Pengujian Daya Berkecambah

Siti Fadhilah, SP., M.Si

Balai Besar Pengembangan Pengujian Mutu Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura

2018

Disampaikan dalam Bimbingan Teknis Petugas Pengambilan Contoh dan Analis Benih, Bogor 2-6 April 2018

REFERENSI

ISTA Rules 2018 ISTA Handbook of Seedling Permentan no. 635 Tahun2015

TUJUAN

3

Tujuan : menentukan potensi perkecambahan

maksimal suatu lot benih, yang selanjutnya dapat

digunakan untuk membandingkan mutu benih antar lot

yang berbeda serta menduga nilai pertanaman di

lapang

Tumbuh dan berkembangnya kecambah hingga tahap

dimana struktur pentingnya dapat mengindikasikan

kemampuan untuk tumbuh menjadi tanaman yang

sempurna (satisfactory) pada kondisi pertanaman yang

sesuai (favourable)

Prinsip Umum

• Benih yang digunakan pada pengujian daya berkecambah adalah dari benih murni yang diperoleh dari uji kemurnian atau benih murni sesuai dengandefinisi benih murni sesuai PSD.

• Pengujian dilakukan dengan ulangan, dan sesuai dengan persyaratanpengujian yang telah ditetapkan.

• Setiap ulang diperiksa, dan dikategorikan sesuai dengan berbagai kategoriyang telah ditentukan, kemudian dihitung untuk dilaporkan

Bahan dan Peralatan

• Wadah :

berbagai jenis wadah seperti plastik, kaca, metal atau keramik dapatdigunakan selama terbukti tidak beracun, bersih dan bebas dari mikroorganisme

• Germinator

Suhu konstan (20, 25, atau 30) + 2OC atau suhu berganti 2030OC +2OC ( 16 jam suhu 20OC dan 8 jam suhu 30OC)

Menjamin kelembaban tinggi : wet germinator, ditutup

Cahaya tidak mutlak 750-1250 lux TETAPI harus ada bila gelap membuatabnormal atau sukar evaluasi

• Media dan Air

Tempat tumbuhnya benih

Menyediakan pori untuk pertumbuhan akar, aerasi dan ketersediaan air

Tidak memberikan pengaruh negatif terhadap perkembangan kecambah

Dapat distandarisasikan

Spesifikasi

Komposisi

Retensi

pH

Konduktivitas

Kebersihan dan

bebas dari racun

Kertas, Pasir, media organik plus

partikel mineral

Mampu menahan air selama pengujianTersedia pori untuk aerasi dan akar

6.0 – 7.5 Media yang telah dibasahi air pengujian

<40 mS/m (400 µS/cm)

Bebas dari sisa benih, bakteri,

cendawan, dan bahan beracun

lainnya

■ Media perkecambahan sangat disarankan hanya sekali pakai

•Jika sangat sulit untuk mengecek seluruh spesifikasi media tumbuh, maka dapat digantikan dengan uji biologi seperti uji fitotoksik.

•Media pasir: minimal 90% harus lolos saringan denganukuran 2.0 mm.

■ Apabila terjadi infeksi berat pada media perkecambahan, maka dapat dilakukan penggantian media perkecambahan baru pada pengamatan antara

Saran: pH dan konduktivitas air sebaiknya juga dicek

CONTOH KERJA

9

• Fraksi benih murni (berdasarkan PSDN)

• 400 butir

• Diambil secara acak dapat menggunakan metode paruhan tangan

• Untuk kasus benih mahal dan jumlah terbatas:

• Minimal 100 butir dengan 25 atau 50 butir/ulangan

• Diberikan catatan: “contoh kirim hanya............ g dan tidak

menggunakan metode ISTA”

• Apabila terjadi kesalahan dalam perhitungan benih yang ditabur (kurang

atau kelebihan benih) hanya diperbolehkan 5 butir (+1,25%), jika lebih

maka pengujian harus diulang

10

a. contoh kerja digundukkan

b. Dengan penggaris benih, gundukkan tersebut dibagi dua

c. Hasil pembagian diberi jarak

d. Setiap gundukkan dibagi dua lagi hingga menjadi 4 bagian

e. Setiap bagian dibagi 2 lagi sehingga menjadi 8 bagian

f. Setiap bagian diambil contoh kerjanya sesuai dengan jumlah

benih tiap ulangan.

