p-ISSN 2527-6751
Pengaruh Variasi Waktu Radiasi Plasma Pijar Korona Terhadap Viabilitas, Vigor Benih, Laju Perkecambahan dan Pertumbuhan Kangkung Darat ( Ipomoea reptans poir )
Effect of Corona Incandescent Plasma Radiation Time Variations on Viability, Vigor Seeds, Germination and Growth of Water Spinach ( Ipomoea reptans poir )
Kuwati 1 , Erma Prihastanti 2 *
1 Mahasiswa Program Studi  Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Matemtika, Universitas Diponegoro
2 Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro *Email: eprihast@yahoo.co.id
Diterima 27 Juli  2019 / Disetujui 30 Agustus 2019

## ABSTRAK
Permintaan  sayuran  semakin  lama  semakin  meningkat.  Peningkatan  permintaan  sayuran  harus  diimbangi dengan  produktivitas.  Kangkung  darat  merupakan  sayuran  daun  yang  penting  di  kawasan  Asia.  Kandungan gizi  kangkung  cukup  tinggi  terutama  vitamin  A  dan  vitamin  C.  Saat  ini  teknologi  plasma  dapat  digunakan dalam  bidang  pertanian.  Plasma  lucutan  pijar  korona  merupakan  sumber  ion,  elektron,  dan  radikal  bebas. Udara  bebas  mengandung  banyak  gas  yang  tidak  dapat    terserap  langsung  oleh  tanaman.  Radiasi  plasma mampu mengionisasi gas dari udara menjadi bentuk ion yang ditembakkan dalam suatu bahan. Penelitian ini bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  waktu  radiasi  plasma  terhadap  viabilitas,  laju  perkecambahan dan  laju  pertumbuhan  biji  kangkung  darat.  Penelitian  dilakukan  di  Laboratorium  CPR  ( Center  Plasma Research ),  Universitas  Diponegoro.  Rancangan  penelitian  yang  digunakan  adalah  rancangan  acak  lengkap (RAL),  dengan  perlakuan  perbedaan lama  radiasi  waktu  0,  10  menit,  dan  20  menit  dan  pengulangan  3  kali. Parameter  yang  diamati  viabilitas,  vigor  benih,  dan  laju  perkecambahan  tanaman  kangkung  darat.  Analisis data menggunakan uji ANOVA dan uji lanjut duncan dengan taraf signifikasi 0.05. Perlakuan radiasi selama 20  menit,  10  menit  dan  kontrol  memberikan  hasil  rata  –  rata  viabilitas  87%;  73%;  dan  53%,  laju perkecambahan 2,1 n/hari; 2,1 n/hari; dan 2,08 n/hari  pada kangkung darat.

## Kata kunci : radiasi, plasma pijar korona, viabilitas, vigor benih

## ABSTRACT
Demand for vegetables is increasingly increasing. The increase in vegetable demand  must be balanced with the  productivity  of the  vegetables  themselves.  Land  kale is  an important leaf  vegetable  in  the  Asian region. The  nutritional  content  of  water  spinach  is  quite  high,  especially  vitamin  A  and  vitamin  C.  Currently  to increase vegetable productivity can be done using plasma radiation technology. Corona incandescent plasma is a source of ions, electrons and free radicals. Free air contains a lot of gas that cannot be absorbed directly by plants. Plasma radiation is capable of ionizing gas from the air into an ionic form that is fired in a material. This  study  aims  to determine  the  effect  of  variations in  plasma  radiation  time  on  viability,  germination rate and growth rate of land water spinach seeds. The study was conducted at the CPR Laboratory (Center Plasma Research), Diponegoro University through the RAL method. Observations carried out included viability, seed vigor, and germination rate of unripe spinach plants, terrestrial water spinach, and mustard greens after plasma radiation was carried out on seeds by control, 10 minutes and 20 minutes radiation. The results obtained were analyzed using the ANOVA test and the follow-up test with a significance level of 0.05. Radiation treatment for 20 minutes, 10 minutes and controls gave an average viability of 87%; 73%; and 53%, germination rate of 2.1 n / day; 2.1 n / day; and 2.08 n / day on land water spinach.
