model dinamik vigor daya simpan benih kedelai pada...

WAHYUNI ET AL.: VIGOR BENIH KEDELAI PADA PENYIMPANAN TERBUKA

219

Model Dinamik Vigor Daya Simpan Benih Kedelai padaPenyimpanan Terbuka

Model of Seed Storability Vigor of Soybean Seed in an Open Storage

Ari Wahyuni1, M.R. Suhartanto2, Abdul Qadir2

1Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih, SPs IPBJalan Meranti Kampus Darmaga Bogor, 16680

E-mail: [email protected], Telp/HP: 0852 8231 90412Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor

Jalan Meranti Kampus Darmaga Bogor, 16680

Naskah diterima 9 Mei 2014 dan disetujui diterbitkan 9 September 2015

ABSTRACT. Soybean seed viability declines during seed storage.Soybean seed deteriorates rapidly, affected by its high proteincontent and often high humidity in the tropical environment. Thisresearch was aimed to develop dynamic model of soybean seedviability in an open storage. The study was conducted in threestages, namely: 1) desk study, 2) seed storage experiment, 3)development of seed storage model, simulation and verification ofthe model. The second stage of the experiment consisted of soybeanseed storing and germination testing using completely randomizeddesign. Treatments were three initial moisture content (7-8%, 9-10% and 11-12%) and four varieties of soybean (Anjasmoro, Wilis,Detam-1 and Detam-2). The results showed that the seed behaviourduring storage period were affected by initial seed moisture content,initial viability, varieties and environmental condition. Therefore,seed moisture content, initial viability and varieties may be used asinput model. Moisture content, integreting seed respiration, electricconductivity and seed storability vigor (VDSDB) were as modeloutput. Simulation of Seed Storability Vigor Prediction Model withModel Construction Layer-Stella (MCLS) using relative humidity(RH), temperature, seed permeability, initial moisture content andinitial viability as input model could logically predict the seedmoisture content and seed storability vigor (VDSDB).Keywords: Soybean, open storage, seed storability vigor,

dynamic model.

ABSTRAK. Viabilitas benih kedelai mengalami penurunan selamapenyimpanan. Kemunduran yang berlangsung secara cepat dipicuoleh tingginya kandungan protein dan kelembaban tinggi, khususnyadi daerah tropis. Penelitian ini bertujuan untuk menyusun modeldinamik penyimpanan benih kedelai secara terbuka. Penelitiandilakukan melalui tiga tahap yaitu 1) studi literatur, 2) penyimpanandan pengujian benih, 3) penyusunan model penyimpanan benih,simulasi dan verifikasi model. Penyimpanan dan pengujian benihdilakukan dengan rancangan acak lengkap dengan kadar air awalbenih 7-8%, 9-10%, dan 11-12% dan varietas kedelai Anjasmoro,Wilis, Detam-1, dan Detam-2 sebagai perlakuan. Hasil penelitianmenunjukkan bahwa perilaku benih selama periode penyimpanandipengaruhi oleh kadar air awal benih, viabilitas awal, varietas dankondisi lingkungan simpan. Peubah tersebut dapat dijadikan inputmodel. Kadar air benih selama periode simpan, respirasi benih,daya hantar listrik dan vigor daya simpan benih dijadikan outputmodel. Hasil simulasi menggunakan Model Construction Layer-Stella(MCLS) berdasarkan kelembaban relatif (RH), suhu, permeabilitas,kadar air awal dan viabilitas awal benih sebagai input model

menunjukkan hasil yang logik pada output kadar air dan vigor dayasimpan benih.Kata kunci: Kedelai, penyimpanan terbuka, vigor daya simpan

benih, dan model dinamik.

