Ramoti Uli Agnes Samosir (PBT Ahli Madya)

Abstrak

Peningkatan produksi kopi harus diawali dengan penyediaan benih yang bermutu, terjangkau dan tersedia dalam jumlah yang cukup. Permasalahan yang muncul adalah pengujian viabilitas benih kopi yang lama. Metoda standar untuk pengujian viabilitas benih kopi adalah uji perkecambahan, namun waktunya relatif lama yaitu sekitar 21 hari, sehingga informasi mengenai viabilitas benih tidak segera dapat diperoleh oleh konsumen. Untuk memperoleh informasi mengenai viabilitas benih secara cepat, akurat dan efisien maka dikembangkan metode uji cepat viabilitas yaitu Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂). Percobaan dilaksanakan di Laboratorium Benih Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Pertanian (BBPPTP) Medan. Percobaan ini bertujuan untuk menduga viabilitas benih kopi Arabika varietas Sigarar Utang dengan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂). Dari hasil percobaan, diperoleh interpretasi untuk benih kategori viabel dan tidak viabel. Berdasarkan hasil analisis data, pengujian mutu benih kopi dengan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) tidak berbeda nyata dengan Pengujian Langsung (perkecambahan). Dengan demikian Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂)pada benih kopi Arabika varietas Sigarar Utang ini dapat digunakan sebagai tolok ukur viabilitas dengan memberikan informasi viabilitas yang berkorelasi dengan daya tumbuh benih dilapangan.

Kata kunci: Benih Kopi Arabika Varietas Sigarar Utang, viabilitas, uji, Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂), Pengujian Langsung (Perkecambahan)

1. PENDAHULUAN

Tanaman Kopi (Coffea spp.) merupakan komoditas perkebunan yang banyak di budidayakan di Indonesia. Selain sebagai sumber mata pencaharian yang erat hubungannya dengan kesejahteraan petani, hasil panennya dapat memberi sumbangan cukup besar sebagai sumber devisa dalam menopang pembangunan nasional.

Informasi mutu benih yang cepat dan akurat yang diperoleh melalui pengujian mutu benih diperlukan oleh stake holder perbenihan (industri perbenihan, laboratorium pengujian mutu benih dan petani/konsumen pengguna benih). Laboratorium pengujian mutu benih membutuhkan informasi mutu benih untuk menentukan kelayakan benih. Sedangkan bagi petani/pengguna benih, informasi tersebut berguna untuk menyusun rencana penanaman untuk mengantisipasi kerugian modal, tenaga dan waktu sehingga memberikan peluang keberhasilan yang cukup besar bagi petani.

Menurut Sadjad (1980), metode pengujian benih terdiri dari 2 (dua) tipe yaitu metode pengujian langsung dan tidak langsung. Metode pengujian langsung dilakukan dengan mengamati masing-masing individu benih, sedangkan metode tidak langsung dengan mengamati kelompok benih. Metode pengujian tidak langsung merupakan salah satu uji cepat viabilitas benih. Uji cepat viabiltas benih merupakan suatu metode cepat untuk menentukan viabilitas benih suatu tanaman. Willan (1985), mengemukakan tujuan uji cepat ini adalah menentukan viabilitas benih yang berkecambah lambat atau memiliki sifat dormansi. Dengan metode uji cepat viabilitas benih sebelum penanaman, dapat menghindari kerugian biaya yang besar, menghemat waktu dan tenaga. Salah satu metode uji cepat adalah Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂).

Pendugaan potensial perkecambahan dari kelompok benih dengan Pengujian Langsung merupakan suatu metode yang hampir relevan dalam praktek bidang perkebunan. Namun pelaksanaan pengujian viabilitas benih dengan menggunakan indikator gejala pertumbuhan kecambah biasanya memerlukan waktu yang relatif lama. Untuk jenis tanaman kopi Arabika, waktu yang diperlukan untuk perkecambahan berkisar 21 hari (Rahardjo, 2012). Keadaan ini akan berpengaruh terhadap benih yang diuji dan keputusan tentang pengadaan benih untuk keperluan yang bersangkutan misalnya untuk penanaman. Sehingga diperlukan metode pengujian viabilitas benih yang dapat menduga secara akurat namun lebih cepat dari pada pengujian perkecambahan secara langsung. Untuk itu maka dikembangkan uji cepat viabilitas benih dengan penggunaan Hidrogen peroksida (H₂O₂).