Keywords: radiation, corona incandescent plasma, viability, seed vigor

## PENDAHULUAN
Kangkung darat ( Ipomoea reptans ) merupakan  salah  satu  jenis  sayuran  yang  sangat populer  dan  digemari  oleh  semua  lapisan masyarakat.  Hampir seluruh  penduduk  Indonesia (97,29%)  mengonsumsi  sayur.  Jenis  sayuran favorit  yang  dikonsumsi  penduduk  Indonesia yaitu  bayam,  kangkung,  kacang  panjang,  tomat dan  terong.  Rata-rata  konsumsi  kangkung perorang setiap minggu pada tahun 2015 yaitu 85 kg  dan  mengalami  peningkatan  pada  tahun  2016 yaitu 92 kg per minggu. Perkiraan total konsumsi sayuran  nasional  per  tahun  dengan  komoditi sayur  kangkung  pada  tahun  2016  dengan  jumlah penduduk  257,89  juta  jiwa  mengonsumsi  sayur kangkung  sebanyak  1232.05  juta  kg  (Nur  dkk, 2014).  Tanaman  kangkung  termasuk  tanaman semusim, berumur pendek, dan tidak memerlukan area yang luas untuk membudidayakannya, sehingga umumnya dibudidayakan  pada  daerah  perkotaan  yang umumnya mempunyai lahan pekarangan terbatas. Kangkung  mempunyai  rasa  yang  gurih  selain itu kandungan  gizi  pada  kangkung  cukup  tinggi, seperti  vitamin  A,  B,  dan  C  serta  berbagai mineral  terutama  zat  besi  yang  berguna  untuk pertumbuhan  badan  dan  kesehatan  (Widyastuti, dkk 2014).
Saat  ini  teknologi  plasma  telah  banyak diterapkan  dalam  berbagai  bidang  diantaranya bidang  pertanian,  terutama  dalam  pengolahan makanan,  benih,  dan  minyak.  Plasma  dingin dapat  memberikan  banyak  keuntungan  dalam aplikasi  pertanian,  seperti:  dapat  bekerja  pada suhu yang relatif rendah, waktu pemrosesan yang relatif  singkat,  dan  tidak  meyebabkan  kerusakan pada  benih,  tanaman  pangan,  makanan  ternak maupun lingkungan.
Plasma dapat berpengaruh terhadap perkecambahan  biji,  pertumbuhan  tanaman,  dan kualitas  produk  pertanian.  Perkecambahan  benih dipengaruhi  oleh  adanya  unsur  nitrogen  yang tersedia.  Berdasarkan  penelitian  Fahmi  (2017) Plasma pijar korona dapat mempercepat perkecambahan  benih  dan  pertumbuhan  pada tanaman sawi. Teknologi plasma dipakai sebagai
pembangkit  ion  N + dari  udara  bebas.  Besarnya komposisi  nitrogen  dalam  udara  bebas,  hingga mencapai 80%, menyebabkan peradiasian menggunakan plasma berpotensi besar menghasilkan  ion  N + .  Selanjutnya  penyusupan berkas  ion  nitrogen  ke  dalam  suatu  bahan  akan merubah  struktur  mikro  bahan,  sehingga  sifat- sifat  kimia  dan  fisika  bahan  tersebut  juga  akan ikut  berubah  (Nur  dkk,  2014).  Unsur  nitrogen diperlukan  semua  organisme  dalam  hidupnya. Sebagian besar organisme hanya dapat menggunakan  nitrogen  dalam  bentuk  senayawa. Nitrogen  merupakan  elemen  yang  paling  lazim ditemukan  dan  terdapat  pada  senyawa  essensial tanaman  seperti  protein,  asam  nukleat,  penyusun DNA, dan banyak kandungan vitamin. Disamping  itu  nitrogen  juga  digunakan  dalam reaksi  biokimia  yang  menyusun  kehidupan tanaman. Tanaman dapat memperoleh  unsur hara nitrogen  dengan  teknologi  lucutan  plasma  dari pijar  korona  yang  diradiasikan  terhadap  suatu benih  tanaman.  Radiasi  plasma  dapat  digunakan untuk  meningkatkan  viabilitas  benih,  kualitas beih, dan laju perkecambahan benih.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  dilaksanakan  di  laboratorum CPR  ( Center  Plasma  Research )  departemen Fisika  Universitas  Diponegoro  Semarang  untuk peradiasian  biji  menggunakan  plasma  pijar korona, sedangkan pengamatan selama pembenihan dilaksanakan di lahan pekarangan di desa  Lebeng,  Kecamatan  Tersono,  Kabupaten Batang.  Penelitian  dilaksanakan  dari  bulan  Juli sampai bulan Agustus 2017. Penelitian menggunakan  rancangan  acak  lengkap  dengan  3 perlakuan  yaitu  perlakuan  radiasi  plasma  0,  10, dan  20  menit.  Bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  biji  kangkung.  Bahan pendukung  lainnya  diantaranya  adalah  air  dan media  tanam.  Air  digunakan  untuk  perendaman biji  sebelum  dikecambahkan  sedangkan  media tanam  digunakan  sebagai media  pembenihan  biji kangkung  selama  proses  pengamatan.  Alat  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  diantaranya adalah plasma pijar korona yang digunakan untuk
peradiasian  biji  kangkung.  Polybag  digunakan untuk penanaman pada saat masa pengaatan.
