0,54 0,76 ± 0,21

25SB 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0

18SR 6,67 ± 4,71 25,33 ± 7,54 0,62 ± 0,87 0,05 ± 0,07

18SD 4 ± 5,66 4 ± 5,66 0 ± 0 0 ± 0

18SB dimakan tikus dimakan tikus dimakan tikus dimakan tikus

11SR 2,67 ± 3,77 9,33 ± 6,8 0,62 ± 0,87 0,12 ± 0,17

11SD 56 ± 9,09 61,33 ± 10,5 2,94 ± 0,17 0,94 ± 0,06

11SB 26,67 ± 4,71 36 ± 6,53 2,86 ± 0,46 0,76 ± 0,05

4SR 64,67 ± 10,37 70,67 ± 4,99 2,88 ± 0,15 0,92 ± 0,11

4SD 58 ± 12,96 65,33 ± 10,5 2,94 ± 0,14 0,95 ± 0,11

4SB 58 ± 9,09 66,67 ± 7,54 2,54 ± 0,41 0,87 ± 0,12

Perlakuan

Parameter

22


23


Tabel 4.2. Data kumulatif skala daun selama 22 dan 29 hari setelah tanam (hst)

biji belimbing kultivar ‘Dewa Baru’

Berdasarkan hasil pengamatan secara keseluruhan perlakuan 40SD dan

25SR menunjukkan pertumbuhan yang cenderung lebih baik dibandingkan

perlakuan lain. Tabel 4.1 menunjukkan persentase DB dan PTM paling besar

terdapat pada perlakuan 40SD dan 25SR, yaitu 75,33% untuk nilai DB dan

81,33% untuk nilai PTM. Panjang hipokotil paling tinggi terdapat pada perlakuan

25SR sebesar 3,24 cm, sedangkan panjang epikotil paling tinggi pada perlakuan

40SD sebesar 1,08 cm. Berdasarkan Tabel 4.2, pertumbuhan skala daun paling

banyak terdapat pada hari ke-22 terjadi pada perlakuan 40SD, sedangkan

pertumbuhan pada hari ke-29 terdapat pada perlakuan 25SR.

4.1 Pengaruh penyimpanan biji belimbing pada kadar air yang berbeda-beda

Biji belimbing dikeringkan berdasarkan kadar air yang diinginkan, yaitu

32%, 25%, 18%, 11%, dan 4%. Kadar air awal biji tanpa pengeringan yaitu 40%.

Berdaarkan hasil pengamatan, pengeringan biji belimbing dengan kadar air

rendah, yaitu 11% dan 4% menunjukkan adanya perkecambahan di masing-

masing suhu penyimpanan. Biji belimbing dengan kadar air 4% menunjukkan

perkecambahan yang cenderung lebih tinggi dibandingkan biji belimbing dengan

H-22 H-29 H-22 H-29 H-22 H-29 H-22 H-29 H-22 H-29 H-22 H-29

Kontrol 4 0 7 4 6 4 3 5 1 7 0 2

40SR busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk

40 SD 4 0 5 1 3 2 3 3 2 8 0 2

40 SB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

32SR busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk busuk

32 SD 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

32 SB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

25 SR 5 1 3 1 2 3 1 6 0 9 0 1

25 SD 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1

25 SB 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

18 SR 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

18 SD 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

18SB dimakan dimakan dimakan dimakan dimakan dimakan dimakan dimakan dimakan dimakan dimakan dimakan

tikus tikus tikus tikus tikus tikus tikus tikus tikus tikus tikus tikus

11 SR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

11 SD 2 1 6 0 1 4 1 6 0 3 0 1

11 SB 1 2 1 1 2 1 2 2 0 2 0 0

4 SR 5 1 4 0 3 2 0 5 0 8 0 1

4 SD 3 1 5 0 2 2 2 4 0 6 0 2

4 SB 4 1 1 2 1 2 1 3 2 4 0 1

5 61 2 3 4


24


kadar air 11%. Pengeringan biji belimbing dengan kadar air 18% hanya

menunjukkan perkecambahan dengan persentase perkecambahan yang rendah di

suhu ruang dan dingin. Biji belimbing dengan kadar air 18% di suhu beku tidak

tumbuh dikarenakan sebagian besar biji dimakan oleh tikus. Biji belimbing

dengan kadar air 25% menunjukkan adanya perkecambahan di suhu ruang dan

dingin. Perkecambahan biji belimbing di suhu beku tidak menunjukkan adanya

perkecambahan. Biji belimbing dengan kadar air 40% dan 32% menunjukkan

adanya perkecambahan hanya di suhu dingin, sedangkan di suhu ruang biji

menjadi busuk selama penyimpanan dan di suhu beku biji menunjukkan

perkecambahan yang rendah.