Percobaan ini bertujuan untuk menduga viabilitas benih kopi Arabika varietas Sigarar Utang secara cepat menggunakan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂).

1. BAHAN DAN METODA

Pengujian dilaksanakan di Laboratorium Pengujian Mutu Benih Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan (BBPPTP) Medan bulan Juli – Desember 2022. Benih kopi untuk bahan pengujian berasal dari 2 (dua) sumber benih Kopi Arabika varietas Sigarar Utang yaitu Awaluddin Sitompul di Kabupaten Tapanuli Utara dan                               PT. Wahana Graha Makmur di Kabupaten Dairi Provinsi Sumatera Utara. Benih kopi yang diambil adalah buah merah (cerry) yang telah matang fisiologis dan dipetik langsung dari pohon induk. Buah merah diambil secara acak dari beberapa pohon induk sekitar 1.000 butir untuk setiap sumber benih.

Persiapan benih

Buah merah (cerry) kopi Arabika varietas Sigarar Utang dikupas dan dibersihkan dari kulit buah (eksocarp) dan lendir buah (mucilage). Sebanyak 1.680 keping benih dipilih untuk setiap sumber benih. Selanjutnya benih tersebut dibagi tiga, sebanyak 700 keping benih untuk perlakuan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) (pengujian tidak langsung), 700 keping benih untuk pengujian perkecambahan (pengujian langsung) dan 280 keping benih untuk pengujian kadar air.

Untuk pengujian tidak langsung dengan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) disiapkan benih kopi sebanyak 600 butir benih untuk setiap sumber benih. Sebanyak 25 butir dari setiap perlakuan (penyimpanan) dengan 4 ulangan dikeluarkan dari kulit tanduk (endocarp). Benih disterilkan dengan merendam dalam larutan Benomil konsentrasi 2 gr/l air selama 1 jam, kemudian dibilas dengan aguades dan dikeringanginkan.

Untuk pengujian langsung (perkecambahan), benih kopi disiapkan sebanyak 600 butir untuk setiap sumber benih. Total benih diperlukan untuk perlakuan pengujian langsung (perkecambahan) untuk 2 sumber benih sebanyak 1.200 butir. Untuk perlakuan penyimpanan 1-5 bulan, benih disimpan di dalam plastik polyetilene bag dan diletakkan pada suhu kamar. Selanjutnya diambil sebanyak 25 butir benih dari setiap perlakuan, dengan 4 ulangan. Keping benih kopi yang telah dikeluarkan dari kulit tanduk (endocarp) disterilkan dengan cara merendamn dalam larutan Benomil dengan konsentrasi 2 gr/l air selama 1 jam, kemudian dibilas dengan aquades (Zanzibar et al, 2014).

Untuk pengujian kadar air disiapkan benih sebanyak 240 butir untuk setiap sumber benih. Total benih yang diperlukan untuk pengujian kadar air benih adalah sebanyak 480 benih. Untuk perlakuan penyimpanan, benih disimpan di dalam plastik polyetilene bag dan diletakkan pada suhu ruang bersamaan dengan benih untuk perlakuan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂)dan pengujian langsung (perkecambahan).

Pengujian Benih

Uji pendahuluan

Sebelum melakukan percobaan utama terlebih dahulu dilakukan uji pendahuluan untuk mendapatkan konsentrasi dan pengkondisian benih yang sesuai untuk percobaan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂). Pada uji pendahuluan konsentrasi larutan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) adalah 0,5%, 0,75%, 1,0%, 1,5% dan 2,0%. Pengkondisian benih dengan perlakuan benih kopi tanpa dikupas dan benih kopi dikupas dari kulit tanduk (endocarp). Dari hasil uji pendahuluan diperoleh konsentrasi yang terbaik 0,5%, dengan pengkondisian mengupas benih kopi dari kulit tanduk (endocarp). Hasil pengamatan setelah 7 hari menghasilkan panjang radikula yang paling baik dibandingkan dengan pengkondisian benih lainnya.