PENDAHULUAN

Pengadaan benih kedelai untuk dibudidayakandilakukan beberapa waktu sebelum musim tanamdimulai, sehingga benih terlebih dahulu harus disimpandengan baik agar mempunyai daya tumbuh yang optimalpada saat ditaman. Menurut Purwanti (2004), pengadaanbenih kedelai tepat jumlah dan waktu sering berhadapandengan masalah daya simpan benih yang rendah.Meskipun tergolong sebagai kelompok ortodoks, benihkedelai dikenal sebagai benih berdaya simpan relatifpendek. Kemunduran daya tumbuh benih kedelaiberlangsung cepat selama penyimpanan. Kemundurandaya tumbuh benih secara cepat terutama disebabkanoleh tingginya kandungan protein dan kondisi lingkungantropis dengan kelembaban yang tinggi. Menurut Kong etal. (2009), faktor utama yang berpengaruh terhadap dayasimpan benih kedelai meliputi RH ruang simpan, kadarair awal benih, temperatur dan periode simpan benih.

Mutu benih yang rendah merupakan salah satumasalah dalam upaya peningkatan produksi kedelai,apalagi pencantuman umur simpan benih di Indonesiajarang dinyatakan pada kemasan benih. Produsen benihmemiliki informasi mutu benih hanya pada awal produkdikemas dan sebelum terebut didistribusikan, sementarainformasi mutu benih selama penyimpanan tidakdiketahui petani. Karena itu perlu pengujian benihterlebih dahulu. Kegiatan tersebut memerlukan waktudan biaya tambahan yang akan memengaruhikeuntungan produsen atau harga jual hingga ke petani.

PENELITIAN PERTANIAN TANAMAN PANGAN VOL. 34 NO. 3 2015

220

Proses kemunduran benih bersifat kompleks(Copeland dan McDonald 2004), menjadi obyek yangcukup rumit untuk dipelajari apa adanya, sehinggadiperlukan pendekatan kemunduran benih sebagaisuatu sistem. Sistem adalah mekanisme dimana berbagaikomponen berinteraksi untuk membentuk suatu fungsidan penyederhanaannya disebut sebagi model(Handoko 2005). Kemunduran benih dalampenyimpanan merupakan sistem yang dinamik,sehingga merupakan model yang sesuai dengankemunduran benih.

Model dinamik vigor daya simpan benih dapatdigunakan untuk memberikan informasi kepadaprodusen dengan ketepatan hasil seperti pengujian,tanpa tambahan waktu dan biaya, sehingga bermanfaatdalam upaya penyediaan benih bermutu secara tepatwaktu dengan harga terjangkau. Model dinamik vigordaya simpan benih kedelai diharapkan dapatdimanfaatkan secara efektif dan efisien untukmendapatkan informasi vigor daya simpan benih secaracepat dan akurat dalam proses penentuan kelayakanbenih sebelum ditanam di lapang. Model ini dibangunberdasarkan pendekatan proses yang terjadi selamapenyimpanan sehingga memberikan hasil yang akurat.

Hasbianto (2012) mengungkapkan bahwa modeldinamik penyimpanan benih kedelai (SoyVios-2 Model)dengan input permeabilitas dan luas kemasan, RHlingkungan simpan (RH out), suhu, kadar air awal danviabilitas awal dapat menduga secara logik kadar air (KA)benih, VDS

DB, VDSDHL dan periode simpan benih kedelai

varietas Anjasmoro yang disimpan pada kemasankarung plastik, kantung plastik polyprophilen, danalumunium foil.

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perilakukemunduran benih dan menyusun model vigor dayasimpan benih kedelai pada penyimpanan terbuka.

BAHAN DAN METODE

Penelitian dilaksanakan melalui kegiatan penyimpanandan pengujian benih di laboratorium, penyusunanmodel, simulasi serta verifikasi model. Percobaanpenyimpanan dan pengujian benih dilaksanakan padabulan April sampai November 2013 di Laboratorium Ilmudan Teknologi Benih Departemen Agronomi danHortikultura, Institut Pertanian Bogor. Penyusunanmodel, simulasi, dan verifikasi model dilaksanakan padabulan November 2012 sampai April 2014.

Bahan yang digunakan adalah benih kedelai varietasAnjasmoro, Wilis, Detam-1 dan Detam-2, kemasan plastikpolypropilen (PP). Alat yang digunakan terdiri atas

timbangan analitik, alat pengecambah benih tipe IPB72-1, alat analisis respirasi, sealer, thermohigrometer,conductivity meter dan Software Stella 9.0.2.

