KEMENTERIAN LINGKUNGAN HIDUP DAN KEHUTANAN BADAN PENELITIAN PENGEMBANGAN DAN INOVASI

ISSN (P): 1693-7147 ISSN (E): 2527-8665

urnal JPemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016

KEMENTERIAN LINGKUNGAN HIDUP DAN KEHUTANAN BADAN PENELITIAN PENGEMBANGAN DAN INOVASI

BALAI BESAR PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI DAN PEMULIAAN TANAMAN HUTAN No Akreditasi : 676/AU2/P2MI-LIPI/07/2015 Berlaku Juli 2015 s/d 2018

ISSN (P): 1693-7147 ISSN (E): 2527-8665

JURNAL PEMULIAAN TANAMAN HUTAN Volume 10 No. 2, Desember 2016 Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan adalah media resmi publikasi ilmiah Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Jurnal ini menerima dan mempublikasikan tulisan hasil penelitian yang berhubungan dengan bioscience seperti silvikultur/budidaya, perbenihan, pemuliaan, genetika, bioteknologi, hama/penyakit, fisiologi dan konservasi genetik dengan frekuensi terbit dua kali setahun, Juni dan Desember. Pelindung: Ir. Tandya Tjahjana, M. Si. Dewan Redaksi: Ketua Merangkap Anggota: Dr. Ir. Anto Rimbawanto, M. Agr. (Bioteknologi Hutan, Genetika Hutan, BBPPBPTH) Anggota: Prof. Dr. Ir. Suryo Hardiwinoto, M. Agr. Sc. (Silvikultur, UGM) Prof. Dr. Ir. Muh. Restu, M. P. (Genetika dan Pemuliaan Hutan, UNHAS) Dr. Ir. Arif Nirsatmanto, M. Sc. (Pemuliaan Tanaman Hutan, BBPPBPTH) Dr. Ir. Budi Tjahjono (Proteksi Tanaman/Phytopatology, RAPP) Dr. Ir. Eko Bhakti Hardiyanto (Pemuliaan Tanaman Hutan, UGM) Dr. Sapto Indrioko, S. Hut., M. P. (Bioteknologi Hutan, Pemuliaan Pohon, Genetika Hutan, UGM) Prof. Dr. Ir. Budi Leksono, M. P. (Pemuliaan Tanaman, BBPPBPTH) Dr. Ir. Eny Faridah, M. Sc. (Fisiologi Pohon, Biologi Molekuler, UGM) Dr. Ir. Sumarwoto P. S., M. P. (Teknologi Benih dan Produksi Tanaman, UPN) Mitra Bestari: Prof. Dr. Mohammad Na'iem, M. Agr. Sc. (Pemuliaan Tanaman Hutan, UGM) Prof. Dr. Ir. H. Djoko Marsono (Konservasi Sumber Daya Hutan, UGM) Prof. Dr. Ir. Susamto, M. Sc. (Proteksi Tanaman, UGM) Prof. Dr. Ir. Sumardi, M. For. Sc. (Perlindungan Hutan dan Kesehatan Hutan, INSTIPER) Dr. Ir. Taryono, M. Sc. (Bioteknologi Tanaman, UGM) Dr. Ir. Supriyanto, DEA (Pemuliaan Tanaman, IPB)

Sekretariat Redaksi : Ketua Merangkap Anggota: Ir. Didik Purwito, M. Sc. Anggota: Lukman Hakim, S. Hut., M. P. Fithry Ardhany, S. Hut., M. Sc. Nana Niti Sutisna, S. IP. Maya Retnasari, A. Md. Endang Dwi Lestari, S. IP. Design Grafis: Edy Wibowo, S. Hut., M. Eng. Diterbitkan Oleh: Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Badan Penelitian Pengembangan dan Inovasi Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan

Alamat: Jl. Palagan Tentara Pelajar Km 15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta, Indonesia - 55582 Telp. +62-274 895954, 896080; Fax. +62-274 896080 e-mail : [email protected]

