ITTO-GMu/ER-03/1999/0138
Training Report No. 38
ITTO Project PO 16/96 Rev.4(F) EX SITU CONSERVATION OF SHOREA LEPROSULA AND LOPHOPETALUM MULTINERVIUM AND THEIR USE FOR FUTURE BREEDING AND BIOTECHNOLOGY
:': •. :. ::'. i TRAINING ON BREEDING AND SEED ORCHARD MANAGEMENT 26 AUGUST - 2 SEPTEMBER 1999 PART 11
Handouts and Reading Materials
FACULTY OF FORESTRY GADJAH MADA UNIVERSITY YOGYAKARTA 1999 .:......
' .- ".
Table of Contents
Part 11. Handouts and Reading Materials
1. Variations and its use Prof. W.T. Adams 2. General concepts of tree improvement Prof. W.T. Adams
3. In situ conservation Prof. Soekotjo 4. Selection Prof. W.T. Adams 5. Seed orchard establishment including site requirement Prof. W. T. Adams
6. Ex situ conservation for future breeding and biotechnology Prof. Soekotjo 7. Seed orchard establishment of Pin us merkusii in Java Prof. Oemi Hani'in Suseno 8. Theory of genetic test plantation Dr. M. Na'iem
Variations and its use
prof. W.T. Aoams Oregon State Ul1iversit~
Variation in forest trees
Causes, Measurement, Patterns, Use
Hierarchical Levels of Variation • Between species • Within species - Between geographical areas • Between sites - Between trees within sites
1
What are the causes of all this variation? • Environments in which different trees grow differ • Trees differ in genotype
Phenotype =Genotype + Environment
P
=G
+E
Two approaches to measuring genetic variation: Genetic markers
Genotype:
111 112 2/2
Advantages: Simple inheritance, genetic variation readily interpreted Disadvantages: Influence on physical phenotype unknown, little practical utility in themselves
2
Measuring genetic variation: Quantitative traits
Variance among family (or stand) means for different traits (e.g., tree height, timing of bud burst, wood density, frost resistance) measures genetic variation. Advantages: Easily recognizable practical, and often, adaptive significance Disadvantages: Genetic analysis is complicated because these traits are controlled by many genes and strongly influenced by environmental variation
Levels and patterns of variation in forest trees: Evolutionary forces
• Increase variation within stands: - Mutation - Migration
• Decrease variation within stands - Selection - Genetic drift
• Influences distribution of genes among individuals within stands - Mating system
3
Mutation • Heritable change in the genetic constitution of an individual • At anyone gene locus, occurs only very rarely (Le., in 1110,000 to 11100,000 replications) • Ultimate source of all genetic variation • Most mutations are deleterious, but occasionally may be useful, especially if environments change
A
1 a
Migration • Through pollen or seeds, genes migrate into stands from distant stands • Such migration may introduce new genes in the recipient stands or may alter allele frequencies • Migration has the tendency to decrease genetic differences between stands
4
Selection • Differential fertility or viability of genotypes • Favored genotypes increase in frequency while disfavored decrease • Results in increased adaptation of populations to their environments • Selection can also maintain or increase genetic variation within stands if different genotypes are favored in different micro environments
AA
aa
AA
AA
Genetic drift • Random changes in the genetic constitution of populations when they become very small • Likely to accompany catastrophes such as fires, floods, glaciers, etc., that cause extreme bottlenecks in population size • Genetic variation within populations is decreased, but between populations is increased
Founder Population
5
Mating system • Manner in which gametes are united to form offspring • If relatives mate more often than expected by chance (inbreeding), the proportion of heterozygotes decreases and the proportion of homozygotes increases in the next generation • Close inbreeding increases the frequency of deleterious offspring (individuals homozygous for mutant alleles normally masked in heterozygotes) (called inbreeding depression)
Selfing is the most extreme form of inbreeding possible
Patterns of Natural Genetic Variation: Among Species
• Many morphological differences between species are adaptive • Species also differ in amount of genetic diversity they possess
6
...
...N ...~ ...~ ftJ...
P;nus sylvestr;s
N N N N
NN~~ftJ i
o
o
E=
i
Q UI
o
;..
o
;.. UI
?t.I • ...... ••••••• w Col 10 fA '" " III 10 jolt.
...
'"'
.........
f
Annuals
to ~
Quercus petrae
~
.; :I.
g ~ .·0 1:
Taxus brevifol;a
=
;.; :l.
Melaleuca alternifolia
~
n
P;cea ch;huahuana
§ 8" 8" ;;
...
Pentaclethra macroloba P;nus res;nosa Acacia mangium
-...l
•
'"
;i n
'"
I
=. .
;'S~1 ~"CI
..= ::t.e.o ..=o ~
....
;r...
Short-lived perennials
~~
...I;ii~ ~
., ::t. to
Herbaceous longlived perennials Gymnosperm trees Angiosperm trees . .,
0
i.= = ~. ![. ~"CI
"Cl
0
.."'''CIe. ~
::t.
o ~
2,
Patterns of Natural Genetic Variation: Variation among geographical regions within species • Common garden studies show that within species with wide geographical ranges, genetic variation is often patterned along major geographical or climatic gradients. • These patterns reflect adaptive responses to environments that change gradually along the gradients. • e.g., loblolly pine range-wide provenance study.
Seed collection and outplanting locations in the southwide loblolly pine provenance study. The lines represent isothenns of average annual temperature
8
.... U
OUUN 0' £lIlHT PLANTIH" SOUTH 0' MAR"\.ANO . MA,n AM P AHTING
a a "0
a
a
Height growth (age 15) was directly correlated with rainfall at the seed source in plantations south of Maryland, but there was no correlation in the Maryland planting.
Patterns of Natural Genetic Variation: Among sites within geographical regions • The strength of association of sources with environmental gradients depends on the steepness of the gradient. • In mountainous regions gradients can be steep with increasing elevation. • Pinus ponderosa elevation study in California (bole volume at age 50).
s..d oource eleVation (ft)
9
Patterns of Natural Genetic Variation: Within stands • A large proportion of the total genetic variation within regions is found among trees within stands. • Illustrated for both allozymes and quantitative traits for three tree species.
Proportion of genetic variation within and between populations of forest trees (Populations / families within populations) ~----------------------~
1
0."
Plnus palustris (24 / 3)
0.6 0.4
0.2
o
~----------------------~
1
0."
Taxus brevi/olia (30/5-15)
o.cs 0.4
0.2
o
1 .,.-----------.--------,
0.8 0.6 0.4 0.2
Populus trichocarpa (1012-3
Quantitative traits
10
Means and family ranges (3 families) for 12-year tree heights in each of 6 Pinus palustris populations grown in a genetic test site in Mississippi
11
10.S
illlMeani
i
10
9.S
9 8.S
8 7.S
7
n
Factors responsible for the large amounts of genetic variation within populations of forest trees • Large population size and tree longevity resists loss of variation due to genetic drift. • High levels of effective outcrossing and gene dispersal within populations minimizes inbreeding. • Strong migration between populations. • Balancing selection. Genetic diversity within stands is important in buffering populations to pest attack and climatic extremes.
11
Estimated proportions of outcrossed progeny (t) in forest trees
Inbreeding depression (%) in seed set, and in tree height and diameter of conifer species after self fertilization
G:cMth ThIits ~es
Seedset H!ilii Thmter ~
l'inB pratf?/'
21
15
25
11
Alies prx:era
29
41
if]
25
Rceanuiarl
55
39
-
14
l'inBtadl
81
19
32
19
~m?ITliem
89
26
29
26
12
Use of Genetic Variation Presence of genetic variation within and between tree species presents both opportunities and challenges to forest managers • Choice of species for plantation and tree improvement programs is crucial. • Geographic differentiation within species must be accounted for in seed source decisions. • Performance of species can be greatly increased by positive selection and application of sound tree breeding principles. • Genetic quality of stands can be negatively impacted by forestry practices resulting in high grading (negative selection) or increased inbreeding. • Genetic diversity within species is key to future adaptation and to continued progress in tree improvement programs and must be conserved.
13
General concept of tree intproventent ~
~----------------------------~
prof. W.T. Aoams Oregon State Universit;g
General Concepts of Tree Improvement • Tree improvement involves the application of forest genetic principles along with good silviculture to develop high-yielding, healthy, and sustainable plantation forests. • Variation in species biology, silviculture, product goals, and economic considerations cause tree improvement programs to differ dramatically in both design and intensity. • Goals of this lecture: - Describe activities common to all tree improvement programs - Swnmarize structure, genetic gains and economic importance of tree improvement programs
Breeding cycle
Harvesting .... Forest Products
1
Base Population • Consists of all-trees in any given cycle that could be selected. • Typically this population consists of many thousands of individuals. • Greater the variation in the Base PopUlation, greater the potential for improvement.
Selected Population • Breeding cycle begins each generation with selection of superior individuals from the Base Population. • Selected population usually contains hundreds of individuals. • Selected Population contains higher frequencies of favorable genes controlling traits of interest. • The selected trees may be vegetatively propagated and put into a Clone Bank to protect them and to facilitate breeding.
Breeding Population
• All or a subset of the individuals in the Selected Population are included in the Breeding Population. • The trees in the Breeding Population are intermated to form a new Base Population, completing the current cycle of breeding. • It is essential to intermate the selected individuals if improvement is to continue; intermating creates new variation through recombination of genes.
2
Production Population • Consists of some or all members of the Selected Population. • The function of the Production Population is to produce sufficient quantities of genetically improved individuals (Le., genetically improved variety) to meet annual needs of operational planting. • Seed orchards are the most common type of Propagation Population. • It is common to include only the very best selections; often 20-50. • In species that are readily vegetatively propagated by cuttings or tissue culture, the Propagation Population may be a clonal propagation facility.
Infusions from External Populations • There may be the need to infuse new trees (genotypes) into the Breeding Population that were not part of the original Base Population. • Infusions can be aimed at broadening genetic diversity, in general, or in improving a specific trait. • New infusions may need to be intermated in the Breeding Population for one or more generations prior to being used in the Propagation Population. • Need for infusions is an important reason why gene conservation programs are necessary.
Genetic Tests • Genetic tests are central to all intensive tree improvement programs. They are established with pedigreed, well-labeled offspring or clonal plantlets produced by any of the populations in the Breeding Cycle.
3
Typical two generation sequence in an intensive tree improvement program of a native species
Propagation
Core Breeding Cycle Functions
l
Natural stands
& Plantations
Generation 1 Improved ~I Seed I~ Plantations ., orchard Subset of ,,_~ .. ..seleel/ons
I Plus tree ... selection Clone bank . I l .. nrermaling
I
I
Progeny infoi?mltJ.on for parental seleCIiim..1 Genetic test plantatiol1.!l
Generation 2
I+-- I
Improved ~I Seed Plantations ., orchard Subset of
+
Index selection
Clone bank
~ .. :elections
I
+
I
Inrermating
IGe
Progeny infonill.'IIi!!n . ne t'IC t es t for parental seleel/o"'.. pan It' atlol1.!l
+
Index selection
Generation 3
Genetic Gain • Genetic gain is the increase in value of a trait from one generation to the next. • Gains are cumulative; gain in one generation builds upon gain in the previous generation. • Two major methods to estimate gain: - Predicted gains-using formulas derived from quantitative genetics theory. - Realized gains - obtained from experiments where improved varieties are compared to unimproved varieties in randomized, replicated field trials. • Estimated gains are useful for evaluating alternative breeding strategies and for evaluating the effectiveness of tree improvement programs. • Gains achieved in tree improvement programs: - Gains of 5-25% in stem growth rate have been reported for a wide variety of species - Gains in stem straightness and branch quality - Gains in disease resistance.
4
Economic Analyses of Tree Improvement Programs • Despite large potential gains possible with tree breeding, tree improvement programs are expensive, long-term investments. • Soon after large-scale tree improvement programs began in the 1950's, corporate managers began to question whether economic returns from these programs justified the expenditures. • Several early papers outlined appropriate economic methods of discounted cash-flow analysis that should be used to properly evaluate tree improvement relative to other investments. • Subsequent analysis of many specific tree improvement programs have demonstrated favorable returns on investments under reasonable genetic and economic assumptions. • The result is that tree improvement has become an accepted silvicultural investment in most large plantation programs in the world.
5
In situ Conservation /'
~--------------------------------~
prof. soekotjo
Gaojab Maoa Ul1iversit~
ALASAN PERLUNYA OIBANGUN AREA SUMBERDAY A GENETIK (ASOG)
oleh Soekotjo
PENOAHULUAN Ada paling sedikit tiga alasan yang patut dicermati. Alasan pertama karena adanya desakan kebutuhan untuk membangun hutan tanaman yang produktif, efisien, kompetitif dan lestari (proekoles). Hutan tanaman proekoles
memerlukan
dukungan
kebun
benih
sehingga
benih
yang
dipergunakan untuk membangun hutan tanaman proekoles benar-benar benih unggul. Kebun benih yang dimaksud memerlukan dukungan sumberdaya genetik. Dari sumberdaya genetik ini kemudian dilakukan breeding. Tujuan utama dari breeding adalah untuk memaksimalkan atau mengoptimalkan nilai tambah pada sifat sifat tertentu seperti pertumbuhan yang optimal, kelurusan batang, ketahanannya terhadap hama maupun penyakit dan sebagainya. Dewasa ini upaya breeding lebih menekankan pad a strategi multiple-population, dimana keragaman genetik dikelola (Burley, 1972; Namkoong et al 1980). Dalam kaitan ini untuk tujuan kusus breeding dapat dilakukan dengan sifat yang sangat sempit, namun penyilangan inter-populasi dapat dikelola secara alami di ASDG. Pemeliharaan keragaman genetik dalam suatu jenis target merupakan salah satu tujuan strategi breeding. Keragaman genetik pada sumberdaya genetik sangat diperlukan untuk membangun kebun benih. Keragaman genetik dari jenis target dapat dikelola pada ASDG seperti diungkapkan di muka. Distribusi dari keragaman genelik dalam dan antar populasi pada pohon tropis sang at penting bagi upaya pembangunan strategi konservasi keragaman genetik (Hamrick, 1983; Hamrick
et al 1991). Kajian berdasarkan review pustaka untuk mengetahui distribusi keragaman genetik atas dasar allozyme juga telah dilakukan (Hamrick, 1993).
1
Pada dasarnya prioritas utama pengelolaan sumberdaya genetik harus diarahkan kepada jenis yang memiliki nilai komersial tinggi dan bermanfaat (Chang, 1992). Tebang pilih yang dipergunakan untuk mengelola hutan alam baik di Indonesia maupun Filipina umumnya lebih banyak untuk memungut pohon dari jenis komersial yang memiliki kualitas baik dan meninggalkan sebagian individu jenis komersial yang cacat (Kemp ,1992). Praktek tersebut sudah barang tentu dalam jangka panjangnya dapat menyebabkan erosi genetik (Johns, 1992; Whitmore and Sayer 1992). Tindakan perlu dilakukan apabila kita tidak ingin meninggalkan areal bekas tebangan dengan mutu tegakan tinggal yang kurang baik. Salah satu tindakannya adalah perlu segera menunjuk dan mengelola ASDG. Dalam kaitan ini Pemerintah Indonesia telah memberlakukan ketentuan bahwa setiap RKL perlu ditunjuk dan dikelola tegakan benih seluas 100 hektar. Tegakan benih ini sesungguhnya sama dengan ASDG atau konservasi in situ. Tindakan pemerintah ini sangat tepat dan sejalan dengan pendapat beberapa ahli (Ledig, 1988; Li et a/1992) Alasan kedua karena ancaman yang sangat serius terhadap keberadaan sumberdaya genetik akibat proses deforestasi, fragmentasi, dan bencana kebakaran. Deforestasi dan fragmentasi menurut Bawa (1993) cenderung akan memacu penyusutan keragaman genetik di populasi pohon tropis. Fragmentasi juga sangat berpengaruh khususnya akan menyebabkan isolasi pada individu dari satu populasi. Agar dapat menilai pengaruh deforestasi dan fragmentasi (Bawa, loc. cif. 1993) memerlukan langkah langkah sebagai berikut : Pertama, luasan deforestasi antar wiJayah sangat beragam. Sama halnya pada tebang pilih, masing-masing jenis tidak sama kena pengaruhnya. Oleh sebab itu perlu wilayah yang diprioritaskan, seperti halnya pada jenis, yang akan menghasilkan data genetik yang gayut bagi perencanaan konservasi (ASDG). Kedua, diperlukan kajian secara simultan pada diferensiasi genetik dalam sifat (traits) fenotipik yang mempengaruhi fitness. Hal ini disebabkan karena belum diketahuinya apakah besarnya diferensiasi genetik pada cuplikan loci berkorelasi dengan variasi pada sifat kuantitatif yang memiliki nilai adaptif.
2
Ketiga, terbatasnya data lengkap tentang keragaman genetik suatu jenis. Lazimnya cuplikan berasal dari tebaran yang sempit, misalnya di tepi populasi. Semestinya bagi jenis target diperlukan kajian pad a seluruh tebaran alaminya sehingga diperoleh gambaran yang utuh. Keempat, Pada saat ini pengetahuan kita untuk memelihara keragaman genetik dari suatu populasi sang at minimal. Kelima, diperlukan inisiatif untuk mengkaji konsekuensi genetik dewasa ini tentang reproduksi, dan pola penyerbukan dalam fragmen. Alasan
ketiga
perlunya
ASDG
adalah
untuk
menjamin
bahwa
sumberdaya genetik adalah aman dalam arti dapat dimanfaatkan sewaktu waktu dan dalam kondisi yang lestari. Agar kita mampu melakukan tindakan yang tepat untuk mencapai tujuan tersebut diperlukan pengetahuan tentang proses evolusi adaptasi dan biologi dari jenis target. Pengetahuan yang mendukungnya antara lain genetika, biologi, geografi dan konservasi.
HUBUNGAN ASOG OENGAN PERBENIHAN Pada tahap awal perbenihan dapat dimulai dari pemanfaatan ASDG, selanjutnya dapat berkembang lewat uji progeni yang dikembangkan menjadi kebun benih seedling seed orchard, atau lewat clonal seed orchard, dan seterusnya lewat kegiatan breeding dan bioteknologi. ASDG dapat menjadi kegiatan awal dari perbenihan yaitu bilamana ASDG dalam perancangannya dan penunjukannya lewat pengkajian yang tepat. Perancangan dan penunjukan ASDG pada umumnya didasarkan atas beberapa faktor, antara lain telah terpilihnya species target yaitu jenis yang berpotensi akan menjadi komoditi bernilai tinggi pad a saat ini, dan di masa mendatang. Jenis tersebut pada kondisi sekarang mengalami ancaman deforestasi, fragmentasi,
dan bencana alam yang berpotensi dapat
menyusutnya individu-individu jenis target, atau menyusutnya populasi jenis target, atau terisolasinya populasi jenis target menjadi fragmentasi populasi yang berukuran kecil-kecil dan masing masing terpisah satu dengan lainnya. Distribusi geografik dari jenis target juga telah diketahui dengan baik.
3
Nilai ekonomi jenis target dalam arti jenis yang berpotensi untuk menghasilkan zat bioaktif, penghara industri saat ini dan masa depan, bahan konstruksi, dan lain sebagainya. Jenis yang potensi nilainya sudah jelas akan memperoleh prioritas uta ma, dibandingkan dengan yang nilainya baru merupakan indikasi. Dalam kaitannya dengan nilai ekonomi diperkirakan ada enam aras nilai (Ingram and Williams,
1984), yaitu:
meningkatkan hasil (produktivitas),
meningkatkan ketahanan terhadap hama dan penyakit, meningkatkan pola dan aras pertumbuhan, adaptasinya terhadap Iingkungan sangat tinggi, beradaptasi terhadap perubahan dari teknik budidaya dan meningkatkan kualitas nutrisi. Uraian di muka menunjukan betapa eratnya kaitan antara ASDG dengan perbenihan. Kedua kegiatan tersebut saling mendukung, melengkapi dan ketergantunganya satu dengan yang lain. Kedua kegiatan ini sangat diperlukan untuk dapat mendukung upaya pembangunan hutan tanaman yang produktif, efisien, kompetitif dan lestari. Kondisi ASDG yang prima akan memudahkan untuk membangun kebun benih unggul yang tepat.
KONOISI PEMBANGUNAN ASOG SAAT 1Nl Pada saat ini Pemerintah Indonesia telah menunjuk ASDG dalam dua katagori, yaitu: (1) Tegakan benih yang terletak di hutan produksi tetap, seluas 100 hektar setiap RKL, dan (2) Kawasan Pelestarian Plasma Nutfah juga terletak di hutan produksi tetap seluas 100 - 300 hektar setiap HPH. Kedua areal terse but dapat dijadikan sumber benih bagi kegiatan tanam pengkayaan di areal bekas tebangan. Tegakan benih diperlukan untuk mendukung tanam pengkayaan pada areal Tebang Pilih Tanam Indonesia dan Tebang Jalur Tanam. Keberadaan tegakan benih ini adalah wajib bagi setiap HPH. Apabila pemegang HPH tidak melaksanakan maka HPH yang bersangkutan akan memperoleh sangsi, misalnya RKT nya tidak disyahkan. Sampai dengan bulan Agustus
1996 sejumlah 206 HPH telah
melaporkan bahwa HPH yang bersangkutan telah menunjuk Kawasan
4
Pelestarian Plasma Nutfah (KPPN) di wilayah kerja mereka dengan total luas 66 415, 6 hektar. Langkah awal yang telah ditempuh oleh para pemegang HPH ini merupakan tabungan kekayaan biota yang sangat berharga. Secara keseluruhan KPPN tersebut merupakan him pun an dan rangkaian populasi jenis-jenis target yang mungkin telah memadai. KPPN tersebut bertujuan untuk menyelamatkan, menjadikan kawasan penelitian plasma nutfah, memelihara plasma nutfah dan memanfaatkannya secara optimal dan berkelanjutan. Tujuan umum KPPN tersebut dibagi menjadi tiga jangka waktu, yaitu jangka pendek (5 tahun), jangka menengah (5 - 15 tahun), dan jangka panjang lebih dari 15 tahun. Tujuan jangka pendek KPPN adalah: (1) mengamankan plasma nutfah ( save it) baik pada jenis yang telah diketahui maupun pada jenis yang belum
diketahui, (2) mengkaji kekayaan plasma nutfah, menyajikan data atau informasi tentang plasma nutfah (study it) di suatu kawasan produksi tertentu, dan (3) mengembangkan pemanfaatan plasma nutfah serta memberikan penyuluhan kepada masyarakat luas tentang arti pentingnya KPPN dan manfaat plasma nutfah bagi kesejahteraan umat manusia. Tujuan KPPN jangka menengah adalah (1) menyusun rencana operasional pengelolaan KPPN baik pada tingkat nasional maupun pada tingkat management terutama untuk menyediakan perangkat lunak, sumberdaya manusia, fasilitas dan infrastruktur, (2) mengkaji aspek manfaat nyata dan potensi manfaat dari sumberdaya hayati yang terdapat di dalam KPPN serta program
pengembangannya,
(3)
mengkaji
dan
merumuskan
kearifan
masyarakat sekitar hutan yang dapat digunakan dalam mengelola dan memanfaatkan sumberdaya hayati secara lestari. Tujuan
jangka
panjang
adalah
(1)
terlaksananya
pelastarian
keanekaragaman hayati di hutan produksi, (2) terlaksananya pengembangan pemanfaatan sumberdaya hayati yang berkelanjutan baik secara tradisional maupun
dengan
menggunakan
teknologi
modern,
(3)
diakuinya
hak
kepemilikan (property rights) sumberdaya hayati baik secara nasional maupun internasional.