Perumusan Sistem Penyimpanan Terbuka

Penyimpanan benih terbuka diidentifikasi sebagai suatusistem yang dipengaruhi oleh kondisi ruangan simpan.Obyek pemodelan difokuskan pada berkurangnyaviabilitas benih yang disimpan pada ruang simpanterbuka (suhu kamar). Pemodelan dilakukan terhadappenurunan viabilitas benih selama penyimpanan dalamhubungannya dengan proses metabolisme benih daninteraksinya terhadap kondisi ruang simpan.

Diagram Alir Sistem Penyimpanan Benih

Proses aliran massa air dari ruang simpan ke dalam benihdideskripsikan dalam diagram alir dengan berbagaipeubah yang terlibat, baik peubah luar maupun peubahdalam, yang diawali oleh proses absorpsi uap air dariruang simpan melalui kulit benih. Imbibisi benihmeningkatkan kadar air benih dan memengaruhiaktivitas enzim. Aktivitas enzim digunakan untukpembongkaran cadangan makanan melalui respirasiyang menyebabkan pengurangan energi pertumbuhanbenih dan kerusakan membran sel hingga akhirnyamenurunkan vigor daya simpan benih.

Penyusunan Model

Model disusun berdasarkan diagram alir yangdilanjutkan dengan penentuan hubungan kuantitatifantarkomponen dalam sistem. Hubungan kuantitatifantarkomponen dalam sistem diperoleh daripenelusuran pustaka dan percobaan. Penelusuranpustaka dilakukan untuk mendapatkan informasimengenai hubungan antara peubah luar (kondisi ruangsimpan) dengan peubah dalam (peubah-peubah dalambenih) selama penyimpanan benih.

Hubungan Kuantitatif Antarkomponendalam Sistem

Hubungan kuantitatif antarkomponen dalam sistembertujuan untuk membangun proses yang logik dalammodel.

Penyimpanan dan Pengujian Benih di Laboratorium

Percobaan terdiri atas penyimpanan terbuka benihkedelai menggunakan rancangan acak lengkap denganvarietas dan kadar air awal benih sebagai perlakuan.


221

Varietas yang digunakan terdiri atas Anjasmoro dan Wilis(kedelai kuning), Detam-1 dan Detam -2 (kedelai hitam).Kadar air awal benih terdiri atas 7-8%, 9-10% dan 11-12%. Benih disimpan selama 4 bulan pada kemasanplastik PP pada suhu kamar 25-30oC. Peubah yangdiamati meliputi kadar air selama penyimpanan (KA),respirasi, daya hantar listrik (DHL) dan dayaberkecambah benih (DB).

Hubungan kuantitatif dan logik yang diperoleh daripercobaan dimasukkan ke dalam diagram alir untukmembentuk suatu model dalam bentuk input prosesdan output. Proses perangkaian peubah dalam sistemmenggunakan software Stella membentuk ModelConstruction Layer (MCL). Hubungan persamaanmatematik dalam MCL disusun dalam Equation Layer(EL) (Qadir 2012).

Simulasi dan Validasi

Simulasi model dilakukan untuk mengetahui tingkatketepatan (logik) model yang telah disusun, sehinggadapat ditentukan validitas model tersebut. Hasilpenelitian Hasbianto (2012) tentang penyimpananterbuka benih kedelai menunjukkan varietas, kadar airawal, viabilitas awal, suhu dan RH dapat dijadikan inputmodel. Input model yang digunakan dalam simulasipenelitian ini terdiri atas tingkat kelembaban ruangsimpan, suhu ruang simpan, ukuran benih,permeabilitas benih, kadar air awal dan viabilitas awalsimpan, sedangkan output simulasi terdiri atas kadarair benih, respirasi, tingkat kebocoran membran (dayahantar listrik), dan daya berkecambah setelah periodepenyimpanan (vigor daya simpan).

