Oleh :

Dwithree Desfajerin D., SP., MP.

PBT BBPPTP Surabaya

Tanaman kapas (Gossypium hirsutum L.) merupakan salah satu komoditas perkebunan yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Serat kapas adalah bahan baku utama industri tekstil dan produk tekstil (ITPT). Di negara-negara beriklim tropis peranan serat kapas masih lebih besar dari pada serat sintesis karena tekstil yang terbuat dari kapas bersifat menghangatkan di kala dingin dan menyejukkan di kala panas (menyerap keringat). Kebutuhan serat kapas untuk industri tekstil di Indonesia terus meningkat sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk.

Masalah utama yang dihadapi oleh perkapasan nasional adalah rendahnya produksi nasional. Berdasarkan Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian (2019), produksi kapas Indonesia sedikit meningkat 6,32% dari tahun 2017 (332 ton) ke 2018 (353 ton). Namun begitu produksi tersebut masih jauh dari pemenuhan kebutuhan rata-rata nasional yang mencapai 500.000 ton per tahunnya. Oleh karena itu, kebutuhan bahan baku untuk industri tekstil nasional masih bergantung pada kapas impor.

Pemerintah terus berupaya agar petani kapas tidak menyurutkan minatnya dalam memproduksi kapas. Salah satu upaya pemerintah adalah dengan membangun kemitraan petani kapas dengan perusahaan pengelola yaiu menghubungkan petani dengan pengelola serat kapas sehingga petani bermitra dengan industri tekstil untuk menjadi industry siap pakai. Selain itu pemerintah melalui APBN juga memfasilitasi petani kapas dengan bantuan benih dan pupuk serta memberikan upah tenaga kerja yang berupa padat karya. Pemberian bantuan benih kepada petani kapas harus ditunjang oleh ketersediaan benih bermutu.

Benih merupakan sarana produksi utama dalam budidaya tanaman karena dalam benih terdapat kandungan materi genetik dan kandungan kimiawi yang merupakan komponen kritis dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kandungan materi genetik ini akan mewarisi sifat-sifat genetik yang dimiliki tetuanya. Kandungan kimiawi benih akan berpengaruh pada proses awal pertumbuhan tanaman. Apabila kandungan kimiawi benih tidak maksimal dikarenakan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap proses pembentukan benih tidak mendukung, maka benih tersebut tidak bisa tumbuh menjadi tanaman normal.

Kendala dalam penyediaan benih bermutu adalah kemunduran benih selama penyimpanan. Kemunduran benih merupakan proses penurunan mutu secara berangsur-angsur dan kumulatif serta tidak dapat balik (irreversible) akibat perubahan fisiologis yang disebabkan oleh faktor dalam benih. Proses penuaan atau mundurnya vigor secara fisiologis ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, penurunan, pemunculan kecambah di lapangan (field emergence), terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatnya kepekaan terhadap lingkungan ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman (Copeland dan McDonald, 2001).

Salah satu cara mengetahui percepatan penurunan kualitas benih adalah melalui pengusangan dipercepat (accelerated aging). Accelerated aging (AA) dapat dilakukan melalui perlakuan fisik menggunakan suhu dan kelembaban tinggi atau perlakuan kimiawi dengan menggunakan uap jenuh etanol. Tingkat deraan dalam AAakan menghasilkan satu seri data, mulai dari vigor benih awal hingga kematiannya. Seri data tersebut dapat menggambarkan perubahan vigor benih yang terjadi selama penyimpanan. Perubahan vigor benih dapat diikuti dengan perubahan indikator mutu benih yang lain baik fisik, fisiologis, maupun biokimia.

AAmerupakan metode pengujian vigor yang dianggap berkorelasi dengan berbagai kondisi lingkungan perkecambahan di lapang. Metode pengujian vigor ini juga telah terstandart ISTA untuk pengujian vigor benih kedelai (suhu 41^oC, kelembaban 100%, periode 72 jam). Lingkungan sub-optimum yang diberikan kepada benih dianggap sebagai suatu cara simulasi lingkungan yang dapat menyebabkan kemunduran benih dalam penyimpanan sesuai dengan kondisi sebenarnya. Demir dan Mavi (2008) menunjukkan bahwa AA dapat digunakan sebagai uji prediksi daya simpan benih semangka, melon dan mentimun yang menghasilkan perubahan dalam benih pada tingkat sel seperti yang penyimpanan jangka panjang dalam waktu singkat. 