PEMATAHAN DORMANSI

1. Penyimpanan kering

2. Pemanasan pendahuluan

3. Pendinginan pendahuluan

4. Penggunaan Cahaya

5. KNO3 0,2%

6. GA3

7. Pembungkusan dengan

polietilen

Kekerasan Benih :

1. Perendaman air 24 – 48 jam

2. Skarifikasi mekanis di dekat ujung kotiledon

(tidak melukai embrio)

3. Skarifikasi asam : asam sulfat, asam nitrit

Pencucian pendahuluan

Mencuci dibawah air mengalir pada suhu

25+2OC sebelum pengujian daya berkecambah,

kemudian benih dikeringkan pada suhu 20 – 25 OC (contoh: Beta vulgaris)

Menghilangkan struktur terluar

Menghilangkan lemma dan palea pada Poaceae

tertentu

Menghilangkan Zat Penghambat

METODE PENGUJIAN

13

PASIR BETWEEN PAPER/

ANTAR KERTAS

PLEATED PAPER/

KIPASTOP PAPER/

DIATAS KERTAS

Suhu tetap : 20,

25 atau 30 OCSuhu berganti 20

30 OC

METODE DAN EVALUASI KECAMBAH

WAKTU EVALUASI

EVALUASI KECAMBAH

Istilah dan Definisi• Kecambah Normal :

Kecambah yang menunjukkan potensi untuk berkembang menjadi tanaman yang sempurnaketika ditumbuhkan pada kondisi yang optimum.

• Kecambah Abnormal :

Kecambah yang tidak menunjukkan potensi untuk berkembang menjadi tanaman normal padakondisi yang optimum

• Benih Keras :

benih yang tetap keras pada akhir pengujian daya berkecambah, karena benih tidak menyerap air

• Benih Segar :

benih, yang karena dormansi, gagal berkecambah pada akhir pengujian daya berkecambah, tetapi benih tetap bersih, segar dan memiliki potensi untuk berkembang menjadi kecambah normal (mampu berimbibisi)

• Benih Mati :

Benih yang sampai pada akhir pengujian daya berkecambah tidak termasuk kategori benih keras, benih segar atau tidak berkecambah (biasanya lunak dan berubah warna, atau kadang-kadang berjamur)

Evaluasi kecambah

Struktur penting kecambah :

Sistem perakaran

Shoot axis (hipokotil, epikotil, mesokotil, terminal bud )

Kotiledon

Koleoptil

o Kategori kecambah:

Kecambah normal

Kecambah abnormal

Benih keras

Benis segar

Benih mati

19

ATURAN 50% Evaluasi kotiledon dan daun primer

Jaringan kotiledon:

kecambah dianggap normal jika setengah atau lebih jaringan total kotiledon berfungsi

Kecambah dianggap abnormal jika lebih dari setengah jaringan kotiledon hilang, nekrotik, busuk atau mengalami pemudaran warna

Daun primer

• daun primer harus dievaluasi pada spesies seperti Phaseolus

• Kecambah dianggap normal jika setengah atau lebih jaringan daun primer berfungsi

• Kecambah dianggap abnormal jika kurang dari setengan jaringan daun primer hilang, nekrotik, busuk atau mengalami pemudaran warna

Aturan 50% tidak berlaku jika:

Kedua titik menempelnya kotiledon pada kecambah atau terminal bud nekrotik atau busuk

Salah satu titik menempelnya kotiledon nekrotik atau busuk, sedangkan kotiledon lainnya tidak utuh

Kecambah sempurna:

kecambah dengan semua struktur esensialnyaberkembang baik, lengkap, seimbang (proporsional) dan sehat.

Kecambah dengan sedikit kerusakan ataukekurangan:

kecambah yang memiliki cacat ringan pada strukturesensialnya, namun bagian lainnya menunjukkanperkembangan yang baik dan serupa denganperkembangan kecambah sempurna pada pengujianyang sama.

Kecambah dengan infeksi sekunder:

kecambah yang sesuai dengan salah satu kategori di atas, tapi terinfeksi oleh cendawan atau bakteri yang berasal dari sumber lain, tidak dari benih tersebut.

Kriteria Kecambah Normal

Kecambah rusak, yaitu kecambah dengan satu atau lebih

struktur esensialnya tidak ada atau rusak parah.