Pengeringan biji belimbing dengan kadar air 4% menunjukkan

perkecambahan yang cenderung lebih baik dibandingkan kadar air lain (Gambar

4.1, Gambar 4.2, Gambar 4.3). Penyimpanan biji dengan kadar air rendah untuk

periode waktu yang cukup lama (≥ 1 bulan) tergolong efektif karena mampu

meminimalisir kerusakan yang terjadi pada biji ketika disimpan (Cochrane dkk.

2002: 34). Hal tersebut dikarenakan semakin rendah kadar air biji, laju respirasi

akan semakin rendah, sehingga biji masih dapat berkecambah ketika disimpan

dalam periode waktu yang cenderung lama (Zahrok 2007: 60). Laju respirasi

yang rendah menyebabkan kerja enzim yang berperan dalam merombak cadangan

makanan dalam biji menjadi lambat. Kerja enzim tersebut meliputi enzim β-

amilase, α-amilase dalam merubah pati menjadi glukosa, lipase dalam merubah

lipid menjadi gliserol dan asam lemak, dan protease dalam merubah protein

menjadi asam amino (Mayer & Poljakoff-Mayber 1982: 103--105).

Salah satu faktor yang berperan dalam toleransi biji terhadap kekeringan

adalah protein Late Embryogenic Accumlating/Abundant (LEA). Protein LEA

terbentuk selama masa perkembangan embrio dalam biji. Protein tersebut

berperan dalam resistensi tumbuhan terhadap kondisi sekitar yang kering, salinitas

yang tinggi, dan suhu dingin (Hong-Bo dkk. 2005: 132). Ekspresi gen protein

LEA yang terbentuk berkaitan dengan hormon asam absisat (ABA). Hormon

ABA selain berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, juga

berperan sebagai respons toleransi tumbuhan terhadap stres pada lingkungan,

seperti suhu dingin atau kekeringan (Kobayashi dkk. 2008: 227). Protein LEA


25


pada umumnya diinduksi oleh hormon ABA pada kondisi biji yang kering

(Hong-Bo dkk. 2005: 132).

4.2 Pengaruh penyimpanan biji belimbing pada masing-masing suhu

penyimpanan

Penyimpanan biji belimbing dilakukan di 3 macam suhu penyimpanan,

yaitu ruang (27--30 oC), dingin (5

oC), dan beku (-15

oC). Berdasarkan hasil

pengamatan, penyimpanan biji di suhu dingin cenderung menunjukkan

perkecambahan yang baik dibandingkan suhu ruang dan suhu beku. Biji

belimbing dengan masing-masing kadar air dapat tumbuh di suhu dingin (Gambar

4.2). Perkecambahan biji belimbing di suhu ruang tedapat pada kadar air 25%,

18%, 11%, dan 4% (Gambar 4.1), sedangkan perkecambahan biji belimbing di

suhu beku terdapat pada kadar air 40%, 11%, dan 4% (Gambar 4.3).

Biji belimbing yang disimpan di suhu ruang dengan kadar air 40% dan

32% terserang kapang selama masa penyimpanan sehingga biji busuk (Gambar

4.1a dan 4.1b). Hal tersebut dikarenakan biji masih memiliki kadar air yang

cenderung tinggi dan disimpan di suhu ruang dengan kelembapan yang cukup

tinggi (27--29 oC; RH 50--60%) sehingga biji mudah terserang kapang

(Anandalakshmi dkk. 2005: 571). Biji terserang kapang dapat diakibatkan kulit

biji mengandung selulosa dari hasil proses resiprasi biji, sehingga kapang

menjadikan biji menjadi substrat sebagai sumber nutrisi (Syaiful dkk. 2007: 249).

Selain itu, tempat penyimpanan tanpa alat pendingin (AC) juga memicu biji

terserang kapang ketika disimpan. Penyimpanan biji dalam AC memiliki

kelembapan yang tidak terlalu tinggi sehingga mencegah biji terserang kapang

selama penyimpanan (Kartono 2004: 81).

Biji belimbing yang disimpan di suhu beku dengan kadar air 32% dan 25%

selama masa penanaman menjadi lunak sehingga tidak dapat berkecambah. Hasil

penelitian sebelumnya oleh Anandalakshmi dkk. (2005: 569) menunjukkan bahwa

penyimpanan biji Syzigium cuminii yang disimpan pada suhu 0 sampai -5 oC

memiliki presentase perkecambahan yang rendah (16%) setelah disimpan selama

20 hari. Penyimpanan selanjutnya selama 40 hari sampai 170 hari juga

menunjukkan tidak ada biji yang berkecambah selama disimpan pada suhu 0


26


sampai -5 oC. Hal tersebut dapat diakibatkan karena proses freezing injury pada

biji. Freezing injury atau kerusakan akibat pengkristalan air dalam biji terjadi

karena kandungan air dalam biji masih relatif tinggi dan disimpan pada suhu di

bawah minus nol derajat. Kandungan air tersebut membentuk kristal-kristal es

yang terikat di antara sel dan komponen sel dalam biji (Hong dkk. 1998: 10).

