PENYIMPANAN BENIH ALUR DALAM PROSESING BENIH PEMANENAN PENGERINGAN

PENYIMPANAN BENIH

ALUR DALAM PROSESING BENIH PEMANENAN PENGERINGAN PERONTOKAN / PEMIPILAN PERLAKUAN BENIH (Seed Treatment) SORTASI PEMBERSIHAN PENGEMASAN

PENYIMPANAN BENIH TUJUAN • mempertahankan viabilitas maksimum benih dalam suatu periode simpan tertentu MAKSUD • menyediakan benih untuk musim tanam berikutnya atau pelestarian benih tanaman

BENIH DIKELOMPOKAN MENJADI : BENIH ORTHODOK • Viabilitas benih orthodok meningkat dengan berkurangnya kadar air dan suhu penyimpanan. BENIH REKALSITRAN • Benih rekalsitran tidak dapat dikeringkan tanpa berbahaya dan mempunyai masa viabilitas yang pendek

PENGGOLONGAN BENIH BERDASARKAN : BENIH BERDASARKAN UMUR BENIH BERDASARKAN PERIODE SIMPAN MIKROBIOTIK, umur 3 tahun PENYIMPANAN JANGKA PENDEK (1 -9 BULAN) MESOBIOTIK, Umur 3 -15 tahun PENYIMPANAN JANGKA MENENGAH (1824 BULAN) MAKROBIOTIK, Umur > 15 tahun PENYIMPANAN JANGKA PANJANG (3 -10 TAHUN)

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI DAYA SIMPAN BENIH Faktor benih (faktor dalam) • Jenis dan sifat benih • Viabilitas awal benih • Faktor komposisi benih • Tingkat kerusakan benih • Tingkat kadar air benih Faktor lingkungan fisik • kelembaban • Temperatur • Gas ruang simpan Faktor organisme hidup di ruang simpan • Serangga • Tikus • mikroorganisme

KELEMBABAN • Kelembaban nisbi adalah ukuran uap air dalam udara relatif terhadap jumlah uap air jenuh dalam udara pada temperatur tertentu. • Meningkatnya temperartur udara mengakibatkan daya ikat uap air juga TEMPERATUR • Secara umum, semakin tinggi temperatur semakin cepat benih menglami kemunduran • Tungau tidak berkembang 5 o. C dan serangga tidak berkembang di bawah 15 Oc • Sebagian besar jamur penyimpanan tidak berkembang dibawah temperatur 0 o. C • Pengaruh temperatur terhadap organisme berkorelasi dengan kadar air

PENYIMPANAN TRADISIONAL PENYIMPANAN MODERN Tanpa tutup : tonggak vertikal Disimpan dalam karung dan diletakkan di gudang Dengan tutup : lumbung sederhana Disimpan secara bulk dalam silo

Harrington (1960) mengajukan kaidah Thumb Rules yang menghubungkan kadar air benih dan suhu dengan masa hidup benih Kaidahnya (1972) menyatakan bahwa setiap kenaikan suhu penyimpanan sebesar 5 o. C dan setiap kenaikan kadar air sebesar 1 %, maka masa hidup benihnya diperpendek setengahnya Kaidah pertama berlaku untuk suhu penyimpanan antara 0 – 50 o. C. Kaidah kedua berlaku untuk kadar air antara 5 – 14 %.

Benih yang disimpan pada kadar air > 14 % akan meningkatkan respirasi, pemanasan, dan serangan jamur Pada suhu < 5 %, akan merusak struktur membran, mempercepat kemunduran benih Penyimpanan sebagian besar benih pada kadar air antara 5 – 6 % nampaknya ideal untuk memaksimalk an daya hidup. Benih bersifat higroskopis, sehingga pada setiap keadaan kadar air benih selalu mengadakan keseimbangan dengan udara di sekitarnya.

Jenis Kubis Wortel Selada Peterseli Caisin Daya Kec. (%) 90 65 63 56 99 Daya Kec setelah disimpan 11 bulan pada suhu berbeda 0 10 -13 20 -22 27 -28 72 57 61 32 91 71 51 51 32 89 63 45 55 31 86 53 42 50 28 89

Penyimpanan hampa udara dan komposisi gas yang diatur Barley : semakin tinggi kadar oksigen lingkungan penyimpanan, semakin cepat menurunnya vibilitas benih (Roberts dan Abdalla, 1968) Bunga-bungaan : benih yang disimpan tertutup dalam gas CO 2 hanya menurun 30 %, sedang yang disimpan di ruang terbuka telah hilang viabilitasnya Lewis, 1953).