Verifikasi Model

Verifikasi dimaksudkan sebagai tahapan kegiatanpemodelan yang bertujuan untuk menilai kesesuaianhasil simulasi dengan hasil aktual. Hasil aktual diperolehdari percobaan penyimpanan dan pengujian benih.Handoko (2005) menjelaskan bahwa verifikasi modeldapat dilakukan melalui metode kualitatif dan kuantitif.Verifikasi model secara kualitatif di antaranyamenggunakan grafik yang dapat memvisualisasikanoutput model dengan pengukuran berdasarkan waktuatau periode tertentu, sehingga lebih luas dibandingkanmetode kuantitatif (uji statistik) yang perbandingannyaberdasarkan nilai pada titik tertentu. Berdasarkan hasilverifikasi kualitatif, nilai dugaan dinyatakanberkesesuaian jika nilai hasil dugaan (simulasi) beradadalam selang kepercayaan (1-α = 0,95) dari hasil aktual.Verifikasi model secara kuantitatif menggunakan ujistatistik, dengan membandingkan secara berpasangan(uji-t) hasil simulasi dengan hasil aktual pada periode

simpan yang sama. Berdasarkan verifikasi kuantitatif,hasil simulasi dinyatakan sesuai atau tidak berbedadengan hasil aktual jika p-value lebih besar dari α (0,05).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penyusunan model menggunakan dasar diagram alirsebagaimana disajikan pada Gambar 1. Diagram alirpenyimpanan benih mendeskripsikan proses yangterjadi selama penyimpanan benih, yang diawali olehproses penyerapan (absorpsi) uap air melalui kulit benih,sehingga meningkatkan kadar air benih. Peningkatankadar air benih menyebabkan pengaktifan enzimdehidrogenase, sehingga proses respirasi meningkat.Peningkatan proses respirasi berpengaruh terhadapkerusakan membran sel yang ditunjukkan oleh bocoranmetabolit benih kedelai. Peningkatan bocoran metabolitbenih berpengaruh terhadap proses perkecambahanbenih, hingga akhirnya menurunkan vigor daya simpan(VDS) benih. Proses-proses tersebut dipengaruhi olehvarietas, RH dan suhu, permeabilitas benih serta kondisiawal benih sebelum disimpan (vigor awal benih).

Keterangan:

Gambar 1. Diagram alir penyimpanan terbuka benih kedelai.


222

Penyusunan Model

Model sebagai penyederhanaan dari suatu sistemmemerlukan pembatasan, terutama terkait denganfaktor-faktor yang menjadi variabel dalam model yangdibentuk. Percobaan penyimpanan dan pengujian benihkedelai dilakukan untuk mempelajari perilaku benihpada penyimpanan terbuka. Perilaku benih diperlukanuntuk menentukan variabel-variabel yang dapatdijadikan sebagai input dan output model sertamenentukan hubungan antar komponen.

Perilaku empat varietas benih kedelai (Anjasmoro,Wilis, Detam-1 dan Detam-2) pada KA awal 9-10%ditunjukkan melalui peubah KA seperti tertera padaGambar 2.

Kadar air pada keempat varietas benih kedelai(Anjasmoro, Wilis, Detam-1 dan Detam-2) meningkatselama periode simpan 4 bulan. Meskipun terjadipeningkatan kadar air selama penyimpanan 4 bulan,benih keempat varietas kedelai masih dapatmempertahankan kadar airnya pada batas aman hinggaakhir periode simpan, yaitu ≤ 11%.

Perilaku respirasi dan daya hantar listrik empatvarietas benih kedelai pada penyimpanan terbukadengan kadar air awal 9-10% tertera pada Gambar 3.

Respirasi dan daya hantar listrik benih meningkatselama periode simpan 4 bulan. Proses respirasimenimbulkan peningkatan suhu yang berlangsungsecara perlahan. Pada kondisi penyimpanan yang baik,panas hasil respirasi sedikit memengaruhi kondisi benihpada penyimpanan, tetapi pada kondisi lembap,peningkatan panas hasil respirasi menimbulkankerusakan pada benih yang disimpan. Peningkatanrespirasi dan daya hantar listrik diduga terjadi karenaadanya peningkatan kadar air benih selamapenyimpanan. Respirasi dan daya hantar listrikmerupakan salah satu komponen penilaian deteriorasibenih.