Penyinaran  plasma  pijar  korona  dilakukan dengan  tahap  persiapan  terlebi  dahulu.  Pada tahap persiapan biji kangkung di seleksi menjadi tiga  kelompok  sesuai  dengan  ukuran  biji kangkung  yaitu  besar,  sedang,  dan  kecil.  Biji kangkung direndam di dalam air selama sebelum dilakukan  penyinaran  radiasi  plasma  untuk mengetahui kualitas biji kurang lebih selama 10- 15  menit.  Biji  kangkung  yang  sudah  direndam dengan air kemudian ditiriskan untuk selanjutnya dilakukan  penyinaran.  Sebelum  disinari  oleh radiasi  plasma  biji  kangkung  disiapkan  pada cawan  petri  dengan  ketentuan  setiap  cawan  petri berisi  biji  kangkung  membentuk  satu  lapisan rapat.  Variasi  penyinaran  yang  dilakukan  adalah penyinaran  selama  10  menit  dan  20  menit.  Alat plasma  pijar  korona  yang  akan  digunakan dibersihkan  terlebih  dahulu  untuk  menghindari adanya kontaminan. Plasma pijar korona
dihidupkan  dengan  tegangan  4,0  volt  kemudian biji  kangkung  dengan  penyinaran  10  menit dimasukkan  ke  dalam  plasma  pijar  korona dibawah  tegangan  4,0  volt.  Setelah  penyinaran selama  10  menit  biji  kangkung  diambil  dari plasma pijar korona. Dilanjutkan dengan penyinaran biji selama 20 menit dengan tegangan yang sama yaitu 4,0 volt.
Pembenihan  biji  kangkung  dilakukan dengan  cara  biji  kangkung  yang  telah  disinari dikecambahkan  pada  media  tanam  di  dalam polybag  yang  dibagi  tiga  yaitu  kontrol, penyinaran  10  menit  dan  penyinaran  20  menit. Pengamatan  perkecambahan  dilakukan  stiap  hari untuk memastikan viabilitas dan laju perkecambahan biji, dan persentase perkecambahan. Untuk menganalisis data digunakan  program  spss  dan  untuk  menghitung viabilitas  perkecambahannya  adalah  dengan  cara membagi  jumlah  biji  yang  berkecambah  dengan jumlah total biji yang dikecambahkan.