Benih kapas merupakan benih berminyak (oily seed) dan sangat rentan terhadap kerusakan. Kimia dan susunan minyak dalam benih mempengaruhi kerentanan benih terhadap kemunduran. Proses kemunduran benih tersebut melibatkan peroksidasi, yang memungkinkan bahwa benih dengan kandungan asam lemak bebas tinggi rentan terhadap kemunduran benih (Bewley, et al., 2006). Benih kapas memiliki indeks daya simpan relatif rendah yaitu sama dengan satu, artinya benih masih dapat berkecambah sebesar 50% setelah disimpan 1-2 tahun (Copeland dan McDonald, 2001). Di Indonesia musim tanam kapas hanya sekali dalam satu tahun, artinya hasil panen benih minimal akan dipergunakan pada tahun berikutnya. Dengan kondisi tersebut maka pendugaan daya simpan benih kapas yang mudah, cepat dan akurat sangat dibutuhkan dalam proses penanganan benih sebelum dan selama penyimpanan. Selain itu perlu  dukungan data teknis sehingga metode AA untuk pengujian vigor dan pendugaan daya simpan benih kapas dapat dipertimbangkan secara ilmiah dan diterima sebagai metode resmi dalam ISTA Rules.

Pengusangan dipercepat (accelerated aging) pada benih kapas

Percobaan AA pada benih kapas telah banyak dilakukan. Masing-masing percobaan menggunakan varietas, metode AA dan periode deraan yang berbeda-beda. Perbedaan genetik dan kualitas benih akan memberikan hasil yang berbeda terhadap perlakuan AA.

Pengaruh AA pada benih kapas telah dilakukan oleh Basra et al. (2000) perlakukan AA pada suhu 40-48^oC dan kelembaban 80-90% selama 0, 2, 3, 10, dan 20 hari. Hasil dari penelitian tersebut adalah AA sampai 3 hari tidak berpengaruh pada perkecambahan, namun pada peningkatan periode AA berikutnya yaitu 10 hari hampir tidak ada benih yang berkecambah. Hal tersebut diikuti dengan parameter perkecambahan lain seperti panjang akar dan batang, ratio batang akar dan area kotiledon. Pada periode AA 2 hari, DHL benih kapas   menurun, namun kemudian terus meningkat sejalan dengan peningkatan periode AA. DHL yang tinggi merupakan indikasi kerusakan penyerapan membran sel. Penuaan benih akibat AA juga ditandai dengan beberapa indikator biokimia seperti asam lemak bebas dan peroksidasi lipid. Kandungan asam lemak bebas benih kapas meningkat sejalan periode AA. Sedangkan peroksidasi lipid meningkat pada periode 2 hari AA dan menurun pada periode selanjutnya.

Tingkat suhu dan kelembaban yang berbeda pada metode AA akan menghasilkan hasil yang berbeda. AA pada suhu 40^oC dan kelembaban 100% dengan periode deraan 24, 48, 72 dan 96 jam menunjukkan bahwa peningkatan periode AA secara signifikan menurunkan viabilitas perkecambahan benih kapas. Panjang tunas maksimum tercatat untuk benih kontrol. AA 48 jam menurunkan panjang tunas dan hampir tidak ada kecambah setelah AA lebih lanjut. Hal serupa terlihat pada panjang akar dan rasio batang akar. Peningkatan lindi benih, DHL dan asam lemak bebas juga terjadi sejalan dengan periode deraan. Pada periode AA 72 jam DHL hanya sedikit meningkat dibanding kontrol, namun dengan peningkatan periode AA selanjutnya terjadi peningkatan linier DHL. Kandungan asam lemak bebas signifikan meningkat dengan peningkatan periode AA. Nilai peroksida meningkat hingga 48 jam periode AA, namun menurun dengan peningkatan AA lebih lanjut (Nik et al., 2011).