Penggunaan gas nitrogen dan hampa udara pada penyimpanan tertutup tidak lebih menguntungkan dibanding penggunaan udara biasa (Iseley dan Bass, 1960). Semanggi yang disimpan pada hampa udara dan dalam gas nitrogen berumur lebih pendek dibanding disimpan dalam udara terbuka (Davies, 1956)

Kedelai yang disimpan pada kondisi hampa udara daya kecamabah 100%, sedang yang tersimpan di ruang tertutup tanpa oksigen daya kecambah 93 %.

Pengaruh cahaya terhadap daya simpan Tidak ada pengaruh positip dari cahaya terhadap daya simpan kecuali adanya penurunan kadar air benih.

Kemunduran benih (deterioration) Deteriorasi adalah menurunnya daya kecambah dan vigor benih selama dalam penyimpanan. Benih adalah makhluk hidup, sehingga suatu saat akan mengalami kematian Proses kematian benih tidak dapat dicegah, yang dapat dilakukan adalah memperlambat kematiannya.

KONSEP KEMUNDURAN BENIH Kemunduran benih suatu proses yang tidak dapat ditawar. Semua yang hidup pasti mengalami kemunduran dan mati. Kemunduran benih merupakan suatu proses yang tidak dapat diubah. Sekali kemunduran benih telah terjadi, proses katabolisme tidak dapat dibalik Kemunduran benih bervariasi diantara populasi

GEJALA KEMUNDURAN BENIH GEJALA FISIOLOGIS : Hilangnya aktivitas enzim: aktivitas enzim tertentu yang berkaitan dengan perombakan cadangan makanan atau biosintesis jaringan baru Menurunnya respirasi: respirasi merupakan gabungan ekspresi dari aktivitas sejumlah kelompok enzim dalam merombak cadangan makanan.

Meningkatnya bahan terlarut benih: benih yang mengalami kemunduran bahan terlarut benih meningkat jika benih direndam. Meningkatnya kandungan asam lemak bebas: meningkatnya asam lemak terutama akibat aktivitas jamur dan umumnya terjadi apda benih dengan kadar air > 12 %.

GEJALA PENAMPILAN : Turunnya penampilan selama perkemcambahan. Tertundanya kecambahan muncul, lambatnya pertumbuahan bibit, hilangnya potensi pemunculan benih. Menurunnya ketahanan terhadap stress lingkungan selama perkecambahan dan awal pertumbuhan

HUBUNGAN PERUBAHAN WARNA DENGAN PENUAAN BENIH Kulit benih beberapa spesies tanaman menjadi coklat pada bening yang tua, terutama jika disinari. Penuaan juga berkaitan dengan pencoklatan pada embrio yang berkaitan dengan warna kulit, perkecambahan dan vigor.

TEORI KEMUNDURAN BENIH Beberapa teori yang didasarkan pada prinsip- prinsip genetik dan fisiologis, telah banyak diajukan untuk menerangkan proses kemunduran benih.

KEMUNDURAN BENIH PERUBAHAN PADA STRUKTUR PROTEIN Ewart (1998) membuat teori, bahwa masa hidup benih tidak tergantung pada ketersediaan cadangan makanan, tetapi tergantung pada berapa lama molekul proteinnya, hasil penguraian protoplasma sewaktu benihnya mengering, dapat bergabung kembali menjadi protoplasma yang aktif bila benihnya menyerap air.

KEMUNDURAN BENIH BERKURANGNYA CADANGAN MAKANAN Alasan yang diberikan Harrington (1960 b) mengapa benih yang masih memiliki cadangan makanan yang cukup namun mati juga adalah karena terjadi kerusakan pada sistem pengangkutan makanannya.

KEMUNDURAN BENIH PEMBENTUKAN ASAM LEMAK Beberapa bukti menunjukkan, bahwa kematian benih sering disertai dengan terbentuknya asam lemak. Pada benih berkadar air 8 hingga 9% yang disimpan selama 700 hari, daya kecembahnya berkurang 8% dan kandungan asam lemaknya meningkat 14 satuan.

KEMUNDURAN BENIH AKTIVITAS ENZIM Telah banyak usaha dilakukan untuk menggunakan aktivitas enzim sebagai pengukur viabilitas benih. Namun, baru beberapa jenis enzim yang terdapat di dalam benih yang telah diselidiki. Leggatt (1929 -1930) mendapatkan suatu kolerasi antara aktivitas enzim katalase dengan daya kecambah benih gandum.

KEMUNDURAN BENIH PERUBAHAN KROMOSOM Akhir-akhir ini telah dilaporkan adanya perubahan kromosom pada benih tua dari berbagai jenis benih, di antaranya: Crepis spp (Navashin, 1933; Navashin dan shkvarnikov, 1933; Navashin dan Gerassimowa, 1936), jagung (Peto, 1933), bawang (Nichols, 1941; 1942)

KEMUNDURAN BENIH Teori mutagen atau aberasi khromosom Ekstra benih tua dapat menyebabkan benih segar bermutasi; Laju mutasi meningkat dengan semakin menuanya benih; Kondisi penyimpanan yang baik tidak terbentuk mutagen, sebab biasanya kejadian terbentuknya mutagen yang teramati ditemukan pada benih yang telah terkena suhu tinggi, kelembaban nisbi tinggi atau keduanya.