Rumus laju perkecambahan  =   N1T1 + N2T2 +......+ Nx Tx___ Σ total benih yang berkecambah
keterangan:  (N)  Jumlah  benih  yang  berkecambah setiap hari; (T) Jumlah  waktu antara awal pengujian  sampai  dengan  akhir  dari interval  tertentu,  untuk  analisis  data digunakan uji Anova pada program spss

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penyinaran  plasma  20  menit  berpengaruh nyata terhadap viabilitas perkecambahan, pertambahan tinggi tanaman, dan laju perkecambahan  tanaman  kangkung.  Berdasarkan hasil  uji  Anova  dengan  taraf  signifikansi  95% penyinaran  plasma    berpengaruh  terhadap viabilitas  perkecambahan,  laju  perkecambahan, dan tinggi tanaman. Perlakuan penyinaran plasma 20  menit  dan  10  menit  yang  lebih  berkualitas ditunjukkan  oleh  daun,  batang,  dan  tinggi tanamannya dibandingkan dengan tanaman kangkung tanpa perlakuan (kontrol). Berdasarkan penelitian  diketahui  bahwa  vigor  benih  dari  biji kangkung  yang  paling  optimal  adalah  pada  biji kangkung  yang  berukuran  besar.  Biji  kangkung yang  berukuran  kecil  daya  kecambahnya  kurang
dan  setelah  dilakukan  perendaman  banyak  yang mengapung  di  air.  Hasil  pengamatan  terhadap viabilitas perkecambahan kangkung, dari perlakuan  yang  diuji  terhadap  biji  kangkung didapatkan bahwa pada perlakuan kontrol dari 15 biji  yang  dikecambahkan  mempunyai  viabilitas perkecambahan  53,3%,  pada  perlakuan  biji kangkung  dengan  penyinaran  plasma  selama  10 menit  dan  dari  15  biji  didapatkan  bahwa  daya viabilitas perkecambahannya adalah 73,3%, pada perlakuan  biji  kangkung  dengan  penyinaran plasma  selama  20  menit  daya  viabilitas perkecambahannya adalah 86,6%.
Perkecambahan  benih  kangkung  dengan perlakuan  kontrol  (tanpa  penyinaran)  dan penyinaran plasma pada biji kangkung selama 10 menit  tidak  mencapai  daya  viabilitas  yang  baik, dikarenakan  presentasenya  kurang  dari  80%, sedangkan  penyinaran  plasma  selama  20  menit daya viabilitasnya mencapai lebih dari 80% yaitu 87%.  Viabilitas  perkecambahan  benih  kangkung yang  paling  optimal  adalah  pada  penyinaran plasma  selama  20  menit.  Radiasi  plasma  pada
benih  kangkung  dengan  durasi  waktu  yang  tepat meningkatkan  ion  nitrogen  yang  terdifusi kedalam  benih.  Ion  nitrogen  tersebut  diduga disimpan didalam benih sebagai persediaan untuk pertumbuhan  selanjutnya.  Semakin  lama  durasi penyinaran  maka  nitrogen  yang  ditembakkan
semakin  banyak.  Proses  pertumbuhan  tanaman kangkung darat dimulai dari pematahan dormansi benih  yang  menyebabkan  benih  berkecambah. Menurut  Agurahe  dkk  (2019)  perkecambahan dimulai  dengan  imbibisi  air  kedalam  benih  yang memacu enzim-enzim metabolisme.
Tabel 1. Perkecambahan tanaman kangkung darat ( Ipomoea reptans poir ) pada radiasi plasma 0, 10, dan 20 menit.
Perlakuan Ukuran Perkecambahan (cm) 1 Hst 2 Hst 3 Hst 4 Hst 5 Hst 6 Hst 7 Hst Kontrol Besar 0 3 3 3 3 3 3 Sedang 0 3 3 3 3 3 3 Kecil 0 1 2 2 2 2 2 Penyinaran 10 menit Besar 0 4 4 4 4 4 4 Sedang 0 4 4 4 4 4 4 Kecil 0 3 3 3 3 3 3 Penyinaran 20 menit Besar 0 5 5 5 5 5 5 Sedang 0 5 5 5 5 5 5 Kecil 0 3 3 3 3 3 3
Gambar 1. Persentase Perkecambahan Tanaman Kangkung darat ( Ipomoea reptans P.