Cover : Foto Daun Pulai darat Oleh: Edy Wibowo

ISSN (P) : 1693-7147 ISSN (E) : 2527-8665

JURNAL PEMULIAAN TANAMAN HUTAN Volume 10 No. 2, Desember 2016

1. PERCEPATAN KEMAMPUAN BERAKAR DAN PERKEMBANGAN AKAR STEK PUCUK Shorea platyclados MELALUI APLIKASI ZAT PENGATUR TUMBUH IBA Acceleration of rooting ability and root development of Shorea platyclados shoot cutting through application of IBA hormone Suryo Hardiwinoto, Rixa Riyanti, Widiyatno, Adriana, Widaryanti Wahyu Winarni, Handojo Hadi Nurjanto, dan Eko Priyo .......................................................... 63 - 70 2. PENGGUNAAN RHIZOBIUM DAN MIKORIZA UNTUK PERTUMBUHAN Calliandra calothyrsus UNGGUL Rhizobium and mycorrhiza application for genetically improved Calliandra calothyrsus growth Rina Laksmi Hendrati dan Siti Husna Nurrohmah ........................................................ 71 - 81 3. EVALUASI UJI KETURUNAN PULAI DARAT (Alstonia angustiloba Miq.) UMUR TIGA TAHUN DI WONOGIRI, JAWA TENGAH Evaluation of Alstonia angustiloba Miq. progeny trial at three years old at Wonogiri, Central Java Mashudi dan Mudji Susanto ............................................................................................. 83 – 94 4. STUDI KERAGAMAN GENETIK Diospyros rumphii Bakh DI SULAWESI UTARA BERDASARKAN PENANDA ISOENZIM Study on genetic diversity of Diospyros rumphii Bakh in North Sulawesi based on isoenzym markers Julianus Kinho, Moh. Na’iem, dan Sapto Indrioko..................... .................................... 95 - 109 5. KERAGAMAN GENETIK DAN PERMUDAAN ALAM PUSPA (Schima wallichii (DC.) Korth.) DI TAMAN NASIONAL GUNUNG MERAPI PASCA ERUPSI TAHUN 2010 Genetic diversity and natural regeneration of Schima wallichii (DC.) Korth. in Gunung Merapi National Park post merapi eruption 2010 Bangun Baramantya, Sapto Indrioko, Lies Rahayu Wijayanti Faida, dan Yayan Hadiyan ............................................................................................................................... 111 - 121 6. PENINGKATAN GENETIK AKTUAL DAN INTERAKSI SUMBER BENIH X LOKASI TERHADAP KADAR 1,8 CINEOLE DAN RENDEMEN MINYAK PADA KAYUPUTIH Realized genetic gain and seed source x site interaction on 1.8 cineole content and oil yield of cajuput Noor Khomsah Kartikawati, Prastyono, dan Anto Rimbawanto ................................. 123 - 134

7. KARAKTERISTIK SERAT KAYU HIBRID Acacia auriculiformis x Acacia mangium SEBAGAI BAHAN BAKU PULP Characteristics of fiber from the wood of Acacia auriculiformis x Acacia mangium hybrid with regard to pulp Sri Sunarti, Harry Praptoyo, dan Arif Nirsatmanto ....................................................... 135 - 143 8. PENGARUH INOKULASI MIKORIZA ARBUSKULAR TERHADAP PERTUMBUHAN BIBIT DAN INTENSITAS PENYAKIT BERCAK DAUN CENGKEH The effect of arbuscular mycorrhiza inoculation on the growth of clove seedling and leaf spot intensity Ayu Octavia Tanjung Putri, Bambang Hadisutrisno, dan Arif Wibowo ...................... 145 - 154

JURNAL PEMULIAAN TANAMAN HUTAN

ISSN (P): 1693-7147 | ISSN (E): 2527-8665

Volume 10 No. 2, Desember 2016

Kata kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh dicopy tanpa ijin dan biaya UDC/ODC 630*232.328.5

UDC/ODC 630*181.65

Suryo Hardiwinoto, Rixa Riyanti, Widiyatno, Adriana, Widaryanti Wahyu Winarni, Handojo Hadi Nurjanto, dan Eko Priyo PERCEPATAN KEMAMPUAN BERAKAR DAN PERKEMBANGAN AKAR STEK PUCUK Shorea platyclados MELALUI APLIKASI ZAT PENGATUR TUMBUH IBA Acceleration of rooting ability and root development of Shorea platyclados shoot cutting through application of IBA hormone J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 63 – 70