Pengaruh varietas terhadap peningkatan respirasidan daya hantar listrik memberikan respon yangberbeda. Hal ini diduga berkaitan dengan komposisikimia benih antarvarietas, berbeda dengan kandunganprotein. Balitkabi (2012) menyebutkan kandunganprotein benih kedelai varietas Detam-1, Anjasmoro,Detam-2 dan Wilis berturut-turut 45,36%, 41,80-42,10%,45,58%, dan 37,0%.

Perilaku empat varietas benih kedelai pada kadarair awal 9-10% yang ditunjukkan melalui peubah dayaberkecambah (DB) disajikan pada Gambar 4.

Daya berkecambah sebagai tolok ukur vigor dayasimpan benih keempat varietas benih kedelai selamaperiode simpan 4 bulan cenderung menurun hinggaakhir periode simpan. Hal ini memberikan indikasiterjadinya penurunan mutu fisiologis benih kedelai yangdisimpan. Sebagain besar benih kedelai yang disimpanmampu mempertahankan viabilitasnya > 80% hinggaakhir periode simpan, yaitu benih dari varietasAnjasmoro, Wilis, dan Detam-2. Hal ini diduga berkaitandengan viabilitas awal benih sebelum simpan. Benih

Gambar 2. Kadar air empat varietas benih kedelai selamapenyimpanan terbuka.

Gambar 3. Respirasi dan DHL empat varietas benih kedelai.


223

Gambar 4. DB empat varietas benih kedelai selama penyimpananterbuka.

Gambar 5. DB benih kedelai varietas Anjasmoro pada KA awalberbeda selama penyimpanan terbuka.

kedelai yang disimpan dengan viabilitas awal tinggi (95-100%) memiliki periode simpan yang lebih panjangdibanding benih yang memiliki viabilitas sedang (80-95%). Jyoti dan Malik (2013) juga mengemukakan bahwamutu dan viabilitas benih selama penyimpananbergantung pada viabilitas awal benih dan teknikpenyimpanan.

Perilaku benih kedelai varietas Anjasmoro padakadar air awal yang berbeda yaitu pada KA awal 7-8%, 9-10% dan 11-12% ditunjukkan melalui peubah DBsebagaimana disajikan pada Gambar 5.

Daya berkecambah varietas Anjasmoro cenderungmenurun hingga akhir periode simpan. Meskipun terjadipenurunan DB, benih varietas Anjasmoro mampumempertahankan viabilitasnya > 80% hingga akhirperiode simpan. Penurunan DB benih kedelai selamaperiode simpan mengindikasikan turunnya mutufisiologis benih yang disimpan. Hal tersebut sesuaidengan pendapat Copeland dan McDonald (2004) yangmenyatakan bahwa proses mundurnya mutu fisiologisbenih terjadi secara berangsur-angsur dan kumulatifakibat perubahan fisiologis dan biokimia benih.

Hasil percobaan penyimpanan dan pengujian benihkedelai yang meliputi perilaku benih selamapenyimpanan menunjukkan varietas, kadar air awal,viabilitas awal, suhu dan RH dapat dijadikan input untukmodel yang disusun. Input tersebut mampu mem-prediksi perubahan pada output model, yaitu kadar airbenih, respirasi, dan vigor daya simpan benih.

Model pendugaan vigor daya simpan benih dapatdisusun berdasarkan persamaan yang menghubungkanantara nilai kadar air dengan respirasi benih kedelai.Kadar air dan respirasi benih berpengaruh terhadapmutu fisiologis benih selama penyimpanan.

Log CO2 = a(MC)-b ( Hall 1970)

Persamaan tersebut menggambarkan hubunganantara respirasi (CO2) dengan kadar air (MC). Konstantayang diperoleh dari hubungan tersebut adalah a (0,0630)dan b (0,616).

Pendugaan vigor daya simpan benih kedelaiberdasarkan nilai DHL menggunakan persamaan regresiyang menghubungkan antara nilai DHL dengan VDS

DHL

benih kedelai.

VDSDB = ki - (0,05662 + 0,0198*DHL -0,0029*DHL2)

Nilai dugaan VDSDB pada periode simpan adalah

viabilitas awal (ki) dikurangi dengan VDSDHL.

Hubungan kuantitatif yang digunakan untukmembangun model penyimpanan benih kedelai dapatdilihat pada Tabel 1.

