VARIASI GENETIK PERTUMBUHAN SEMAI ACACIA MANGIUM DARI 10 FAMILI TERBAIK SETIAP SUB GALUR PADA 4 KEBUN BENIH SEMAI GENERASI KEDUA (Genetic variation of seedling growth of Acacia mangium from the best 10 families for each 4 sub-line on second generation Seedling Seed Orchards) Sugeng Pudjiono Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan
ABSTRACT The variation of seed number per gram and viability test from four sub line of second generation (F2) Seedling Seed Orchards (SSO) of Acacia mangium is important to obtain the variation of ability from 4 sub line F2 SSO to establishment plantation in large scale. The early growth of seedling at nursery level will determine the successed of plantation. Completely randomized was design with the best ten families from four F2 SSO. The research was done at laboratory of reproductive biology and nursery at Center for Forest Biotechnology and Tree Improvement. The results of this research showed that the number of seed per gram, germination test, height, diameter and stability of seedling was effected by sub line F2 SSO. The sub line A was highest size of seed with 77,9 seed per gram and the sub line D was highest of germination percentage with 89,5%. The highest average of sedling was sub line A with 15,6 cm and for diameter of sedling was sub line A with 2,0 mm. The best sturdiness of seedling was sub line C with 6.79. Key word : genetic variation, mangiun
growth, seedling, subline, acacia
ABSTRAK Variasi jumlah benih per gram dan uji daya kecambah dari empat sub galur yang berasal dari KBS generasi kedua (F-2) penting diketahui untuk memberikan informasi variasi awal kemampuan suatu sub galur yang akan dikembangkan untuk suatu pertanaman dalam skala luas. Pertumbuhan awal tanaman di tingkat persemaian akan menentukan keberhasilan penanaman. Penelitian ini menggunakan rancangan acak
lengkap, masing-masing benih dari 10 famili terbaik dari 4 sub galur kebun benih semai F2. Penelitian dilakukan di laboratorium biologi reproduksi dan persemaian Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah benih per gram, daya kecambah, tinggi semai, diameter semai dan kekokohan semai dipengaruhi oleh sub galur. Sub galur A menunjukkan ukuran benih terbesar sebesar 77,9 butir/gram dan persentase kecambah terbaik adalah sub galur D sebesar 89,5%. Tinggi semai rata-rata terbaik adalah sub galur A dengan tinggi 15,6 cm dan diameter terbesar adalah semai dari sub galur A sebesar 2,0 mm. Nilai kekokohan semai terbaik sub galur C dengan nilai 6,79. Kata kunci : variasi genetik, pertumbuhan, semai, sub galur, acacia mangium.
I. PENDAHULUAN Penggunaan benih unggul A. mangium memberikan kontribusi yang besar terhadap peningkatan produktivitas tegakan yang dihasilkan serta mampu memperpendek daur tegakan. Peningkatan kualitas genetik benih yang dimuliakan mencapai 47% dari benih yang belum dimuliakan, sedangkan dari Kebun Benih generasi kedua (F-2) dibandingkan dengan KBS generasi pertama meningkat sebesar 15,8% (Hastanto, 2009). Penggunaan benih unggul A. mangium dari KBS F-1 dibandingkan dengan Areal Produksi Benih (APB) peningkatan genetik terhadap sifat tinggi, diameter dan bentuk batang umur 2 tahun berturut-turut 14%-22%, 10%-24%, 18%-22%. KBS terbaik ditunjukkan oleh KBS sub galur A (Kalimantan Selatan) diikuti KBS sub galur B (Sumatera Selatan) kemudian sub galur KBS Wonogiri (Jawa Tengah) (Leksono, dkk., 2007). Sedangkan pada umur 7 tahun peningkatan genetik volume pohon 32-55%, tinggi bebas cabang 2,330%, bentuk batang 1,4-11%, diameter 8,7-15,5% dan tinggi 10-20% (Setyaji dan Nirsatmanto, 2009). Potensi genetik benih unggul pada setiap generasi perlu diketahui. Pada tahap awal penelitian terhadap benih unggul yang baik dari KBS F2 A. mangium dapat dimulai dari benih yang dihasilkan dan
pertumbuhannya, diantaranya pertumbuhan di persemaian. Hal ini diperlukan untuk mengumpulkan informasi nilai parameter genetik sejak tahap awal di persemaian. Penelitian awal terhadap benih yang dihasilkan dari KBS A. mangium F2 dari setiap sub galur masih belum banyak diketahui. Variasi genetik beberapa sub galur pada tingkat semai khususnya variasi jumlah benih/gram, viabilitas, pertumbuhan awal tanaman berupa tinggi dan diameter di persemaian masih belum banyak dikumpulkan. Hal tersebut menyangkut sifat fisik, fisiologis maupun genetis dari suatu benih yang berasal dari benih yang berkualitas unggul karena berasal dari KBS F-2. Untuk itu tulisan ini menyajikan variasi genetik setiap sub galur terhadap variabel yang akan diukur untuk menambah informasi yang diperlukan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui variasi genetik jumlah butir per gram, viabilitas benih berupa persentase daya kecambah, tinggi dan diameter semai A. mangium dari 4 (empat) sub galur.