Rina Laksmi Hendrati dan Siti Husna Nurrohmah PENGGUNAAN RHIZOBIUM DAN MIKORIZA UNTUK PERTUMBUHAN Calliandra calothyrsus UNGGUL Rhizobium and mycorrhiza application for genetically improved Calliandra calothyrsus growth J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 71 - 81

Shorea platyclados is one of fast growing Dipterocarp species for enrichment planting in Logged Over Area (LOA) of tropical rain forests. One of the constrain to supply the seedling for support enrichment planting is the irregular flowering of S. platyclados. Moreover, the vegetative propagation is an alternative method to provide the sustainable seedling for enrichment planting in the LOA. This experiment was carried out to assess the effects of IBA concentrations on rooting ability, the primary and secondary root length, and the accumulated number of primary and secondary roots on shoot cutting of S. platyclados. The research was conducted in Completly Randomized Design (CRD) with 5 replications. The treatment was five concentrations of IBA, i.e. 0 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 75 ppm, and 100 ppm. The data were analyzed using one-way analysis of variance (one way ANOVA) to determine the effect of IBA concentration variation among the treatments. The Duncan Multiple Range Test (DMRT) was used for multiple comparisons among the means of treatment at tα=5%, Results showed IBA concentrations significantly affected the rotting ability, the primary and secondary root length of shoot cutting (P < 0.05). On the other hand, the number of primary and secondary roots was not significantly different among treatment (P > 0.05). For rooting ability, 100 ppm of IBA concentration was the highest of all treatments. Meanwhile, 75 ppm of IBA concentration was the best treatment for development of root, i.e. the number of primary roots, the length primary and secondary roots. Keywords: IBA, rooting ability, root development, Shorea platyclados

Calliandra calothyrsus, a rhizobium associated legume, fixes atmospheric nitrogen by forming root nodules. Rhizobium availability is crucial for Calliandra’s growth especially on new sites. Additive or synergic effects of rhizobium and mycorrhiza are found to improve seedling quality. Genetically improved Calliandras require optimum silvicultural practices including rhizobium and mycorrhiza application and differences among families need to be observed. This followed with combination treatment of 5g rhizobium and different mycorrhiza level at 0, 5 and 10g applied to 5 families in 30 x 30 cm polybag. Assessments were for leaf number, height, diameter at 1, 4 and 8 weeks and number of root nodules at 4 and 8 weeks after application. Results show that rhizobium application has no significant effects although it enhances grow, while mycorrhiza application improve leaf number after 14 weeks. Second experiment for 3.5 month seedlings, indicates interaction on familymycorrhiza level to seedling height and root nodules. Very positive correlations show that more root nodules improved leaf number (r=0.41), height (r=0.3) and diameter (r=0.45) up to planting time. Quite cheap rhizobium and mycorrhiza application is therefore beneficial to optimize the growth of genetically improved Calliandra, although genotype differences may exist. Keywords: Calliandra calothyrsus, family, improved, rhizobium, mycorrhiza

UDC/ODC 630*165.6

UDC/ODC 630*165.3

Mashudi dan Mudji Susanto EVALUASI UJI KETURUNAN PULAI DARAT (Alstonia angustiloba Miq.) UMUR TIGA TAHUN DI WONOGIRI, JAWA TENGAH Evaluation of Alstonia angustiloba Miq. progeny trial at three years old at Wonogiri, Central Java J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 83 - 94

Julianus Kinho, Moh. Na’iem, dan Sapto Indrioko STUDI KERAGAMAN GENETIK Diospyros rumphii Bakh DI SULAWESI UTARA BERDASARKAN PENANDA ISOENZIM Study on genetic diversity of Diospyros rumphii Bakh in North Sulawesi based on isoenzyme markers J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 95 - 109