5
Kedua areal (tegakan benih dan KPPN) tersebut belum memiliki '~.
.
pedoman bagaimana penunjukannya dan apalagi pengelolaannya. Namun keduanya merupakan langkah awal yang cukup baik. Keduanya belum memiliki jenis target,
sehingga
bisa
dibayangkan
pengelolaannya
sangat sulit.
Pemerintah Indonesia memang sedang berupaya untuk merintis pedoman pengelolaannya.
KONOISI ASOG YANG OIHARAPKAN UNTUK MASA OEPAN
8eberapa faktor yang perlu dipertimbangkan untuk pengelolaan ASDG masa depan antara lain adalah: (1) pemilihan jenis target, (2) rancangan, pengelolaan
dan
monitoring
ASDG,
(3)
pengembangan
institusi
dan
ketenagaan, (4) sumber pembiayaan, dan (5) sistem informasi dan networking. Kelima faktor ini perlu dipertimbangkan secara akurat agar dapat dihasilkan output yang diharapkan. Pemilihan jenis target didasarkan pad a pentingnya jenis terse but secara biologis dan ekonomis, jenis dalam kondisi mendapatkan ancaman secara serius, dan secara ethik dan budaya sangat penting. Jenis dianggap penting secara biologis bila keberadaan jenis terse but sang at diperlukan bagi berbagai jenis lainnya. Dengan lain perkataan bila jenis tersebut punah, jenis-jenis yang yang untuk hidupnya menggantungkan pada jenis yang punah sudah barang tentu jenis yang bergantung tersebut juga akan ikut punah. Jenis dianggap penting secara ekonomi apabila jenis tersebut sangat diperlukan bagi kehidupan manusia. Rancangan ASDG meliputi (1) luas optimal ASDG, (2) populasi dan ukuran ASDG, (3) perlu tidaknya koridor, (4) keragaman habitat, (5) pertimbangan politik dan ekonomi yang berpengaruh terhadap ASDG, dan (6) kerjasama dan jaringan kerja. Telah banyak pendapat yang dihimpun berkenaan dengan luasan ASDG (Cox, 1993; Given , 1993). Pada dasarnya perdebatan berkaitan dengan SLOSS (Single Large Or Several Small). Keduanya memiliki keunggulan dan kelemahan.
6
Problema berikutnya adalah memilih luas efektif dari populasi yang menjamin konservasi keragaman genetik secara efektif pada jenis target untuk jangka waktu tak terhingga. Shafer (1990) mengemukakan bahwa ukuran populasi minimum bagi suatu habitat didefinisikan populasi terkecil yang menjamin 99 % anggota populasi akan tetap untuk jangka waktu 100 tahun. Koridor sangat diperlukan khususnya pada pembangunan konservasi ex situ dan kebun benih. Koridor ini berfungsi untuk menjaga agar tepung sari dari luar tidak mengkontaminasi populasi yang sedang di amankan. Keragaman habitat merupakan pertimbangan yang sangat penting apabiJa kita ingin memilih areal konservasi atau ASDG. Tujuan pemilihan areal ini adalah untuk menjamin jenis target akan menjaga beragam gen dan kombinasi genetik (genetic combination ) yang berkaitan dengan diferensiasi ekotipik menuju ke lebih efektifnya konservasi keragaman genetik. Pertimbangan politik dan ekonomi mengacu pada kemantapan program pembangunan ASDG, termasuk di dalamnya pembangunan konservasi in situ dan ex situ. Konservasi ex situ akan berfungsi menjembatani program breeding dan bioteknologi dengan konservasi in situ. Dengan demikian lengkaplah program pembangunan hutan tanaman yang produktif, efisien, kompetitif dan lestari dimulai dari upaya konservasi in situ dan ex situ (ASDG) - program breeding dan bioteknologi
-- hutan tanaman yang produktif, efisien dan
kompetitif. Kriteria ASDG adalah mencakup : (1) aksesibilitas, (2) bentuk wilayah, (3) populasi jenis target, dan (4) keragaman habitat. Pengelolaannya meliputi fisik : tatabatas dan pengukuhan, pond ok kerja, peta tegakan, dan akses jalan. Pengelolaan
non
fisik
berupa:
pembuatan
rencana
operasional
dan
pembentukan komisi nasional ASDG.
UPAYA UNTUK MEWUJUOKAN ASOG YANG OIHARAPKAN Upaya untuk mewujudkan ASDG diawali oleh pembentukan Komisi Nasional ASDG dan Kebun 8enih. Komisi ini diketuai oleh pejabat tinggi yang mempunyai kewenangan membuat kebijakan dan memutus anggaran, memilih
7
dan menetapkan jenis target,
memilih dan menetapkan lokasi ASDG,
pengadaan dan peningkatan mutu tenaga yang menangani ASDG. Komisi ini beranggotakan wakil-wakil dari Asosiasi Pengusaha Hutan, peneliti yang ASDG baik dari Litbang maupun universitas. Dengan kewenangan komisi ASDG seperti diungkapkan di muka, pembangunan ASDG dapat diharapkan sesuai rencana.
RUJUKAN Bawa , K.S. 1993. Effects of deforestation and forest fragmentation on genetic diversity in tropical tree populations.
Proceedings International
Symposium on Genetic Conservation and Production of Tropical Forest Tree Seed. ASEAN - Canada Forest Tree Seed Centre Project. Chiang Mai, Thailand. 14 - 16 June 1993. Burley, J. 1972. Efficient breeding strategy. Austral. Res. Working Group. No. 1. Mt. Gambier, S. Austra,lia. Chang, T.T. 1992. Maintenance of biological diversity in sustaining agricultural productivity - an imperative. SABRAO J. 24 : 65 - 70. Cox, G.W. 1993. Conservation ecology. W.C. Brown, Dubuque, lA Ehrlich P. 1988. The loss of diversity, causes and consequenses .In: Wilson, E.O. and F.M. Peter (eds.) Biodiversity. National Academy Press, Washington, D. C. USA. Given, D.R. 1993. Principles and practice of plant conservation. Chapman & Hall , London. Hamrick J.L.
1993.
Genetic diversity and conservation in tropical forests.
proceedings : International Symposium on Genetic Conservation and Production of Tropical Forest Tree Seed. ASEAN - Canada Forest Tree Seed Centre Project. Chiang Mai, Thailand. 14 - 16 June 1993.
8
Hamrick J.L.; M.J.W. Godt ; D.A Murawski ; and M.D. Loveless Correlation
between
species
traits
and
allozyme
19991. diversity:
implementation for conservation biology. In : Holsinger, K.E. (eds.) Genetic and conservation of rare plants. Oxford, New York.
Hamrick, J.L.
1983. The distribution of genetic variation within and among
natural plant populations. In : Schoewald-Cox, C.M. et al (eds.). Genetic and conservation: A Reference for managing wild animal and plant populations. Banjamin-Cummings, London.
Ingram, G.B. and J.T. Williams 1984. In situ conservation of wild relatives of crop. In " Holden, J.H.W. and J.T. Williams (eds.) Crop genetic resources " Conservation and evaluation. George Alien and Uwin,
London. Johns, AD. 1992. Species conservation in managed tropical forests. Whitmore T.C. and J.A Sayer
In:
(eds.): Tropical deforestation and
species extinction. Chapman and Hall, London.
Kemp R.H. 1992. The conservation of genetic resources in managed tropical forests. Unassylva 43(2) 169: 34 - 40. FAO, Rome. Ledig, F. T. 1988. The conservation of diversity in forest trees. Bioscience :38 : 471 - 479.
Li Peng ; J. Mackay and J. Bousquet
1992. Genetic diversity in Canadian
hardwoods: implication for conservation. For. Chron. 68: 709 - 719. Namkoong, G.; R.D. Bames; and J. Burley 1980. Screening for yield in forest tree breeding. For. Rev. 59(1) 61 - 68. Shafer, C. L. 1990. Nature reserve : Island theory and conservation practice. Smithsonian Institute, Washington, D.C. Whitmore, T.C. and J.A Saayer (eds.) 1992. Tropical deforestation and species extinction. Chapman and Hall, London.
9
In situ Conservation :
Indonesia : A treasure house of potentially useful species; as a source of : [] Forest products [] Biologically active compounds Center of biological diversity. Center of endemism.
Why is there a need for conservation of tree species?
1. Human dependence on them 2. To keep ecosystem functioning stably 3. Broad genetic base that exist in nature 4. Threatened due to : over exploitation deforestation, forest fire.
Levels and patterns of variation in forest trees: Evolutionary forces
• Increase variation within stands: - Mutation - Migration
• Decrease variation within stands - Selection - Genetic drift
• Influences distribution of genes among individuals within stands - Mating system
The Advantages of in situ Conservation
1. Tropical species is still poorly studied on the other sides it is a treasure house of potentially useful species 2. For evolutionary development of a . species 3. An individual species is never its own isolated ecosystem, it interacts with others in may ways ,
4. Ethical and political concern
Gene Conservation Assumptions and rational: 1. Population as the unit for gene conservation 2. Outlier populations 3. Central areas of distribution 4. Co-adapted gene complexes
Selection of Target Species 1. Reason - Limited technical and financial resources available 2. Factors that influence selection_ -: - Potential economic use - Economic importance to human kind - Increase yield; increased disease resistance; improvement of growth rate; wider adaptability to environmental conditions; improve nutritional quality - Threat of genetic erosion - Based on scoring individual parameter such as taxon rarity, local ecological condition local agricultural condition and development. The higher the score, the greater is the risk of genetic . erosion
- IUCN Red list Individual number and changes in number, location of individuals and analysis of the probability of extinction - Biologically important species - Keystone species to provide the appropriate habitat for ensuring target species survival. Example: wild potato - Pinus
ponderosa, JumiperLls deppeana and Eupressus arizonica - The target taxon is likely to have a mutualistic relationship with animal pollinators and seed dispersers - Culturally important species - Local or national cultural significance - Genetic distinction
Convention on Biological Diversity Rio, June 1992 Strategies: Ex situ conservation - Conservation of components of biological diversity outside their natural habitats - Involves the sampling, transfer and storage of target species from target area
In situ conservation - Conservation of ecosystems and • natural habitats and the maintenance and recovery of variable populations of species in their natural environments - Involves the designation, management and 'monitoring of target species where they are encountered
Strategy: in situ con ser vat ion Tec hni que : gen etic reserve Adv ant age s: - Dy nam ic con ser vat ion in relation to env iron me nta l changes, pests and dis eas es - Provide eas y acc ess for evo luti ona ry and gen etic stu die s - App rop riat e me tho d for recalcitrant' . species - Allows eas y conservation of a diverse range of wild relative - Possibility of mu ltip le target species • reserve Dis adv ant age s: - Material not eas ily available for utilization - Vul ner abl e to natural and man directed disasters (fire) - Requires hig h level of active sup erv isio n and monitoring
Balance between conservation and wise use of resources
Genetic resource conservation
Commercial plantations: - productive I - efficient competitive 1- sustainable
c
o -........ ro N --.-........:J
B c
o ..... ........ ro 2:
CD
(J)
C
ou 0)
c
--
0)
'"'C .~
ca
.".
-:
Selection ~------------------------------------~~
Prof. W.T. Aoams Oregon State Universit;y
Selection • Selection is a vital component of the breeding cycle because it determines how much improvement will be made. • We will examine the simplest form of selection caned individual or mass selection, where individuals are selected on the on their phenotypic performance alone and then are vegetatively propagated or are randomly mated (like in a seed orchard) to produce offspring. • At the end of the lecture, we will address how the effectiveness of selection can be increased in genetic tests, where information on the performance of relatives enhances the ability to determine the genetic worth of individuals.
Predicting genetic gain • The amount of increase in the mean of a population after one generation of mass selection (e.g., mean of Propagation Population in generation 1 - mean of Base Population in generation 0) is called Genetic Gain and is calculated as G = S x heritability • S = selection differential = mean of base population - mean of selected individuals (e.g., in Propagation Population). • Heritability = degree to which trait is under genetic control or degree to which phenotypic value of an individual predicts the mean performance of its offspring.
1
Gain (G)= selection differential (S) x heritability Height at age 25
35 40 45 50 55 60 65
~
is= lOm
.;' I I
I
/1
.
,
!---l
G = 3mor 6% of mean
Broad sense heritability • If rooted cuttings or tissue culture plantlets taken from individuals are used for reforestation, all plantlets from the same individual (called ramets) have the exact same genotype and the mean of all ramets for a trait is the genetic value of the parent for that trait. • Heritabity in this case (called broad sense heritability, IF) is the degree to which the phenotype of an individual (P) predicts its genetic value. • An alternative way to express IF is IF= (J2G1 (J2p •
(J2p
= variance among the phenotypes in the
population and (J2G = variance among the underlying genotypes of these individuals.
2
Broad sense heritability (continued)
• Thus, Hl is the proportion of the total phenotypic variance that is due to genetic causes • Recalling that P = G + E, 0'2p" 0' 20 + 0'2E
• 80, H2
= 0'201 0'2p =0'201 (0'20+ 0'2£>
• H2 ranges from 0 to 1. • When vegetative propagation is used, G < 8 because phenotypes of individuals do not accurately reflect their genotypes (due to the confounding effects of environment)
Narrow sense heritability • When sexual reproduction is used to produce offspring, heritability is the degree to which the phenotype of an individual (P) predicts the mean value of its sexually produced offspring. • With sexual reproduction, only individual alleles at each locus influencing a trait are passed from parents to offspring (not whole diploid genotypes). • Thus, it is the average effects of one's alleles (called the breeding value or additive value) that determines the value of an individual as a parent. • Geneticists describe the relationship between the genotypic value of an individual (G) and its breeding value (A) as G=A+NA '. • NA (non-additive portion of the genotype) respresents the failure of sexually produced offspring, on average, to measure up to the performance of vegetatively propagated offspring of the same selected parents.
3
Narrow sense heritability (continued) • When offspring are produced sexually, heritability is called narrow sense heritability (h2), and is calculated as
=a 2A / (a 2A + a 2NA + a 2E) • Thus, when sexual reproduction is used, G < S because: - Phenotype does not accurately reflect one's genotype - Alleles rather than intact genotypes are passed from parents to offspring
Estimating heritabilities • Genetic tests are needed to estimate heritabilities • For W, many ramets of a large number of clones are planted in replicate field trials and measured for traits of interest. Using Analysis of Variance (ANOVA), estimated variances among individual trees (i.e., a 2p) and among clone means (i.e., a2cJ for a particular trait can be calculated. • A typical approach to estimating h2 is to plant large numbers of half-sib families in replicated field trials. A half-sib family is created when a female parent is crossed to many males and seed is bulked without identifying male parents (openpollinated or polymix progenies approximate half-sib families in most cases). • Using ANOVA the variances among individual trees (a2p) and among half-sib family means (a 21') are estimated. • Because the mean of a half-sib family estimates half the breeding value (A) of the female parent, a 2F = a 2112A = 114 a2A • So, h2 (est.) = 4 a 2F / a 2p
4
The genetic gain equation in its present form (G =S x heritabilty) is only of limited usefulness. Selection differential (S) depends on two factors: Proportion of population included in the selected group Phenotypic standard deviation of the trait
,.--.--...
alp= SOml/
I
/
,.'
/
"
Top 20%
1
I
Top 5%
~
40
60 50 L----J S= IOm , S= 15m 1
l \ \ alp = 25m
\ \
~T~ I 5%
425058 '---'
S=IOm
Factors influencing S can be shown mathematically G/rJ p = Slap x h2 Slap. the selection differential relative to the phenotypic standard deviation of the trait, is called the selection intensity (1). G=I a p h2 I depends only on the proportion of the population included in the selected group, and when a trait is normally distributed the relationship between the proportion selected and I is known: Selection intensity relative to proportion of pop.oal toni 'ID seIect. grou p Proportion Selection selected (%) intensity (1) 50
0.798
40
0.966
30
1.159
20
1.400
10
1.775
5
2.063
1
2.665
0.1
3.367
5
Example of using the genetic gain equation The phenotypic variance of tree heights in unimproved plantations is estimated at age 25 to be a 2p = 2500m2 • Narrow sense heritability of tree heights is estimated to be h2 = 0.30. Mean tree height is 50m in these plantations. The estimated genetic gain from selecting the top 20% of the individuals in this test is: G=I xa p xh2 G = 1.400 x V2500 x 0.30 = 2.97m This means that that if we establish a seed orchard with the selected parents, age-25 tree height is predicted to increase by 2.97 m (or 2.97/50 = 5.9%) in the next generation. Average tree height at age 25 in the next generation is predicted to be 50m + 2.97m =52.97m. What magnitude of genetic gain would be predicted if the top 5% of individuals were selected?
Maximizing genetic gain: Increasing heritability • Traits vary greatly in heritabilty. Genetic gain will be greatest for the highest heritability traits, all else equal. e.g., h2 estimates for young (age 7-12)
Pseudotsuga menziesii: Stem height 0.12 0.08 diameter straightness 0.16 0.15 Branch diameter angle 0.33 Freeze damage to stems fall 0.24 0.98 spring Wood density 0.59
6
Maximizing genetic gain: increasing heritability • Increase heritability by decreasing environmental variance. e.g. h2 = 0'2A / (0'20 + 0'2.,) Reducing 0'2E increases h2 • To reduce environmental variation, need to select in areas as uniform as possible with regard to microsite, spacing and age of trees. • Selection in plantations is idea- uniform spacing and age, culture relevant to future use of improved varieties. Need to be sure trees are from proper source location.
Approaches to phenotypic selection • Terminology: - Candidate tree =tree considered for selection based on apparent superiority. - Plus tree or select tree = selected for inclusion in the Selected Population, but not yet tested for superiority. - Elite tree or proven select tree = superior performance confIrmed by offspring in a genetic test. • Comparison tree method - For species with even-aged, mostly pure stands (or in plantations) - After candidate tree is located, it is scored for traits of interest relative to 4-5 next best trees on the same site. Candidate must exceed comparison trees by some minimum amount to be selected. - Intent of comparison trees is to measure site conditions. Candidate must be exceptional for the site it is growing in.
7
Approaches to phenotypic selection: Baseline method • Can be used with any species including those that grow in lUleven-aged or mixed species stands. • In its simplest form, value of the candidate tree is compared to the average (baseline) for the region in which selections are made using regression techniques. • Candidate must exceed baseline by a certain amolUlt to be selected. e.g.:
Age
Approaches to phenotypic selection: ocular method
• Simplest procedure - vigorous, healthy trees of good form and size are rapidly identified with little or no measurement or rating of individuals. • Not expected to be very effective, but helps to ensure that at least average genotypes without serious impediments are selected. • Most often used when it is considered that the h2 of traits are too low to be effectively selected. • Usually these programs rely on genetic testing of offspring to rank parents.
8
Maximizing genetic gain: increasing I • Most obvious way to increase gain • Ability to increase gain by increasing I impaired by three factors: - Cost of selection increases as I increases. - As intensity of selection increases there is diminishing returns in terms of! (see figure). - As I increases so does environmental variation which has a negative impact on heritability. • The choice and number of traits for selection also influence I: - Some traits are easier to measure than others. - As the number of traits simultaneously selected increases, the effective proportion selected (and I) for each individual trait decreases. Effective proportion (EP) = (l1N)11n
where N is the total number of trees screened and n is the number of independent traits simultaneously selected. - e.g., ifN = 10,000 and n =3, EP = 1122
Relation between intensity of selection (I) and number of trees scanned per select tree
I
1.8 1.6 1.4 1.1 1 1.8 1.6 1.4 1.1 1 0.8 0.6 0.4 0.1 0
/' / /
L
/
L:
--
-'
/
I
1
/
L
Number of trees scanned/select tree
9
Selection in genetic test plantations • In the second generation of intensive tree improvement programs and beyond, the effectiveness of selection is greatly increased by planting offspring of selected trees as families (or clones) in genetic tests. • Selection in genetic tests has three advantages over selection in natural stands or Wlimproved plantations: - Increased site Wliformity and use of experimental designs with blocking and replication that further reduce environmental variation and increase hl of traits. - Families provide additional information for selecting individual trees (if majority of family members are superior then genetic superiority is indicated). • In addition to providing selections for the next generation, family data can be used to evaluate the breeding values of parents -called progeny testing.
10
Seed orchard establishfllent including site requirefllent ~--------------------------~~
prof. W.T. Aoams Oregon State Universit;y
Seed Orchard Establishment
• A Seed Orchard is a collection of selected clones or families established in one location and managed to produce improved seed for operational reforestation. • In most cases mating among orchard parents occurs naturally (i.e., is uncontrolled), mediated by wind or animals (usually insects).
Two types of orchards • Clonal seed orchards (CSO) vegetative propagation is used to establish clones of selected trees. • Seedling seed orchards (SSO) - established with openpollinated (or full-sib) offspring (i.e., seedling families) of selected trees.