II. METODE PENELITIAN A.Tempat dan Waktu penelitian Penelitian variasi genetik berat benih/gram, daya kecambah benih A. mangium dilakukan di Laboratorium biologi reproduksi Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan (BBPBPTH). Penelitian pertumbuhan semai A. mangium dilakukan di persemaian BBPBPTH Purwobinangun Yogyakarta. Penelitian dilakukan pada bulan Juli 2011 dan pertumbuhan semai A. mangium dilaksanakan dari bulan Agustus sampai dengan Nopember 2011. B.Bahan penelitian Benih A. mangium yang digunakan berasal dari 4 sub galur KBS F-2 masing-masing 10 terdiri dari famili terbaik sebanyak 4 gram, timbangan digital, kertas tissue, petridish, handspray, aquades. Asal benih 4 sub galur yaitu sub galur A (famili 1-10) berasal dari
Morehead, Bimadebun, Dimisisi, Arufi Village WP. Sub galur B (famili 11-20) berasal dari Oriomo, Kini, Wipim WP. Sub galur C (famili 21-30) berasal dari Claudie River, Coen. Sub galur D (famili 31-40) berasal dari Pascoe river, Cassowary CK Iron Range. Bahan untuk persemaian berupa tanah top soil, kompos, polibag 12 x 15cm, semprotan punggung, pupuk NPK 16:16:16, gembor, kecambah A. mangium hasil penaburan. C. Metoda Penelitian 1. Jumlah butir benih per gram Benih A. mangium 4 gram dari masing-masing famili dibagi 4 dengan menimbang sehingga diperoleh berat masing-masing 1 gram. Berat benih 1 gram kemudian dihitung jumlah butirnya. 2. Daya kecambah Tiap-tiap famili diambil 20 butir, yang kemudian dibagi 2 sehingga masing-masing 10 butir. Media disiapkan berupa petridish yang diberi kertas tissue rangkap 4. Kemudian petridish tersebut disemprot air sehingga kertas tissue yang ada didalamnya menjadi basah tetapi airnya tidak tergenang. Tiap-tiap petridish diletakkan benih A. mangium sebanyak 10 butir per petridish. Benih yang ditabur diamati setiap hari dan dicatat biji yang berkecambah setiap minggu sampai minggu ketiga. 3. Pertumbuhan semai A. mangium Penaburan benih dan penyapihan A. mangium dilakukan di persemaian. Setiap 2 minggu sekali tanaman diberi pupuk NPK yang sudah dicairkan dengan dosis 50gr/liter. Semai yang diukur masing-masing famili 3 ulangan, masing-masing ulangan terdiri dari 10 tanaman. Pengukuran dilakukan setelah semai A. mangium berumur 4 bulan. Sifat yang diukur adalah tinggi dan diameter. Tinggi semai diukur dari permukaan tanah sampai ujung semai. Pengukuran diameter semai dilakukan 0,5 cm dari permukaan media dengan cara menancapkan batang korek api setinggi 0,5 cm dari permukaan media. 4. Nilai Kekokohan Semai. Nilai kekokohan semai dihitung dari perbandingan tinggi semai
dengan diameter semai. Nilai kekokohan semai yang ideal berkisar antara 4-5. 5. Analisis data Variabel yang diukur atau diamati pada penelitian ini adalah jumlah benih tiap gram dan persentase kecambah benih. Data persentase kecambah terlebih dahulu ditransformasikan kedalam bentuk Arc sin √x untuk meningkatkan ketelitian dalam pengujiannya. Variabel yang diukur pada penelitian pertumbuhan semai A. mangium umur 4 bulan adalah tinggi, diameter dan kekokohan semai. Model matematis yang digunakan adalah : Membandingkan sub galur : Yijk
= µ + Si + F(S)ij + εijk
Dimana : I Yijk
= 1,2,... t dan j= 1,2,...r = Pengamatan pada famili ke j dalam sub galur ke i dan ulangan ke k µ = Rerata umum Si = Pengaruh sub galur ke i F(S)ij = Pengaruh famili ke j dalam sub galur ke i εijk = Random error pada sub galur ke i dan famili ke j pada ulangan ke k. Data hasil pengamatan dan pengukuran kemudian dianalisis dengan analisis varians, bila terdapat perbedaan yang nyata dilanjutkan dengan Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT).