Perlakuan tidak langsung (Hidrogen Peroksida (H₂O₂))

Benih kopi yang telah disiapkan direndam dengan larutan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) 0,5% dalam beaker glass yang telah ditutup dan dilapisi seluruhnya dengan aluminium foil. Volume larutan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) 3 kali volume benih. Larutan berisi benih dimasukkan ke dalam inkubator (dalam ruang gelap) pada suhu 20-30⁰C. Pengujian dilakukan selama 7 hari. Larutan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) 0,5%  diganti dengan larutan baru pada hari ke-1, 3 dan 5. Setelah masa perendaman selesai, benih diletakkan pada cawan petri yang telah dilapisi 2 (dua) lembar kertas merang lembab. Selanjutnya dilakukan pengukuran panjang radikula dengan penggaris lalu dicocokkan dengan kunci interpretasi. Untuk lebih memastikan pengukuran panjang radikula terbentuk, maka radikula setiap benih diamati dibawah mikroskop stereo. Benih viabel memiliki panjang radikula ≥0,2 mm, sedangkan benih tidak viabel memiliki panjang radikula <0,2 mm atau tidak terjadi pemunculan radikula (Zanzibar et al, 2014).

Perlakuan langsung (perkecambahan)

Benih dikecambahkan menggunakan metode Uji Antara Kertas (between paper) dengan meletakkan benih kopi secara beraturan diantara 6 lapis kertas merang. Kemudian diletakkan di dalam germinator selama 30 hari. Pengamatan dilakukan untuk melihat perkembangan struktur penting kecambah. Struktur perkecambahan yang dihasilkan hingga hari ke-30 dikelompokkan berdasarkan morfologi kecambah. Hal ini dilakukan berdasarkan sifat kualitatif yaitu panjang hipokotil, endosperma yang menutupi kotiledon, struktur perakaran, dan munculnya plumula.

Uji kadar air benih

Kadar air benih diukur pada setiap periode penyimpanan. Pengujian dilakukan pada masing-masing taraf (2 sumber benih dan 5 periode lama penyimpanan benih) dengan 4 ulangan, setiap ulangan menggunakan 10 benih (±5 gr).

1. HASIL DAN PEMBAHASAN

Penentuan Kriteria Benih Viabel dan Tidak Viabel

Evaluasi Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) dengan melakukan pengamatan terhadap panjang radikula yang muncul pada akhir periode pengamatan. Benih viabel memiliki panjang radikula ≥0,2 mm, sedangkan benih tidak viabel memiliki panjang radikula <0,2 mm atau tidak terjadi pemunculan radikula Zanzibar et al, 2014). Selain itu juga diamati kondisi benih terhadap kerusakan fisik (pecah, memar, terserang hama penggerek, jamur dan lain-lain). Bagian radikula yang diamati dilakukan pengukuran dengan menggunakan penggaris dan mikroskop stereo.

Gambar  1 dan 2 memperlihatkan perbedaan benih viabel dan tidak viabel dengan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂). Benih viabel memiliki radikula yang muncul lebih cepat, lebih jelas dan panjang ≥0,2 mm. Sedangkan benih yang tidak viabel tidak terjadi pemunculan radikula, benih busuk/rusak, radikula yang muncul ≥0,2 mm namun kotiledon busuk atau radikula yang muncul <0,2 mm.

Tabel 1, memperlihatkan persentase viabilitas benih kopi tertinggi dengan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) terdapat pada sumber benih Awaluddin Sitompul sebesar 56,83%. Untuk periode penyimpanan persentase viabilitas tertinggi terdapat pada periode tanpa penyimpanan (69,5%) dan paling rendah pada periode penyimpanan 5 bulan (33,5%). Berdasarkan analisis data dengan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂), bahwa viabilitas benih kopi pada periode simpan 0-2 bulan tidak berbeda nyata namun berbeda nyata pada periode simpan 3 bulan dan berbeda sangat nyata dengan periode simpan 4-5 bulan.

Pada Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂), pengkondisian benih kopi yang terbaik berdasarkan uji pendahuluan dengan mengupas kulit tanduk (seed coat) dan merendam benih dengan larutan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) 0,5% selama 7 hari. Dalam kurun waktu 7 hari telah menghasilkan panjang radikula yang paling baik dibanding pengkondisian benih lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa pengkondisian benih yang dilakukan telah cukup baik karena larutan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) telah terimbibisi kedalam benih secara merata dan sempurna sehingga sel-sel hidup pada struktur tumbuh benih dapat lebih aktif merangsang proses perkecambahan. Menurut Leadem (1984), bahwa Hidrogen Peroksida (H₂O₂) dalam benih dapat meningkatkan fase awal perkecambahan dengan merangsang respirasi benih. Semakin banyak oksigen yang dikonsumsi oleh benih maka respirasi benih meningkat. Tingkat respirasi yang tinggi dapat meningkatkan laju metabolisme dalam benih sehingga energi yang dihasilkan meningkat. Energi tersebut ditranslokasikan ke dalam titik tumbuh benih untuk pembentukan komponen-komponen dan pertumbuhan sel-sel baru. Selanjutnya terjadi perkecambahan melalui proses pembelahan, pembesaran dan pembagian sel-sel pada titik tumbuh sehingga terjadi pemunculan radikula atau disebut dengan perkecambahan.