1
Typical sequence of events in a CSO • Selections made In base population - First generation - mass selection of plus trees in natural stands or plantations - Advanced generations - index selection (family + individual tree perfonnance) in genetic tests • Vegetative material, called scion, is obtained from each selection called the ortet). Vegetative propagules of ortet are ca\1ed ramets. o Scion material is propagated by vegetative means (usua\1y grafting or by rooted cuttings). Vegetative propagation ensures that all plants from the selected ortet (collectively called a clone) have the same genotype. • The ramets of each clone are established in the orchard o location at wide spacing (e.g., S+m by 5+m) to provide full sunlight to crowns and to promote flowering. Typically, 20·60 clones, each with 50-100 ramets are established.
Typical sequence of events in a CSO (cont.)
After planting, the orchard is managed intensively to produce mass quantities of open-pollinated seed. • Data from a series of progeny tests are used to predict the breeding values of the clones and poor clones are removed from the orchard in a process called roguing. Each roguing improves the genetic quality of seed produced by the orchard. Usually 50-60% of clones are eventually rogued. o
Typical sequence of events in a SSO • Selections are made in the base population. • Open-pollinated seed is collected from each selected individual and kept identified by the mother tree (i.e•• open-pollinated family). Seedlings are produced for planting the SSO. Typica1ly.l00-300 families are established, with IS-SO seedlings per family identified by family and seedling number. • The SSO is established in a statistically sound, replicated design and is used first as a genetic test for a few to several years. More than one test location Is often established to test the families over different environments. Sites are planted at densities similar to those used in operational plantations.
Typical sequence of events in a SSO (cont.) • At some point. one or more of the test sites are converted to production SSOs. Based on combined family and individual tree performance. trees with inferior breeding values are rogued and seed collected from the remaining trees. Eventually. 85-90% of the trees are rogued. • At the time of conversion. cultural management objectives change and the SSO is intensively managed for seed production. The value of the SSO as a genetic test is reduced or eliminated due to the roguing and change in management practices.
3
Main differences between Clonal and seedling orchards
eso
sso
• Seed production only • Few genotypes (20-60 clones) • Wide initial spacing • High cost • Genetic upgrading by progeny testing • High potential gain
• Genetic testing + seed production • Many genotypes (100-300 families) • Narrow initial spacing • Modest cost • Genetic upgrading by family + individual tree selection • Modest gain
Conditions under which each type of orchard is favored SSO
CSO • Species has delayed flowering • Vegetative propagation is easy • Scion material is readily available • Selections are made in older trees • Desire to maximize seed production by emphasizing seed production only
• Species flowers at an early age • Vegetative propagation is difficult Scion material is not readily available • Selections can be made reliably in young trees • Desire to save costs by combining genetic testing and seed production on the same site
·
Site selection General considerations • Criteria for choosing sites differ between CSO and SSO • Because first goal of SSO is to test performance of selected families, it needs to be located within planting region and on a representative site • There is no constraint on the location of CSOs, as long as seed production is maximized - Should never locate eso outside the species range without testing - Sometimes seed production is greater outside range
Site selection Specific location· desirable features • History of excellent seed production • Relatively flat to gently sloping terrain suitable for operation of mechanized equipment • Soil structure that facilitates drainage and entry for management and seed harvest. Soils of at least average fertility. • Good air drainage iffrosts are a problem in flowering season. Should also be protected from high winds. • Accessible all year round. Ideal location is near nursery or field office. • Stable ownership and not subject to future development. • Near water source. • Not in area where pest, disease or destructive animals are a big problem. • Isolated from poorly adopted sources of contaminating pollen.
5
Land area requirements • A number of factors must be considered when estimating the total land area required. - Number of orchards on the site - Land needed for each orchard - Land needed for roads, drainage ditches, ponds, buildings, firebreaks. - Unusable land· too wet, etc. • Area needed for each orchard primarily determined by annual reforestaiion needs and seed production capacity of Sllccies. Need to estimate: - 1. Number of plantable seedlings produced by 1 ha of orchard. - 2. Divide total annual requirements for seedlings by the number in 1. - 3. Make adjustments based on other considerations.
Example of seed orchard land area calculations for Pin liS elliotlii Average seed production in 1st generation seed orchards: - 34 kgiba/yr Assuming 25,000 seedsllcg and 80% nursery yield, 1 ha of orchard produces: 34kgibalyr x 25,000 seedslkg x 0.80 seedlings/seed - 680,000 seedlings At initial planting density of 1800 treeslha, one ha of seed orchard can provide enough plantable seedlings for: 680,000/1800 .. 375 ha If an organization plants 10,000 ha annually, 10,0001375" 27 ha of orchard is needed.
6
Layout and spacing • A map of the site should be prepared showing location of orchard blocks, roads, firebreaks, etc. • Square or rectangular arrangement of planting locations is used to provide ready RCceSS for machinery between rows. • Necessary that all planting locations are precisely located and labeled. • Planting density determined by: - Whether orchard is CSO or SSO - Intensity ofroguing - Spacing required at full maturity. • CSO - spacing initially is wide (S·6m) to encourage early development oflarge crowns and to facilitate movement of equipment between rows. CSOs are generally rogued 2·3 times, with final spacing of 710+ m between trees. • SSO - Initial planting spacing much narrower, 112 2 m between trees. This is because the spacing should be more like that used in operational plantations and because a much larger proportion of the trees will be removed.
Site preparation • Proper site preparation facilitates management operations throughout life of the orchard. • Clonal seed orchards - Survey site well prior to establishment, map soils, locate trouble spots - Most CSOS should be completely cleared and cultivated as fields for agricultural crops - Corrections to drainage problems need to be done prior to planting • Seedling seed orchards - Site preparation should not change environment appreciably from that of a normal planting site. - Best to establish on cut-over forest land. - Stumps need to be cut as low as possible and slash removed from the site, taking care to leave the soils intact
7
Seed Orchard desig..s
• Seed orchard designs should: - 1) Maximize genetic gain while maintaining acceptable genetic diversity - 2) Minimize inbreeding - 3) Provide for extensive crossfertilization - 4) Provide ultimately for optimal space utilization (i.e, uniform spacing)
• Two components to design: - Genetic - Field layout
eso - genetic design • First generation orchards: - Initially 20-60 unrelated clones, each clone represented equally. - 10-20 clones after roguing.
• Advanced generation orchards: - May include related individuals - Number of clones likely not to be balance - better clones represented by more ramets, but more total clones present than in an orchard where each clone is represented equally.
eso field layout - Modified randomized complete block design • One ramet of each clone planted in each block of seed orchard • Clones randomly assigned positions in each block. given the constraint that there is a minimum distance between romets of the same clone or other relatives within the same block or adjacent blocks. • Example: 24 clones in 4 blocks, at least 3 orchard positions between ramets of the same clone.
XOPA 1GER KCDF JQtH WUSM BNTV
G1WU LHET QORP XVI<S JCFM BNAD
XDJL RUWF PTVN BGQM 1I
XPWB GTKV J1RF DCNS EHLO UQAM
eso field layout - Permutated neigbborbood • Computer program assigns clone positions based on the permutated neighborhood concept. • One program called (COOL" computer organized orchard layouts) (Bell and Flctcher. 1978. SilV8C Genetica 27: 223· 225.) designs layouts so that: - there is some minimum number of planting positions (specified by the user) separating ramets of the same clone. - Any combination of two adjacent clones will occur in a specific direction only once. • This design minimizes inbreeding and maximizes cross-fertilization • Many orchards have been laid out with this design.
9
eso field layout - systematic designs • Utilizes repeated blocks, rows and other patterns in which clone positions do not vary from block to block • Easiest to install and manage since clone positions are always known. • Criticized for first generation orchards: - Repeated arrangements of clones does not maximize cross-fertilization - May lead to holes in orchard after roguing if poor clones occur together • Example: Systematic design with 2 sets of 12 clones (12 capital and 12 smalllelters)
ABeD ABeD klij klij
EFGH cdab IJKL ghef
EFGH cdab IJI
ABeD ABeD klij klij
EFGH cdab IJI
EFGH cdab IJI
eso field layouts - Insect pollinated species • Designs may have to be altered to fit foraging behavior of insects. • If pollinators do not randomly range through stands, but tend to concentrate on one tree at a time, it may be better to clump clones into clusters rather than space them uniformly.
eso field
layouts - Dioecious species
• Dieocious species - Dioecious species are common in hardwoods, especially tropical trees - In open-pollinated orchards, male sex serves as pollinators, while all seed is collected from female sex. - Selfing is not possible, nor is mating between relatives as long as related clones are the same sex. - No reason to have more males than absolutely necessary because they don't contribute seeds. Number of males needed depends on pollination biology of species and the need for adequate pollination for seed production. - Usually male trees are scattered throughout orchard, surrounded by groups of females (e.g., each male surrounded by 8 females)
SSO genetic design and field layouts • Both genetic and field designs of SSOs are greatly influenced by the need to meet both testing and seed production objectives. For precise estimation of breeding values, randomized replicated tests need to be established in multiple locations. Each test will consist of 100-300 families • In terms of field design, there are 3 considerations: - Number of test sites - Experimental design at each site - Size of family plots within each block
• Number of test sites: - At least 21 - Otherwise the number oftest locations depends on environmental heterogeneity of intended planting zone - Replication oflocations in time may be as useful as replication in space - When multiple test locations are established, only 1 or 2 may be used for seed production
11
SSO field layouts (cont.) Experimental design at test location: - If number of families Is relatively small and sites are unifonn, a randomized complete block design may be suitable - With large numbers of families and less unifonn sites, it is best to use incomplete block designs. Plot size - Small plots « 4 trees) are favored because they result in more random distribution of trees after culling and are more statistically efficient because total block size is smaller. - Single tree plots are the most efficient statistically, but are more difficult to layout, keep track cif, and analyze - Multiple tree plots are easier to layout, keep track of, and analyze. In addition, the first roguings can be made by comparing trees visually within plots (no statistical analysis needed initially).
SEED ORCHARD MAINTENANCE Once established, the management of orchards can be subdivided into two phases: Establishment phase - Objective is to produce healthy, vigorous growing trees with rapidly expanding crowns. Want trees to begin flowering as soon as possible, but with crowns with large surface areas for flowers. Production phase - Begins when the majority of trees in the orchard have passed from juvenile to sexual maturity. The objective is to promote heavy flowering and maximize seed production on a sustainable basis. I.
Establishment phase A. Ground cover and vegetation management - A sod cover should be established to improve trafficability, protect against erosion by water or wind, and to reduce compaction. Frequent mowing of sod and weeds is important for sod maintenance and for recycling nutrients to the trees. During the early stages, ground immediately around trees can be kept bare by disking or using mulch. Later, strip spraying with a herbicide reduces mowing time and the risk of tractor or mower damage to valuable trees. B. Fertilization and irrigation - Trees should receive balanced fertilizer applications and irrigation (if needed) to promote, early and rapid growth. Fertilizer applications should be based on knowledge of needs for the particular species and on soil analyses. A soil map prepared prior to establishment will aid in developing a sampling scheme. C. Protection -Trees need to be protected from insects, animals, disease and man. Fences and firelanes should be established and maintained to protect orchard from grazing, fire, and vandalism. D. Graft incompatibility - A major problem with grafting in some species is incompatibility between the rootstock and scion resulting in death of the graft. Nearly all species show incompatibility to some extent, but in some the problem is much worse. Particularly troublesome is incompatibility that does not become evident for several years after grafting. This type of incompatibility resulted in losses of more than 2/3's of the grafts by age 8-9 in early grafted orchards of Pseudostuga menziesii. This problem has been essentially eliminated with the development of graft-compatible rootstock.
1
11.
Production phase A. Fertilization and irrigation
-
-
Both timing and rate of application and irrigation influences amount of flowering In addition to maintaining acceptable levels of nutrients and soil pH. nitrogen fertilization has been found to stimulate flowering in many species Timing of fertilizer application is important. For example. application of fertilizer in late July and early August. just prior to floral bud initiation. was most effective for increasing flowering the next year in Pinus taeda. Timing of irrigation can also be critical. For example. in the pines of the southern U.S.• moisture stress during the period of floral bud initiation promotes flowering. The optimum timing of stress and irrigation for flower stimulation. however. is not clear for most tree species.
B. Flower stimulation In addition to application and timing of fertilization and irrigation. treatments such as partial stem girdling. root pruning. and specific hormone applications have been shown to stimUlate flowering. These treatments have most often been used in clone banks to promote early for making control crosses for genetic testing. They are also used on a regular basis in seed orchards of some species: e.g., in Pseudotsuga menziesii stem injection with G~n is used to promote flowering in young trees. Partial girdling has also been found to be a very effective tool for enhancing flower production and seed yields in this species. Girdling isdone 1-2 weeks before flower bud initiation (in spring) and GA application at about the time of floral bud initiation. These treatments only influence flowering the following year and don't appear to have a lasting effect as long as they are applied only periodically (i.e., every 2-3 years). An additional flower stimulation treatment used in the pines of southern U.S. is subsoiling. Subsoiling cuts the roots of orchard trees 5-10 cm below the surface, inducing drought stress that enhances female flower production. Subsoiling also encourages a deeper, more fibrous root system and reduces soil compaction. Subsoiling is done mid summer and only on one side of the tree and not every year, so as not to promote too much moisture stress.
2
C. Protection Cone and seed insects are the greatest threat to seed crops and their control is vital to economic viability of orchards. Without control, insects can easily account for losses up to 50% and even total crop failures. D. Seed collection and crown pruning -As trees in the orchard get taller and fruits (cones) develop higher in the crown, the ability to collect the fruits by climbing or using a lift truck becomes increasingly difficult.
-
In some species, such as oaks, beeches, and teak, fruits fall to the ground at maturity, so access to the crown is not an issue. A variety of methods are employed are used to collect seeds cheaply from large trees: - Topping and pruning - generally lowers yields, but may be acceptable, especially in species that produce heavy crops anyway. Cutting down the tree - Tree shaking, then collect fruits or seeds from the ground
E. Record keeping
-
An important aspect of seed orchard management is the maintenance of good records. These records are useful for evaluating success and failure of various practices. Two types of records needed: Records related to the entire orchard - weather data; flower, fruit and seed yields; application (amount and timing) of cultural practices (fertilization, irrigation, subsoiling, insect and disease control, roguing and thinning, etc) Clone or individual tree records - data on incompatibility, timing and amount of flowering, fruit and seed production, etc. This information is very useful when making roguing decisions.
Ill.
Genetic management - practices that influence the genetic quality of the crop A. Early seed collection - best to avoid collecting seeds in the early stages
of orchard crops when flowering is weak. Most of the crop is probably due to only a few clones and selting and/or pollen contamination is likely to be high.
3
B. Roguing and other methods for upgrading clonal orchards Most CSOs are rogued several times during the life of the orchard. Removal of inferior clones improves the genetic quality of the subsequent crops. Roguing also has the secondary benefit of keeping crowns open to sunlight and free of competition. Usually only a relative small proportion of clones are removed in each of several stages to minimize the impact of tree removal on cone production. First roguing should occur when data from progeny tests just become available. If progeny test data is not available when crowns begin to close, it may be necessary to thin the orchard anyway. In this case, the benefit of genetic roguing would be lost, at least initially. Thus, the timing of test information is critical. Some clones may have to be rogued because they are poor seed producers or because they flower way out of phase with the other clones in the orchard. Options for upgrading beyond roguing existing orchard: Establish a new Yz generation orchard with best clones based on genetic tests. Collect seed only from the very best clones in the existing orchard. Collect and store seed by individual clone C. Roguing seedling seed orchards
-
Roguing can begin as soon as information is available. Again, roguing should occur in stages as crowns continue to close and genetic information becomes better (say 40-50% of remaining trees at each stage). This will help the trees remain wind stable. If multiple tree plots are used, the initial roguing is based on visual comparison of siblings within family plots. Eventually, only a single tree should remain in a family plot in order to avoid inbreeding. Roguing of family plots (single tree remaining) is based on breeding values predicted for all trees using all information (family + individual tree) available. Family level data comes from all blocks and test sites and is combined with phenotypic measurements of individual trees in the SSO. This is done on paper first using statistical analyses. Afterwards, a field crew needs to visit the SSO to make final choices among the best candidates based on field observations on stem quality, disease resistance, etc., and spacing. As described for CSOs, the genetic quality of seed can be further upgraded by collecting seed from only a subset of families or by individual family.
4
D. Pollen contamination (PC) PC, fertilization of orchard seed by pollen from outside the orchard, reduces the genetic gains. Estimates of levels of pollen contamination (m frequency of seeds fertilized by outside pollen) in conifer seed orchards are typically large: e.g.
=
Species
Picaa glauca Pinus sylvastris tI
" Pinus taeda Psaudotsuga Menziesii
-
Orch. Size (ha) 23 6 16 2 2 3 20
Isolation (m) 1000 2000 100 100 0 0 500
age
M
12 23 26 30 17 20 9 15
.01 .48 .53 .56 .36 .49 .91 .11
Pollen dilution zones of -150m around orchards have been recommended in the past. These do not appear effective. May need 500 -1000 m, but even this may not be enough in species that have large natural stands or plantations in the same region. Perhaps, isolation zones will be effective in insect pollinated species Additional options for reducing pollen contamination: Establish pollen enrichment zones Increase the magnitude of pollen production within orchards by flower stimulation Alter floral phenology of trees in orchard so they flower earlier or later that surrounding stands Put orchard in a glass house Resort to control or semi-controlled pollination. This is one justification for development of miniaturized seed orchards for Pinus radiata in New Zealand and Pseudotsuga menziesii in the Pacific Northwest of the U.S.
5
Ex situ conservation for future breeding and biotechnology ~----------------------------~~
prof. soekotjo Gaojab Maoa Unlversltj'}
EX SITU CONSERVATION
• CONSERVATION OF COMPONENTS OF BIOLOGICAL DIVERSITY OUTSIDE THEIR NATURAL HABITATS
• EX SITU GENETIC CONSERVATION IS
ACHIEVED BY PRESERVATION OF SAMPLES
OF
PLANT
GENETIC
RESOURCES IN GENE COLLECTION OR GENE BANK
• BOTANICAL GARDEN, ARBORETUM, FIELD TEST, PROVENANCE, SEED STANDS, SEED ORCHARD
FOUR ERAS OF EX SITU ACTIVITIES:
. 1. ERA OF .PLANT EXPLORATION AND INTRODUCTION: 1850 TO 1950 • PLANT INTRODUCTION • THREE MAJOR COMPONENT • ACCESS TO ADEQUATE GERMPLASM • NATIONAL QUARANTINE SYSTEMS, INCLUDING POSTENTRY INSPECTION, SEED HEALTH TESTING, FACILITIES F·OR GROWING OUT SAMPLES • EFFECTIVE NATIONAL BREEDING AND PLANT PROTECTION AGENCIES WORKING CLOSELY
2. ERA OF CONSERVATION: 1950 TO 1980 et
SALVAGE OF LOCAL VARIETY DUE TO WIDESPREAD ADOPTION
. OF NEW HIGH-YIELDING VARIETY et
TRAINING PROGRAM BEGIN
et
STRATEGIC PLAN DEVELOP
et
CONSERVATION FACILITIES .
.
ESTABLISHED
3. ERA
OF
REGENERATION
NEW
INTERNATIONAL LINKAGES: 1980 TO 2010 • REDUCED COLLECTING • REGENERATION OF OLD COLLECTION • SUPPORT FOR NATIONAL PROGRAMS, FACILITIES AND TRAINING • RESEACH ON WIDER GENE POOL
• THE EXPECTED OUTPUTS OF THIS PROJECT COULD BE USED TO ME ET POLICY AN D DEVELOP EX SITU CONSERVATION ACTION PLANS WITH SOUND SCIENTIFIC FOUNDATIONS
ITTO PROJECT PD
16/96 WI LL BE
UTILIZED AS:
• A MODEL FOR DEMONSTRATION OF GENERAL ES TA BLI SH ME NT OF EX SITU CO NS ER VA TIO N PLANTATIONS
ITTO PROJECT PD 16/96 Rev.4(F):
• TO
INITIATE
FUNDAMENTAL
RESEARCH ACTIVITIES THAT WILL: (1) AVERT A DECLINE IN THE GENETIC VARIABILITY WITHIN SHOREA LEPROSULA AND LOPHOPETALUM MUL TINERVIUM AND (2) USE THESE GENETIC COLLECTIONS FOR MORE EFFICIENT BREEDING AND , BIOTECHNOLOGY PROGRAMS IN THE FUTURE
CRITERIA FOR SELECTION OF EX SITU ES TA BL ISH ME NT :
*SITE - SECURITY OF TENURE - ADAPTABILITY: TO PRODUCE REPRODUCTIVE MATERIAL - ACCESSIBILITY
* LAYOUT - SIZE OF AREA - WIND DIRECTION - TO PO GR AP HY
* ISOLATION -AD EQ UA TE LY ISOLATION FROM CONTAMINING POLLEN
• THE PLANT MATERIAL COLLECTION POINT FOR SUBSEQUENT BREEDING PROGRAMS TO IMPROVE PRODUCTIVITY AND QUALITY OF PLANTATIONS • TRAINING AND EDUCATIONAL FACILITIES • RESEARCH AND DEMONSTRATION SITES FOR NETWORKING, COOPERATION AND PARTNERSHIP AMONG NATIONAL & INTERNATIONAL INSTITUTIONS ENGAGED IN EX SITU
CONSERVA TION
Seed orchard establishtnent of Pinus Jnerkusii in Java ~----------------------------~~
prof. Oemi Ha111'il1 Suseno Gaojab Maoa Ul1iversit;g
·/
+tll'tl A
/;n-, bo nY ClI1 &l 17 us/ /( eb vn ArLf7/h Jlm~-! ~ctrl-
P.
d/ ..l.
IZd
tl
tV a .
ht.
Pe rn ~ It 'cl
II .
h r'a n
--
/1(1tda!tl~kg 17
77i.
IJe,
.
fe k:e U'cl IT S'!", d,'
~
!7r~I.;1I'.
/hfr v·
J.7
4
f)r .