Hubungan kuantitatif antarkomponen dari pustakadan percobaan penyimpanan benih dirangkai dalamModel Construction Layer - Stella (MCL-S) yang mengacupada penelitian Hasbianto (2012) dengan modifikasi.MCL-S untuk model dinamik penyimpanan benih kedelaidideskripsikan pada Gambar 6.

MCL penyimpanan benih terdiri atas conferter,conector, flow dan stocks. Conferter yang digambarkansebagai berfungsi untuk menyimpan konstanta, inputpersamaan, melakukan kalkulasi dari berbagai inputlainnya atau menyimpan data dalam bentuk grafis(tabulasi x dan y), misal input permeabilitas kemasan,RHout dan suhu. Conector yang dilambangkan sebagai→ berfungsi untuk menghubungkan conferter keconferter (KA ke respirasi), conferter ke flow (respirasike metabolit) dan stocks ke conferter (DHL ke VDS) darimodel. Aliran/flow yang dilambangkan dengan

berfungsi untuk menambah atau mengurangistok misal perubahan RH kemasan dan metabolit. Stocksdigambarkan sebagai merupakan hasil akumulasidari suatu aliran massa. DHL dan RHin adalah akumulasialiran yang berfungsi sebagai stocks.


224

P o : tekanan uap a ir jenuh Mo : K A aw al P r K emas an : perm eab ilitas k emas an A ben ih : luas permuk aan benih A kem asan : luas k emas an r ben ih : ja ri- ja ri ben ih R H out : R H luar k emas an k : koef . Div usit as benih R H in : R H da lam kem asan D v : d ivus itas benih

n t : jum lah uap a ir terserap beni h c dan n : kons tanta pers . Henders on

A : jum lah uap a ir udara ps : periode s impan Me : k adar a i r kes e imbangan k i : viab ilit as awal a dan b : k onstanta resp i ras i D HL : daya hanta r list rik D S : day a s imp an V DS : vigor daya k i : v iab ilitas aw al

Gambar 6. MCL penyimpanan benih kedelai.

Tabel 1. Hubungan kuantitatif antar komponen untuk membangunmodel.

Keterangan :n/t = jumlah air terserap per hari, g.hari-1; Ab = luas permukaankemasan; Rhout = RH luar; Rhin = RH dalam kemasan; Po = tekananuap jenuh air; Me = kadar air kesetimbangan; Mt = kadar airselama periode simpan; Mo = kadar air awa; n = 1.52; c untukvarietas kedelai = 3.20x10-5; T = temperatur; A = luas permukaanbenih, θ periode simpan (hari); k = koefisien divusivitas benihkedelai; r = jari-jari benih; Dv = divusivitas untuk varietas kedelaisebesar 10-11 m2.detik-1; v = viabilitas benih, σ = simpangan bakudistribusi frekuensi kematian benih pada periode tertentu, padalah periode simpan; Ki = intersep atau viabilitas awal sebelumsimpan; KE, CW, CH dan CQ = konstanta spesifik komoditas.Konstanta spesifik untuk komoditas kedelai berdasarkan Kruse etal. (2005) yaitu KE (7.748), CW (3.979), CH (0.053) dan CQ(0.000228).

Simulasi dan Verifikasi Model

Input yang digunakan untuk simulasi model terdiri atasvarietas, permeabilitas awal, jari-jari benih yang mewakiliukuran benih, kadar air awal dan viabilitas awal benih(Tabel 2). Penggunaan input model ini bisa disesuaikantergantung out put model apa yang akan dihasilkan.

Hasil simulasi dengan output model berupa kadarair dan respirasi empat varietas benih kedelai yangdisimpan selama periode simpan 16 minggu tertera padaGambar 7. Pola yang logik ditunjukkan oleh kadar airdan respirasi benih kedelai yang disimpan selamaperiode simpan 16 minggu. Kadar air dan respirasi padaempat varietas benih kedelai mengalami peningkatanselama periode simpan 4 bulan.

Hasil simulasi dengan output model berupa DHL danVDS

DB empat varietas benih kedelai yang disimpan selamaperiode simpan 16 minggu tertera pada Gambar 8.