Kristal es tersebut kemudian mencair dan menyebabkan membran sel mengerut

sehingga proses metabolisme dalam sel terganggu dan biji menjadi tidak dapat

berkecambah (Copeland & McDonald 2000 dalam Wulandari 2009: 14).

Pembentukan kristal es tersebut juga merusak jaringan-jaringan di dalam biji

sehingga biji menjadi tidak dapat berkecambah (James 1983: 168). Semua

kerusakan sel dan jaringan saat dibekukan dapat dihindarkan apabila sel mencapai

keadaan tervitrifikasi. Vitrifikasi merupakan peristiwa perubahan zat dari fase

cair ke fase padat atau bentuk seperti gelas (glassy state) tanpa proses kristalisasi

atau nukelasi (Cooper dkk. 1996: 149).

Biji yang tidak dapat berkecambah ketika ditanam juga bisa diakibatkan

oleh peristiwa imbibition injury. Imbibition injury merupakan kerusakan pada biji

ketika proses imbibisi. Kerusakan tersebut terjadi karena penyerapan air ke biji

terlau cepat ketika proses perendaman biji dalam air, sehingga biji menjadi rusak.

Kerusakan biji terjadi karena mucilage pada kulit biji. Mucilage merupakan

bentuk polisakarida yang berperan dalam proses pengangkutan air ke biji atau

hidrasi (Moïse dkk.2005:623). Mucilage pada saat proses imbibisi menjadi

penghalang difusi oksigen pada kulit biji. Selain itu, penyerapan air berlebih

mendukung tumbuhnya mikroorganisme di kulit biji sehingga pertumbuhan dan

perkembangan embrio terhalang karena mikroorganisme yang tumbuh bersaing

untuk mendapatkan oksigen yang tersedia (Mayer & Poljakoff-Mayber 1982: 55).

Berdasarkan hal tersebut penyimpanan di suhu dingin (5 oC) pada biji

belimbing menunjukkan perkecambahan yang lebih baik dibandingkan suhu ruang

dan suhu beku. Hal tersebut dipengaruhi oleh hormon asam absisat (ABA) yang

dapat menginduksi terjadinya toleransi biji terhadap suhu rendah. Hormon ABA

dapat terakumulasi dalam biji ketika biji disimpan dalam kondisi lingkungan yang

dingin (Mohapatra dkk. 1988: 470). Hormon tersebut dapat menginduksi

dormansi biji ketika masa penyimpanan di suhu dingin sehingga biji masih dapat


27


mempertahankan viabilitasnya ketika ingin dikecambahkan (Mohapatra dkk.

1988: 468).

Biji belimbing berdasarkan karakteristik penyimpanan biji termasuk ke

dalam biji intermediat (Hong dkk. 1998: 21). Biji intermediat memiliki

karakteristik yaitu toleran terhadap kadar air rendah, tetapi sensitif terhadap suhu

yang rendah, terutama suhu di bawah 0 oC (Yang dkk. 2008: 319). Biji belimbing

dapat dibagi menjadi dua karaketristik khusus, yaitu tropical intermediate dan

temperate intermediate. Biji dengan karakteristik tropical intermediate

umumnya sensitif ketika disimpan pada suhu di bawah 0 oC, sedangkan temperate

intermediate masih dapat mempertahankan viabilitas bijiwalaupun disimpan pada

suhu tersebut. Biji belimbing termasuk ke dalam tropical intermediate, sehingga

biji tersebut sensitif ketika disimpan pada suhu di bawah 0 oC (Hong dkk. 1998:

22). Hasil penelitian yang dilakukan sesuai dengan teori yang disebutkan. Biji

belimbing masih dapat mempertahankan viabilitasnya dengan kadar air rendah,

tetapi viabilitas biji menurun ketika disimpan di bawah 0 oC.


28


Gambar 4.1. Pertumbuhan biji belimbing pada penyimpanan suhu ruang [Sumber: Dokumentasi pribadi, 2011.]

10 cm

1 cm

1 cm

10 cm 10 cm 10 cm

Keterangan:

a. Biji belimbing pada kadar air 40% disimpan pada suhu ruang (busuk)

b. Biji belimbing pada kadar air 32% disimpan pada suhu ruang (busuk)

c. Biji bellimbing pada kadar air 25% disimpan pada suhu ruang

d. Biji belimbing pada kadar air 18% disimpan pada suhu ruang

e. Biji belimbing pada kadar air 11% disimpan pada suhu ruang

f. Biji belimbing pada kadar air 4% disimpan pada suhu ruang

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)


29


Gambar 4.2. Pertumbuhan biji belimbing pada penyimpanan suhu dingin [Sumber: Dokumentasi pribadi, 2011.]