R,,:t k-S'Z. S' a. .
ri' s /h /! / ,la.. s
tJ r' 9 4 J. /14 ~"I./~ r "
'/1
C~t, ~~5a. PPGM-T2-78. Pinus , J11erkusii half- sib proge ny test, 0° .79' and lon~. Batur aden, Centr al Java Indon esia (lU~'l;j' lat . .), 725 m asl. forme r Agst:h is lorsn thifo lia stan'd , 24 yrs cut do~ on Site # 7-10: Dec. 77 - Jan 78 for Block # 1-6 and April 78 for Block heavy to ate moder , hilly with Andos ol type of soil, sandy loam weed. other cover of va=io us grass , ferns and RCBD, 200 seedl ot, 5-tre e ~lot, 10 replic ation s. Desig n Plant ed on March 78 for Block ~ 1-6, Nov. 78 Spaci11g: 4 x 4 Batur aden for Block # 7-10. 'Seed sown by Oemi and Supeno at for Block dents lQ.stu nurse= y; seedl ings plant ed by Supen o, Oemi, tiH. Bhak Eko iem. # 1-6 and # 7-10 by Hari Purwa nto l !i.Na' 8 tion condi good in Parsa n, Huchl as. Sukar jo. Sadik in. Stock at moist Soil 7-10. ~ rnontrs for Block # 1-6, 15 month s for Block ainy. plant ing time: weath e:-: cloud y, quite often foggy "arldr
m.
"
I
F!g'l: -e
11.
An eAa:it~le
0:
.
"::he ;lla.n -:a-:io n ma.?
CO NT O H
PE TA
LO KA SI
PO H O N
lN D U
K
C
PT
70
pN PN
ac d u
oof Ke te ra ng an
: Ba ta s pe ta k. an ak pe ta k . . - : O es a
e2 00
Se ka la da ta ",
____ o
~
m
•.---------e.
------~ 20 0
40 0
: Lo ka si po ho n In du k no .0 02
SELECT TREE ASSESSMENT
FORM
PINUS MERKtJSII Tree No.
Name Date Province District Sub district Compartement St and description
Altitute Aspect Slope Site quality Soil
Pat h ogens. insect Select tree
Tree data
Random trees ;I
2
3
4
5
Age Height Height to Height
to
cro""n dead
branch
Diameter Tvvo bark thickness Cro""n Grain
diameter angle
Sin Bovv Svveep Bends Fork Knobs
Branch angle Branch angle
.
Flovvering
Cones Branch 1. Fine 2. Medium fine 3. Coarse 4. Very coaerse
Branch angle 1. Horizontal 2. Med~um ascending 3. Ascending 4. Very ascending
. ...
._- r
,
,
_--_. --- -------..----.........J.I
44
!
TnDel Ill. Ca~toh bentuk "acCC$~iO~neco:d" baru yang ledi~u$un
lah
OATA LOKftSI
....... Uo
PPuM
~OHON
loka~i
untuk data
INOUK, TAHUN SELEKSI 1977
.............-..,.... ·····,,[····1···· .... .,j.... . . . .
-~·1" • -I".::·r'··r'~·r· :: ~ Jarok = :: :.: "' ... ::.:-.0' ...... c8 U ~ ~
0
Cl.
'"
~5
::
pohon induk
a.
w"
.. ".00J'..I. c 'r It." 7JJl .... 00 :.. c: PT P.N PH 7~4 . . 000;11 <; ffJ PII 7:J4,
,r
~
B
T
5
Q,I
In
m
.....
... .....
en
ICl
.,j
...
c:
109 0 .1'
70 ... 1'
r. '" ...... c:
m
..
11
Cl
Jj
u
C
"
~
0 Q
.... J ...f.... .. :7 f"". .. ." :5......... J~ 0 .. ." __ .• _ ...:... 2 ... ... .l..'?.......1.(!.Q..... 'sf.... ..... fa ......3........;, ... ... I.s, .......,.:JtJ ...... s.l". ..... ¥o .3_ .. .... .£. ..
.....
. . ....
. . ~~.~~. ~~;~ ~i~~ . . . ... . . I.? . . . ·~7· "1f:· . . !!f- "~J> .~ .r...... .... ... ... '.ra ......s ........ n ptJ f ........:r,j:- . . s. ...... .. I" pr _2... -;,.... . '" g~ ;'" 2'1 q: ~~ ~~ ~~ . '" . . . ·. . Ji...._.;·J . . ··li~' .-..~. -... {-a_ -=;: ._.". . . co.r·l e. r1'I I ..... . . . s....... f1 ; f.u:;... _:>'.e _:=:..... O().~c..l(.T !'IJ
,.NVt.C
!~J.JI7/( hI fJJ 7/e.
..... 0"-.(. '.
.....
.•.••. '
..J~.J.:
....
.:1.~.r_.-:.....~_
.........
.....
.. ....
....
......
.-.................J ........ ...'i.<>Q... .... .$;......
PN PJJt;Ya. ..... 0<:81 ' .. ~ ftllJ,y ~ ...; ..... oo~. C.ln:~::: TA~.n . ,.:..
:...
.... ocj',
"·!ff;.l~ ~li:E:,I1p,:
.•
7.D.O.........
.:J....
_'::.._
l.7.... .... I.~....... :'.7..I... ..... .lo.. -~";'. ... _!..~........ ( ......... _,g .•• .-=..1......... ;:1.r...... t,;;;:,.!..·_..r._t-..1.·"·i~
.
:": . ., ...... :.-: f· .-~~.......,~;; .-?f... ··1~17
I.
C. pr I'T..iLAI.i~t·:'·"·l"·" -/..':! .. ·... .. ....7l0. S.~.. ·-::.=-I~·f~l-..:.... ., .• ..... _.....t//J'.:.. 0/.7'.. c. "(!,!8 ;~, . . • ' : ...1.'3....... 19 _ ..f!. __ 3C,•. -:....... _ .... ()~o c rr .::::4 ~$ It';. "'1 ...L.<;'........1.R__"l.t!..s:. _U._ ._'1.0- - ..... "~.I.. C. Pt' :
"I'
!'J":t. C
.•
pr ~A U
JI'!
O;~J. c ~ r,~;'111: .'1 ,.,....... . o.::r. c ......o~ C.• .I. N F1JI'7
..... ~; I' d."') C
.. _.
~~ ?HI!'~7I';... PI .'11 ~ 71; Pi'" hI P
:. . . . . .
'1'
f
..~.... .. -
l!
....LljL
.
t.l
lt~
...!-.-
_.5:__....~.J.S:···I s.fia"I-·~'-'·3"-j-t._.5':._ J.'>;.. .. F.~(J .. -s-.I....3~.-l-._ '.
_..r: •. .::J>._ ..80.Q. _ .._._r~_. ..5_1__ .-:c:. -..~~......~ ~.~:'- ._,;f.;:,... .J.fl... J - . < • ~ 'k.L ~ J...
:
1·"'·-'''-~-f'-I--·t··· . t.'.. ' ·i--'... I-,:"' ;' ' '_...l·I..____.• !I '-. ' ! -r... r-I-7--;-i--j·; 1.-.-•• --"rl ... _ .•'" _ •.._ ........ ,:.•• ~_.~._ • ..;.1.,...._•• 1 _ _ ••,. ___ '-.:... __ ) _ _ .---;--_ '. _ ... 1.. I....... t.l. I • , ..
: j
..... I •.••• _._
Kete~anoan
Tabel I l l .
No. PP Cl'! Prop. KPH 6KPH
- nomor Pemuliaan ponon Cadjah r.ada - P:'opinsi Kesatuan Pemangkuan Hutan eagian Kesatuan Pemangkuan Hutan - Resort Poll si Hutan - Petak - 6arat - Timu:: dalam meter - Ut3ra - Selatan dalam meter - Lin;ang sela:an - 9ujur Timur - ~l:itud dalam meter - Arah le::eng Kelerenc;an - 3<:11;1:1 Tcn:;:.::h - ~ekalon;an Timur - P.::ningQ
R~H
PTK
a
-
T
U- 5 LS 8T . AL T AR!lH le:: Kelc:: C
PT PN iliA
.. : ..............
, 06
::--
...
~
"-
2t
-"
L. 0 I.L.
\
....
..... '"
..,
iA.
==- · ,••
-=::== , =: =3
.........:::
- --== !II
-.::!
I
,..
"tl
~
~
'11
I:Q
.
, : ,i
1ft
'"
:3 :
0::::
:::E
~". In,
.•. • 0
I~
· ·
.,;"
-:::J Cl tQ
:1 ;:s
.,, .,..
.
....c ooof
C Ill·
o
«) ~c
-..s 0
I
c::I"O
0:::
~.,...
IW.
.. =
w w c-
tQ~
:tl
3 o
l-
IQ
~
.
-. ---:-- ---- - -::;..... ~,
.,
...... t:::;;- - - - - -,- -
I.'
.....
-=
IR .J
0
:r ::
~--:::-;:.;a::::::~=:::::=:;:.:.:.
--
en
-...
I
.,, I
I
, ,
o
2.
()
01
,
I
,
,
,
,
.3'!!~~~;;
.. I
o
I
~
=
== 0
-t
0''''' .,u
A
o
«) 11) ....
,u«)
Ullll
=-- ,
U)
., '/
( It)
-I 1
I
,I',
I
I
I I I
t ,
.
I
I
-I
I
I
I (
C')
,
'
)' ';
I"
'.
I, _ I
f' I I
! )
,( 1.0
I
,
-
'I
I I I
I
r
,i >I
"
~
N
(!" 1992 Trainittg (ourS( on Bmdiag and Smi Orchard MaMgrmmr, 26 Au:t1U - 2 S(J'tmrb
Perta nama n Uji Genetik di Wanagama I .
(Sabtu, 28 Agustu s 1999)
pertanaman di antaranya merupakan pertanaman uji genetik telah aman ini dibangun di HUian Pei1didikan Wanagama. Tujuan utama pembuatan pertan as Kehutanan ialah untuk pendidikan, yaitu memberikan fasilitas bagi mahasiswa Fakult pa contoh bebera untuk melaksanakan praktek lapangan dan penelitian. Berikut ini adaIah pertanaman yang terletak di Petak 17 : Berb~
1. Uji Provenans Eucalyptus urophylla
yang Uji provenans ini ditanam pada bulan Febiuari 1983, berasal dari benih (native) dari dikumpulkan dari 22 provenans. E. urophy//a merupakan species yang asH Timor, dan , Timur berbagai pulau di kawasan timur Indonesia, yaitu : Nusa Tenggara k (RCBD), Wetar. Pertanaman ini dibuat dengan Rancangan Acak Lengkap BerbIo 4 x 4 m. tanam jarak jumlah seedlot 22 provenans, 4 tree plot baris, ulangan 4 blok, ans terbaik Tujuan uji provenans ini adalah UIltuk mencari sumber, benih atau proven .' . untuk dikembangkan sebagai pertanaman produksL'; . . Adapun provenans yang digunakan selengkapnya adaIah sebagai berikut : 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1 G. Egon
Ende G. Wukoh Lewerok G. Mandiri G. Lewotobi G. Kerbau G. Boleng G. Kalabahi Alor Selatan 11 G. Sirung 2 3 4 5 6 7 8 9 10
G. Mutis· . G. Delaki G. Wasbilla Remexio Dare Balebar Hatuloi Ulubaha Ililaku G. Lakaan G. Timau
. 2. Uji Provenans Acad a mangium benih Pertanaman ini dibangun pada' bulan Januari 1984 dengan menggunakan 12 provenans yang berasal dari Queensland, Papua New Guinea, dan Indonesia. Terdapat ngan Acak Ranca yang diuji. Desain yang digunakan dalam uji provenans ini adalah x 4 m. Species Lengkap BerbIok (ReBD), 4 tree plot bans, ulangan 5 bIok, jarak tanarn 4 Tanaman Hutan, n ini merupakan saIah satu komoditi utama di daIam pembanguna Industri untuk tujuan pembuatan pulp dan kertas.
Aciaplll1 provenans yung digunakan
2 .,
.:>
4 5 6
Oriomo River, PNG Walsh's Pvramid. OLD Julatten, QLD Daintree, QLD Claudie River, QLD Seram,IND J
_
s~kngkapnyu
aualah s\.::bagai berikut :
Sidi,IND ElIerbeck Rd, Card\vcll, QLD El Arish, QLD Mourilyan Bay, QLD 11 Abergrowie, QLD 12 W. of Morehead, PNG 7 8 9 10
3. Uji jarak tanam dan pemupukan Gliricidia sepium Pertanarnan ini dibuat dengan tujuan untuk rnegetahui pengaruh jarak tanam dan dosis pupuk NPK terhadap pertumbuhan tanarnan gamal (G. sepium). Desain yang digunakan ialah Split-plot dengan Main-plot adalah perlakuan jarak tanarn yaitu: 2 x 2 rn, 4 x 2 rn, dan 4 x 4 rn, sedangkan Sub-plot adalah perlakuan dosis pupuk NPK yaitu: 0 g (kontrol), 100 g, 200 g, dan 300 g.
4. Uji provenans Teetona grandis Penanaman uji provenans ini dilaksanakan pada hulan Maret 1988. Pertanaman ini terdiri atas 21 provenans. Desain yang digunakan dallL'"TI uji provenans ini adalah Rancangan Acak Lengkap BerbIok (RCBD), 4 tree pioi baris, ulangan 5 blok, jarak tanarn 4 x 4 rn. Jati rnerupakan species yang utama dan ditanam secara luas di Jawa, rneJiputi areallebih dari 1 juta hektar. Benih yang digunakari~ untuk pertanaman ini berasal dari : (I) KPH Bojonegoro, (ll) KPH Randublatung, (lIT) KPH Blora dan (IV) N'JSa Tenggara Timur, yaitu : 1 Cepu (I) Bangilan (I) Muna (I) Ngliron (1) Margasari (1) Ponorogo (1) 7 Gundih (1) 8 Deling (I) 9 Java (ll) 10 Biora (Ill)11 Pati (1) 2 3 4 5 6
12 Randublatung (H) 13 Malabar (1) 14 Central Province (I) 15 Goda vari (I) 16 Thailand (1) 17 Kay (1) 18 Kouoc Cl) 19 Kouai (1) 20 Bunna (1) 21 Soe (IV)
1. Ja1an yang menl.!r.julrJ.:ar: a!'ar. aa!'i Pasar Ga:5.ing ke
Pe'tak 17/
~da-Tana!!lan -=''D(!~.~_:'j1'2: • • ........J.,./
7- v c3.
P?G!'~-T3?-S3
(Pusat ?emuliaan Gadjah l-ianome:- 37-Tahun 1953)
Eucalv~tl.!s u~o~hv11a.
Uji p!'ovenans; 22 seed10t
berasa1 cari G. Egon (1), Ende (2), G. Wukoh (3), Lewerok (4), G. Handiri (5), G. Lev!otobi (6), G. E:e!'bau (7), G. Bo1eng (8),
G. Kalabahi (9), !lor Se1atan (10), G. Si rung (11), G. Mutis (12), G. De1a1:i (13), G. (~6),
G.
\~'asbil1a
(14), Remexio (15), Dare
Ba1ebar (17), Hatuloi (18), Ulubaha (19), I1ilaku (20),
Laka~n
(21), dan G. Timau (22) : Petak 17 RPH Banaran, BKPH
P1ayen Gunung
Y~dul
Yogyakarta.lndonesia. Tinggi tempat 200 m
dpl, 4 pohon plot, 5 u1angan, jarak tanam 4 x 4 m. Ditanam 1 2 Februari 1983 oleh
~o
Bhakti Hardiyanto, Sri. Danarto" Wahyo,
no.'Tanah Latosol, lempung. Kadang-kadang huja'n, Penutup tanah rumput dan krinyu (Epatorium sp) Bekas tegakan Acacia auricu1i formis. Bibit berumur 3 bulan dari
p~rsemaian
Wanagama I.
rv
"r-
Jalan
Vlono-
sariYogya PPGM T 37
.,
T
38
"I'"
Dpa
sar Ga ding
200 m
.
1,2 km .
~
UfJ
Jln. Wan ag a!:l a I
SD B~aran III
....
~
.... ~awas Ga~u.a
Desa 3anaran - Gaeing
I
Lampiran
~.
Lol:asi yeng d.i tc.na:::i uji p:-ove:-.ar:.s .f;. -,,::-(:"-::'1:.'.-: 1 a yaitu : PPG!-;-T37-E.'j 1 te:-c.a"Cat di Petal: :7 P.?E .sa . . . "" ran , B7:>tr -vc ..... -, "'u .6"'0 .... C' r-;_ c'u1_ VOt"',·."l-_-......c;o... .\._ .....P1_G. c.·.... oJ c;;;o..:.. :...._.......wc::.. • tIo
_
....
u .r
~ PPGM-T37-83 ~- PPGM-'!'38-83 .
~
.
\.
PPGM-T45-84 &1- PPGM-T46-84 mIl- PPGM-T47-84
53-
D-
Tegak~n ber.i~
.A.ccaCl.a ::la!'lC'!.um
Lan::"Oi!'an '3.• TatC'. letak B101·: uji ~!,ovenans E. u!'c--:h"l'"1 i B. (b1ok 1_ , 2 , )- , t.;., . c.an . ,-) d .... :; •DeJ.!:>k P":)~ ......,....---=",'f'\~""-'" ..... .17 - ......... ~ , BT·Pt.T .". _. . '01 ~ven .. - v"
i"-j ~U1 •• _ ...... -
GunU!lr'" C
U JIo
III
Uji Keturunan Accacia mangium
r
PPG!-1-T37-83
lJji Provenans
5
..
4
II .
~
--
--
3
V
.
2
I --
IV
1
.·U, ji
Provenans
1, 2, 3, 4 dan 5
Keturunan
I, II, Ill, IV dan V
\..
U
Ji
•
Lar.:piran
• ?eta tanG.Inan ~. -."u::-::n')h,o'le yan£ c.iul:u!' c.i ?etak ... _,.. ,." ., .... , ,... n-r--'! -." _( ..t\l"'!: =-anaran, DL.:'!l :'..l.c..?en I.lu.::ung r.:Lc.t:l
~
~.,
Bc.ris .......
A
c..:;.
x
25.
X X X
24.
26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39.
40. 41.
. 42. 43. 44. 45. 46.
47. 48. 49. 50.
.51. 52.
53. ' 54. 55.
56.
57.
58. -0
,"'. 60. 61. 62. 63.
64.
65.
66. 67. 68.
69. 70.
71.
72. ·73.
·X X X X X X X X
X X X X
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
E-E x
F-I
07
14 06
04
09 02 22 05
20 05 06 18 03 02
20 12 13 I.
!:J:
17
~~.
I
21
I
22
03 07 02 13 18
04
20
runan
I
I
11:.-1
.2
.2
14
01 22 10 16 05 11 06.
I f
I
17. Balebar
I
18. Eatuloi 19. Ulubaha 20. Ili1aku 21. G. La.ltaan 22. G. Timau
~--g~ 01 02 18 04 19
. ~g I 2 09 22 15 f 12
13
~
05 08
I
11 17
20
07·
14
x
~
15
X
18 20 21
Keteram.gan : A (x): Pohon bat as B-E : Seed10t F-I : S:;edlot J-M : Seed10t 1,2,.2J~ dan ~ : 310k
Provenans : 01. G. Egon 02. Ende 03. G. Wukoh 04. Lev:erok 05, G. Handiri 06. G. Lewotobi 07. G. Kerbau .. 08. Go, Bo1eng . 09. G. Kalabahi 10. Alor Se1atan 11. G. Sirung 12. G. Mutis 13. G. De1aki 14. G. Wasbi11a 15. Remexio ....16. Dare
~t. f
..Q.l' - 21 19 15 12 17
UJoi ketu-
10 07 13 I· 09. 12
1: ..
607 418 637
I
11 10
15
19
Uji ketu!'unan
I
519
I
647
..Q2. _~L-_643
X X X
77. 78.
X X X X X
7q •.
I
17
i~
.2
x
I
..Q.8 ___ ..Qi..
74:~
75. 76.
.2
i~
19 01
I
X
l~
~
22
11
13
04
19
06 07
16 X
g~ "
02
10
1
09
I I
I
08 12 , 05
x
639
630
.
" Lnmpiran 05
• Tebnran tempat asal seedlot di Nusa Tenggara Timur
Wetur
~
Adonara
Pan tar
~dJ~rdl~ o
~
~ 19
{}
O~O
3t'IY~~II~ Lomb1en
O(?v
~<;l Ke terangan
tempa t llsaJ. see Ska1a 1 : 4 000 000 Provenans: 1. G. Egon 2. Ende 3. o. Wulwh 4. Lewerok 5. G. Mandir:i. 6. G. IJewotobi
l~;-~=
1. G. Kerbau 8. G. Bo1eng 9. o. Kalabahi 10. Alor Selatan 11. o. Sirung 12. O. Mutis
13. 1". 15. 16. 11.
o. Delaki O. Wasbi11a Remexio Dare Balebar
18. 19. 20. 21. 22.
Hnt.uloi U1ubnhn llilaku G. Lakann G. Timau
PEMBANGUNAN KEBUN BENTH PINUSMERKUSIJ
I. PENDAHULUAN Benih adalah jasad hidup yang berfungsi sarana untuk
.
menghasilkan tanaman berproduksi. Benih merupakan hasil tanaman, tetapi juga merupakan awal kehidupan yang
sa-
ngat menentukan kelangsungan generasi berikutnya. Menanam benih, berarti adanya harapan bahkan keyakinan bahwa suatu saat akan memungut hasilnya ~ ~,~··~~.. 1 ~
Macam hasil yang dipungut a tau dip aneni
tergantung pada mac am benih yang ditanam. Kenyataan memperlihatkan bahwa pada pohon terdapat
perbedaan
sifat
atau variasi. Perbedaan sifat yang diwariskan (turun
m-
murun) disebabkan oleh gen dan/atau sitoplasma di dalam pohon. Pada saat benih itu dibentuk, perbedaan sifat itu telah ditakdirkan dan ini berlainan dengan perbedaanperbedaan yang disebabkan oleh faktor lingkungan.