III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil. Pengamatan dan pengukuran uji variasi jumlah benih/gram, uji daya kecambah dan pertumbuhan tanaman yaitu tinggi, diameter dan kekokohan semai A. mangium di persemaian telah dilakukan. Data
yang diperoleh diuji dengan menggunakan analisis varians. Hasil pengolahan tersebut dapat dilihat pada tabel 1 dan tabel 2 dibawah ini. Tabel 1. Analisis varians jumlah benih per gram dan persentase kecambah semai Acacia mangium dari 4 sub galur. Sumber variasi
Derajat bebas
Kuadrat Tengah Jumlah benih 3800,1750** 409,9236** 37,7917
Sub galur 3 Famili (sub galur) 36 Sisa 120 Total 159 Keterangan : ** berbeda sangat nyata pada taraf 0,01
Derajat bebas 3 36 40 79
Kuadrat Tengah Persentase kecambah 2298,2417** 439,0711** 197,5489
Tabel 2. Analisis varians tinggi semai, diameter semai, kekokohan semai Acacia mangium dari 4 sub galur. Derajat bebas Tinggi Sub galur 3 1222,4329** Famili (subgalur) 36 242,3266** Sisa 1158 27,1819 Total 1197 Keterangan : ** berbeda sangat nyata pada taraf 0,01 Sumber variasi
Kuadrat Tengah Diameter 9,5051** 2,1037** 0,5234
Kekokohan semai 76,9232** 30,2390** 6,5462
Dari hasil analisis varians tersebut diperoleh informasi bahwa jumlah benih/gram, uji daya kecambah dan pertumbuhan awal tanaman A. mangium yaitu tinggi, diameter dan kekokohan semai menunjukkan perbedaan yang sangat nyata. Untuk mengetahui lebih detail mengenai perbedaan tersebut maka dilanjutkan dengan uji Duncan (DMRT). Hasil uji Duncan dapat dilihat pada tabel 3 dibawah ini. Tabel 3. Uji jarak Duncan (DMRT) jumlah benih/gram, persentase kecambah, tinggi semai, diameter semai dan kekokohan semai umur 4 bulan dari 4 sub galur Jumlah butir Persentase Tinggi benih/gram kecambah (%) tanaman (cm) Sub galur A 77,9 c 78,0 b 15,65 a Sub galur B 100,9 a 69,0 b 14,57 b Sub galur C 84,5 b 63,0 c 10,93 c Sub galur D 85,6 b 89,5 a 13,79 b Ket : Huruf yang sama menunjukkan tidak beda nyata. Sub Galur
Diameter tanaman (mm) 2,04 a 2,01 a 1,65 c 1,83 b
Kekokohan semai 7,73 a 7,56 a 6,79 b 7,95 a
B. Pembahasan Dari tabel 3, terlihat bahwa tiap-tiap sub galur mempunyai ukuran benih yang bervariasi. Sub galur A tiap gramnya mengandung 77,9 butir/gr berbeda dengan sub galur B, C dan D. Sub galur B berbeda dengan sub galur C dan D, sedangkan Sub galur C dan D tidak berbeda nyata. Ukuran benih yang berbeda-beda ini dipengaruhi oleh kandungan cadangan makanan. Semakin besar ukuran benih maka kandungan cadangan makanan yang terdapat dalam benih semakin tinggi. Ukuran benih ini sering bervariasi, kendatipun pada jenis tanaman yang sama (Siregar, 2010). Ukuran benih yang besar berhubungan dengan pertumbuhan awal tanaman berupa tinggi dan diameter, terlihat dari tabel 3, bahwa sub galur A yang mempunyai ukuran benih lebih besar dibanding sub galur lain memberikan pertumbuhan tinggi dan diameter lebih baik dibanding sub galur lainnya. Ukuran benih berpengaruh terhadap kandungan cadangan makanan yang terdapat dalam benih (Siregar, 2010). Hasil ini sebagaimana hasil penelitian Suita dan Ismiati (2010) pada jenis kesambi yang menunjukkan bahwa benih yang berukuran kecil mempunyai rata-rata pertumbuhan tinggi