Keterangan:

a. Biji belimbing pada kadar air 40% disimpan pada suhu dingin b. Biji belimbing pada kadar air 32% disimpan pada suhu dingin

c. Biji bellimbing pada kadar air 25% disimpan pada suhu dingin

d. Biji belimbing pada kadar air 18% disimpan pada suhu dingin

e. Biji belimbing pada kadar air 11% disimpan pada suhu dingin

f. Biji belimbing pada kadar air 4% disimpan pada suhu dingin

10 cm 10 cm 10 cm

10 cm 10 cm 10 cm

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)


30


Gambar 4.3. Pertumbuhan biji belimbing pada penyimpanan suhu beku [Sumber: Dokumentasi pribadi, 2011.]

Keterangan:

a. Biji belimbing pada kadar air 40% disimpan pada suhu beku

b. Biji belimbing pada kadar air 32% disimpan pada suhu beku

c. Biji bellimbing pada kadar air 25% disimpan pada suhu beku

d. Biji belimbing pada kadar air 18% disimpan pada suhu beku (dimakan tikus)

e. Biji belimbing pada kadar air 11% disimpan pada suhu beku

f. Biji belimbing pada kadar air 4% disimpan pada suhu beku

10 cm 10 cm 10 cm

10 cm 10 cm 10 cm

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)


31


4.3 Pengaruh penyimpanan biji belimbing terhadap Daya Berkecambah dan

Potensi Tumbuh Maksimum

Berdasarkan Gambar 4.4 dan Gambar 4.5, persentase DB dan PTM paling

besar terdapat pada perlakuan 40SD dan 25SR, yaitu sebesar 75,33% untuk nilai

DB dan 81,33% untuk nilai PTM. Hal tersebut menunjukkan bahwa biji

belimbing masih dapat berkecambah walaupun disimpan dalam keadaan kadar air

yang cukup tinggi. Penelitian sebelumnya menggunakan biji rekalsitran Syzigium

cuminii menunjukkan bahwa penyimpanan biji dalam suhu ruang (28--30 oC)

dengan kadar air 24,1% memiliki persentase perkecambahan sebesar 90%. Biji

Syzigium cuminii juga memiliki persentase perkecambahan yang tinggi pada

kadar air yang cukup tinggi, yaitu 24,1% ketika disimpan di suhu 10 oC, sebesar

96,5% (Anandalakshmi dkk. 2005: 571). Hasil penelitian bertolak belakang

dengan teori yang menyebutkan bahwa biji dengan kadar air yang tinggi

cenderung dapat menurunkan viabilitas biji (Carrillo dkk. 2003: 412). Hal

tersebut dikarenakan laju respirasi meningkat sejalan dengan kenaikan kadar air

biji. Respirasi yang berlangsung menyebabkan cadangan makanan berupa

karbohidrat, lemak, dan protein lebih banyak digunakan. Respirasi yang aktif dan

terus-menerus juga menghasilkan alkohol. Senyawa alkohol tersebut dapat

merusak membran sel, sehinga dapat menurunkan viabilitas biji (Syaiful dkk.

2007: 249--250).

Biji masih dapat berkecambah dapat diakibatkan oleh pengaruh hormon

giberelin (GA). Giberelin berperan penting dalam imbibisi air, laju respirasi, dan

aktivitas metabolik. Penyimpanan biji pada perlakuan tersebut bisa dikatakan

memicu kerja hormon GA masih aktif ketika akan dikecambahakan sehingga biji

masih dapat tumbuh (Eira dkk. 2006: 156).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa biji belimbing masih dapat

berkecambah dengan kadar air rendah sebesar 4% setelah disimpan selama 4

minggu pada suhu ruang (27--30 oC), suhu dingin (5

oC), dan suhu beku (-15

oC)