Evaluation were observed at three years old of Alstonia angustiloba Miq. progeny trial at Wonogiri, Central Java. The experimental design of the trial was laid out in Randomized Complete Block Design consisting of 43 families, 6 replications, 4 tree-plot and spacing of 3 x 3 meters. This study was aimed to observe the adaptability, the growth variation (height, stem diameter and stem volume) and the estimates of heritability, genetic correlation and phenotipic correlation among the three growth traits. The results of study showed that the adaptability was not significantly different between populations and families with survival rate at 80.04 ± 25.34%. Analysis of variance showed that population and families were significantly different for height, stem diameter and stem volume. Pendopo, Carita, and Lubuk Linggau were the best populations in height growth (3.12 – 3.4 m) and stem diameter (4.07 – 4.65 cm). Pendopo population was the best population in stem volume (0.0047 m3). The estimates of individual heritabilities were around 0.32; 0.20, and 0.13 for height, stem diameter and stem volume, respectively. While the family heritabilities were around 0.59; 0.49, and 0.42 for height, stem diameter and stem volume, respectively. Genetic and phenotypic correlation among the three traits were positive and strong at 0.96 and 0.86 for height and diameter, 0.92 and 0.80 for height and stem volume then 0.89 and 0.95 for diameter and stem volume.

Diospyros rumphii Bakh. is one of tropical commercial wood species grouped in ebony. Ebony is the name of some species of commercial timber from genus of Diospyros (Ebenaceae). Seven species of them are commercial wood, which in the trade is known as ebony namely; D. celebica, D. rumphii, D. pilosanthera, D. lolin, D. ebenum, D. ferrea and D. macrophylla. Two of seven species ebony have the highest economic values namely; D. celebica and D. rumphii. Nowadays, the population D. rumphii in the nature are decreases due to over harvesting in the past. This study aims to determine genetic diversity of D. rumphii within populations, between populations and its relationship. The samples of D. rumphii in this study from four populations in North Sulawesi i.e Bitung, Talise, Talaud and Bolaang Mongondow. Genetic diversity was detected by isoenzyme markers with seven enzyme i.e Glutamate oxaloacetate transmirase (GOT), Shikimate dehydrogenase (SHD), Esterase (EST), Acid phoshatase (ACP), Diaphorase (DIA), 6-Phosphogluconate dehydrogenase (6PG) and Glutamate dehydrogenase (GDH). The results showed that there are three enzyme was detected polymorphisme i.e EST, GOT and GDH. Genetic diversity generated by three enzyme systems who are controlled by 5 loci and 15 alleles. The average percentage of polymorphic loci was 100%. The number of total genetic diversity is 0.64, which are distributed within population 0.59 (91.24%) and between population 0.05 (8.76%). Cluster analysis using Unweighted Pair Group Method with Aritmatic Means (UPGMA) based on Nei standard genetic distance showed three clusters. The first clusters are population of Bitung and Bolaang Mongondow, the second cluster is population of Talise, and the third cluster is population of Talaud who are separate far from the other populations.

Keywords: Alstonia angustiloba, adaptability, growth variation, heritability, genetic correlation, phenotypic

Keywords: Diospyros rumphii, isoenzyme, population, genetic diversity

UDC/ODC 630*165.3

UDC/ODC 630*165.3

Bangun Baramantya, Sapto Indrioko, Lies Rahayu Wijayanti Faida, dan Yayan Hadiyan KERAGAMAN GENETIK DAN PERMUDAAN ALAM PUSPA (Schima wallichii (DC.) Korth.) DI TAMAN NASIONAL GUNUNG MERAPI PASCA ERUPSI TAHUN 2010 Genetic diversity and natural regeneration of Schima wallichii (DC.) Korth. in Gunung Merapi National Park post merapi eruption 2010 J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 111 - 121

Noor Khomsah Kartikawati, Prastyono, dan Anto Rimbawanto PENINGKATAN GENETIK AKTUAL DAN INTERAKSI SUMBER BENIH X LOKASI TERHADAP KADAR 1,8 CINEOLE DAN RENDEMEN MINYAK PADA KAYUPUTIH Realized genetic gain and seed source x site interaction on 1.8 cineole content and oil yield of cajuput J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 123 - 134

Schima wallichii (DC.) Korth. (puspa) is a native vegetation of Gunung Merapi National Park (GMNP). This species has an important function for soil and water conservation in GMNP area, especially in the area with high slope. Puspa is also one of prioritised species planted in the forest ecosystem restoration project of GMNP after 2010 volcano eruption. Information on genetic diversity and natural regeneration potential of each puspa stand groups is then very essential for the success of forest ecosystem restoration in GMNP. Genetic diversity parameters of puspa is assessed by isozyme analysis, while its natural regeneration is evaluated by vegetation analysis. Selection of samples on stand groups of puspa for genetic diversity and natural regeneration analysis is based on levels of vegetation damage (low and moderate) and the planting plots of ecosystem restoration area. The results showed that the stands with low damage level located at Gunung Malang and Mriyan have higher genetic diversity than those with moderate damage level (Balerante and Tlogolele). Stand with the highest genetic diversity is Gunung Malang, with the mean observed heterozigosities (Ho) of 0.284 and minimum fixation index value (FIS) of 0.0508. Stand in the Ecosystem Restoration Demonstration Plot has the lowest level of genetic diversity (Ho = 0.1936; FIS = 0.1127). Regarding natural regeneration potential, the stand group of Gunung Malang is the highest.