Peningkatan suhu, kelembaban dan periode AA pada benih kapas juga telah diteliti oleh Iqbal et al. (2002), dalam penelitian ini AA dilakukan dengan suhu 45^oC, kelembaban 95-100% dan periode 1, 2, 3, 5, 7, 15 dan 20 hari. Periode AA sampai 3 hari menunjukkan terjadinya peningkatan persentase perkecambahan, karena AA memperlambat hidrasi, seperti dalam priming dimana teknik hidrasi yang mengubah karakter perkecambahan dan meningkatkan persentase perkecambahan. Mulai periode AA 5 hari kemampuan perkecambahan berkurang secara signifikan, dimana AA benih selama 5, 7, dan 20 hari tidak menunjukkan adanya perkecambahan. Penurunan persentase perkecambahan berkaitan dengan penurunan vigor benih dan menghasilkan produksi kecambah abnormal. Kecambah abnormal dihasilkan mulai dari AA 2 hari dan meningkat sejalan dengan peningkatan periode AA. AA juga mengasilkan penurunan berat kering dan segar kecambah, serta panjang kecambah. Analisis minyak mengungkapkan peningkatan nilai asam dan persentase asam lemak bebas pada benih dengan AA dibandingkan dengan kontrol. Nilai peroksida benih kapas lebih tinggi dari kontrol dan mencapai nilai maksimum pada 20 hari AA. Peroksidasi lipid dan asam lemak bebas memberikan kontribusi untuk benih kerusakan melalui gangguan membran. AA menyebabkan penurunan nilai yodium dan nilai saponifikasi bertahap.

Penuaan benih kapas melalui AAmengakibatkan pertumbuhan kecambah berkurang dan hal ini merupakan konsekuensi dari penurunan berat pemanfaatan cadangan benih (persentase penurunan cadangan benih), bukan efisiensi pemanfaatan cadangan benih. Penuaan benih tidak berpengaruh pada konversi efisiensi pemanfaatan cadangan (Nik et al., 2011).

Perubahan fisiologis dan biokimia yang terjadi dalam biji kapas selama proses penuaan alami dan buatan telah diteliti oleh Freitas et al. (2006). Benih kapas disimpan selama 12 bulan di bawah kondisi lingkungan dan dalam ruang dingin (10±2°C). AA diinduksi dengan menyimpan benih selama 0, 24, 48, 72, 96 dan 120 jam, dalam inkubator pada suhu 42°C dan kelembaban 100%. Viabilitas, vigor, dan aktivitas asam fosfatase lipoxygenase dan kadar lemak benih kapas menurun dengan meningkatnya periode AA atau pada penyimpanan alami, terutama pada benih yang disimpan di bawah kondisi lingkungan.

Dalam keadaan tertutup suhu tinggi (45±1)^oC dan kelembaban tinggi (RH 100%), perkecambahan biji dan aktivitas empat varietas kapas meningkat pada awal periode AA, kemudian turun pada periode selanjutnya. DHL benih meningkat secara bertahap sejalan dengan periode AA. Perubahan aktivitas peroxidase (POD) dan superoxide dismutase (SOD) dalam hipokotil mengambil pola double-peak-curve, tetapi aktivitas POD memiliki kecenderungan menguasai dan banyak berubah dibandingkan dengan SOD bersama dengan periode AA. Perubahan konten malondialdehyde (MDA) dipengaruhi oleh kegiatan POD dan SOD, dan berkorelasi negatif dengan aktivitas POD secara signifikan (Jin-hu, 2005).

DAFTAR PUSTAKA

Basra, S.M.A, K.U.Rehman and S. Iqbal. 2000. Cotton seed deterioration : assessment of some physiological and biochemical Aspects. Int. J. Agri. Biol. 2 (3): 195-198.

Bewley, J.D., M. Black, and P. Halmer. 2006. The Encyclopedia of Seeds: Science, Technology and Uses. CABI. 828 p.

Copeland, L. O. and M. B. McDonald. 2001. Principles of Seed Science and Technology. Burgess Publishing Company. New York. 467 p.

Demir I. and K. Mavi. 2008. Controlled deterioration and accelerated aging tests to estimate the relative storage potential of Cucurbit seed lots. Hort. Science. 43 (5): 1544-1548.

Freitas, R.A., D.C.F.S Dias, G.A. Oliveira, L.A.S Dias and I.C. Jose. 2006. Physiological and biochemical changes in naturally and artificially aged cotton seeds. Abstracts Seed Science and Technology. 34 (2): 253-264.

Jin-hu, M., W. Hong-fu, W. Yu-guo, L. Bing-lin, and C. Xin-xin. 2005. Effects of high temperature aging on germination and physiological characteristics of different cotton varieties. Abstracts Acta Gossypii Sinica. https://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-MHXB200501009.htm.

Nik, S.M.M., H.G. Tilebeni, E. Zeinali, and A. Tavassoli. 2011. Effects of seed aging on heterotrophic seedling growth in Cotton. American-Eurasian J. Agri. And Environ. Sci. 10 (4): 653-657.

Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian. 2019. Statistik Pertanian 2019. Kementerian Pertanian Republik Indonesia. Jakarta. p. 428.