dengan nilai berturut-turut yaitu 64,67%, 58%, dan 58%. Penelitian oleh

Purwanto (2009: 22) menunjukkan bahwa biji belimbing juga masih dapat tumbuh

dengan kadar air rendah (6,89%) setelah disimpan selama 4 minggu di suhu ruang

dengan nilai DB sebesar 34,67%. Hasil tersebut menunjukkan biji belimbing


32


masih dapat mempertahankan viabilitasnya dengan kadar air rendah. Hal tersebut

dikarenakan laju respirasi biji selama penyimpanan rendah. Semakin rendah

kadar air bij maka semakin rendah laju respirasi biji selama penyimpanan. Hal

tersebut dikarenakan aktivitas enzim yang berperan dalam merombak cadangan

makanan selama pembentukan embrio terhambat sehingga biji masih dapat

berkecambah ketika ingin dikecambahkan (Mayer & Poljakoff-Mayber 1982: 94--

95). Biji dengan kadar air rendah juga dipengaruhi oleh kerja hormon ABA dan

protein LEA. Kedua faktor tersebut berperan dalam respons tumbuhan,

khususnya biji, terhadap kondisi lingkungan yang ekstrim, seperti kekeringan,

atau suhu dingin dan beku. Biji ketika dalam kondisi kering mengaktifkan

hormon ABA yang kemudian menginduksi terbentuknya protein LEA. Aktivasi

hormon ABA dipengaruhi oleh konsentrasi hormon tersebut. Kondisi lingkungan

yang semakin kering akan meningkatkan konsentrasi hormon tersebut. Oleh

karena itu, biji dengan kadar air yang semakin rendah akan mengaktivasi hormon

ABA yang semakin meningkat dan protein LEA yang terbentuk juga meningkat

(Hong-Bo dkk. 2005: 132; Kobayashi dkk. 2008: 227).

Gambar 4.4. Diagram batang persentase Daya Berkecambah


33


Gambar 4.5. Diagram batang persentase Potensi Tumbuh Maksimum

4.4 Pengaruh penyimpanan biji belimbing terhadap panjang hipokotil dan

epikotil

Berdasarkan Gambar 4.5 dan Gambar 4.6, panjang hipokotil tertinggi

terdapat pada perlakuan 25SR sebesar 3,24 cm; sedangkan panjang epikotil

tertinggi terdapat pada perlakuan 40SD sebesar 1,08 cm. Panjang hipokotil

terendah terdapat pada perlakuan 18SR dan 11SR sebesar 0,62 cm; sedangkan

panjang epikotil terendah terdapat pada perlakuan 11SR dan 18SR, yaitu sebesar

0,12 dan 0,05 cm.

Panjang hipokotil dan epikotil merupakan salah satu dari indikasi vigor

biji. Vigor biji merupakan kemampuan biji untuk tumbuh normal pada kondisi

suboptimum atau menghasilkan pertumbuhan di atas normal pada kondisi

optimum (Sadjad 1993 dalam Zahrok 2007: 34). Vigor biji juga berhubungan

dengan kualitas biji (Doijode 2001: 9--10). Biji akan lebih cepat kehilangan vigor

dibandingkan daya berkecambah dalam arti biji masih dapat berkecambah

meskipun vigor biji sudah menurun. Hal tersebut tampak ketika biji

dikecambahkan akan membutuhkan waktu yang relatif lama dan adanya

pertumbuhan yang abnormal (Zahrok 2007: 42--43). . Berdasarkan hasil tersebut,


34


biji dengan perlakuan 25SR dan 40SD masih dapat mempertahankan vigor biji

dengan kadar air yang relatif tinggi. Pertumbuhan panjang hipokotil dan epikotil

yang baik dan normal juga menunjukkan kualitas biji yang dapat menghasilkan

kecambah yang baik (Syaiful dkk. 2007: 244).

Gambar 4.6. Diagram batang rerata panjang hipokotil

Gambar 4.7. Diagram batang rerata panjang epikotil


35


4.5 Pengaruh penyimpanan biji belimbing terhadap pertumbuhan skala daun

Skala daun diamati pada hari ke-22 dan ke-29 dengan melihat

pertumbuhan daun. Pertumbuhan diukur dari nodus sampai ujung daun.

Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah pertumbuhan skala daun 1,

skala daun 2, skala daun 3, skala daun 4, skala daun 5, dan skala daun 6.

Berdasarkan Gambar 4.8 dan Gambar 4.9, pertumbuhan skala daun pada hari ke-

22 tercepat terjadi pada perlakuan 40SD, sedangkan pada hari ke-29 terjadi pada

perlakuan 25SR. Hal tersebut menunjukkan bahwa perlakuan dengan kadar air

tinggi, yaitu 40% dan disimpan pada suhu dingin dan kadar air 25% disimpan

pada suhu ruang masih dapat tumbuh dengan baik.

Pertumbuhan skala daun berhubungan dengan vigor biji yang meliputi

pertumbuhan panjang epikotil dan jumlah daun (Syaiful dkk. 2007: 248). Seiring

dengan pertumbuhan skala daun, maka panjang epikotil dan jumlah daun juga

lebih besar. Pertumbuhan skala daun yang lebih cepat dan besar menunjukkan

pertumbuhan dan kalitas kecambah yang baik (Syaiful dkk. 2007: 245).

Pertumbuhan biji belimbing normal dapat dilihat pada Gambar 4.10.

Gambar 4.8. Diagram batang skala daun pertumbuhan hari ke-22


36


Gambar 4.9. Diagram batang skala daun pertumbuhan hari ke-29

Gambar 4.10. Pertumbuhan biji belimbing (Averrhoa carambola L.) [Sumber: Dokumentasi pribadi, 2011.]


37


BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Biji dengan kadar air rendah 4% dapat tumbuh pada suhu simpan ruang

(27--30 oC), suhu dingin (5

oC), dan suhu beku (-15

oC).