Pola yang logik ditunjukkan pada DHL oleh adanyapeningkatan bocoran metabolit selama penyimpananbenih kedelai. Pola logik juga terdapat pada VDS

DB benihkedelai yang disimpan selama periode simpan 16minggu. Benih kedelai mengalami penurunan VDS

DB

selama periode simpan, yang mengindikasikan turunnyamutu fisiologis benih yang disimpan.


225

Verifikasi model penyimpanan terbuka benih empatvarietas kedelai dengan output KA tertera pada Gambar9. Verifikasi secara kualitatif menunjukkan adanyakesesuaian antara kadar air benih empat varietas kedelaihasil simulasi dengan aktual. Kesesuaian tersebut

didasarkan pada data hasil simulasi yang berada dalamselang kepercayaan (1- α = 0,95) dari hasil aktual hinggaperiode simpan 16 minggu. Hasil verifikasi nilai KA selama16 minggu menggunakan uji-t menunjukkan nilai p-value varietas Anjasmoro (0,512), Wilis (0,102), Detam-1(0,194) dan Detam-2 (0,051) yang masing-masing lebihbesar dari α (0,05), berarti hasil simulasi tidak berbedanyata (terdapat kesesuaian) dengan hasil aktual.

Verifikasi model pada penyimpanan terbuka benihempat varietas kedelai dengan output VDS

DB tertera padaGambar 10. Verifikasi secara kualitatif menunjukkanadanya kesesuaian antara VDS

DB empat varietas benih

kedelai hasil simulasi dengan aktual. Hasil verifikasi nilaiVDS

DB selama 16 minggu menunjukkan nilai p-valuevarietas Anjasmoro (0,429), Wilis (0,054), Detam-1 (0,208)dan Detam-2 (0,159) yang masing-masing lebih besardari α (0,05), berarti hasil simulasi tidak berbeda nyata(terdapat kesesuaian) dengan hasil aktual.

Gambar 7. Hasil simulasi kadar air dan respirasi benih empat varietas kedelai.

Tabel 2. Input simulasi model penyimpanan terbuka benih empatvarietas kedelai.

Uraian Anjasmoro Wilis Detam 1 Detam 2

Permeabilitas awal 33,83 33,75 42,99 41,05(μS/cm/g)Jari-jari 1 (mm) 4,32 3,54 3,78 3,69Jari-jari 2 (mm) 3,44 2,90 3,37 3,21Kadar awal (%) 8,00 8,00 8,00 8,00Viabilitas awal (%) 97,33 96,67 89,33 91,33

Jari-jari 1 adalah rata-rata r untuk dua sisi panjang benih kedelai.Jari-jari 2 adalah rata-rata r untuk dua sisi pendek benih kedelai.Pengukuran menggunakan jangka sorong digital denganketepatan dua digit.

Gambar 8. Hasil simulasi DHL dan VDSDB benih empat varietas kedelai.


226

Gambar 9. Kadar air benih empat varietas kedelai hasil simulasi dan aktual.

Gambar 10. VDSDB empat varietas benih kedelai hasil simulasi dan aktual.


227

KESIMPULAN

Perilaku kemunduran benih kedelai dapat ditunjukkanoleh peubah kadar air, respirasi, DHL dan DB (vigor dayasimpan). Kemunduran benih selama penyimpananterbuka diindikasikan oleh peningkatan KA, respirasi,DHL dan penurunan vigor daya simpan benih.

Model dinamik penyimpanan terbuka benih kedelaidapat menduga secara logik dan layak kadar air (KA)dan vigor daya simpan (VDS

DB) benih kedelai. VarietasAnjasmoro dan Wilis mampu mempertahankan vigordaya simpan 80% selama empat bulan penyimpanan.Varietas Detam-1 dan Detam-2 mengalami penurunanvigor daya simpan < 80% setelah disimpan selama 11minggu. VDS

DB benih pada akhir periode simpan untukvarietas Anjasmoro, Wilis, Detam-1 dan Detam-2 masing-masing adalah 84%, 80%, 68% dan 70%.