Realized genetic gain of improved seed of cajuput from a breeding program and seed source x site interaction on the oil properties (1.8 cineole and oil yield) was evaluated through the establishment of genetic gain trials in two sites: Gunungkidul dan Ponorogo. Improved seed from two seed sources tested in the trials were first generation seedling seed orchard (SSO-1) and selected superior seed trees in the SSO-1 (SSO-2). As a control, unimproved seed from three seed sources: natural stands in Maluku (ST-1), plantation in Ponorogo (ST-2) and Gundih (ST-3) were also planted together in the trials. The genetic gain trials were established using a randomised complete clock design which consists of 5 tested seed sources, 20 tree-plot, 8 replicates and spacing of 3 x 3 m. The results of study showed that the realized genetic gain for the content of 1.8 cineole from SSO-2 over the controls ranged from 13.78% to 17.52% and the genetic gain of the oil yield ranged from 15.76% to 26.43%. Meanwhile the realized genetic gain for SSO-1 ranged from 2.07% to 5.42% and 10.15% to 20.30% for the content of 1.8 cineole and oil yield, respectively. The non-significance of seed source x site interaction indicates that all improved seed from the first-generation seedling seed orchard of cajuput in Paliyan are most likely to be adaptable to the varies site in Gunungkidul and Ponorogo while maintaining the high productivity in oil properties.

Keywords: Schima wallichii, puspa, genetic variation, regeneration, restoration

Keywords: genetic gain trial, tree improvement, seedling seed orchard, oil properties

UDC/ODC 630*810

UDC/ODC 630*443.2

Sri Sunarti, Harry Praptoyo, dan Arif Nirsatmanto KARAKTERISTIK SERAT KAYU HIBRID Acacia auriculiformis x Acacia mangium SEBAGAI BAHAN BAKU PULP Characteristics of fiber from the wood of Acacia auriculiformis x Acacia mangium hybrid with regard to pulp J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 135 - 143

Ayu Octavia Tanjung Putri, Bambang Hadisutrisno, dan Arif Wibowo PENGARUH INOKULASI MIKORIZA ARBUSKULAR TERHADAP PERTUMBUHAN BIBIT DAN INTENSITAS PENYAKIT BERCAK DAUN CENGKEH The effect of arbuscular mycorrhizae inoculation on the growth of clove seedling and leaf spot intensity J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 145 - 154

Acacia auriculiformis x Acacia mangium hybrid (Aa x Am) is a promising Acacia hybrid for pulp. Wood properties of the hybrid have been reported for their physical and chemical characteristics, but the fiber characteristics have not been investigated. This study was aimed to investigate the fiber characteristics of the hybrid. Wood samples were collected from three years old of Aa x Am hybrid trees planted in a hybrid seed orchard. For comparison, wood sample from other three species: A. mangium x A. auriculiformis hybrid (Am x Aa), A. mangium and A. auriculformis on the same age, planted in the orchard were also collected. The wood sample was prepared from a slice which was put into a bottle containing a combination of acetic acid and hydrogen peroxide (perhidrol) in 1:20 (v/v) for observing fiber characteristics. The results showed that in general the fiber characteristics of Aa x Am hybrid were comparable to those of three comparison species. The average fiber dimensions were intermediate between the two parents: 0.85 mm, 16.09 µm, 12.56 µm and 1.7 µm for fiber length, fiber diameter, fiber lumen width and fiber wall thickness, respectively. The derived values were variable to three comparison species, with the Muhlstep ratio and flexibility coefficient were slightly lower than those observed in Am x Aa hybrid. Based on the level of fiber quality for pulp, the Aa x Am hybrid was classified as level II, the same level as A. mangium and hybrid Am x Aa. Keywords: Acacia hybrid, hybrid seed orchard, fiber dimensions, fiber derived values