dan diameter yang lebih rendah dari benih ukuran besar dan sedang. Wilaida (2011) juga melaporkan bahwa ukuran benih juga berpengaruh terhadap 4 jenis pertumbuhan bibit tanaman hutan. Demikian pula dinyatakan oleh Suita dan Megawati (2008) bahwa ukuran benih besar berpengaruh nyata terhadap diameter bibit. Hasil uji daya kecambah tiap-tiap sub galur menunjukkan adanya perbedaan. Sub galur D mempunyai daya kecambah yang terbesar berbeda dengan ketiga sub galur lainnya (A, B, C). Sub galur A dan B tidak berbeda, tetapi berbeda dengan sub galur C. Kecepatan perkecambahan dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor lingkungan seperti tanah dan iklim mikro. Faktor genetik terutama struktur kandungan cadangan makanan yang terdapat dalam benih seperti karbohidrat, protein, lemak dan hormon pengatur tumbuh (Siregar, 2010). Dari hasil analisis terhadap tinggi semai di persemaian menunjukkan bahwa sub galur A mempunyai penampilan tertinggi dibandingkan dengan sub galur B, C dan D. Sub galur B dan D tidak berbeda, namun berbeda dengan sub galur C. Hal ini sebagaimana hasil penelitian yang dilakukan oleh Rohandi dan Widyani (2010) bahwa
perbedaan sub galur memberikan respon yang berbeda terhadap pertumbuhan tinggi semai. Namun demikian, pada sifat diameter semai penampilan terbaik ditunjukkan oleh sub galur A yang tidak berbeda dengan sub galur B, tetapi berbeda dengan sub galur C dan D, dan Sub galur C berbeda dengan sub galur D. Nilai kekokohan semai yang baik (ideal) adalah mendekati nilai 4-5 (Adinugraha dan Pratika, 2008). Pada penelitian ini nilai kekokohan semai diatas nilai ideal. Sub galur C (6,79) menunjukkan nilai kekokohan semai lebih dekat ke nilai ideal berbeda nyata dengan sub galur A (7,73), B (7,56) dan D (7,95). Terdapat 2 faktor yang menyebabkan keragaman ini terjadi, yaitu faktor genetik dan faktor lingkungan (Zobel and Talbert, 1984). Faktor genetik dipengaruhi oleh luasan basis genetik dari masing-masing sub galur, sedangkan faktor lingkungan dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain kerapatan semai. Kerapatan semai menyebabkan adanya persaingan antar semai untuk mendapatkan sinar matahari, sehingga pertumbuhan tinggi lebih cepat daripada pertumbuhan diameternya. Adanya variasi pertumbuhan tinggi menyebabkan variasi pada nilai kekokohan semai. Nilai kekokohan semai yang tinggi menunjukkan kemampuan hidup yang rendah karena perbandingan antara tinggi dan diameter yang tidak seimbang. Adinugraha dan Pratika (2008) melaporkan hal yang sama bahwa pertumbuhan tinggi lebih cepat daripada pertambahan diameter karena adanya persaingan mendapatkan sinar matahari.
IV. KESIMPULAN 1. Terdapat variasi terhadap parameter genetik yang diukur pada 4 sub galur yang diuji. Sub galur memberikan perbedaan yang sangat nyata terhadap jumlah benih per gram, daya kecambah, rata-rata pertumbuhan tinggi, diameter semai dan kekokokan semai. 2. Sub galur yang mempunyai ukuran benih terbesar dan berbeda dengan sub galur yang lain adalah sub galur A sebesar 78 butir/gram dengan tinggi semai rata-rata terbaik sebesar 15,65 cm dan diameter terbaik sebesar 2,04 mm serta nilai kekokohan semai sebesar 7,73.