Perkecambahan benih dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu dari faktor dalam (tingkat kemasakan benih,  ukuran  benih,  dormansi)  dan  faktor  luar (air, temperatur, oksigen dan cahaya). Berdasarkan penelitian Nur (2007) Pendeposisian ion  dan  radikal  bebas  nitrogen    yang  dihasilkan oleh plasma lucutan pijar korona pada organ daun tanaman  anggrek Phalaenopsis  amabilis secara fisik  tidak  merusak  organ  tumbuhan  yang diradiasi  atau  organ  lain  pada  tanaman. Kerusakan  tanaman  seperti  rontok  atau  layunya daun,  rontok  atau  berkerutnya  akar  bukan
merupakan  akibat  dari  pemberian  plasma melainkan  karena  kondisi  lingkungan  yang kurang  cocok.    Akar  atau  daun  anggrek  dapat berkerut atau membusuk akibat suhu, kelembaban  atau  tempat  tumbuh  yang  kurang sesuai.
Kecepatan berkecambah adalah kecepatan  benih  untuk  berkecambah,  dapat dihitung  dengan  menghitung  jumlah  hari  yang diperlukan  untuk  munculnya  radikula  dan plumulae [8] . Berdasarkan tabel 3 diketahui bahwa laju  kecepatan  perkecambahan  pada  perlakuan
penyinaran plasma selama 10 menit dan 20 menit memiliki nilai rata-rata yang sama yaitu 2,1/hari, sedangkan laju perkecambahan pada biji kangkung  tanpa  perlakuan  (kontrol)  adalah 2,08/hari. Hasil uji anova dengan taraf kepercayaan 95% menunjukkan perlakuan penyinaran  radiasi  plasma  dan  kontrol  berbeda nyata.  Hal  ini  disebabkan  karena  sebelum penanaman  biji  kangkung  sudah  mendapatkan
unsure  nitrogen  yang  ditembakkan  kedalam  biji, sehingga  biji  sudah  menyerap  unsur  N  pada waktu diradiasi. Perkecambahan dipengaruhi oleh hormon  giberelin  yang  diaktifkan  karena  proses imbibisi.  Sedangkan,  nitrogen  menghasilkan asam  amino  yang  menghasilkan  triptofan  dan menghasilkan  auksin  (IAA)  dan  sitokinin  yang digunakan untuk pertumbuhan selanjutnya.
Gambar 2. Laju perkecambahan kangkung darat ( Ipomoea reptans P.)
Gambar 3. Tinggi tanaman kangkung darat ( Ipomoea reptans P.)
Hasil penelitian menunjukkan rerata tinggi tanaman  yang  diradiasi  plasma  selama  20  menit berbeda  nyata  terhadap  kontrol  dan  radiasi plasma  selama  10  menit.  Sedangkan  penyinaran radiasi plasma selama 10 menit tidak memberikan  perbedaan  yang  signifikan  dengan tanaman  kangkung  kontrol  (tanpa  radiasi). Berdasarkan  penelitian  menunjukkan  bahwa penggunaan  radiasi  ion  nitrogen  dari  plasma meningkatkan  pertumbuhan  tanaman.  Menurut
Nur et  al (2014),  Lucutan  plasma  pijar  korona dapat menghasilkan ion nitrogen dari udara bebas yang mengandung 78% molekul nitrogen. Ketika dibangkitkan  plasma  pada  udara  bebas  maka molekul  nitrogen  akan  terionisasi  atau  terbentuk radikal bebas. Ion-ion N2+  inilah yang diemplementasikan  ke  tanaman  sehingga  terjadi penambahan  unsur  hara  secara  efektif  dan akhirnya  akan  mempercepat  laju  pertumbuhan tanaman [6] .  Menurut  Leveau  dan  Lindow  (2005)
Pengaruh Variasi Waktu Radiasi Plasma Pijar Korona Terhadap Viabilitas, Vigor Benih, Laju Perkecambahan dan Pertumbuhan Kangkung Darat (Ipomoea reptans poir)
pemberian  nitrogen  akan  meningkatkan  asam amino  antara  lain  triptofan  yang  merupakan prekursor auksin berupa IAA ( Indol Acetic Acid ) dalam  tanaman  yang  berfungsi  mengendalikan proses fisiologi seperti pembelahan dan pembesaran  sel  maupun  diferensiasi  jaringan. Menurut  Apriliani  dkk  (2015)  auksin  memiliki peran  penting  dalam  mempercepat  pertumbuhan, baik  pertumbuhan  akar  maupun  pertumbuhan batang,  mempercepat  perkecambahan,  serta membantu  dalam  proses  pembelahan  sel.  Unsur N  berfungsi  sebagai  sebagai  pembentuk  klorofil dan  berperan  penting  dalam  fotosintesis  (Adil dkk,  2005;  Pramitasari  dkk,  2015).  Jika  N meningkat  maka  klorofil  juga  meningkat, sehingga  fotosintat  yang  dihasilkan  juga  banyak diakumulasikan  ke  pertumbuhan  tinggi  tanaman serta merangsang pertumbuhan.