2. Kualitas biji belimbing yang paling baik adalah biji yang disimpan selama 4

minggu pada suhu dingin (5 oC) dengan kadar air 40% dan biji yang disimpan

pada suhu ruang (27--30 oC) dengan kadar air 25%.

3. Biji belimbing merupakan biji intermediat.

5.2 Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penyimpanan biji

belimbing dengan kadar air 40%, 32%, 25%, 18%, 11%, dan 4% dengan masa

penyimpanan yang lebih lama (2 bulan, 4 bulan, 6 bulan).

37


38


DAFTAR ACUAN

Anandalakshmi, R., V. Sivakumar, R.R. Warrier, R. Parimalam, S.N.

Vijayachandran & B.G. Singh. 2005. Seed storage studies in Syzigium

cuminii. Journal of Tropical Forest Science 17(4): 566—573.

Balitpa (= Balai Besar Penelitian Tanaman Padi). 2009. Varietas Ciherang makin

mendominasi. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian 31(6):

11--13.

BAPPENAS (= Badan Pembangunan Nasional). 2000. Belimbing (Averrhoa

carambola). 12 hlm.

http://imadatainstiper.files.wordpress.com/2008/01/belimbing.pdf, 3

Agustus 2010, pk. 15.30.

Bewley J. D. & M. Black. 1943. Seeds: Physiology of Development and

Germination. Plenum Press. New York. 367 hlm. Dalam: Wulandari, R.R.

2009. Pengujian sifat benih pepaya (Carica papaya L.) dengan

penyimpanan suhu dingin. Skripsi. Program Studi Pemuliaan Tanaman

dan Teknologi Benih. Fakultas Pertanian. IPB, Bogor: 37 hlm.

Bradford, K.J. & H. Nonogaki. 2007. Seed development, dormancy, and

germination. Blackwell Publishing, Oxford: xvii + 367 hlm.

Burhanudin. 1996. Pengaruh metode ekstraksi dan tingkat kadar air benih

terhadap viabilitas benih kakao. Skripsi. Jurusan Budidaya Pertanian.

Faperta.IPB, Bogor: 35 hlm.

Campbel, C.A., D.J. Huber & K.E. Koch. 1987. Postharvest response of

carambola to storage at low temperatures. Proceedings Florida State

Horticultural Society. 100: 272--275.

Carrillo, V.P., A. Chaves, H. Fassola & A. Mugridge. 2003. Refrigerated storage

of seeds of Araucaria angstifolia (Bert.) O. Kuntze over a period of 24

months. Seed Science & Tecnology 31: 411--421.

Chin, H.F., B. Krishnapillay & P.C. Stanwood. 1989. Seed moisture: Recalcitran

vs orthodox seeds. Crop Science Society of America 14: 15--22.

Cochrane, A., K. Brown & A. Kelly. 2002. Low temperature and low moisture

storage of seed of the endemic Australian genus Eremophilia R Br

38


http://imadatainstiper.files.wordpress.com/2008/01/belimbing.pdf

39


(Myoporaceae). Hournal of the Royal Society of Western Australian 85:

31--35.

Copeland, L. O. & M. B. Donald. 2001. Principles of Seed Science and

Technology. Fourth Edition, Chapmand and Hall. New York. 409 hlm.

Dalam: Wulandari, R.R. 2009. Pengujian sifat benih pepaya (Carica

papaya L.) dengan penyimpanan suhu dingin. Skripsi. Program Studi

Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih. Fakultas Pertanian. IPB,

Bogor: 37 hlm.

Crane, J.H. 1994. Carambola growing in the Florida home landscape. 9 hlm.

http://edis.ifas.ufl.edu/pdffiles/MG/MG26900.pdf, 4 Februari 2009, pk.

17.45.

Departemen Pertanian. 1998. Keputusan Menteri Pertanian Nomor: 717/Kpts/Tp.

240/8/98 tentang pelepasan belimbing dewi sebagai vairetas unggul

dengan nama dewi murni. 3 hlm.

http://dokumen.deptan.go.id/doc/BDD2.nsf/828b6c655a82612e472566610

0335d9e/80ed7a408f09227f47256aa0002496d4?OpenDocument, 1 Mei

2010, pk. 17.18.

Departemen Pertanian. 1998. Keputusan Menteri Pertanian Nomor: 718/Kpts/TP.

240/8/9 tentang pelepasan belimbing varietas unggul dengan nama dewa

baru. 3 hlm.

http://dokumen.deptan.go.id/doc/BDD2.nsf/828b6c655a82612e472566610

0335d9e/42839aa2dffdda1747256aa0002496d5?OpenDocument, 1 Mei

2010, pk. 17.18.

