Viabilitas benih yang sesungguhnya tidak dapat dilihat kasat mata. Bahkan berbagai metode pengujian tidak bisa mengetahui secara pasti viabilitas benih sesungguhnya. Berbagai pengujuan benih hanya mampu menduga viabilitas benih pada kondisi tertentu yaitu kondisi optimum atau suboptimum. Kondisi optimum bagi benih ialah bila air, oksigen, cahaya tersedia dan suhu disekitar benih optimum. Kondisi suboptimum sangat bervariasi seperti kekeringan, konsentrasi oksigen rendah, intensitas cahaya rendah, adanya penyakit disekitar benih.
Kemampuan benih untuk tumbuh normal dan berproduksi normal pada kondisi optimum adalah viabilitas potensial. Sedangkan kemampuan benih untuk tumbuh normal dan berproduksi normal pada kondisi suboptimum disebut vigor. Viabilitas potensial dan vigor adalah parameter viabilitas benih.
Masing-masing para meter viabilitas benih mempunyai tolak ukur yang spesifik. Tinggi atau rendahnya viabilitas potensial bisa diukur dengan tolak ukurnya :
- Daya berkecambah benih atau daya tumbuh benih.
- Berat kering kecambah normal
Vigor benih dibagi menjadi dua yaitu : Vigor kekuatan tumbuh benih yang mencerminkan vigor benih bila ditanam di lapang, dan vigor daya simpan yang mencerminkan kemampuan benih untuk berapa lama benih dapat disimpan.
Tolak ukur vigor kekuatan tumbuh ialah :
- Kecepatan tumbuh benih, benih vigor tinggi lebih cepat tumbuh dibandingkan benih dengan vigor rendah. Kecepatan tumbuh benih mencerminkan vigor individual benih dikaitkan dengan waktu.
- Keserempakan tumbuh benih, menunjukkan vigor suatu lot benih. Suatu lot benih yang kurang vigor tumbuh bervariasi, sehingga kecambah yang tumbuh normal dapat dikelompokkan menjadi normal kuat dan normal kurang kuat.
Vigor daya simpan benih diukur dengan daya hantar listrik. Benih membocorkan hasil metabolit ke lingkungannya. Semakin rendah vigornya, benih membocorkan metabolit semakin banyak. Tingginya metabolit dapat menghantarkan arus listrik lebih tinggi. Nilai daya hantar listrik rendah menunjukkan benih masih mampu disimpan lama.
Benih dan biji tidak berbeda secara struktural, karena sama-sama berasal dari ovulum yang dibuahi. Struktur benih terdiri dari kulit benih (testa), jaringan cadangan makanan (endospermium atau perispermium), embrio serta alat-alat tambahan yang ada dipermukaan testa yang berfungsi sebagai alat penyebaran (dispersal). Namun bila dilihat dari fungsinya, benih dan biji berbeda karena benih ditunjukkan untuk pertanaman. Sedangkan biji berfungsi sebagai bahan pangan atau pakan.
Melihat fungsinya yang penting sebagai bahan perbanyakan tanaman, suatu hal yang paling diperhatikan dari benih ialah mutunya. Mutu benih yang tinggi sudah diupayakan sejak benih akan diproduksi, seperti mengetahui sejarah lahan, pengawasan lapang yang dilakukan beberapa kali : pendahuluan, dilanjutkan dengan pada fase vegetatif dan generatif, serta fase menjelang panen. Selama benih dalam pengolahan, penyimpanan, dan pemasaran terus dilakukan pengawasan untuk menjaga mutu benih tetap tinggi sampai saatnya ditanam.
Mutu benih ada tiga macam yaitu : mutu fisik, mutu fisiologis, dan mutu genetik. Mutu fisik yatu benih yang bermutu fisik tinggi terlihat dari kinerja fisiknya yang bersih dari kotoran yang terbawa dari lapang (kotoran fisik) da ukuran benih seragam. Mutu fisiologis benih adalah tinggi rendahnya daya hidup atau viabilitas benih yang tercermin dari nilai daya berkecambah, kecepatan tumbuh, keserempakan tumbuh. Mutu genetik menunjukkan benih mempunyai keseragaman genetik yang tinggi, tidak tercampur varietas lain.
Mutu benih menjadi jaminan bagi pengguna benih. Informasi mengenai mutu benih didapatkan dari pengujian. Terdapat pengujian benih tertentu untuk mengetahui masing-masing mutu benih. Pengujian kemurnian benih digunakan untuk mengetahui mutu genetik dan fisik. Pengujian kemurnian benih memberikan informasi jumlah benih murni dan kotoran fisik. Makin besar jumlah benih murni, makin tinggi mutu genetik suatu lot benih. Makin kecil jumlah kotoran fisik, makin tinggi mutu fisik benih. Pengujian viabilitas benih memberikan informasi mutu fisiologi benih.
Pengujian benih dikelompokkan berdasarkan metode pengujian dan indikasi yang dihasilkan. Metode pengujian ada dua macam yaitu pengujian secara langsung dan tidak langsung. Indikasi dari pengujian juga ada dua macam yaitu : indikasi langsung dan tidak langsung.
Pengujian langsung, artinya benih diamati satu persatu secara langsung. Misalna diuji daya berkecambah 100 butir benih jagung, satu persatu benih jagung ditanam pada media kertas merang dengan metode penanaman UKDdp, UDK, dan UAK, kemudian benih dikecambahkan dalam alat pengecambahan benih atau ditanam pada media pasir dalam rumah kawat.