Kecambah atau struktur esensial yang berubah bentuk

atau tidak proporsional, yaitu pertumbuhan lemah atau

mengalami gangguan fisiologis.

Kecambah busuk, yaitu kecambah yang salah satu struktur

esensialnya terkena penyakit atau busuk akibat infeksi

primer sehingga menghambat perkembangannya menjadi

kecambah normal.

Kriteria Kecambah Abnormal

Kode abnormalitas kecambah adalah sebagai berikut :

0 Abnormalitas keseluruhan

00 Kecambah:

00/01 berubah bentuk

00/02 retak

1 Abnormalitas pada sistem perakaran

11 Akar primer:

11/01 kerdil

11/02 pendek dan menebal

12 Akar seminal:

12/01 pendek dan menebal, lemah atau tidak ada

2 Abnormalitas dari sistem tunas

21 Hipokotil, epikotil atau mesokotil:

21/01 pendek dan tebal

3 Abnormalitas kotiledon dan daun primer

31 Kotiledon (terapkan aturan 50%):

31/01 bergelombang atau keriting

31/02 berubah bentuk

4 Abnormalitas kotiledon dan daun primer

41 Koleoptil:

41/01 pendek gemuk atau berubah bentuk

42 Daun primer:

42/01 panjang kurang dari setengah koleoptil

42/02 tidak ada

KATEGORI PERKECAMBAHAN

ISTA membuat klasifikasi menjadi 2 kategori yaitu :

Tanaman pangan dan hortikultura A

Tanaman tahunan dan kehutanan B

KATEGORI A DAN B DIBAGI MENJADI BEBERAPA GRUP DENGAN

KRITERIA SBB :

a. Sistimatik 1. Monokotil

2. Dikotil

3. konifera

b. Tipe

perkecambahan1. Epigeal

2. Hipogeal

c. Perkembangan titik

tumbuh1. Tanpa perpanjangan epikotil

2. Dengan epikotil yang memanjang

3. Tidak ada perpanjangan epikotil, titik

tumbuh tertutup lapisan /sheath

/epikotil

4. Tuberous hipokotil

SISTEM PERAKARAN YANG BERKAITAN DENGAN EVALUASI KECAMBAH

1. Akar primer sangat penting

2. Akar skunder dapat menggantikan akar primer

3. Terdapat beberapa akar seminal

Contoh Grup A.2.1.2.2

A.2.1.2.2 dari kategori tanaman pangan dan hortikultura

A.2.1.2.2 dikotil

A.2.1.2.2 tipe perkecambahan epigeal

A.2.1.2.2 terdapat perpanjangan epikotil

A.2.1.2.2 akar skunder dapat menggantikan akar primer yang

berfungsi

KATEGORI A . TANAMAN PANGAN DAN HORTIKULTURA

Tipe perkecambahan Grup perkecambahan Genus

Seedling group A-2-1-2-2

A. Tanaman Pertanian dan Hortikultura

2. Dikotil

1. Epigeal

2. Dengan perpanjangan epikotil

2. Akar sekunder dapat menggantikan akar primer

Arachis, Glycine, Phaseolus, Vigna

Contoh 1. Kecambah Kacang Tanah

Tidak ada akar primer dan

akar sekunder tidak cukupTerminal bud rusak Hipokotil membetuk loop

Contoh 2. Kacang Buncis

Tidak ada terminal bud

(pengujian di pasir)

Terminal bud berubah

bentuk (di pasir)

Terminal bud rusak

(pengujian di kertas)

Tidak ada hipokotil

(pengujian di pasir)Hipokotil membentuk loop

(pengujian di pasir)

Hipokotil terbelah

(pengujian di pasir)

Epikotil terbelah

(pengujian di pasir)

Kecambah berwarna

kuning/putih (pengujian

di pasir)

Akar primer pendek dan

akar sekunder tidak cukup

(pengujian di pasir)

A-1-2-3-2 Monokotil

perkecambahan hypogeal

Akar primer dapat digantikan dengan akar sekunder,

Genus yang mewakili pada grup ini adalah Zea

Genera tambahan adalah Oryza, Sorghum

Bagian kecambah yang tumbuh ke arah cahaya dan menjadi hijau

adalah daun primer biasanya tertutup dalam seludang seperti kaca

yang disebut koleoptil.