Departemen Pertanian. 2003. Surat keputusan Menteri Pertanian Nomor:

515Kpts/Pd.210/10/2003 tentang pelepasan belimbing pancur batu sebagai

varietas unggul. 3 hlm. http://www.deptan.go.id/bdd/admin/file/SK-515-

03.pdf, 1 Mei 2010, pk. 17.16.

Dinas Pertanian Kota Depok. 2007. Profil belimbing:Potensi investasi

hortikultura Kota Depok. Kegiatan pengembangan fatih dana

pembangunan APBN. Depok: iii + 50 hlm.


http://edis.ifas.ufl.edu/pdffiles/MG/MG26900.pdf

http://dokumen.deptan.go.id/doc/BDD2.nsf/828b6c655a82612e4725666100335d9e/80ed7a408f09227f47256aa0002496d4?OpenDocument

http://dokumen.deptan.go.id/doc/BDD2.nsf/828b6c655a82612e4725666100335d9e/80ed7a408f09227f47256aa0002496d4?OpenDocument

http://dokumen.deptan.go.id/doc/BDD2.nsf/828b6c655a82612e4725666100335d9e/42839aa2dffdda1747256aa0002496d5?OpenDocument

http://dokumen.deptan.go.id/doc/BDD2.nsf/828b6c655a82612e4725666100335d9e/42839aa2dffdda1747256aa0002496d5?OpenDocument

http://www.deptan.go.id/bdd/admin/file/SK-515-03.pdf

http://www.deptan.go.id/bdd/admin/file/SK-515-03.pdf

40


Djama’an, D.F., D. Priadi & E. Sudarmanowati. 2006. Penyimpanan benih damar

(Agathis damara Salisb.) dalam nitrogen cair. Biodiversitas 7(2): 164--

167.

Doijode, S.D. 2001. Seed storage of horticultural crops. Food Products Press,

Binghamton: xvi + 339 hlm.

Efendi, D. & R.E. Litz. 2003. Cryopreservation of avocado. Proceedings V World

Avocado Congress (?): 111--114.

Eira, M.T.S., E.A. Amaral da Silva, R.D. de Castro, S. Dussert, C. Walters, J.D.

Bewley & H.W.M. Hilhorst. 2006. Coffee seed physiology. Brazilian

Journals Plant Physiology 18(1): 149--163.

Engelmann, F., D. Dumet, N. Chabrillange, A. Abdelnour-Esquivel, B. Assy-Bah,

J. Dereuddre & Y. Duval. 1995. Factors affecting the cryopreservation of

coffea, coconut and oil palm embryos. Plant Genetics Resources

Newsletter (103): 27--31.

Hayne, K. 1987. Tumbuhan berguna Indonesia. Jilid II. Yayasan Sarana Wana

Jaya, Jakarta: xx + 1247 hlm.

Hong, T.D., S. Linington & R.H. Ellis. 1998. Compendium of information on seed

storage behaviour. Vol. I A--H. Royal Botanic Gardens, Kew: xvii +400

hlm.

IPTEKNET. 2005. Varietas belimbing. 13 hlm.

http://www.iptek.net.id/ind/teknologi_pangan/?mnu=2, 5 Februari 2010,

pk. 12.19.

James, E. 1983. Low temperature preservation of living cells. Dalam: Mantell,

S.H. & H. Smith (eds.). 1984. Plant biotechnology. Cambridge Univ.

Press, Cambridge: 163--186.

Justice O.L. & L.N. Bass. 1979. The Principles and Practices of Seed Storage.

Castle House Publishing, New York: 446 hlm.

Kuswanto, H. 2003. Teknologi pemrosesan pengemasan dan penyimpanan.

KANISIUS, Yogyakarta: 127 hlm.

Kobayashi, F., S. Takumi & C. Nakamura. 2008. Increased freezing tolerance in

an ABA-hypersensitive mutant of common wheat. Journal of Plant

Physiology 165(2): 224--232.


http://www.iptek.net.id/ind/teknologi_pangan/?mnu=2

41


Lawrence, G.H.M. 1951. Taxonomy of vascular plants. The MacMillan Company,

New York: xiii + 823 hlm.

Leunufa, S. 2007. Kriopreservasi untuk konservasi plasma nutfah tanaman:

Peluang pemanfaatannya di Indonesia. Jurnal AgroBiogen 3(2): 80-88.

Ludders, P. 2004. Karambole (Averrhoa carambola L.). Erwerbs-obstbau (46):

117--122.

Mohapatra, R., J. Poole & R.S. Dhindsa. 1988. Abscisic acid-regulated gene

expression in relation to freezing tolerance in Alfalfa. Plant Physiology 87:

468--473.

Moïse, J.A., S. Han, L. Gudyaitę-Savitch, D.A. Johnson & B.L.A. Miki. 2005.

Seed coats: Structure, development, composition, dan biotechnology. In

Vitro Cellular & Developmental Biology Plant 41(5): 620--644.