Ada-
nya variasi merupakan hikmah, karena ada kesepakatan untuk memilih yang paling baik. Pemilihan benih pada
po-
hon-pohon hutan sangat penting karena umur pohon panjang. Sekali salah pilih, berarti selama rotasi akan dimiliki hutan yang rendah nilainya. Perbedaan sifat atau variasi itu terdapat diantara species, provenans, tegakan dan diantara individu pohon. Penentuan species yang tepat untuk tujuan tertentu dan tempat tumbuh tertentu dapat dilakukan dari hasil Uji species.
2
Setelah ditentukan species, masih perlu ditentukan provenans yang puling sesuai sehingga perlu dilakukan uji provenans. Seringkali perbedaan sifat antar provenans
cukup
besar sehingga salah pilih dalam pembuatan tanaman
dapat
menimbulkan kerugian yang besar. Sebagai contoh, untuk Brazilia, penanaman dengan Eucalyptus urophylla provenans Wetar lebih diutamakan daripada provenans lain. Oari Provenans terbaik itulah yang kemudian dipilih seba gai sumber benih untuk pembuatan tanaman hutan ataupun keperluan pekerjaan pemuliaan lebih lanjut. Untuk tujuan penanaman pohon hutan dalam ukuran luas, asal usul benih yang diketahui nilai genetiknya adalah
pe~
lUG Pada saat ini, umumnya kita belum banyak memperhatikan
si fat genetik benih pohon hutan. Tetapi untuk negara-negara lain, asal usul benih mutlak perlu diketahui. Ada beberapa cara untuk memenuhi kebutuhan benih yang genetik baik (Zobel dan Talbert, 19B4), yaitu pengumpulan benih dari : 1. Pohon individu yang baik. 2. Tegakan baik (Tegakan plus). 3. Areal Produksi Benih ("Seed Production Areas"). 4. Sumber benih terbukti baik. 5. Kebun benih. Sebelum seluruh kebutuhan benih dapat dipenuhi dari kebun benih, benih dapat dikumpulkan dari titik 1 sampai 4. 1. Benih dari Pohon individu (Pohon fenotip) yang baik. Apabila diper1ukan benih untuk program operasional
~
boisasi secara cepat, pendekatannya adalah memilih pohon -
3
pohon dengan fenotip yang menyolok baik dari tegakan alam ataupun tegakan tanaman yang baik. Pohon-pohon tersebut setelah dipilih diberi tanda untuk nanti pada saatnya dikumpulkan benihnya. Biasanya pohon yang diseleksi jumlahnya sekitar 12 - 25 pohon/Ha. Individu yang paling baik dari tegakan alam, adaptasinya baik
terhadap
. areal dimana pohon itu tumbuh. 2. Tegakan baik (Tegakan plus). Pengumpulan benih dari tegakan yang paling baik atau tegakan plus biasa juga dilakukan sebelum ada pro duksi benih dari kebun benih. Kemajuan Genetik (Gain)
s~
dikit lebih kecil dari pada pengumpulan benih dari pohon fenotip baik, karena memang seleksinya kurang intensif. Olek karena itu pengumpulan cara ini hanya bermanfaat apabila pengumpulan benih dari pohon individu baik dapat dilakukan. Oengan cara ini, benih
yang
tidak
diperoleh
lebih murah. Hanya saja pengumpulan benih dari satu
te-
gakan plus akan menghasilkan seedlot yang hubungan kerabatnya lebih dekat daripada seedlot berasal pohon- pohon individu baik yang tumbuh di banyak tegakan. 3. Areal Produksi Benih ("Seed Production Areas") Areal Produksi Benih yang juga disebut tegakan nih (Seed stand) pada saat ini banyak digunakan
be-
sebagai
tempat pengumpulan benih terutama untuk jenis yang
ter-
masuk eksot. Yang dimaksud dengan Areal Produksi Benih adalah daerah-daerah yang secara saksama ditetapkan sebagai daerah penghasil benih berkualitas baik dari sesuatu
4
atau beberapa jenis pohon. Areal Produksi Benih ini mempunyai tegakan-tegakan plus dimana pohon-pohon yang
fe-
notip jelek ditebang dan diberi perlakuan sebagaimana
l~
zimnya penghasil benih genetik baik, seperti : pengadaan jalur is01asi, pemupukan, pembersihan, pengairan (apabila memungkinkan), pruning pucuk pembuatan ilaran api, pemagaran dan lain sebagainya. Yang dimaksud dengan
jalur
isolasi adalah jalur dengan lebar tertentu (200 m untuk Pinus) untuk mencegah kontaminasi tepung sari liar
dari
daerah di sekitarnya. lumlah pohon-pohon yang baik dalam Areal Produksi Benih ada sekitar 69 - 100 pohon per Ha . dan diantara pohon-pohon tersebut terjadi penyerbukan silang sehingga benih yang dihasilkan genetik lebih baik. Pada umumnya keturunan (progeny) dari Areal Produksi Benih ini rata-rata 10% lebihdaripada keturunan dari sumber-sumber benih biasa dan memang tidak pernah
dila-
kukan uji keturunan ("Progeny Testing") sehingga nilai genetik dari pohon-pohon induknya tidaklah diketahui. 4. Sumber Benih terbukti Baik. Salah satu metode iang"paling biasa digunakan untuk memperoleh benih baik dalam jumlah yang cukup besar
da-
lam waktu yang relatif cepat ialah kembali kepada sumber asal atau provenans yang telah diuji sebelumnya dan terbukti baik. 5. Kebun Benih.
"
Dalam buku-buku Pemu1iaan Pohon atau genetika Hutan, Kebun Benih sering disebut " Seed Orchard ". Sebutan lain adalah " Seed Garden ", " Seed Plantation"
ataupun
5 II
Seed-Source-Garden ". Kebun 8enih adalah suatu perta-
naman (" Plantation If) yang dibangun khusus untuk penghasil 8enih Unggul dalam jumlah banyak diusahakan
de-
ngan biaya murah. Dleh Zobel dan Talbert (1984),
Kebun
8enih didefinisikan sebagai suatu pertanaman terdiri dari klon-klon atau progeni terseleksi yang diisolasi (untuk mencegah atau mengurangi penyerbukan dari tepungsari luar) dan dikelola sedemikian rupa sehingga mengha silkan hasil benih yang melimpah, sering dan mudah
un-
-tuk dipaneni. Kebun 8enih tidak selalu hanya untuk
pe-
ningkatan genetik sifat-sifat tertentu, tetapi juga dapat digunakan untuk menghasilkan benih dalam
jumlah
banyak yang dapat adaptasi terhadap sesuatu lokasi penanaman tertentu. Seleksi didalam kebun benih didasarkan atas uji keturunan (progeny testing) yaitu evaluasi berdasarkan pertumbuhan dan sifat sifat keturunannya, untuk menetapkan nilai genetik (genetic worth) dari famili-famili
atau
klon-klon didalam kebun benih. Famili-famili atau klonklon yang buruk dibuang dan famili atau klon-klon yang genetik unggul dibiarkan mengadakan penyerbukan s!lang atau diadakan penyerbukan terkendali untuk menghas!lkan benih-benih yang genetik unggul. Dikenal ada dua mac am Kebun 8enih. (a). Kebun 8enih Sema! (" Seedling Seed Orchard 11) :
Oari sua tu uji keturunan (" Progeny testing") setelah dievaluasi untuk menentukan nilai genetiknya, fami li-famil! yang jelek dibuang.
6
Oemikian juga pohon-pohon yang
jel~k
dari famili yang ba-
ik dibuang dan famili-famili yang ditinggalkan dipelihara yang selanjutnya menjadi Kebun Benih. Kebun benih semacam ini dapat juga disebut " Progeny Test Seed Orchard ". Kebun benih semai dapat juga dibuat dengan menanam ketu runan Famili-famili yang genetik unggul berdasarkan hasil uji keturunan. (b). Kebun Benih Klon. (11 Clonal Seed Orchard If) Kebun Benih Klon dibuat dengan menanam
klon - klon
yang genetik unggul. Penilaian genetik klon-klon tersebut didasarkan pada uji keturunan.
11. PEMBANGUNAN KEBUN BENIH PINUS MERKUSII 1. Pinus merkusii Pinus merkusii merupakan satu-satunya jenis Pinus yang tumbuh as1i di Indonesia. Juga jenis ini merupakan satu-satunya marga Pinus yang penyebarannya me1uas sam pai selatan khatu1istiwa. Batas selatnn adalah sekitar 2 0 lintang selatan terletak di P. Sumatra (Critchfield
dan
Little, 1966). Secara alamiah, Pinus merkusii terdapat di Burma, Muang Thai, Laos, Kamboja, Vietnam, Filipina dan Indonesia (Buys et al. 1928; Mirov, 1966; Cooling, 1968). Oi Indonesia, tempat asal Pinus merkusii terpisah di tiga tempat di Pulau Sumatra, yaitu di Aceh, Tapanuli dan daerah
Gunung
Kerinci. Pada umumnya jenis Pinus memang peranan yang sangat penting dalam hutan Industri.
7
Pinus menghasilkan serat-serat panjang
yang
diperlukan
untuk pembuatan pulp dan kertas yang kuat, disamping pohon Pinus dapat disadap getahnya menghasilkan getah
dan
gondorukem. Secara luas, Pinus merkusii telah ditanam di Indo nesia.Tahun 1983 diperkirakan ada 500.000 hutan £.merkusii tersebar di beberapa Kepulauan Indonesia (Silitonga, 1983). Pemerintah memiliki rencana untuk setiap tahun merehabilitasi lahan seluas 400.000 hektar, dan sekitar 50% dari luas tersebut direncanakan untuk ditanami dengan ~
Ei-
merkusii (Anon., 1975).
Sehubungan dengan hal tersebut di atas, maka untuk reboisasi diperlukan benih Pinus merkusii dalam jumlah
yang
banyak. Salah satu cacat yang agak menyolok pada kebanyakan tanaman Pinus merkusii di Indonesia adalah kebanyakan batang yang bengkok. Pada Pinus merkusii di Indonesia belum pernah dimuliakan. Oleh karena itu timbul
pemikiran
untuk melakukan usaha pengadaan Benih sekaligus melakukan usaha untuk memuliakannya dengan membangun Kebun 8enih. 2. Bentuk Kebun Benih. Kebun benih yang sUdah dibangun adalah Kebun benih uji keturunan dan merupakan kerjasama antara Departemen Kehutanan, Perum Perhutani dan Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada. Rancangan yang digunakan ialah Rancangan Acak Lengkap Berblok (ReBD), menguji 200 Seedlot setiap tahun,
plot
berbentuk baris terdiri dari 4 pohon; dengan 10 ulangan
8
(10 blok) di tiga lokasi masing-masing di Cijambu-Sumedang, Baturaden - Purwokerto dan Sempolan Jember.lumlah seedlot se1uruhnya direncanakan sejum1ah 1.000 Seed10t dan diuji da1am 6 tahun dimulai penanamannya pada tahun 1978 dan terakhir penanamannya di1akukan da1am tahun
~3.
3. Rencana Kerja (lihat gambar 1.) Pekerjaan direncanakan dengan memulai seleksi pohon induk sebanyak 1.000 pohon di hutan tanaman da1am
waktu
5 tahun dan setiap tahun diuji sebanyak 200 pohon. Jarak. tanam 4 x 4 m. Benih dikumpu1kan dan dipisahkan menurut pohon induk, diberi nomor seed10t sesuai dengan nomor pohon induk. Benih-benih ini ditanam di tiga lokasi sebagai Pertanaman Uji Keturunan. Apabi1a sudah berbuah dan
nam-
pak bentuk batangnya, di1akukan evaluasi untuk kemudian 100 fami1i yang je1ek di tebang dan 2 pohon terje1ek dari setiap plot yang terdiri dari 5 pohon ditebang. Sekitar umur 10
tahun, 50 Fami1i je1ek dan pahon terjelek dari
s~
tiap plot famili baik ditebang. Oemikian juga setelah sekitar 15 tahun dilakukan eva1uasi, dilakukan penjarangan seleksi sehingga yang tingga1 hanya 50 famili yang masingmasing terdiri dari pohon terbaik. Setelah evaluasi terhadap uji keturunan dilakukan, pembangunan Kebun Benih Klon sudah dapat mulai dilakukan dengan grafting atas dasar uji keturunan dimana bahan yang disambungkannya (scions) diambil dari pohon induk yang terbukti memiliki keturunan baik. Sekitar 9 - 10 tahun setelah dibuat Pertanaman uji keturun-
------_._-
9
Bag an Pembangunan Kebun Benih Pinus merkusii.
Seleksi 1.000 Pohon induk dan pengumpulan benih dari penyerbukan terbuka. ( 1976 - 19B1 )
1 Pembangunan Uji Keturunan (1977 - 19B3)
Evaluasi famili atau individu dalam famili untuk kemudian dilakukan penjarangan seleksi. ( 1985,1987,1992 )
Kebun Benih 5emai (Kebun Benih Uji Keturunan) Generasi I untuk produksi benih.
1 Pembangunan Bank Klon ( 1978, 1980,1981 )
-----------
Kebun Benih Klon (1983 - 1988)
Seleksi dan Penyilangan
J, Kebun 8enih Uji Keturunan Generasi 11
Gambar
: 1.
10
Hutan Tanaman Pinus merkusii
Hutan Tanaman Pinus merkusii
Seeds
Uji Progeni Scion·.
KLON --~
\
Kebun Benih U
Keturunan
Produks benih untuk Reboisasi
Kebun Benih Klon ~
Produk i benih untuk Reboisasi .
Gambar : 2. Skema cara Pembangunan Kebun Benih Pinus merkusii merkusii
11 an yang kemudian diubah menjadi kebun buah, maka kebun benih uji Keturunan generasi kedua dapat dilakukan. 0leh karena pada suatu ketika nanti diperlukan scion untuk pembuatan Kebun Benih dari Klon, sedangkan pohon plus yang dipilih letaknya terpencar dan sulit dikun ... jungi, maka semua pohon induk perlu dikumpulkan,
dan
diambil 10 scions dari masing-masing pohon yang dise leksi untuk disambungkan pada tanaman Pinus merkusii yang sudah dipersiapkan di lapangan sebagai bank Klon. Kebun Benih klon direncanakan dengan grafting. Scion diambil dari pohon induk yang memberikan keturunan baik kemudian disambungkan pada anakan Pinus 1 dari setiap 9 tanaman di lapangan dengan'jarak tan am 3 x 3 m seperti gambar di bawah :
Keterangan
x
0
0
x
0
0
x
0
0
x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
x
0
0
x
0
0
x
0
0
x
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
x
0
0
x
0
0
x
0
0
x
Gambar •• 3. Rencana Layout Kebun Benih Klon • x = Pohon disambung. 0
::
Pohon tidak disambung.
4. Pelaksanaan.
Pencarian pohon Plus dilakukan dengan menjelajahi hu ... tan tanaman Pinus merkusii di Pulau Jawa. Karakteristik
12 yang ingin dimuliakan adalah ukuran tinggi pohon dan bentuk batang pohon yang terkenal tidak lurus. Oari suatu
t~
gakan atau Petak hutan tidak dibenarkan untuk menyeleksi lebih banyak dari 8 pohon induk. Pada dasarnya Pemabngunan Uji Keturunan dilakukan tidak jauh menyimpang dari rencana yang dibuat. Pembangunan 8ank Klon tidak dilakukan, karena tidak dip eroleh persetujuan dari Oepartemen Kehutanan. Oemikian juga pembangunan kebun benih klon atas dasar evaluasi uji keturunan. Oleh karena pada kenyataannya tanaman Uji Keturunan ini merupakan pekerjaan raksasa (1.000 pohon induk, 5 tree plot, 10 block setiap lokasi dengan ulangan 3 lakasi)
dan
data yang dikumpulkan tidak boleh tercecer demi untuk
ke-
pentingan masa yang akan datang, maka efisiensi kerja adalah penting dan dari waktu ke waktu perlu.selalu ditingkatkan. Pada dasarnya pekerjaan pembangunan Kebun benih meli puti 1. Pencarian lokasi. 2. Seleksi pohon induk. 3. Pengamanan Pohon lnduk. 4. Penyusunan Assession Record. 5. Penentuan Layout pertanaman. 6. Pengunduhan buah. 7. Ekstraksi, Pengeringan, Pembersihan dan penyimpanan Benih •. 8. Penyemaian. 9. Persiapan Lapangan.
13 10. Pembuatan Pertanaman. 11. Peme1iharaan yang meliputi Pembabatan, Pendangiran, pemupukan, mulching. 12. Per1indungan terhadap kebakaran, ternak. 13. Pengukuran dan Pengamatan. 14. Analisis data. 15. Penjarangan Seleksi 1,11,111. 16. Penelitian yang menunjang Kebun Benih dan Produksi 8enih yang akan datang. 1. Penyerbukan. 2. Pembiakan vegetatif. 3. Pengumpulan buah. 4. Produksi Buah - Benih. 5. Ektraksi Benih. 6. Kandungan Air Benih/Pengeringan. 7. Sortasi. 8. Per1indungan Benih. 9. Penyimpanan Benih. 10. Pola Pertumbuhan vegetatif dan generatif. 11. Pengepakan Benih. 12. Stimu1asi Produksi Benih. - Penjarangan se1eksi - Pemupukan. - Pengikatan d11. Macam studi yang menunjang kebun benih Pinus merkusii yang te1ah di1akukan oleh Tim Pelaksana telah ditu1is
da-
lam makalah yang disajikan pada Oiskusi Terbatas. Beberapa aspek Pembangunan Hutan ( Suseno et aI, 1986 ) yang di se-
14 lenggarakan oleh Oireksi PaT. INHUTANI
l. Oemikian juga
masalah-masalahnya. 5. Hasil Pengamatan. Penelitian yang menunjang Kebun Benih Pinus merkusii yang sedang dibangun sangat perlu dilakukan, dan sebagai pekerjaan pendahuluan telah dilakukan hasilnya adalah sebagai berikut : 1. Oari studi penyimpanan tepungsari Pinus merkusii menunjukkan bahwa : a. Makin lama dalam penyimpanan, makin rendah viabili tasnya. b. Suhu dan ke1embaban yang rendah dapat menghambat penurunan viabilitas tepungsari. c. Penyimpanan tepungsari dalam suhu kamar, menurunkan viabilitas secara drastis. Pada hari ke 9, viabili tas 0 %. d. Tepungsari Pinus merkusii ini medium agar berkecam bah 2 hari sesudah periode inkubasi dan setelah 24 jam pertumbuhan diameter mencapai 23-32 mikron dan panjang berturut-turut 6,0 -
7,5 mikron sesudah 48 jan inkubasi
8,25- 10,5 mikron sesudah 72 jam inkubasi 12,5
- 16,6
mikron sesudah 96 jan inkubasi
17,5 - 26,5 mikron sesudah 120 jan inkubasi 2. Oari studi fenologi pembungaan, pembuahan dan penyerbukkan terkendali Pinus merkusii di Jember diketahui bahwa: a. Strobili ~ nampak pada pohon umur 23 bulan. b. Strobili cl nampak pada pohon umur 33 bu1an.
15 c. Buah masak 306 hari sejak strobili 0 muncul atau +
282 hari setelah diserbuk. d.
Peny~rbukan
terkendali menghasilkan jumlah benih 30%
lebih banyak daripada penyerbukan liar. (Sri Oanarto, 1983). 3. Oari studi pendahuluan terhadap buah Pinus merkusii di Gumuk memper1ihatkan bahwa pada setiap waktu terdapat 12 macam tingkat kemasakan buah dimana antar tingkat
te~
dapat perbedaan viabilitas benih secara nyata. Kandungan air buah segar 88,24%, buah kering angin 8,8%. Berat jenis buah masak 0,86 dan 1 kg benih terdapat 55.000 butir (Soeparno, 1975) 4. Supratiwi (1979) telah melakukan studi pengaruh asal buah terhadap jumlah biji dan ukuran buah Pinus merkusii dan hasilnya antara lain memperlihatkan bahwa ukuran buah berkorelasi positif tertinggi tempat asal buah; Umur pohon berkorelasi negatif dengan jumlah biji per buah. Cipto Santoso (19S5) dari studi analisis produksi biji dan benih Pinus merkusii pada berbagai umur pohon diketahui bahwa ada korelasi antara produksi buah, biji,benih dengan umur, diameter dan tinggi pohon. Benih dari pohon umur 11 dan 25 tahun ternyata viabilitasnya tidak berbeda. 5. Estimasi sementara (Sri Oanarto, 1985) terhadap kebun benih Pinus merkusii di Sempolan, Baturaden dan Sume dang masing-masing 12,67 kg benih/Blok/Tahun, 3,07 Kg Benih/Blok/Tahun dan 2 Kg Benih/Blok/Tahun
16 (Oleh DR. Wright, ditasir pada suatu saat produksi .dapat mencapai 48 kg/hektar/tahun. 6. Oari studi efisiensi pengukuran tinggi Program pemuIiaan Pinus merkusii yang di1akukan Atmodjo Thoyib
mem-
perlihatkan bahwa hasil pengukuran 2 pohon tertinggi tidak berbeda dengan hasil pengukuran 5 pohon. 7. Perhitungan heritabi1itas Pinus merkusii dengan tolok ukur tinggi pohon sekitar 53 - 59 53%; bentuk batang 83
%.;
%:
kemampuan hidup
ekor bajing 59
%.
8. Heritabi1itas karakteristik ukuran tinggi pohon untuk tanaman uji keturunan Pinus merkusii tahap 11 untuk Cijambu - Sumedang, 8aturaden dan Sempo1an - Jember ada Iah 0,561 sedang karakteristik kebengkokan ada1ah 0,8334.
17 *ISTILAH Didalam tanaman uji, seringkali digunakan istilah-istilah khusus, antara lain: (1) Seedlot
- sekelompok pohon-pohon yang berkerabat (misalnya suatu klon
atau
suatu famili) diberi nomor dan diidentifikasi sebagai suatu unit eksperimen. (2) Plot
- sekelompok pohon yang jumlahnya 1 - 100 dari suatu seedlot yang
ditanam
berdampingan satu sama lain di pesemaian atau di lapangan.
(3) RepJikasi - praktek penanaman plot-plot yang berbeda dari seedlot yang sama di lokasi yang berbeda dalam suatu pertanaman, atau pertanaman yang berbeda atau tahun penanaman yang berbeda. (4) Blok
- sebagian dari pertanaman yang berisi satu plot dari masing-masing seedlotlklon dan dalam blok terdapat beberapa seedlot. Blok yang lengkap ialah apabila blok berisi seluruh seedlot yang ada dalam eksperimen yang untuk masingmasing seed lot ditanam satu plot. Blok dapat berbentuk teratur dan dapat juga tidak terarur.