Metode pengujian benih secara langsung, bila benih ditanam satu persatu pada media. Metode pengujian tidak langsung biasaja digunakan untuk benih-benih yang berukuran kecil seperti benih bayam, tembakau, anggrek. Ukurannya yang kecil, menyebabkan benih-benih tersebut sulit dihitung dan ditanam satu persatu. Untuk benih yang berukuran kecil, jumlah benih yang diuji berdasarkan bobotnya, misalnya untuk melihat daya berkecambah benih bayam digunakan 1grma benih bayam perulangan.
Indikasi atau hasil pengujian langsung bila yang diperoleh dari suatu pengujian adalah perwujudan kecambah atau bibit. Dari pengujian benih langsung dapat mengamati beberapa kecambah normal yang dihasilkan. Indikasi tidak langsung adalah kebalikannya, artinya pengujian benih tidak menghasilkan kecambah. Contoh indikasi tidak langsung adalah: laju respirasi, lot benih yang memberikan laju respirasi tinggi adalah lot benih berviabilitas tinggi karena aktivitas metabolismenya tinggi. Contoh lain lot benih dengan nilai daya hantar listrik rendah menunjukkan viabilitas tinggi, karena daya hantar listrik rendah menunjukkan integritas membran masih tinggi.
Berbagai pengujian viabilitas benih merupakan kombinasi antara metode pengujian dan indikasi pengujian, dapat dikelompokkan sebagai berikut :
- Pengujian langsung dengan indikasi langsung, contohnya pengujian daya kecambah, vigor kekuatan tumbuh dari benih-benih berukuran besar (padi, jagung, kacang tanah, kedelai, dan sebagainya)
- Pengujian langsung indikasi tidak langsung, contohnya pengujian laju respirasi
- Pengujian tidak langsung indikasi langsung contohnya pengujian daya berkecambah atau vigor kekuatan tumbuh benih berukuran kecil.
- Pengujian tidak langsung indikasi tidak langsung contohnya pengujian laju respirasi benih berukuran kecil.
Pengujian benih untuk keperluan sertifikasi benih terdiri dari dua macam yaitu pengujian rutin dan pengujian khusus. Pengujian rutin terdiri dari : penetapan kadar air benih, pengujian kemurnian benih, pengujian daya berkecambah (daya tumbuh benih), penetapan campuran varietas lain (CVL). Setiap sampel benih yang akan mendapatkan sertifikat harus diuji dengan empat macam pengujian tersebut. Selain pengujian rutin, bila pemilik sampel benih menginginkan bisa dilakukan permintaan khusus. Pengujian khusus misalnya : uji cepat viabilitas (uji biokimiawi atau uji TTZ), uji bobot 1000 butir, uji kesehatan benih atau uji vigor. Uji khusus dilakukan berdasarkan permintaan.
Penetapan kadar air benih terutama dilakukan untuk benih ortodoks. Semakin rendah kadar air benih semakin lama benih dapat mempertahankan viabilitasnya. Metode penetapan kadar air benih ada dua : metode oven (secara langsung air dalam jaringan benih dikeluarkan dalam bentuk uap) dan metode cepat, air tetap dalam jaringan benih, secara tidak langsung besarnya hantaran listrik yang terbaca pada moisture tester menunjukkan kandungan air dalam benih. Metode oven menggunakan dua macam suhu yaitu suhu rendah konstan (105 lebihkurang 2)derajat C selama 17 jam dan suhu tinggi konstan (130-133) derajat C, lamanya tergantung komoditas.
Menurut ISTA (2004) penetapan kadar air benih dengan suhu rendah konstan antara lain untuk benih kedele, kacang tanah, cabe, terong, wijen dan lobak. Sedangkan penetapan kadar air dengan suhu tinggi konstan antara lain untuk benih-benih semangka, mentimun, tomat, padi, jagung, sorgum, kacang panjang, gandum dan lainnya.
Pengujian atau analisis kemurnian benih, bertujuan untuk memisahkan komponen benih murni, benih tanaman lain dan kotoran benih berdasarkan persentase berat komponen. Peralatan yang digunakan adalah meja kemurnian, alat pembagi tepat, pinset, spatula, kaca pembesar, loup, timbangan, koleksi benih sebagai bahan acuan untuk menentukan CVL.
Pengujian daya berkecambah atau daya tumbuh benih bertujuan untuk menduga potensi tumbuh benih dilapang. Alat yang digunakan geminator (alat pengecambah benih), alat pengepres media kertas, cawan petri atau boks plastik. Media yang digunakan : media keras dan pasir.
Pengujian perkecambahan dilaboratorium, adalah untuk mengamati kemampuan struktur esensial pada benih tumbuh berkembang secara normal pada kondisi yang terkontrol. Sehingga daya berkecambah dijabarkan dalam persentase benih yang tumbuh menjadi kecambah normal. Komponen lain yang teramati adalah: kecambah abnormal, benih-benih yang tidak berkecambah (banih mati, benih keras dan benih segar tidak tumbuh).
Pengujian khusus yang biasa dilakukan ialah pengujian kesehatan benih dan uji vigor. Uji vigor yang direkomendasikan oleh ISTA yaitu uji daya hantar listrik. Benih dengan vigor tinggi integritas membran selnya masih tinggi sehingga kebocoran metabolit yang keluar sel rendah, sedikit metabolit dalam air rendaman benih menghantarkan arus listrik yang kecil.
Benih dengan vigor rendah, integritas membran selnya rendah sehingga metabolit dalam sel dalam jumlah besar bocor keluar dari dalam benih sehingga air rendaman benih menghantarkan arus yang besar. Semakin besar nilai daya hantar listrik, semakin rendah vigor benih.