Narain, N., P.S. Bora, H.J. Holschuh & M.A.Da.S. Vasconcelos. 2001. Physical

and chemical composition of carambola fruit (Averrhoa carambola L.) at

three stages of maturity. Asociaciớn de Licenciados en Ciencia y

Tecnologỉa de lis Alimentos de Galicia 3(3): 144--148.

Oliveira, M.T.R.de, P.A. Herbert, H.D. Vieira, J.T.L. Thiebaut, V. de O. Carlesso

& R. de C. Pereira. 2009. Avaliação do vigor de sementes de carambola

em função da secagem e do armazenamento. Revista Brasileira de

Engenharia Agricola e Ambiental 13(4): 477--482.

Ploetz, R.C. 2004. Influence of temperature on Pythium splendens-induced root

disease on carambola, Averrhoa carambola. Mycopathologia 157:

225--231.

Purwanto, E. 2009. Studi karakteristik benih belimbing (Averrhoa carambola L.)

dan daya simpannya. Skripsi. Program Studi Pemuliaan Tanaman dan

Teknologi Benih Fakultas Pertanian IPB, Bogor: 33 hlm.

Sadjad, S. 1993. Dari benih kepada benih. PT. Gramedia Widiasarana Indonesia,

Jakarta: 134 hlm. Dalam: Yullianida & E. Murniati. 2005. Pengaruh

antioksidan sebagai perlakuan invigorasi benih sebelum simpan terhadap

daya simpan benih bunga matahari (Helianthus annuus L.). Hayati 12(4):

145--150.


42


Sasmita, H. 2010. Variasi morfologi dan kromosom pada beberapa kultivar

belimbing (Averrhoa carambola L.) di Kota Depok. Skripsi. Departemen

Biologi FMIPA UI, Depok: viii + 78 hlm.

Sastry D.V.S.S.R., H.D. Upadhyaya & C.L.L. Gowda. 2007. Survival of

groundnut seeds under different storage conditions. International Crops

Research Institute for the Semi-Arid Tropics 5: 1--3.

Schmidt, L. 2000. Seed storage. Danida Forest Centre. 40 hlm.

Setyaningrum, A. 2006. Pengaruh cara ekstraksi benih dan perlakuan pematahan

dormansi terhadap viabilitas benih aren (Arenga pinnata (Wurmb.)

Merr.). Skripsi. Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih.

Fakultas Pertanian. IPB, Bogor: 35 hlm.

Silomba, S.D.A. 2006. Pengaruh lama perendaman dan pemanasan terhadap

viabilitas benih kelapa sawit (Elaeis guineensis Joqc.). Skripsi. Program

Srudi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih. Fakultas Pertanian. IPB,

Bogor: 41hlm.

Smith, R.D., J.B. Dickie, S.H. Linington, H.W. Pritchard & R.J. Probert. 2003.

Seed conservation: Turning science into practice. Royal Botanic Garden,

Kew: xxiv + 1023 hlm.

Supriati, Y., I. Mariska & Mujiman. 2006. Multiplikasi tunas belimbing

(Averrhoa carambola) melalui kultur In Vitro. Buletin Plasma Nutfah

12(2): 50--55.

Susilawati, E. 2003. Pengaruh berbagai cara ekstraksi dan pematahan dormansi

terhadap viabilitas benih mengkudu (Morinda citrifolia L.). Skripsi.

Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor: 37 hlm.

Syaiful, S.A., M.A. Ishak & Jusriana. 2007. Viabilitas benih kakao (Theobroma

cacao L.) pada berbagai tingkat kadar air benih dan media simpan benih.

J. Agrivigor 6(3): 243--251.

Verheij, E.W.M. & R.E. Coronel. 1992. Plant Resources of South-East Asia.

No. 2. Edibel fruits and nuts. PROSEA Fundation, Bogor: 447 hlm.

Wulandari, R.R. 2009. Pengujian sifat benih pepaya (Carica papaya L.) dengan

penyimpanan suhu dingin. Skripsi. Program Studi Pemuliaan Tanaman

dan Teknologi Benih. Fakultas Pertanian. IPB, Bogor: 37 hlm.


43


Yang, J.C., S.R. Kuo & C.M. Lee. 2008. Germination and storage behavior of

seeds of Litsea coreana Levl. Taiwan J For Science 23(4): 309--321.

Zahrok, S. 2007. Pengaruh kadar air awal dan suhu penyimpanan terhadpa mutu

fisiologis benih kedelai (Glycine max (L.) Merill). Skripsi. Jurusan Biologi

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Malang, Malang:

79 hlm.


UNIVERSITAS INDONESIA - lib.ui.ac.idlib.ui.ac.id/file?file=digital/20290980-S961-Pengaruh...

Documents

Transcript of UNIVERSITAS INDONESIA - lib.ui.ac.idlib.ui.ac.id/file?file=digital/20290980-S961-Pengaruh...