Pada Tabel 2, dapat dilihat bahwa persentase viabilitas benih kopi tertinggi dengan Pengujian Langsung (perkecambahan) setelah disimpan 5 bulan terdapat pada benih yang berasal dari sumber benih Awaluddin Sitompul yaitu sebesar 67,17%. Untuk periode penyimpanan persentase viabilitas tertinggi terdapat pada periode tanpa penyimpanan sebesar 87,50% dan paling rendah pada periode penyimpanan 5 bulan sebesar 34%. Berdasarkan analisis data dengan Pengujian Langsung (perkecambahan), bahwa viabilitas benih kopi  pada periode simpan 0-2 bulan tidak berbeda nyata, tetapi berbeda nyata pada periode simpan 3-4 bulan dan berbeda sangat nyata dengan periode penyimpanan 5 bulan.

Korelasi Pengujian Langsung (Perkecambahan) dengan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂)

Tabel 2 dan 3 memperlihatkan rataan viabilitas benih kopi dengan Uji Cepat Hidrogen Peroksida (H₂O₂) lebih rendah dibanding dengan data viabilitas benih kopi dengan Pengujian Langsung (Perkecambahan). Menurut Schmidt (2002), hal seperti ini kadang terjadi karena larutan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) bersifat tidak stabil jika terkena cahaya sehingga ion Hidrogen terdekomposisi dalam udara. Selain itu menurut Miranda (2003), perbedaan antara hasil Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) dengan Pengujian Langsung (perkecambahan) dapat disebabkan oleh: 1) perbedaan contoh benih, 2) teknik pengujian perkecambahan yang kurang tepat, 3) benih terserang hama penyakit, 4) benih keras,                      5) teknik uji cepat yang kurang tepat, 6) benih dorman dan kerusakan kimia lainnya.

Tabel 3. Uji T (T-Test) Antara Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) dengan Pengujian Langsung (Perkecambahan).

Pada Gambar 3, persamaan regresi linier persentase viabilitas benih kopi dari                                      PT. Wahana Graha Makmur untuk koefisien Korelasi pada Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) adalah R²=0,8856 dan pada Pengujian Langsung (perkecambahan) adalah R²=0,8979. Berdasarkan interpretasi koefisien korelasi bahwa ke-2 regresi linier kedua pengujian tersebut kuat dan memiliki hubungan yang jelas (Hamzah, 2019).

Pada Gambar 4, persamaan regresi linier persentase viabilitas benih kopi dari Awaluddin Sitompul untuk koefisien Korelasi pada Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) adalah R²=0,8798 dan pada Pengujian  Langsung (perkecambahan) adalah R²=0,8979. Dari hasil yang diperoleh, dapat dilihat bahwa regresi linier Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) mempunyai keeratan yang tidak berbeda jauh dengan Pengujian Langsung (perkecambahan) dan memiliki hubungan yang jelas (Hamzah, 2019). Dengan demikian metode uji cepat dengan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) dapat digunakan untuk menginterpretasikan viabilitas benih kopi Arabika varietas Sigarar Utang untuk menggantikan Pengujian Langsung (perkecambahan) (Miranda, 2003).

Kelebihan dari Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) untuk pengujian benih kopi adalah biaya pengujian yang tidak mahal dan alat-alat yang dibutuhkan cukup sederhana, lebih bersifat objektif, sederhana dalam penyediaannya dan lebih cepat dibanding pengujian perkecambahan langsung. Sedangkan kelemahannya adalah destruktif (merusak) dan tidak praktis untuk benih berukuran kecil.

Penentuan Kadar Air Benih

Faktor yang mempengaruhi viabilitas benih selama penyimpanan adalah kadar air benih, kelembaban nisbi, suhu ruang simpan dan wadah simpan. Benih pada periode simpan awal umumnya memiliki viabilitas yang tinggi dan akan menurun seiring dengan lamanya periode simpan karena penurunan kadar air pada benih rekalsitran dan intermediate seperti benih kopi.