(5) Pertanaman
- sekelompok blok yang ditanam berdekatan satu sama lain yang
("Plantation") (6) Eksperimen
seringkali berdampingan. - terdiri dan uji pesemaian dan satu atau lebihpertanaman dimaksudkan
untuk pengujian sekelompok
seedlot tertentu. Eksperimen yang modem
menyangkut beberapa pertanaman yang terpencar letaknya, yang berbeda negara. (7) Famili
- keturunan dan satu pohon dengan penyerbukan terbuka atau keturunan dari sepasang pohon hasil penyerbukan terkendali (pada penyerbukan terbuka tidak dikenal tetua pejantan sedang pada penyerbukan terkendali kedua tetua dikenal).
PEl\'IBIAKAN VEGETATIF ~ISTILAH
Istilah-istilah berikut ini yang sering digunakan pad a pembahasan Pembiakan Vegetatif: Ortet
- Pohon donor atau pohon asli dari mana bahan stek atau bahan sambungan (propagula vegetatif) diambil.
Ramet
- Setiap keturunan vegetatif dari ortet
Clone
- Semua tumbuhan yang dibiakkan secara asekSllal (ramet) dari suatu ortet dan memiliki genotipe yang identik.
Propagula - Sesuatu bagian (bahan) vegetatiftumbuhan yang dibiakkan secara vegetatif. Scion
- Bagian vegetatif..tumbuhan yang dipisahkan untuk disambungkan atau dilekatkan pad a tumbuhan lain sebagai tumbuhan bawah (rootstok) untuk bersatll menjadi suatu tanaman sambungan.
Rootstock = llnderstock Graft
- Bagian bawah dari tanaman sambllngan.
= tanaman sambungan -
(I) Suatu tanaman yang telah disambung
(2) Suatll tanaman sambungan hasil menyatunya kambium scion dan kambium rootstock
sedemikian rupa
sehingga dapat tumbuh bersama. Clonal test - Suatu pertanaman atau kelompok pertanaman uji terdiri dari beberapa klon Yang dibuat terutama untuk dan menentukan perbedaan genetik antar Idon yang diuji. Scion - stock interaction
- pengaruh fenotipik dari rootstock terhadap scton atau
sebaliknya. Sebab suatu scion pada suatu tipe rootstock memperlihatkan fenotipe berbeda dengan apabila tumbuh dengan akar sendiri atau dengan rootstock lain. Clone bank - Kebun konservasi banyak klon jenis-jenis pohon tertentu. Clonal Seed Ochard - Suatu kebun yang tersusun dari pohon-pohon hasil pembiakan vegetatif, biasanya sambungan atau okulasi yang dibangun terutama untuk produksi benih yang genetik unggul.
2
pada tanaman Inkompatebel - tidak dapat bergabung menyatu antara scion dan rootstock sambungan ("graft") dan umumnya diketahui setelah beberapa waktu '." tanaman sambungan dapat hidup bersama. tif yang Pertumbuhan Plagiotropik- pertumbuhan dari hasil pembiakan secara vegeta tidak seperti bentuk pohon tetapi meneruskan seperti cabang ortet. pohon tegak Pertumbuhan Orthotropik - pertumbuhan propagula yang normal seperti keatas. il dari ortet Cyclophysis - pertumbhan diteruskan seperti asalnya propugula diamb sehubungan dengan umur (proses kedewasaan meristim apikal). tetap tumbuh Topophysis - phenomena yang terjadi apabila scion, okulasi, stek berakar seperti cabang ortet. Periphysis
- pertumbuhan diteruskan seperti sehubungan lingkungan lokasi
asalnya propagula diambil dari ortet
* PENGERTIAN tumbuhan dapat dilakukan dengan biji atau pembiakan secara tumbuhan generatif atau dapat juga disebut pembiakan seksual disamping dengan bagian pembiakan a lain (selain biji atau spora) yang disebut pembiakan secara vegetatif atau Pembiakan
seksual. an Dalam praktek operasional di lapangan kehutanan Indonesia, pembuatan tanam barang yang dengan pembiakan secara vegetatif untuk spesies tertentu bukan merupakan ·latifolia, baru, seperti misalnya penanaman Casuarina equesitijolia, Dalbergia
.. Actinophorajragarans. Glirisidia sp. Monls sp. : '. ~ . h Di dalam hutan rimba, pohon-pohon yang tumbuh berdekatan dapat tumbu ian juga, bersama, karena lapisan kulit rusak., dan lapisan kambium bersentuhan.' Demik yang disebut sering kita jumpai dari pohon-pohon yang mati tumbuh trubusan baru g bagian "opslag" (Ingat istilah "opslag cultuur" ). Di alam'dapat dijumpai cabang-caban u baru. bawah melengkung, menyentuh tanah, berakar dan tumbuhlah tumbuhan individ tif Dengan berkembangnya pemuliaan pohon hutan, pembiakan secara vegeta kan dan mendapatkan perhatian yang lebih besar. Banyak penelitian yang telah dilaku penggunaannya dari waktu ke waktu semakin meningkat.
3
Pembiakan secara vegetatif telah digunakan dengan sangat berhasil
sejak
beberapa abad yang lalu di lingkungan hortikultura. Dengan menggunakan pengalaman dari hortikultllra ditambah dengan hasil teknologi barn yang diketemukan, masalah yang timbul dalam pembiakan vegetatif sedikit demi sedikit dapat diatasi. pembiakan
v~getatif
Metodologi
dalam beberapa tahun terakhir menurnt Zobel dan Talbert (1984)
telah berkembang cepat untuk jenis Pinus di Amerika Serikat bagian selatan. Demikian juga di Indonesia, dengan diketahuinya cara pembuatan tanaman dengan stek pucuk, maka dalam praktek telah dibuat pertanaman dengan stek pucuk baik untuk jenis cepat tllmbuh seperti Acacia mal1giul11, maupun jenis- jenis dari hutan tropis basah : meranti dan lain-lain.
* KEBAIKAN DAN KELEMAHAN PEMBIAKAN VEGETATIF Pembiakan secara vegetatif diperlukan apabila terdapat alasan-alasan sebagai berikut: 1. Tidak semua tumbuh-tumbuhan dapat menghasilkan biji. Ada tumbuhan yang dapat berbunga, tetapi tidak dapat menghasilkan biji pada daerah tertentu, meskipun pertumbuhan vegetatifbaik. 2. Pohon-pohon dapat menghasilkan biji, tetapi ada tahun-tahun tidak menghasilkan biji atau kalau menghasilkan jumlahnya sedikit. 3. Terkadang untuk biji jenis tertentu oleh karena sesuatu hal, sulit diperoleh. Misalnya karena serangan ham a penyakit, atau memang belum musimnya. 4. Beberapa tanaman dapat menghasilkan biji, tetapi daya kecambahnya sangat rendah.
5. Periode antara penanaman dan pohon mulai berbuah sangat lama. 6. Ekonomis, kadang-kadang terjadi bahwa tanaman hasil pembiakan !::ecara vegetatif lebih murah, lebih mudah daripada dengan pembiakan secara generatif. 7. Banyak bastar yang steril. 8. Hasil pembiakan secara vegetatif memiliki sifat-sifat genetik identik dengan tetuanya, terkecuali terjadi mutasi. 9. Dengan. adanya pembiakan secara vegetatif, dapat diperoleh tanaman hias yang indah, menarik, unik. 10. Adakalanya pembiakan secara vegetatiflebih memudahkan pekerjaan.
Kelemahan dari pembiakan secara vegetatif adalah : I. Pembiakan secara vegetatif pada umumnya hanya dapat dilakukan dalam jumlah yang terbatas dibanding dengan biji. 2. Dengan pembiakan secara vegetatif, hampir tidak pernah dijumpai bentuk-bentuk baru. 3. Beberapa tanaman seringkali mengandung penyakit yang tidak selalu dapat dikenal, terutama penyakit virus sehingga hasilnya pembiakan vegetatif akan juga membawa penyakit. 4. Pada umumnya tanaman dari biji mempunyai perakaran yang lebih kuat, terkecuali sambungan. 5. Biasanya tumbuhan yang berasal dari biji yang berbentuk pohon, tumbuh lebih kuat dan mempunyai daya tahan lebih besar daripada tanaman hasil pembiakan secara vegetatif. 6. Meskipun pad a awalnya tumbuhan dari biji kebanyakan tumbuh lebih laOlbat, tetapi pada akhirnya tumbuh lebih cepat. 7. Pada tanaman tinggi telah diamati, bahwa setelah beberapa lama tertentu, memperlihatkan gejala degenerasi. Hanya pada tumbuhan
dan bijilah betul-betul
terjadi kehidupan baru.
* KEGUNAAN
PEMBlAKAN VEGETATIF
Pembiakan secara vegetatif di kehutanan sang at bermanfaat untuk : 1. Preservasi genotipe lewat bank klon. 2. Multiplikasi genotipe-genotipe yang diinginkan untuk kegunaan khusus seperti kebun benih atau kebun breeding. 3. Evaluasi genotipe - genotipe dan interaksinya dengan lingkungan lewat uji klon. 4. Penangkapan perolehan gentik maksimal apabila digunakan untuk regenerasi dalam program penanaman operasional. Penggunaanpembiakan vegetatif dapat juga dibedakan antara: bidang riset dan bidang operasional.
5
A. Riset:
1. Evaluasi genetik materi tanaman : interaksi g x e ; korelasi Ulltuk tujuan 2. Preservasi genotipe atau kompleks gen dalam bank klon dan arboretum ilmiah dan penggunaan berikutnya. ng. 3. Membawa tumbuhan ke suatu lab atau rnmah kaca untuk studi dan breedi 4. Mempercepat sikHs reproduksi untuk breeding dan testing. 5. Untuk studi non genetik. B. Operasional: ). Membangun kebun benih untuk produksi benih operasional 2. Meng!,TUnakan materilpropagula vegetatif dalam penanaman operasional. Mengapa pembiakan vegetatif diinginkan untuk penanaman operasional ? Dibanding dengan pernuiakan generatif, keuntungan pernbiakan vegatatif: 1. Potensi untuk menangkap "genetic gain" lebih besar. iaan pohon. 2. Dalam siuasi tertentu, kesempatan rnernpercepat hasil-hasil kegiatan pemul 3. Potensi untuk mernperoleh keseragarnan tanaman pohon lebih besar. nen non Variasi genetik secara luas tersusun dari komponen additif dan kompo genetik yang additif. Pada regenerasi dari benih hanya komponen additif dari variasi terkendali dapat dimanipulasi oleh pemulia terkec}lali upaya khusus seperti penyerbukan - kebun benih untuk produksi massa seed lot yang diinginkan atau digunakan kebun benih klon. varians Untuk beberapa karakteristik yang nilai heritabilitasnya rendah atau jumlah produksi benih non additive signifikan, seperti karakteristik pertumbuhan, gain lewat Penggunaan hanya sebagian kecil dari potensinya dibanding lewat pembiakan vegetatif. k dari pohon pembiakan vegetatif dimungkinkan untuk menangkap semua potensi geneti pertumbuhan donor dan mentransfernya ke pohon yang barn. Untuk karakteristik seperti genetik gain yang memiliki nilai heritabilitas dalam arti sempit yang rendah, da dengan dimungkinkan . 2 kali lip at pada penggunaan propagu\a vegetatif daripa regenerasi benih.·
(j
Keuntungan lain dari pembiakan vegetatif adalah kecepatan yang dapat dimanfaatkan kualitas genetik yang diinginkan
dari pohon yang diseleksi. Tidak perlu menunggu
produksi benih. Begitu uji coba suatu ··pohon terbukti genetik baik, digunakan dalam operasional pembangunan hutan
dapat langsung
dengan pembiakan vegetatif. Bagi
spesies yang sulit berakar, pertu dicari jalan untuk meningkatkan kemampuan berakar yang pada kebanyakan spesies dapat dilakukan dengan mempertahankan pohon-pohon dalam tingkat juveniI lewat kebun pangkas (hedging). Apabila dapat dihasilkan prop ab1U1a vegetatif yang tumbuh baik, bentuk baik, dengan biaya layak, genetik gain dan keseragaman pertumbuhan serta sifat-sifat kayu akan banyak ditingkatkan. Pembiakan vegetatif dapat menghasilkan hutan-hutan dengan sejauh mungkin seragam dalam ukuran, kualitas dan sifat-sifat kayu .. Variabilitas diantara pohon-pohon merupakan problim besar di kehutanan. Penggunaan reproduksi vegetatif akan banyak membantu mengatasi kesulitan ini. *TEORI PEMBIAKAN SECARA VEGETATIF
Pembiakan secara vegetatiftergantung kepada pembelahan gel. Teoritis, setiap sel yang hidup dapat menghasilkan tanaman yang lengkap dan sempuma. De Koning menyatakan bahwa tiap-tiap bagian tumbuhan yang hidup terdiri dari elemen-elemen untuk tumbuhan tersebut seluruhnya. Dan pada lingkungan yang baik dapat tumbuh sampai
menjadi
individu dewasa. Dalam tulisannya Reinders menyatakan bahwa tiap-tiap sel
terdapat
semua sifat-sifat dari tumbuhan yang bersangkutan dan ini menunjukkan sifat berdiri sendirinya gel. Sel-sel tersebut selama masih berhubungan normal dengan tumbuhan induknya terhalang tumbuh menjadi individu barn. Kalau sudah terpisah, barn dapat hidup berdiri sendiri. Pada umumnya dibedakan 3 bentuk dasar tumbuhan, yaitu : akar, batang/cabang dan daun. Semua organ-organ lain dapatlah berasal dari bentuk-bentuk pokok ini. Setiap bentuk pokok mempunyai fungsi sendiri. Tetapi di alam bebas, baik oleh pembawaannya maupun akibat dari pernbahan lingkungan, maka bentuk-bentuk dasar itu saling mengisi atau mengganti fungsi-fungsi dan mernbah fungsi utamanya keberadaan tumbuhan ybs .
untuk melangsungkan
7
yaitu suatu Apabila suatu tumbuhan mendapatkan luka, maka akan dibentuk kalus asi. Kalus masa dart sel-sel parenkhim yang tidak teratur dalam berbagai tingkat lignifik s dan teras terbentuk dari sel-sel di daerah kambium vaskuler . meski berbagai sel kortek an untuk dapat membantu pembentukannya. Apabila faktor lingkungan memungkink pembentukan pertumbuhan akar. seringkaIi akar yang pertama dari kalus. Sebetulnya un keduanya kalus dan pembentukan akar tidak bergantung satu 5ama lain. meskip ngan dan terbentuk secara simultan. Pembentukan keduanya tergantung kepada lingku banyak pada internal. Produkst kalus dan perkembangan akar seringkali terdapat sepanjang tepilbatas luka. mengadakan lelaslah sel-sel yang dilukai atau sel-sel di dekatnya dirangsang untuk karena suatu pembelahan dan menghasilkan primordia akar baru. Mungkin ini disebabkan pengumpulan honnon dan karbohidrat di daerah yang terluka.
*
l\'[ETODE PEMB lAKAN SECARA VEGE TATIF
ti: a. Zobel dan Talbert(1984) membahas metode pembiakan vegetatif melipu jaringan dan sambungan, b. stek berakar, c.rooting needle fascicles. d. cangkok, e. kultur , stek akar. organ. Wright (1976) menjelaskan sambungan. okulasi, stek daun, stek batang dibedakan Pada hakekatnya pembiakan secara vegetatif untuk tumbuhan berkayu dapat menjadi : pemisahan. A. Penggunaan bagian tumbuhan yang sudah lengkap : penyobekan, yang ~rang : B. Penggunaan bagian tumbuhan yang harus dibentuk sendiri organ 1. Stek akar, stek batanglcabang, stek daun, kultur jaringan 2. Cangkok, menganggur mbungkan C. Penggunaan bagian tumbuhan yang tidak lengkap organnya dengan menya okulasi atau melekatkan pada bagian tumbuhan lain : sambungan ("grafting"), ("budding"). Macam~macam
sambungan dapat dilihat pada Gambar berikut.
Sangatlah penting untuk memiliki pengertian yang luas mengenai penggunaan, nilai dan problim dari metoda pembiakan vegetatif yang berbeda. Apabila ada pertanyaan, metode pembiakan secara vegetatif yang terbaik untuk program regenerasi, jawaban yang tepat adalah
melakukan studi komparativa metode pembiakan dalam kondisi
terkendali dan sama .. Studi perbandingan antara propab1tl1a vegetatif
dan semai untuk karakteristik
pertumbuhan dan bentuk batang telah dilakukan. Terkadang , tanaman sambungan tumbuh awal lebih cepat daripada stek berakar atau semai. Meski tanaman dari stek berakar tumbuh sama cepat dengan semai, bentuk batang dapat berbeda. Tanaman dari stek memiliki bentuk batang yang lebih tidak seperti kerucut, cabang-cabang lebih kecil dan kulit kayu yang lebih tipis. Pada umumnya dari stek tumbuh lebih lambat daripada semai. Namun, banyak tergantung pada umur pohon donor, sampai seberapa lengkap sistem akar dari stek berakar, dan bagaimana keduanya ditangani sebelum di tanam di lapangan. Problim
dari
tanaman sambungan adalah
inkompatibilitas atau tidak dapat
bergabungnya terus antara scion dan rootstock untuk tumbuh bersama. Studi pembiakan secara vegetatif harus tidak terlepas dari program pemuliaan pohon. Bagaimanapun dapat. dikuasai berbagai metoda pembiakan vegetatif sesuatu spesies, namun kalau materi yang digunakan genetik tidak ungb1tl1, hasH pertanaman komersial juga kurang produktif.
;,f;
PENGGUNAAN PEMBIAKAN SECARA VEGETATIF SECARA OPERASIONAL
Kebaikan-kebaikan segi genetik dari pembiakan secara vegetatif mendorong untuk melangkah lebih maju dengan menggunakan pembiakan secara vegetatif pada pekerjaan operasional. Namun harus diingat bahwa disamping adanya "gain" juga ada "risk". Kekhawatiran pertama yang selalu timbul adalah bahaya penanaman skala luas dengan genotipe-genotipe yang sama. Banyak orang beranggapan bahwa penanaman skala luas pohon-phon dari spesies sama, merupakan pertanaman monokultur, meskipun genotipe-genotipe yang
ditanam bervariasi.
Hal ini sering lebih dibesar-besarkan.
Padahal, pertanian juga membuat monokultur dengan keberhasilan untuk masyarakat secara mencolok.
9
Suatu kesalahan yang umum, yang telah dibuat oleh rimbawan
adalah menduga
semua anggauta dari suatu klon akan beradaptasi hanya pad a kisaran kondisi lingkungan yang sempit. Meskipun klon biasanya kurang beradaptasi dibanding campuran full-sib atau half-sib, dan bahkan semua anggauta klon masing-masing memiliki genotipe yang sama, genotipe individual dapat memiliki kemampuan besar untuk adaptasi terhadap beraneka hama atau Iingkungan yang buruk. Dimungkinkan untuk menyeleksi klon yang mempunyai adaptabilitas yang lebih besar daripada yang dimiliki semai rata-rata. Berapa jumlah klon yang harus harus digunakan. tergantung pada rotasi. intensitas pegelolaan. variabilitas genetik spesies atau klon , tingkat kerugian dan resiko yang
d~pat
diterima.
Sebagai petunjuk umum Libby menyarankan 7 - 30 klon. Bagaimana seharusnya klon diperlakukan? Pendekatan dengan memaksimalkan gain, pertanaman dibuat
"block planting". Untuk spesies yang variabilitasnya cukup, rotasi
pendek. direkomendasikan 10 - 20 ha monoclonal block dari materi yang dibiakkan secara vegetatif Ada yang berpendapat, ukuran itu terIalu besar. Namun apabila lebih kecil dari 10 ha akan kurang efisien sebagai suatu unit.
I
a
•
, -b
c
d
.•
1
I 'J, ~
. ,
;
7.1. Types of grafts llsed \\lith forest trees. (a) A type of veneer graft. .( b) Another type of veneer graft in \vhich the bark of the undcrstock is not fetHOvcd and, tl~e scion is cut to a vcry sharp point. (c) "Incrustation in head" graft, not cotnnl'only used. (d) Cleft graft. (e) Splice graft. A tongue graft is sin-lilar cxc('pt that extra' cuts arc 1l1ade in hoth, scion and stock. (f) Budding. (g) Bottle graft, a' variation of an approach graft. (After Nanson, IH74a, originally fron1 P. Cathy FIG.
111
1958.)
l l I
£ f
I
[
. -b
c
d
\[ \
.1
1 t
l
••
( ~ t
I
l &
t f
I
;
7.1. Types of grafts used \vith forest trees. (a) A type of \'encer graft. _( b) Another type of \'eneer graft in \vhich the hark of the undcrstock is not retHovcd and. tl~e scion is cut to a vcry sharp point. (c) C4Incrnstation in head" graft, not c01l1nionly used. (d) Cleft graft. (e) Splice graft. A tongue graft is silnilar cxc('pt that extra' cuts are 11ladc in hoth, scion and stock. (f) Budding. (g) Bottle graft, a' \"ariation of an approach graft. (After Nanson, IB74a, originally frol11 P. Cathy FIG.
111
1958.)
Prnanaman Uji Keturunan dan Tegakan Provenans
P~ilg,cii;Jlall
iH\)\cilans mt:rupakan salah saru aspek yang sangat penting dalam kegiatan pohon, tcrutwna dalam rangka pengenalan variasi genetik popuiasi dan pemanfaatannya. PClIgl!lIaian prmcnans sering n.:rkait dengan a'ipek keseslIaitUl provcnans tcrbaik dan tapak yang. LJCIsangkulwl ~illleraksi pwvcnans-tapa;';), variasi genetik antar pwvenans akan mcnghadirkan PCflH.:uaall pl.!rilaku perllllllbultUII dWI vigor tanuman. PelOI.:(ban pi U\ enwls :.el illg 11IehgitadilkaJl VU! iasi yUllg Sllilgut oellH:lnlaut ulltuk penunju)..:.ul kdJllll lJt.:llih \llIdalui uji prU~Cll
TujultU ~l.
b.