Model dinamik penyimpanan benih dapatdigunakan untuk menduga perilaku kemunduran benihberbagai varietas kedelai. Input model yang digunakanterdiri atas varietas, permeabilitas awal, jari-jari benihyang mewakili ukuran benih, kadar air awal dan viabilitasawal benih.

UCAPAN TERIMA KASIH

Disampaikan terima kasih kepada Badan Penelitian danPengembangan Pertanian, Kementerian Pertanian,Program Kerja Sama Kemitraan Penelitian danPengembangan Pertanian Nasional (KKP3N) Tahun2013, serta Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepadaMasyarakat (LPPM-IPB) atas bantuan dana penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

Arpah, M. 2007. Penetapan kadaluwarsa pangan. Departemen Ilmudan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian InstitutPertanian Bogor.

[Balitkabi] Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian. 2012. Deskripsi Varietas Unggul Kedelai. UnitProduksi Benih Sumber – Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian. Badan Penelitian danPengembangan Pertanian.

[BPS] Badan Pusat Statistik. 2014. Berita Resmi Statistik. No. 45/07/ Th. XVI, 1 Juli 2014. Diunduh tanggal 5 Agustus 2014.

Copeland, L.O., M.B. McDonald. 2001. Seed Science andTechnology. Washington. Chapman and Hall. ThomsonPublishing.

Ellis, R.H., T.D. Hong. 2006. Temperature sensivity of low moisturecontent limit to negative seed longevity-moisture contentrelationship in hermetic storage. Annals of Botany 97:785 –791.

Hall, D.W. 1970. Handling and Storage of Food Grains in Tropicaland Sub tropical Areas. FAO Agr. Dev. Paper No. 90.

Handoko. 2005. Quantitative Modeling of System Dynamics forNatural Resources Management. Southeast Asian RegionalCentre For Tropical Biology. Bogor.

Hasbianto, A. 2012. Pemodelan penyimpanan benih kedelai padasistem penyimpanan terbuka [tesis]. Sekolah Pascasarjana,Institut Pertanian Bogor.

Henderson, S.M., R.L. Perry. 1976. Agricultural Process Engineering.3rd. Edition, The AVI publishing co. Inc. Westport Connecticut.

Indartono. 2011. Pengkajian suhu ruang penyimpanan dan teknikpengemasan terhadap kualitas benih kedelai. GemaTeknologi 16(3) : 158-163.

Jyoti, C. P. Malik. 2013. Seed Deterioration. International Journalof Life Sciences Biotechnology and Pharma Research.2(3):374-385.

Koizumi, M., K. Kikuchi, S. Isobe, N. Ishida, S. Naito, H. Kano.2008. Role of seed coat imbibing soybean observed by micro-magnetic resonance imaging. Annals of Botany 102:343-352.

Kong, F., Chang, S. K. C. 2009. Statistical and kinetic studies of thechanges in soybean quality during storage as related tosoymilk and tofu making. Journal of Food Science 74 (2): 81-89.

Kruse, M., K.G. Ghiasi, S. Schmohl. 2005. The seed vaibility equationfor analysing seed storage behaviour. 7th ISTA Seminar onStatistics. University of Hohenheim.

Marwanto. 2004. Soybean seed coat characteristics and its qualitylosses during incubator aging and storage. Jurnal Ilmu-ilmuPertanian Indonesia 6:57-65.

Purwanti S. 2004. Kajian suhu ruang simpan terhadap kualitasbenih kedelai hitam dan kedelai kuning. J. Ilmu Pert. 11(1):22-31.

Qadir, A. 2012. Pemodelan pertumbuhan tanaman kedelai (Glycinemax L. Merrill) di bawah cekaman naungan [disertasi]. Bogor.Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Salinas, A.R., R.M.Craviotto, C. Beltran, V. Bisaro, M. Yoldjian. 2010.Electrical conductivity of soybean seed cultivars and adjustedmodels of leakage curves along the time. Revista Caatinga;Mossoro 23:1-7.

Shelar, V.R., R.S. Shaikh, A.S. Nikam. 2008. Soybean seed qualityduring storage: a review. Agric. Rev. 29:125-131.


228

model dinamik vigor daya simpan benih kedelai pada...

Documents