Tabel 4. Rataan Persentase Kadar Air Benih Kopi Arabika Varietas Sigarar Utang pada Beberapa Periode Simpan

Berdasarkan hasil analisis data pada Tabel 4, bahwa persentase kadar air benih kopi berbeda nyata pada setiap periode simpan. Semakin lama periode simpan maka kadar air benih semakin menurun. Dalam pengujian ini benih kopi disimpan dalam kantong plastik (polietylene bag) tertutup dengan suhu ruang ambien. Dari Tabel 2 dan 3, dapat dilihat bahwa viabilitas benih kopi Arabika varietas Sigarar Utang tidak berbeda nyata sampai dengan penyimpanan 2 bulan meskipun berbeda nyata dalam penurunan kadar air benih. Penurunan viabilitas benih setelah penyimpanan 2 bulan mungkin disebabkan oleh pengaruh suhu penyimpanan dimana benih disimpan dalam ruangan dengan suhu kamar/ruang. Fluktuasi suhu akan menyebabkan pengaktifan metabolisme benih. Semakin lama benih kopi disimpan akan terjadi penurunan kadar air sebagai akibat aktivitas metabolisme selama penyimpanan. Meskipun aktifitas metabolisme benih dalam penyimpanan berjalan lambat, secara bertahap dapat menurunkan kadar air benih mendekati kadar air benih kritis (Rahardjo, 2012).

Penurunan kadar air akan menyebabkan kemunduran benih. Namun kadar air yang tinggi dapat mempercepat respirasi benih selama penyimpanan. Peningkatan respirasi akan menyebabkan penurunan cadangan karbohidrat, sehingga viabilitas menurun. Respirasi menyebabkan terbentuknya air dan CO₂ sehingga menyebabkan kelembaban di sekitar benih meningkat dan suhu bertambah yang akan memacu pertumbuhan cendawan. Biasanya respirasi yang terjadi pada benih merupakan merupakan fungsi dari suhu dan kadar air (Sadjad, 1980).

KESIMPULAN

Kriteria benih tidak viabel hasil evaluasi viabilitas benih kopi Arabika varietas Sigarar Utang dengan Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) adalah tidak terjadi pemunculan radikula, benih busuk/rusak, radikula yang muncul ≥0,2 mm namun kotiledon busuk atau radikula yang muncul <0,2 mm.

Metode uji cepat dengan Hidrogen Peroksida (H₂O₂) dapat digunakan untuk menginterpretasikan viabilitas benih kopi Arabika varietas Sigarar Utang untuk menggantikan Pengujian  Langsung (perkecambahan).

Kelebihan dari Uji Hidrogen Peroksida (H₂O₂) untuk pengujian benih Kopi Arabika varietas Sigarar Utang adalah tidak mahal, alat-alat yang dibutuhkan cukup sederhana, lebih bersifat objektif, sederhana dalam penyediaannya dan lebih cepat dibanding pengujian perkecambahan langsung

DAFTAR PUSTAKA

Hamzah, A.2019. Metode Penelitian dan Pengembangan (Research dan Development). Pustaka Pelajar Gorip. ISBN : 9786237511137

Laedem, C. L. 1984. Quick Test for Tree Seed Viability. Management Report No. 18 ISSN. 0702–9861. B. C. Ministry Forest Land Research Branch.

Mirandi, A.D, 2003. Periode Simpan dan Pendugaan Viabilitas Dengan Uji Cepat pada Benih Agathis loranthyfolia Salisb. Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Rahardjo, P. 2012. Kopi, Panduan Budidaya dan Pengolahan Kopi Arabika dan Robusta. Penebar Swadaya, Jakarta.

Sadjad, S. 1980. Panduan Pembinaan Mutu Benih Tanaman Kehutanan di Indonesia. Kerjasama Pusat Perbenihan Kehutanan Direktorat Reboisasi dan Rehabilitasi Direktorat Jenderal Kehutanan dengan Lembaga Afiliasi IPB. Bogor.

Schmidt, L. 2002. Pedoman Penanganan Benih Tanaman Hutan Tropis dan Sub Tropis. Departemen Kehutanan. Jakarta.

Willan, R. L. 1985. A Guide to Forest Seed Handling. DANIDA Forest Seed Centre Hunlebaek Denmark. FAO.

Zanzibar, M., Herdiana, N., Novita, I., Rohani, KE.,Muharam, A., Ismiati, E, Royani, H dan Suprayogi, A. 2014. Pedoman Uji Cepat Viabilitas Benih Tanaman Hutan. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Balai Penelitian Teknologi Perbenihan Tanaman Hutan. Bogor.