Lolium spp. (abnormal tipe 00/01).

Kecambah berubah bentuk

Sumber: ISTA, 2006

Lolium spp. (abnormal tipe 00/06).

Kecambah berwarna kuning atau putih

Sumber: ISTA, 2006

Normal Abnormal Abnormal Normal Abnormal Abnormal

PENGUJIAN ULANG

38

2. Fitotoksik/ Banyak

terserangpenyakit

1. Hasilpengujian

menunjukkanbenih masih

dorman (>5%)

3. Sulit melakukan

evaluasi

Pematahan dormansi

Metode alternatif

Metode alternatif

Hasil

Terbaik

39

5. Tidak toleranantar 4 ulangan

4. Kesalahandalam

pengujian

Metode yang

sama/alternatif metodeHasil uji

ulang

Metode yang samaRata-rata

hasil kedua

pengujian

PERHITUNGAN DAN

PELAPORAN

PERHITUNGAN

41

Hitung dan rata-ratakan

Kecambah kembar/multigerm seed unit 1 kecambah

normal

Buat prosentase dalam angka bulat

0,5 atau lebih dibulatkan ke atas

Jumlah prosentase 100

Semua kategori diisi

Dilaporkan bila toleran antar 4 ulangan

Prosedur pembulatan

42

Bulatkan persentase kecambah normal (xx.0 dan xx.25

kebawah; xx.50 dan xx.75 keatas)

Jumlahkan dengan sisanya

Selesai

Cari nilai desimal tertinggi diantara AB, BK, BS, BM

Nilai desimal samaPrioritas pembulatan AB, BK,

BS, BM

Bulatkan desimal tertinggi

≠100

100

Jumlahkan

100

z

Contoh pembulatan

43

Kec.

Normal

Kec.

Abnormal

Benih

Keras

Benih

Segar

Benih

Mati

total

Rata-rata 90.25 2.5 2.5 3 1.75

Pembulatan 90 3 2 3 2 100

Rata-rata 90.50 2.50 2.50 2.75 1.75

Pembulatan

Rata-rata 91.25 3.25 0.0 2.25 3.25

Pembulatan

Rata-rata 89.50 5.50 0.0 2.50 2.50

Pembulatan

Tabel Toleransi Antar Ulangan4x100 butir

44

Persentase rata-rata Toleransi Persentase rata-rata Toleransi

99 2 5 87 – 88 13 – 14 13

98 3 6 84 – 86 15 – 17 14

97 4 7 81 – 83 18 - 20 15

96 5 8 78 – 80 21 – 23 16

95 6 9 73 – 77 24 – 28 17

93 – 94 7 – 8 10 67 – 72 29 – 34 18

91 – 92 9 – 10 11 56 – 66 35 – 45 19

89 - 90 11 - 12 12 51 - 55 46 - 50 20

Cara Pengecekan toleransi

45

Persentasekan setiap ulangan pada pengujian

Rata-ratakan kecambah normal seluruh ulangan

Tentukan nilai toleransi berdasarkan rata-rata yang diperoleh pada

tabel ISTA

Cari selisih antara persentase tertinggi dan terendah antar ulangan

Apabila selisih persentase kecambah normal < toleransi diterima

Apabila selisih persentase kecambah normal > toleransi diulang

Ulang

an

% kecambah normal

1 88 95

2 92 92

3 94 93

4 90 82

rata2 91 90.5

Toleransi untuk % DB 91 = 11

Selisih antar ulangan tertinggi dan

terendah:

94 – 88 = 6 diterima

95 – 82 = 13 diulang

PELAPORAN

46

1. Durasi pengujian

2. Persentase kecambah normal, abnormal, benihkeras, benih segar dan mati (bilangan bulat)

3. Metode : jenis media, suhu, perlakuan

4. Jumlah benih (jika kurang dari 400)

5. Semua kategori diisi (tidak ada yg dikosongi atau -)

6. Tipe abnormalitas kecambah

47

7. Uji TZ untuk verifikasi benih segar dari uji DB :

◦ Benih viable dilaporkan dalam kolom benih segar

◦ Benih non-viable ditambahkan ke kategori mati

8. Jika pelanggan meminta pengujian dihentikan sebelum akhir periode hanya persentase

kecambah normal yang dilaporkan, kategori yang lain N

TERIMA KASIH