V. UCAPAN TERIMAKASIH Penulis mengucapkan terimakasih kepada sdri Arie Triani, sdr Suwandi, SHut dan Maman Sulaeman atas bantuannya dalam pengukuran dan koleksi data serta entri data penelitian ini. VI. DAFTAR PUSTAKA Adinugraha, H.A. dan Pratika, D.K. 2008. Aplikasi Pupuk Organik Cair dalam Pembibitan Tanaman Suren. Wana Benih Vol. 9, No. 1. Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Yogyakarta. Hastanto, H. 2009. Peran benih unggul untuk meningkatkan produktivitas Hutan Tanaman Acacia mangium di PT. Musi Hutan Persada. Status Terkini Penelitian Pemuliaan Tanaman Hutan. Prosiding Ekspose Hasil-hasil Penelitian. Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Yogyakarta. Leksono, B., A. Nirsatmanto, R. Setyo, dan A. Sofyan. 2007. Uji Perolehan Genetik Kebun Benih Semai Generasi Pertama (F-1) Jenis Acacia mangium di Tiga Lokasi. Jurnal Penelitian Hutan Tanaman. Vol. 4. No. 1. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hutan Tanaman. Bogor. Putri. KP, Dusrajat. D dan Kartiana, EK. 2010. Produktivitas Benih Acacia mangium Asal Sumber Benih Parungpanjang. Prosiding Seminar Hasil-hasil Penelitian Balai Penelitian Teknologi Perbenihan Bogor dan Balai Penelitian Kehutanan Ciamis. Bandung, 20 Oktober 2010. Pusat Penelitian dan Pengembangan Peningkatan Produktivitas Hutan. Bogor. Rohandi, A dan Widyani, N. 2010. Pertumbuhan Tiga Provenans Mahoni Asal Kostarika. Tekno Hutan Tanaman. Vol. 3 No.1. Pusat Penelitian dan Pengembagan Hutan Tanaman. Bogor Setyaji, T dan Nirsatmanto, A. 2009. Uji Perolehan Genetik terhadap Hasil Pemuliaan Generasi Pertama (F1) jenis Acacia mangium
pada umur 7 tahun di Jawa Tengah. Status Terkini Penelitian Pemuliaan Tanaman Hutan. Prosiding Ekspose Hasil-hasil Penelitian. Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Yogyakarta. Siregar, N. 2010. Pengaruh ukuran benih terhadap perkecambahan benih dan Pertumbuhan Bibit Gmelina (Gmelina arborea Linn.). Tekno Huan Tanaman. Vol. 3 No.1. ISSN: 2085-2967. Pusat Penelitian dan Pengembagan Hutan Tanaman. Bogor. Suita, E. dan Ismiati, E. 2010. Pengaruh ukuran benih terhadap perkecambahan dan pertumbuhan bibit kesambi (Schleichera oleosa Merr.). Prosiding Seminar Hasil-hasil Penelitian Balai Penelitian Teknologi Perbenihan Bogor dan Balai Penelitian Kehutanan Ciamis. Bandung, 20 Oktober 2010. Pusat Penelitian dan Pengembangan Peningkatan Produktivitas Hutan. Bogor. Suita, E dan Megawati. 2008. Pengaruh ukuran benih terhadap perkecambahan dan pertumbuhan bibit Kemenyan (Styrax benzoin). Prosiding Workshop Sintesa Hasil Litbang Hutan Tanaman, Bogor, 19 Desember 2008. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hutan Tanaman. Bogor. Wilaida, T. 2011. Rencana Pemanfaatan Sumber Benih: Potensi Produksi, Penanganan dan Pemanfaatan Serta Distribusi Sumber Benih. Workshop Pembangunan Sumber Benih UPT Lingkup Badan Litbang Kehutanan. Tahun 2011. Hotel Inna Garuda Yogyakarta, 30 Juni-1 Juli 2011. Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Yogyakarta. Zobel, B.J dan Talbert, J.T. 1984. Applied Forest Tree Improvement. John Wiley and Sons. Canada.