## KESIMPULAN
Penyinaran  radiasi  plasma  pijar  korona berpengaruh terhadap perkecambahan benih pada biji  kangkung  darat  ( Ipomoea  reptans  poir ) diantara  3  perlakuan  yang  telah  dilakukan  yaitu kontrol, penyinaran 10 menit, dan penyinaran 20 menit  yang  paling  optimal  pada  perkecambahan biji  kangkung  adalah  penyinaran  plasma  selama 20 menit yaitu dengan viabilitas perkecambahan, laju perkecambahan, dan tinggi tanaman.

## DAFTAR PUSTAKA
Agurahe, Lisa., Rampe, Henny L., dan Mantiri, Feky R.2019. Pematahan Dormansi Benih
Pala ( Myristica Fragrans Houtt .) Menggunakan  Hormon  Giberalin. Jurnal
Ilmiah Farmasi 8 (1) : 30 – 40
Fahmi,  R.  U.  (2017).  Corona  Discharge Multipoint  Plane  Configuration  ad  its Application  For  Growth  Acceleration  of Mug  Bean  Plants. Teknologi  Plasma ,  1- 9.
Leveau, J.H.J. & S.E. Lindow. 2005. Utilization of  The  Plant  Hormone  Indole-3-Acet Acid  for  Growth  by  Psedomonas  putida Strain  1290. Applied  and Environmental Microbiology . 71 (5): 2365-2371
Nur,  M.,  N.  J.  (2013).  Penerapan  Teknologi Plasma  Untuk  Mempercepat  Persemaian Mangrove  Sebagai  Upaya  Rehabilitasi Green Belt Untuk mengatasi Abrasi. Riptek
, Vol.7, No.1. Hal 15-26.
Nur,M.,A.H,Azzulkha,M.Restiwijaya,Z.Muchlisi n  and  Sumariyah.2014.The  Study  of Electro  Hydrodynamic  and  Wind  Ions Direction  Produced  by  Positive  Corona Plasma Discharge. IISTE .Vol.30:55-64.
Nur,M.Pandji,T,Nasrudin.2007.Rancang  Bangun dan  Pengujian  Sistem  Reaktor  Plasma Lucutan Pijar Korona Guna Mempercepat Pertumbuhan Tanaman Mangrove. Berkala Fisika .Vol.10.No.3.
Payung,D.,Eva,P.  dan  Syafaatul.H.N.2012.Uji
Daya Kecambah Benih Sengon ( Parasesianthes  Falcataria  L  Nielsen .)  di Green House. Jurnal Hutan Tropis .Vol.13.No.2:132-138.
Pramitasari,  Harin  Eki.,  Wardiyati,  Tatik.,  dan Nawawi,  Mochammad.  2015. Pengaruh Dosis  Pupuk  Nitrogen  dan  Tingkat Kepadatan Tanaman Terhadap
Pertumbuhan  dan  Hasil  Tanaman  Kailan ( Brassica  oleraceae L.).  Jurnal  Produksi Tanaman 4 (1) : 49 – 56
Syafitri, E. (2014). Pengaruh Pemberian Pupuk Organik Teradap Pertumbuhandan Hasil Tanaman Kangkung Darat (Ipomoea reptans poir). Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) , Vol 3, No.1.
Widyastuti,  W.,  Mardiati,  S.  M.  &  Saraswati,  T. R.,  2014.  Pertumbuhan  Puyuh  (Coturnix coturnix  japonica)  Setelah  Pemberian Tepung  Kunyit  (Curcuma  longa  L.)  Pada Pakan. Buletin  Anatomi  dan  Fisiologi , XXII(2), pp. 12-20.