\leng.~iiat
elemen-deiilcn dasur pemapanan tegakan provenans, uji provenans, dan uji ketl.lrunan. r"kngenal sesain pemapanan tegakan proven3I1S, uji provenans dan uji keturunan tuS3I11 sebagai bagiun strah:gi pemuliuun poiton.
Pcngamatan di lapangan
I.
Pcmapamm tegakail prOYeiianS tusam a. Kila perhatikun pera tegakan prov~nW1S yang ada tennasuk elemen yWlg meiengkapi p~ll1apanan tegakan provenans tersebllt seperti misalnya : asal-usul provemms, penempatan provenans. dan jalur isolasi yang 1J1emisahkan antar provl!nans. b. J(iia pcritalikan illuiviuu pohon yallg Inenyusun l~gakan pruvl;!nans ul1luk rnendapalkan kejelasan telltang penyusunan dan distribusi individu dala tegakan tel'sebur. c. Kira pel'i1atikan apakah terdapat randa-tanda adanya deSaill tel1entu yallg tersirat dalam pemapanan tegakall tersebut.
2.
Pertanaman uji ketul'Unan tusam l. Kita pertlatikan tile pengamatull PPGM-T9707 dan PPGM-T9709. Kita pelajari register penanamannya sehingga dapat diperoleh gambaran bantuk dan tujuan pemapanan peltanman. 2. Kita kenaii desain yWlg dipegunakan 3. Kita iakukan pl!ngamatan tinggi pophon danjumlah
Pengunduhan dan Pemrosesan Buah
L:ihtr
Bclakang
Produkti\itas suatll kebull benih sering diidentifikasi berdasarkan target produksi setiap tahun, randemen benih per buah, dall kualitas benih yanS dihasilkan. Target produksi benih setiap tahUll bllllyak dipengaruhi oleh randemen benih yang ditemui setiap saat. Perubahan mllsim yang ll.:ritmgsung sepanjallg tahun berkontribusi besar terutama dalam hal menciptakan lingkungall p~lIy.;:rbukall yfUlg
oplimal s~hillgga tepung sari dapat bergerak Iduasa di udara, berbas menyerbuki
uvulate. dall melnbuuhi sempurna dua ovule yang terdapat pada setiap sisik produktif. Perubahan IlillSill1 o.::la[ kai[uJlnya Jengan kemampuan pohon untuk menlproduksi sraminate dan ovulate cone. Walaupun produksi kcduJJlya melimpah, terlalu tingginya frekuensi hujun, curah hujan, dan kdeiilbaban yaIlg ditimblilkan akan menyebabkan tidak sempurnya pembuahan yang terjadi, sehingga klialitas benih yangdihasilkan tidak sebaik yang diharapkan. Prcr;cs idt:llti lIkusi :.t:rna(;um ini sering dihubungkandcngan secara langsullg dengan p\!liguaduhtUi dan pemroscsan pemeraman buah sebelum diekstraksi menjadi benih. Kedua bentuk kcgiatan terakhir ini berpengtU'uh besar karena adanya :
dall buah Illuda, sehingga berakibat pada rendahnya kualitas benih yang dihasilkan. Benih tusam memerlukan pemeratl1a.n sebelum eks[raksi agar proses pemasakan embrio benih
pasca pengunduhan berlal1gsung sempurna, sehil1gga benih mempunyai vigor yang baik.
Tujuan
Mellgc:nallingkaHingkar kemasakan buah yang ada pada tusam. U. l'vielnahruni cara.. cara sel~ksi pada pengundlthan buah datl nlende£eksi persenrase buah tlluda yang terikut pada setiap pengunduhan. c. Mendeteksi randcmen buah perkilogram, randelllen biji perbuah, dan bagian-bagian buah yang bersifat sten l.
Pengumat:m di lapangan
a.
Kita ambil sampel satu pohon Secal'a random masing-masing pada blok t,2,3,4,5, dan 6 peltanaman tahal I (PPGM-T3-1978) dan kita lakukan penglUlduhan buah. b. Kita seleksi buah-buah muda yang tefiku( pada pengwlduhan tersebu[. Kemudian kita timbang total berat bUM setelah dikelompokkan berdasarkan kemasakannya. -.:. Kita ambil satu atau dua cabang yang rnempunyai tingkat bung a sampai buah masak. Kita lakukatl pcugmnutan sccara detil terhadap ciri-cin berbagai til1gkat kemasakan buah yang ada tersebut. Kita perhatikan perbedaan order caballg dan pengaruhnya terhadap frekl1e11si kehadirandan ukuran buah yang dihasiikan setiuap order. d. Kita lakllkan pengupasan pada buah-bl1ah tua, setengah tua, dan buah muda terunduh. 1. Kila hitung jumlah bt!nih perbuah yang dapat diatnbil pada waktu pengupasan tersebut (benih bemas yang reriris ikuc dihitung). 2. Kita buat kOllversi ui1tuk memplediksi randemen benih per kg bllah, per pollon, per pel1:.,'Unduhan. Kita lakukan prediksi kerugian produksi buah dikarenakan keslahan pc:ligunduhail yang di lakukan tersebut.
Selcksi dan Konwrsi Uji Keturunan
Lahtr
BcJakan~
Uji keturunan merupakan usaha-usaha untuk menilai superioritas genetik induk berdasarkan ram-rata penampiian keturunannya. Pada beberapa kasus, seperri misalnya tusam di Jember, uji kemrunan sering dikonversi menjadi kebun benih semai uji keturunan melalui penjarangan genetik (roguing) berdasarkan sam, dua karah'1er , atau lebih setelah me1aiui analisis yang cukup akurat. Pennasalahan yang timbul dalam upaya konversi pertanaman uji keturunan semacam itu, barangkaii dapat dipilahkan menjadi : H. Sdiap karakler ct.:IIlkrung lTIempwlyai pola pewarisan yang berbeda, tergantung pada jumlah gen yallg. berp<.:ngaruh It:rhadap karakrer yang be[,s~Ulgku{all. G. Sdd.si l.:t:lluelulIg rlldibarkan uua karaktel' mau lebih, yang berakibat akrul semakin kompleksnya analisis uara. Terganrung pada kordasi karakter yang diruju, seleksi pacta saru sufat akan dapat inCI1g.lirang.i ,Hall mcningkatkan eksistensi karakter lainnya. c. Variabilitas karakler target mernpunyai kontribusi yang cukup besar terhadap perbaikan sifat yang diharapkun. schingga imCilsitas sde!(si yallg akun diterapkan barangkali ukan berpengaruh [~rhaJap jJ;:WlehUIl genetik seiiap karakter target. Skoring merupakan salah satu rnetode yang dianggap paling fleksibel uiituk menghimpun data UJI kewrullan. Di beberapa negara metode skoring semacam ini sering dipergunakan untuk f1h:lIggabungkan dua brakter alau Il!bih st:hillgga pengamatan tidak perlu dilakukun bl!rulang-ulang. SUlIgguhpun demikian diperlukan pengalaman yang cukup memadai untuk me1aksanakan metode slwrillg, selllu(;alll ilU agar lidak leljadi bias atau kckurangcennalaIl pt:ngamalan.
Tujuan ~vldibat
kebuil beilih semai (SSO) tusam konversi pertanarnan uji keturunan. Mengelial [
tj.
Kita kunjuilgi salah satu tahap pertananuUi uji keturunun (PPGM-T3-1978). Perhatikan tauda lingkaran pada pohon-ponon yang ada di lapangan. Kita buat deskripsi sederhana terhadap pola penyebaran pohon-pohon yang bt!rtanda lingkaran I, 2 dan 3, selanjutnya : 1. Kita kaji sl!cara singkat kedudukan pohon-pohon tersebut dari sisi biologi polinasi. ? Kila kaji s~~afa siugkul kedudukan pohon-pohon tersebul dari si si pt:ujarangan konvt!llsional (sisrematis, bawall, dan Htiuk atas) dan penjarangan seleksi hingga aspek-aspek penjarangrUl tersebut dapat dimengeni. 3. Kita pe\ajari kelebihan dan kelemahan kebun beni.h semai ditinjau dari struktur kebun benih yang ideaL
S
Latar
POhOii
Plus
Bd;tkall~
Sdd;Si Ilil.!rupak~ln lang,kah awal pcmuliu
aua Ji akun Se~hra langsung. Berdasarkan bentuk penyebaran yang terjadi di aJam. ,,<.:\cksi iIl..:ruPUkUii lipaya munusia untuk illemperscrnpit pcnycbarull variasi dalum bentuk populasi kniiuliu yaJlg. bam sehing.ga teijaJi selisih (diferensiul scleksi) unlara rata-rata populasi asal Jan pupulasi s~kktif terscbllt. Kl.!kel'asan seteksi dupat diatur mclalui intensitas sdeksi yang dapat diwlHukan kCllluuiall. Sel\lukin tillgg,i intcnsitas sclcksi. scmakin bl!
|
Tuju
,I.
i\kng\.!nal unsur dasar pi.!milihllil pohon plus.
b.
MemaJmmi kckurangall dan kelcbihan metode Lembaga Afrika Timur dan Penggunaan Skoring paJa peliiilihan pohon plus tusam. ivii.!n~t:td':sl vanasl ltmur pollon.
c.
Pengamatan di Lapangan ~.
b. l:.
d.
Kita ang,gap pel1anaman uji genetik ini merupakan hutan tanaman yang tidak beraturan. Kita pilih pohon yang menurut pertimbangan kelurusan batang, volW11e, percabangan, silindrisitas, batang tcpas cabang. cabang pemlanen, clan cacat lain yang berpengaruh negatif terhadap penampilan pOhOll. Kemudian kita pilih 5 pohon di sekitamya yang dicirikan oleh sifat dominan (minimal kodorninun), diameter besar, mikro-habitat sama atau harnpir sama., berjarak rnaksirnal LOO rn. Kita gunakan Tabel bentuk batang Afrika Timur untuk rnenilai pohon yang berpenarnpilan baik Illcnllrllt pendapat kita. Kitu gunakan Metode Skoring untuk menilai pohon yang bersangkutan terhadap pohon p~llIbanding yang ada. Kita perhatikan pel'bedarl11 yang mendasm' pada kedua metode tersebut, seita aspek variasi yang melatarbelakangi dilru..ukannya penilaian pohon plus.
Theory of genetic test plantation
Dr. M. Na'iem
Gaojab Maoa Ul1iversit;g
PERTANAMAN UJI GENETIK INTISARI
Uji genetik adalah suatu komponen integral dari program pemuliaan. Tujuan uji genetik adalah untuk: 1). Memperoleh dan menyediakan
informasi tentang
besarnya nilai briding (beeding value) untuk keperluan leleksi famili dan penjarangan seleksi di kebun benih. 2). Menyediakan estimasi genetik parameter sebagai bahan pengembangan strategi-strategi briding (breeding strategy) dan 3). Menyiapkan suatu populasi dasar yang mana akan bermanfaat untuk seleksi genotipe untuk program pemuliaan generasi selanjutnya. Persaratan pokok yang harus diperhatikan untuk mendapatkan informasi yang tepat sehingga mencapai tujuan yang diinginkan, adalah dengan dilakukannya semua aspek kegiatan pekerjaan briding mulai dari pemapanan hingga pemeliharaan dengan sempurna. Pemilihan rancangan suatu uji keturunan tergantung pada beberapa aspek lapangan termasuk diantaranya pertimbangan statistik. Rancangan Acak Lengkap Berblok (Randomized Complete Block Design) adalah
rancangan yang paling
sering digunakan dalam uji genetik species pohon hutan, karena RCBD adalah rancangan yang paling sederhana yang umumnya dapat memisahkan variasivariasi lingkungan tertentu dan memperbaiki efisiensi uji genetik. Rancangan Tidak Lengkap Berblok (Incomplete Block Design), rancangan ini secara statistik boleh jadi lebih efisien dibanding RCBD tetapi rancangan ini tidak biasa digunakan karena sulit dimengerti, dirancang dan dianalisis. Faktor utama lain yang berpengaruh terhadap rancangan uji adalah sifat-sifat yang akan dimuliakan, pengukuran dan umur seleksi, jumlah induk, persaingan genotipik, dan variasi lokasi. Aspek lain dari pengujian seperti uji seleksi tempat tumbuh, lay-out lapangan, pemapanan, pemeliharaan dan pengukuran akan dibahas kemudian. 1. Tujuan Uji Genetik A. Uji Keturunan • Tujuan terpenting dari uji genetik adalah untuk mendapatkan estimasi genetik potensial (breeding value) pohon-pohon terpilih secara akurat yang didasarkan pada penampilan keturunannya. Informasi ini sangat penting guna penentuan rang king pohon induk untuk keperluan penjarangan seleksi suatu kebun benih.
1
B. Advanced Breeding - Pada kebanyakan program pemuliaan pohon , uji genetik juga dipertahankan sebagai suatu populasi dasar, yang darinya akan dapat diseleksi genotipe-genotipe baru yang akan bermanfaat untuk Advanced Generation Breeding. C. Estimasi Parameter Genetik - Uji genetik juga dapat menyediakan estimasi dari komponen varians genetik dan kemampuan gabung yang diperlukan untuk menentukan strategi breeding yang
.
paling bag us,
perhitungan nilai heritabilitas dan korelasi antar sifat yang dimuliakan untuk membantu menentukan
sifat-sifar mana yang mesti mendapat perhatian
ekstra pad a saat dilakukannya seleksi. D. Estimasi Perolehan Genetik - Dengan membandingkan famili terseleksi dengan pohon-pohon pembanding (check/ot) yang belum dimuliakan dalam uji genetik, suatu estimasi kasar perolehan dari suatu program seleksi dapat diperoleh. 2. Rancangan UjiLapangan A. Pentingnya Rancangan Percobaan Dalam suatu uji genetik misalnya uji species !:ltau uji provenans, maka umumnya kita ingin menentukan suatu species atau provenans terbaik.. Penampilan suatu species atau provenans ditentukan oleh susunan genetik dan juga oleh lingkungannya. Tujuan suatu uji genetik adalah untuk mengetahui perbedaan antara perlakuan, yang apabila perbedaan ini muncul bukan dikarenakan oleh kebetulan semata. Untuk itu perlu adanya rancangan yang baik : Misalnya: uji provenans yang melibatkan 10 provenans pada suatu lahan yang miring seperti pada Gambar 1 berikut:
Prov. 1 Prov.2 Prov.3 Prov.4 Prov.5
1
Puncak (kurang subur)
Gradien kesuburan
Lembah (Iebih subur)
Gambar 1: Uji Provenans
2
Dalam uji provenans ini mudah diduga bahwa provenans yang terletak pad a bagian lembah akan mendapatkan keuntungan karena tumbuh pada plot yang lebih subur. Dengan demikian kinerja provenans ini tidak murni karena faktor genetik tetapi tercampur dan tidak dapat dipisahkan oleh kondisi lingkungannya, dan hat ini sudah barang tentu tidak akan menghasilkan informasi yang baik. Sekali lagi rancangan uji yang baik harus mampu memisahkan antara perlakuan yang kita uji dengan faktor lingkungan dimana uji genetik terse but dilakukan. B. Evaluasi Statistik Agar evaluasi suatu percobaan bersifat obyektif, maka diperlukan suatu analisis statistik. Seperti telah disinggung diatas, perbedaan antara provenans misalnya dikarenakan oleh faktor genetik dan lingkungan. Perbedaan tersebut bukan merupakan "error" dalam arti kesalahan, tetapi ini merupakan variabilitas antara unit eksperimen dan biasa disebut dengan eror eksperimen (experimental error). Percobaan dengan satu replikasi (ulangan) seperti Gambar 1, tentu saja tidak memberikan informasi mengenai eror eksperimen. IImu statistik memerlukan suatu data yang memungkinkan penaksiran pengaruh perlakuan dan evaluasi perbedaan antara
perlakuan
dengan
melakukan
uji
signifikans
(beda
nyata)
berdasarkan eror eksperimen. Terdapat tiga prinsip rancangan percobaan yang baik: 1). Replikasi - Replikasi berarti suatu perlakuan diulang beberapa kali. Fungsi nya adalah memberikan informasi mengenai eror eksperimen dan hasil yang lebih tepat mengenai pengaruh perlakuan. 2). Randomisasi
- Randomisasi
(pengacakan) adalah
perlakuan pada unit eksperimen-unit eksperimen
penempatan
sedemikian rupa
sehingga semua unit memiliki kesempatan yang sama untuk menerima suatu perlakuan. Fungsinya adalah untuk menjamin taksiran re rata perlakuan dan eror eksperimen. 3)
Pengendalian lokal - Prinsip rancangan percobaan memungkinkan bagi pembatasan tertentu dalam randomisasi untuk mengurangi eror eksperimen.
Misalnya,
dalam rancangan acak lengkap berblok,
3
perlakuan dikelompokkan ke dalam blok-blok yang berbeda, yang memungkinkan
efek
blok
dikeluarkan
dari
variasi
total
dalam
percobaan.
C. Macam Rancangan Uji 1. Rancangan Acak lengkap - tempatkan semua ulangan materi genetik yang diuji (family) secara random didalam uji genetik. Rancangan ini bermanfaat jika lokasi pengujian sangat seragam dan hanya melibatkan materi genetik (family) yang jumlahnya kecil.
21 42 12 53 44
52 31 22 13 23
33
14 41 51 32 34
54 43 24 11
Gambar 2. Rancangan Acak Lengkap: 5 perlakuan, 4 replikasi (subskrip menunjukkan ulangan)
2. Rancangan Acak lengkap Berblok (Randomized Complete Block Design) - kelompokkan materi genetik kedalam blok-blok dan letakkan famili-famili dalam setiap blok secara acak. Pembuatan blok digunakan untuk meminimumkan variasi Iingkungan yang ada atau diduga ada dari famili yang diuji setiap blok, sehingga bila terjadi variasi sifat dari famili yang diuji besar kemungkinannya karena pengaruh genetik Replikasi
1
(blok)
2
3 4
5
4 5 1
2
3
3 1
1 3
4 5
5 2 2
4
2 4 3
1
1
Gradien kesuburan
Gambar 3. Rancangan Acak Lengkap Serblok: 5 perlakuan, 4 replikasi
3. Rancangan Blok Tidak lengkap (Incomplete Slock Design) - apabiJa jumlah
materi
genetik
tiap
blok
menjadi
terlalu
besar
sehingga
menyebabkan keseragaman dalam blok menjadi tidak cukup terjamin, maka tidak seluruh famili atau cukup sebagian famili saja yang dilibatkan
4
dalam pengujian. Secara statistik rancangan ini lebih efisien dibanding dengan ReBD, terutama pada kondisi Iingkungan yang sangat bervariasi, atau lahan yang miring yang lereng bagian atas biasanya kurang subur dibanding lereng bagian bawahnya. Tetapi rancangan ini tidak biasa digunakan karena sulit dimengerti, dirancang dan dianalisis. Replikasi 1 Blok
Replikasi 2
1
2
3
1
2
3
1
4
7
1
2
3
2
5
8
4
5
6
3
6
9
7
8
9
Gambar 4. Rancangan Blok Tak Lengkap: 2 replikasi, 3 blok per replikasi, 9 perlakuan Seperti pada gambar 4, tidak semua perlakuan muncul dalam setiap blok, oleh karenanya rancangan ini disebut blok tak lengkap. Misalnya, Blok 1 pada replikasi 1, berisi perlakuan 1, 2 dan 3 dari 9 perlakuan yang ada. Letak perlakuan dalam blok dari setiap replikasi ditentukan sedemikian rupa sehingga semua perlakuan dapat dibandingkan dengan presisi yang sama.
4. Rancangan Split Plot Untuk rancangan faktorial yaitu suatu percobaan yang melibatkan lebih dari satu perlakuan, misalnya uji varietas dan pemupukan, maka rancangan split plot dapat dipergunakan. Rancangan ini digunakan karena sifat dari materi percobaan atau pemapanannya cukup rumit untuk dapat menangani semua kombinasi perlakuan secara sama, atau bila kita ingin meningkatkan presisi penaksiran efek perlakuan tertentu dibanding yang lain. Rancangan split plot terbagi dalam 2 level : plot induk (main plot) dan anak plot (sub-plot). Plot induk diperuntukkkan bagi perlakuan yang memerlukan presisi yang kurang, sedangkan anak plot diperuntukkan bagi perlakuan yang memerlukan tingkat presisi yang lebih tinggi dalam membandingkan efek perlakuan.
5
Replikasi 1
Replikasi 2
Replikasi 3
Plot induk P1
V3
V1
P2
V2
V2
V3
P2
V1
V3
V1
P1
V2
V2
V3
P1
V1
V1
V3
P2
V2
V3
V1
V2
Anak plot
Gambar 5: Rancangan Split Plot: 2 macam pupuk (plot induk) dan 3 macam varietas (anak plot) 3. Bentuk dan Ukuran Plot 1. Single Tree Plot - satu pohon per famili per blok. Bentuk dan ukuran plot seperti ini dapat memberi efisiensi yang maksimum dalam kaitannya dengan biaya dan kemampuan membedakan variasi antar famili. Secara statistik bentuk plot ini lebih efisien pada lokasi yang sangat beragam, tetapi sulit dilakukan dan sulit dijaga keberadaannya secara benar dalam waktu yang lama. 2. Non-contiguous-Plots (plot tak bersambungan) - setiap famili diwakili oleh beberapa individu
tersebar
secara random untuk tiap blok secara
menyeluruh. Plot semacam ini cukup efisien untuk menduga rata-rata famili karena individu-individu dari setiap famili dapat lebih mewakili variasi lingkungan dalam blok-blok yang ada. Sehingga plot ini secara statistik dapat memberikan akurasi tertinggi. Tetapi kesulitan dalam pemapanan maupun pengumpulan data ternyata sama dengan apa yang berlaku pada plot tunggal. 3. Contiguous Plot (plot bersambungan) - individu-individu dari setiap famili disusun didalam blok atau baris. Pemapanan dan pemeliharaan adalah lebih sederhana dari rancangan baik plot tunggal maupun plot dengan banyak pohon. Pilihan apakah plot dalam bentuk baris (line plot) maupun dalam bentuk blok (squared plot) ditentukan beberapa faktor: a. Tujuan pengujian: plot baris akan lebih efisien bila digunakan untuk evaluasi genetik (jumlah genotipe yang akan terlibat dapat lebih besar sedangkan kemungkinan eror penelitian lebih kecil), sementara itu plot 6
segi empat (squared plot atau block-plot) akan dapat menyediakan informasi pertumbuhan per unit blokllokasi secara lebih akurat dan mempunyai beberapa keuntungan untuk seleksi individu dalam famili b. Kompetisi Antar Famili:
pohon mungkin akan
memperlihatkan
pertumbuhan yang berbeda bila ditanam dalam lingkungan individu dalam famili yang sama dibanding dengan di lingkungan individu dari famili yang berbeda. Informasi tentang kompetisi antar genotipe ini penting pada saat benih dari kebun benih secara bulked akan dipergunakan
untuk
pembuatan
tanaman
secara
oprerasional.