KEMUNDURAN BENIH KERUSAKAN MEMBRAN Menurut Villiers (1973), kerusakan mula-mula yang menyebabkan benih tua tidak dapat berkecambah, merupakan kerusakan di luar sel. Pada waktu benih diimbibisi untuk dikecambahkan, kerusakan membran dan sistem enzim oleh redikel bebas dapat mempengaruhi proses metabolit pentingnya.

KEMUNDURAN BENIH RESPIRASI Teori mengenai kemunduran benih, kecuali mengenai asam lemak, selalu dihubungkan dengan respirasi. Respirasi meningkat sejalan dengan kenaikan kadar air benih, tetapi lajunya sangat rendah pada kadar air 4 hingga 11% (Bally, 1940; Harrington, 1963). Biasanya pada suhu 32°C dan kelembaban nisbi 90% viabilitas benih hilang dalam waktu kurang dari tiga bulan.

Perubahan yang Menyertai Kemunduran Benih PERUBAHAN KIMIAWI Setelah kemasakan tercapai, perubahan proses kimiawi terus berlangsung, proses katabolik mendominasi, dan kemunduran menjadi tampak. Perubahan katabolik berlangsung lebih lambat pada suhu dan kelembaban nisbi yang rendah dibanding pada suhu dan kelembaban nisbi yang tinggi.

DAYA KECAMBAH DAN VIGOR Sejak zaman pra-sejarah, manusia telah mengetahui, bahwa daya kecambah benih semakin menurun sejalan dengan bertambahnya umur benih (James, 1967).

Vigor disini dihubungkan dengan kekuatan benih atau kekuatan kecambah, kemampuan benih untuk menghasilkan perakaran dan pucuk yang kuat pada kondisi yang tidak menguntungkan serta bebas dari serangan mikroorganisme.

PERUBAHAN SITOLOGIS Salah satu dari perubahan yang berhubungan dengan penuaan benih adalah alberasi kromosom, yang sering dianggap sebagai pengaruh mugaten. De Vries dipercaya atas penemuan mutasinya pada benih menua tahun 1901 (Kostoff, 1935). Menurut James (1967), bila benih disimpan pada kondisi yang menguntungkan, maka tidak mungkin ditemukan abrasi sitologis.

MAINTAINING SEED VIABILITY AND VIGOR RULE OF THUMB : STORED SEED BEST MAINTAINS VIABILITY AND VIGOR WHEN THE COMBINATION OF AIR TEMPERATURE IN DEGREES FAHRENHEIT AND PERCENT RELATIVE HUMIDITY OF THE AIR IS 100 OR LESS THUS A SEED STORAGE RELATIVE HUMIDITY OF 30% OR LESS AT A TEMPEARTURE OF 70 o. F OR LOWER WOULD MAINTAIN VIABILITY AND VIGOR IN THE SEED OF MOST PLANT TYPES

MOISTURE CONTENT EFFECTS OF MOISTURE CONTENT IN SEEDS SEED MOISTURE CONDITION 4 -8 % LITTLE OR NO INSECT ACTIVITY (TOO DRY FOR MOST INSECT) 10 -12% SATISFACTORY TO STORE MOST SEEDS IN OPEN STORAGE AND IN CLOTH BAGS OR MOISTURE-RESISTANT CONTAINERS 14 -16% FUNGI MAY GROW FARMFUL TO SEEDS OF MANY PLANT KINDS 18 -20% SEED DECLINES RAPIDLY IN VIABILITY AND VIGOR BECAUSE OF SEED RESPIRATION AND MICROBIAL ACTIVITY 24 -60% SEEDS MAY ROT 46 -60% GERMINATION BEGINS

BANGUNAN PENYIMPAN BENIH Melindungi benih terhadap air Melindungi benih terhrhadap kontaminasi Memberikan perlindungan terhadap tikus Memberikan perlindungan terhadap serangga Memberi perlindungan terhadap cendawan Memberikan perlinsungan terhadap kebakaran

BANGUNAN PENYIMPANAN BENIH TERKENDALI Bangunan penyimpanan benih yang aman perlu sistem pengendalian suhu dan kelembaban. Dinding, langit-langit dan lantai ruang harus memiliki insulasi panas dan penyekat uap air Ruang penyimpan berpendingin tidak boleh berjendela, pintu harus benar-benar terinsulasi dan tertutup rapat