Nampaknya line plot merupakan kompromi yang ideal antara single plot dan squared plot, karena genotipe terseleksi dapat bersaing dengan sejumlah famili lain dalam blok yang berdampingan. Namun apabila pohon ditanam dalam blok-blok famili tunggal dalam suatu program operasional , block-plot akan lebih memberikan informasi penampilan yang lebih akurat. Pada Uji provenans, sumber-sumber benih biasanya ditanam dalam bentuk blok-blok, untuk menghindari kompetisi dengan sumber benih lain. c. Variasi Lingkungan: variasi lingkungan dalam blok akan meningkat secara nyata dengan semakin luasnya block-plot. Single plot dan plot dengan banyak pohon adalah paling efisien untuk suatu lingkungan yang kondisinya sangat beragam. 4.
Parameter Uji Genetik A. Lokasi - jumlah dari lokasi lokasi-Iokasi uji tergantung pada macam lahan yang akan dihutankan dengan stok materi yang di improve, misalnya jenis tanah dan drainase yang berbeda. Genotipe yang muncul karena interaksi berbagai lingkungan yang berbeda dapat diestimasi hanya apabila uji genetik terse but diulang diberbagai jenis tanah yang berbeda. B. Blok - jumlah blok tergantung pada variabilitas lingkungan. Biasanya jumlah blok yang besar untuk setiap lokasi diperlukan untuk mendeteksi perbedaan genotipe antar genotipe. C. Pohon plot - jumlah pohon didalam suatu plot dan biasanya tergantung pada tujuan uji genetik dan bentuk dan ukuran plot.
7
5. Checklot dalam Uji Keturunan Biasanya famili pembanding (checklot) diperlukan dalam suatu uji genetik dengan dua tujuan yang berbeda : 1. Estimasi Perolehan Genetik (genetic gain estimation) - famili pembanding yang digunakan dalam uji genetik yang diambil dari materi yang belum termuliakan baik dari hutan alam maupun hutan tanaman dimaksudkan untuk mendapatkan informasi secara kasar tentang besarnya perolehan genetik dari progam pemuliaan yang dilakukan. 2. Dasar untuk Perbandingan- suatu checklot standar akan difungsikan sebagai dasar untuk membandingkan dan merangking famili-famili yang diuji pada berbagai lokasi uji dan berbagai tingkat umur
6. Lay-out lapangan A. Memilih Lokasi: beberapa pertimbangan 1.. Keseragaman - elemen pokok dari Iingkungan seperti tanah, drainase, kemiringan harus seragam. Keseragaman dalam blok adalah peting dan mutlak diusahakan. Untuk uji resistensi, keseragaman terhadap bahan yang diinokulasikan dan faktor-faktor yang berhubungan dengan perkembangan penyakit sangat diperlukan 2.
Bonita tanah (site quality) - hal yang perlu diperhatikan untuk bonita ini utamanya adalah kegiatan untuk mengantisipasi pelaksanaan penanaman. Secara umum pemapanan tanaman uji pada lahan yang kurus akan menghasilkan tanaman yang pertumbuhannya jelek dan kurang menampilkan perbedaan yang nyata antar genotipe yang diuji dibanding dengan pemapanan tanaman uji pad a lahan yang lebih subur.
3.
Aksesibilitas memudahkan
(accessibility) saat
- perlu diperhatikan karena
pembangunannya,
pemeliharaan
akan
maupun
pengukuran dan pengambilan data. B. Pengeblokan: pertimbangan - pengeblokan diperlukan untuk menjaga dan mempertahankan variasi Iingkungan antar blok dan meminimumkan variasi Iingkungan dalam blok. Dalam pengeblokan perlu diupayakan sedemikian
8
rupa sehingga posisi blok tegak lurus kontur dan posisi tree-plot sejajar kontur. Sebagai contoh, apabila uji genetik dibangun pada lahan dengan kemiringan yang cukup berat, maka harus diupayakan agar perubahan elevasi dalam setiap blok dapat seminimum mungkin dan famili plot harus di tempatkan dari bagian atas ke bagian bawah lereng.
Gradien
Plot
Gambar 6: Gradien lingkungan pada satu arah
Plot
Plot
Gambar 7: Tak ada gradient
Replikasi 1
Replikasi 2 Replikasi 4 Replikasi 3
Gambar 8: Letak replikasi terpisah 1. Persemaian Persemaian harus terpelihara secara optimal sehingga menghasilkan kwalitas semai yang baik demi keberhasilan tanaman uji (uji keturunan) dilapangan. Sejak
dipersemaian
kondisi
lingkungan
persemaian
harus
diupayakan
sehomogen mungkin. Dan dianjurkan hanya semai yang pertumbuhannya baik saja
yang
ditanam
dilapangan.
Di
persemaian
setiap
seedlot
harus
didokumentasikan secara baik, identitas seedlot tetap harus terjaga. 9
2. Persiapan lahan Lahan untuk uji perlu dipersiapkan sebaik mungkin sehingga menjamin keseragaman lahan yang diharapkan akan mengakibatkan survival yang tinggi dan pertumbuhan awal tanaman yang baik. Pertumbuhan awal yang baik sangat berguna dan menbantu memperoleh informasi genetik lebih awal. 3. Penanaman Agar kompetisi di antara seedlot tidak cepat terjadi, jarak tanam yang digunakan pad a penanaman di lapangan sebaiknya lebih lebar dibanding dengan jarak tanam
pada tanaman
biasa. Agar memudahkan dalam
pemeliharaan dan pengamatan larikan tanaman untuk uji keturunan harus lurus satu sama lain. Dalam penanaman diusahakan dapat diselesaikan secepat mungkin untuk menghindarkan perbedaan kondisi lingkungan pada saat penanaman yang besar. Bila rancangan yang dipergunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Berblok, penanaman dalam suatu blok hendaknya dilakukan pada saat yang relatif bersamaan (dalam satu hari). Waktu penanaman antara blok satu dengan blok lain boleh saja berbeda. Untuk memberikan lingkungan yang sama pada seed lot yang paling pinggir, maka larikan batas (border row) sebanyak 1-2 baris harus ditanam mengelilingi uji keturunan. Larikan batas ini harus berasal dari seed lot yang diuji.
4. Pelabelan dan Pemetaan Setiap uji keturunan harus didokumentasi dengan memberikan label pada setiap seedlot yang diuji. Untuk menghindarkan kehilangan identitas seedlot, karena label di lapangan hilang atau rusak maka peta seedlot dan tata letak di lapangan harus dibuat. Pemberian label pada seed lot harus dilakukan dipersemaian sebelum penanaman rampung
bibit dipindahkan ke lapangan.
dike~akan
Segera setelah
pemetaan harus dilakukan. Pemetaan harus
diteliti yang memudahkan untuk menemukan uji keturunan dan setiap seedlot yang diuji di kemudian hari pada saat pengamatan.
10
5. Laporan Pemapanan Laporan pemapanan (establishment report) harus segera dibuat begitu uji keturunan selesai ditanam. Laporan pemapanan paling tidak berisi: []
Nomer pertanaman
[]
Statemen spesies, nama uji
[]
Data lokasi dan jarak terdekat dari tempat yang mudah dikenal
[]
Deskripsi tapak, vegetasi, persiapan lahan, tanggal tanam, nama penanam, penanaman.
[]
Rancangan, ukuran plot, jarak tanam
[]
Statemen asal seed lot
[]
Peta dari uji yang menunjukkan lokasi dari setiap seedlot, tanaman batas dan batas-batas blok
Laporan pemapanan kemudian dimasukkan dalam "file" yang baik dan akan berguna untuk pengamatan di kemudian hari.
6. Pemeliharaan Pemeliharaan harus diperhatikan bila menginginkan tanaman uji tumbuh baik dan menghasilkan informasi yang akurat.
Kompetisi dari gulma harus
dihindarkan sekecil mungkin. Sila dirasa perlu pemupukan dapat dilakukan untuk memberikan pertumbuhan tanaman uji yang maksimal. Pengendalian adanya serangan hama atau penyakit harus dilakukan pada uji keturunan. Kalau tujuan dari uji keturunan untuk menguji ketahanan terhadap ham a atau penyakit, maka pengendalian hama atau penyakit justru tak boleh dilakukan.
7. Penjarangan Penjarangan mungkin dilakukan bila uji keturunan akan dikonversi menjadi kebun benih. Penjarangan ini dilakukan dengan menebang seedlot-seedlot yang terjelek, serta individu-individu terjelek dalam seedlot yang terbaik. Penjarangan biasanya dilakukan dalam beberapa tahap.
11
8. Evaluasi Uji Keturunan Dalam
kurun waktu
tertentu
uji
keturunan
mungkin
dievaluasi
untuk
menentukan nilai genetik dari setiap seedlot (fa mi1i), ranking famili atau parameter genetik (heritabilitas, perolehan genetik, korelasi genetik, dsb.) Menurut pengalaman evaluasi cukup akurat bila dilakukan pada tanaman berumur setengah rotasi. Pada konifer, misalnya pinus umur 7 tahun dianggap umur yang cukup akurat untuk evaluasi uji keturunan. Kedudukan Uji Keturunan dalam Pembuatan Kebun Benih Kedudukan uji keturunan dalam suatu program pembangunan kebun benih secara ringkas dapat dijelaskan melalui gambar berikut.
PONDOK INDUK TERPILlH
Kebun benih semai
Penjarangan ~~~-----
Uji
Kelunan
(Generasi I)
Informasi ...................................~
Kebun benih klon
Seleksi & penyilangan
Kebun benih
Penjarangan
semai
~~r------
Keterangan:
----;~~
Uji Keturunan
Informasi
Kebun benih
(Generasi 2)
...................................~
klon
arus materi
...................................~ arus informasi
12
AN!
I C'h",:\ 0 :\ L1" l)RDS·hr,/~·A..! ........ nU L,.l
1 .J......,~~,.I" . . t"\...ll.l LI\"
p- Ll\..l"L,. t::;'D il-/! A N'-h'N. T ........ ~
Dasar pelaksanallii pembangunan Persemaian Permanen Garahan adallli~
SK Direksi Perum Perhutani No. 330/KpLs/Diri1990 tangg41 28
ntemuan 1 •
19"r\ 7\1.
1
4
4
• ..,
oerupa geuung uHjangun
Agustus 1990, sedangkan pen1bangunan instalasi selesai pacta bulan
Sistcm pcngalHUl dikcijakan olch PT. Prima Indopot Lcstari vatlf! .. '
~.
mcnmakatl af!cn dat'i En50 Gutzcit Finlandia. . ...... . ."'·~ B:"';' A ............ lU.L
1:-1· ri·,.....; t.:>rr '"'LUll. u.::ul
1":l';:'1' .......... 10 ...... LlJ.
~aLU
i Are·. . S· ...H ....·:lr·te· U·U l'-\. ·a
\.i
7';""·1 'In = V ....oL"-V
O~,+·1Vr\.{U' l~l"" _
.','
dan dua iokasi Open Area (2x70x90 = 12600 m2 )
Ban~,.man
Gedung terdiri dari Gedung Kantor, T.aboratorium, Gudang
alat, Pembuatan Nledia, Perkecambahan Penjernih air dan gedungDry Cold Storage)
I POTENSI PPG GARAHAl"l
1. Lokasi: PPG Garahan lerlelak. di Pelak. 5d, RPH Garahan BKPH. Sempolan, denQan luas baku 14,56 Ha. dai"1 secara adrninisLralif lennasuk ..... . wilayah desa Sidomulyo, Kecamatan Silo Kabupaten Jemher.
2. Ketinggian: Lokasi PPG Garahan mempunyai ketinggian 550 dpl Dilingklmgi vegetasi tegakan Pinus merkusii 3. Iklinl: Iklun m..ikro PPG Garahan, suhu hariarl bcrkisar 20 sampai 32
derajat ce1cius, dengan suhu terendah pada bulan Juni dan suhu suhu lerlinggi pada bulai1. Desember. Kelembahan 60% - 90% Type iklim I3 menurut Smith fergtL<;on dengan curah hujan tahunan
3500 mm. 4. Kondisi Sosial Nlasyarakat. Masyarakat disekitar PPG Garahan nlayoritas mempunyai tingkat taraf kehidupan rendah sehingga mudah nlencari tenaga ketj a. Dusun vang mcngitari kawasan PPG adalah dusun Curahdamar dan ... ,,'-
dusun Kuntiran, dcsa Sidonlulvo, Kccamatan Silo. Pcnduduk di "
kedua dusun mempwlyai mata' pencaharian bertani, berkebwl lanaman kopi dan mencari kayu ke hulan.
II K.EGL~TAl"-r PPG
GARi-\'P~N
1. Targcl dan Rcalisasi Tahun 1997 - 1999 No
T.A....i{OI:.T ( plc)
REALlSAS! ( pie)
329.900
329.9(;0
I3liiili
313 QOO
¥'.PH Bvndowc-so
390.000
390.000
KPH Proooling,gt_,
605.148
605.14:3
:··P!.! %\...1:J.4
688.1)1i(J
1)88.600
2.326.548
2.326.548
205.520
205.520
i\.l>rr Danyuw:mgi Datat
226.llIO
226.180
i'J'H &:ndonc-so
532.600
532.600
KPH Pn..~'OIioggQ
602.920
602.920
KPH P.1.$unJ.3n
(j(j5
100
(,{,5.liili
T.A....~UN
19%
KI'H l'!:::M.'\KAl
:·-n!.! ;.u: ... .&. J~Ulbtt
KPH
Ft~n: 1r'.~·3ngi
H.1rat
Pasuruan
JUML.l.H
....,
1997
KPH
Jelllb~
2.232.320
2.232.320
KPH Jelllber
1025fj{)
lO2.5/){l
KPrr Oanyuwangi Oarat
793.6l10
793.680
KPH Bondowoso
196.910
196.~)2U
JUMLAH
1998
3
NI."
'r1)U
ProboIioggo
643.160
643.160
KPfT
Pa.~
637.lIlIO
637.8l10
2.373.88U
2.373.880
51R R44
51R 844
KPH Banyuwangi Selatan
221.270
22L270
KPH Banyuwangi Barat
541.454
541.454
KPH Probo!inggo
1.037.350
1.037.350
KPrr
377.86.1
377.86i2.
2.702·VOO
2.702.]&
JUMLAH 4
lm
j
i\.l>H
Jem~
Pa.~
JUMLAH
2.
PE~1BUAT Al'J
NIEDV\ SAPIH
Komposisi 1-1edia yang dipa..l(ai :
Tanah Top Soil (mengandtmg ~1ikoriza)
:1
Serbuk Gergaj i / sekaJ.l1 padi
:1
.
Ko moos
•
1
. i
Komposisi ketiga komponen berdasarkan Perbandingan Volume, Perlakuan dalam pembualan media sapih dengan cara mencampur keliga komponen ke dalam mesin pencfullpur ( .ivlolen ) dfu"1 ditambah pupuk
da~ar
TSP, "N'"PK, Za, mac.;ing - mac.;ing sebanyak 4
kg, 2 kg, 2 Kg setiap m3.
Jika keasaman media sapih rendah maka ditambah dolomit sebanyak 4 Kg! m3 dengan tujuan meninggikan pH media,
2. PENAB1..JRA.l'f BENlli Bcni.h yang digunakan bcrasal dari Kcbun Bcnih Scmai "SSO", BKPH Scmpolan., KPH Jcmbcr, Benih dari SSO direndam selarna semalarn sebelwn ditabur darl unluk benih yang disimpan di DeS selelah dikeluarkan, diangin anginkan dulu selama 2 jam untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan setempat. Benih disimpan di
Des
kelembaban relatif 40~'o.
dengan suhu 4 derajat ce1cius dan
3. NiEDLA. TABUR
Nlenggunakan pasir sungai yang sudah disaring dengan ukuran 1,5 mm sampai dengan 2 mm.
Sebelurn digunakan, pac.;ir harus disterilkan dengan cara digoreng sampal wamanya berubah rnenjadi kernerahan atau disemprot
dengan dithane dengan konsentrasi encer. Tujuannya untuk menghllangkan jamur. Bale tabur mempunyai uk."l.lran 50 X 30 X 15 cn1 dengan lubang lubang didasarnva. Bak tabur diletakkan diatas rak tabur dengan ~
~
~
kctu122ian 1 111 dad lantai. "'-''''''
4. CARA PENABURAl'l Nledia tabur ( pasir sleril ) diisikan ke dalam bak. setinggi 8-10 cm,
kemudian benih ditabur pada perrnukaan pa';ir sebanyak 25 gram benih. llenih diatur dengan jarak larikan 2 cm dan kedalarnan 0,5 cm Benih yang sudah tertata ditutup dengan pasir steril dengan
ketebalan 5 mm dan diberi seresah (cacahan) daun pinus tmtuk meI\jaga kelembaban
dan
bila
teknik
penyrran1an
dengan
pengkabutan maka serasah boleh dihaptls. Penyim1an dilakukan pagi dan sore hari dengan Sprinkle pcngkabutan.
S.
TE~1PAT
BIBlT
a Poly.' Tube Seliap 1 Frfu"TIe berisi 40 Si..l1g1e Tube (plc.) Berat satu single tube berisi media = 75 gr.
b. Pottrays
Setiap 1 Pottrays berisi 45 lubang (plc), Berat satu Portrays berisi media antara 110 gr Pottrys dan poly tube ditata pada shaded area berbentuk bedengan dengan isi 4 x 10 potlfnune yang berisi 1600 tube atau 1800 pot. Jarak antara bcdcne:an 60 cm. '-'
6. OVERSPl.N
\Vaklu penYanihan YfuiO'0 baik. pada paQi hari sebelum J'full 09.00 '-' J
.L
J
W113, dan sore hari sete1ahjam 15.00 \V113 Penyapihan kecambah Pinus yang baik dilakukan pada saat Pentol
Korek, Teknik Pengambilan Kecambah dan Bak Tabur a. Benih daIrun bak tabur akan tumbuh antara 10 hari san1pai 24
hm. b. Bak tabu! yang siap sapih disiran1 sampai jenuh air. c. Pcgang kccambah pada Pcntol korcknya bukan pada batang bibit.
d. AJ1£..'
ranting. jangan mengangkat kecambah tanpa alat bantu. e. Pengambilan bibit harus secepatnya ditanam pada media sapih ( kura.T1g dari 25 menit suhu lingkungan PPG ). f
Kecambah yang disapm adalah hihit yang sehat dan normal yaitll berbatang luTUs. warna batang merah/coklat. ~
~
.&..,.;.
7. Tekni.1( Penanaman Kedalam rvfedia Semai a. Basahi media semai sanlpai jenuh air.
b. }vfelubanci media semai den£!an alat tusuk den£!an kedalaman ..... ...... ~
",.
sckitar 4-5 cm. c. Pcgang pcntol korcknya dan Inasukkan akar kccambah , akar jangan sampai bengkok. d. Nlenutup lubang yang sudah ditanami dengan menekan media disekitar luhang hingga tertutup rapat dengan menggunakan solet, dilakukan dengan hati - hati agar hatang dan akar kecambah tidak rusak.
e.
~1edia sapih
disiram kembali sampai jenuh air.
Kemampuan Overspin setiap 1 orang sekitarl,5 bed = 2.400 plc. 8.
PE~fELIHARAAl'J
a. Pcnyiraman sccara tcratur : pagi sebclumjam 08.00 \YlB dan sore setclahjam16.00 \v1B sclama 1 jam. b. Pembersihan gulrna seeara nitin dalam wadah dan sekitarnya.
C.
PemuDukan . meng(!tmakan TSPlN'PKlZa dengan dos is 6cr/bibit. ~~
~
~
d. Pclaksanaan pemupu..l(an setiap 10 harilsekali atau menurut kebutuhan sedangkan uIltuk pupuk dawl 15 hari sekali. e. Pengendalian Hama dan penyakil menggunakllii dilhane, Lanel, SA.A. dllil racun li...\US.
9. Seleksi
Seleksi untuk menulill. dan mengelompokkfui bibit berdasar k-vvalitas. a. Seleksi pertama bibit benlffiur sekitar 1 bulan atau seleksi bibit
vang.... mat!. ~
b. scleksi kedua bibit usia 3-4 bulan atau saat akan dipindah ke open area. e. seleksi terakhir bibit usia 8 bulan atau sebelwIl diang.l...'Ut ke lapangan ..
10. STANDAR MlmJ Dalam menentukan mutu dibagi dengan 3 kriteria : 1. NIutu A dengan kriteia : a. Tinggi .......... bibit minimal 25 cm b. Batang lurus, tanpa cabang (bila ada digunting)
c.
T~juk /
datm membentuk kenlcut / keluar buntut b~jing.
d. Kondisi bibit segar e. Struk.'tUr akar mcmbentuk bola (root ball), kompak dan melingkar.
2.
ivlutu B dcngan kritcria : a. Tillgi bibit minirnal 20 cm. b. Batai1.g 1urus, agak miring bo1eh terdapat 1,2 bengkokan. c. Taj uk. membentuk. kerucuL d. Kondisi bibit Se2ar. ..... e. Strukwr akar menyebar sampai rootbal1.
3.
~1utu
C dengan kriteria :
a. Bibit yang K'11rang layak
tanam~
mutunya dibawah standar
mutu A dan muttl B.
b. Untuk memenuhi syarat layak tanam hanls dipelihara sccara intcnsif.