The potential of arbuscular mycorrhiza fungi on the growth of clove seedling and leaf spot intensity was investigated. This researches aims to assess the ability of arbuscular mycorrhiza (AM) fungi in growth and suppress the intensity of leaf spot disease on clove seeds. The experiment was arraged in completely randomized design (CRD) 2 x 2 factorial. The treatments examined were: without mycorrhiza and compost (M0P0), without mycorrhiza and with compost (M0P1), with mycorrhiza and without compost (M1P0), and with mycorrhiza and compost (M1P1). The observed variables were the clove seedlings height, leaf numbers, symptom and intensity of leaf spot disease, and detection of salicylic acid (SA) with thin layer chromatography (TLC). The result showed that aplication of AMF (M1) to clove seedlings support clove growth and dicreased intensity of leaf spot disease, but there was no interaction between mycorrhiza and composting in all observation variables. Salicylic acid contained in all treatment were tested. Keywords: biological controls, AM Fungi, clove, leaf spot

JURNAL PEMULIAAN TANAMAN HUTAN ISSN (P): 1693-7147 | ISSN (E): 2527-8665

Volume 10 No. 2, Desember 2016

Kata kunci bersumber dari artikel. Lembar abstrak ini boleh dicopy tanpa ijin dan biaya UDC/ODC 630*232.328.5 Suryo Hardiwinoto, Rixa Riyanti, Widiyatno, Adriana, Widaryanti Wahyu Winarni, Handojo Hadi Nurjanto, dan Eko Priyo PERCEPATAN KEMAMPUAN BERAKAR DAN PERKEMBANGAN AKAR STEK PUCUK Shorea platyclados MELALUI APLIKASI ZAT PENGATUR TUMBUH IBA Acceleration of rooting ability and root development of Shorea platyclados shoot cutting through application of IBA hormone J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 63 – 70 Shorea platyclados merupakan salah satu jenis fast growing meranti yang sangat potensial untuk dikembangkan sebagai tanaman pengayaan pada hutan tropis sekunder. Salah satu hambatan dalam penyediaan bibit secara generatif untuk mendorong program tersebut adalah pembungaan yang bersifat tidak teratur. Untuk itu upaya perbanyakan vegetatif merupakan suatu alternatif untuk mensuplai bahan tanaman guna penanaman pengkayaan pada hutan tropis sekunder. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh dosis hormon IBA terhadap kemampuan berakar, panjang akar primer dan sekunder, serta jumlah akar primer dan sekunder pada stek pucuk Shorea platyclados. Penelitian dilaksanakan dengan rancangan Completely Randomized Design (CRD) dengan 5 ulangan. Perlakuan yang diujikan adalah 5 konsentrasi IBA, yaitu, 0 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 75 ppm dan 100 ppm. Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis varians satu arah (ANOVA) dan perbedaan antar perlakuan diuji dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada tα=5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan konsentrasi IBA memberikan hasil yang berbeda nyata (P < 0,05) terhadap kemampuan berakar, panjang akar primer dan panjang akar sekunder stek pucuk. Di sisi lain pemberian konsentrasi IBA pada berbagai dosis tidak memberikan efek yang berbeda terhadap variable jumlah akar primer dan sekunder (P > 0,05). Konsentrasi IBA 100 ppm menghasilkan kemampuan berakar tertinggi, sedang konsentrasi IBA 75 ppm memberikan dampak yang optimal terhadap perkembangan akar (jumlah dan panjang akar primer serta sekunder) dibandingkan dengan perlakuan lain.

Kata kunci: IBA, kemampuan berakar, perkembangan akar, Shorea platyclados

UDC/ODC 630*181.65 Rina Laksmi Hendrati dan Siti Husna Nurrohmah PENGGUNAAN RHIZOBIUM DAN MIKORIZA UNTUK PERTUMBUHAN Calliandra calothyrsus UNGGUL Rhizobium and mycorrhiza application for genetically improved Calliandra callothyrsus growth J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 71 - 81 Calliandra calothyrsus, merupakan legum yang bersimbiose dengan bakteri rhizobium membentuk nodul akar untuk mengikat nitrogen dari udara. Ketersediaan rhizobium bagi C. calothyrsus akan sangat mempengaruhi pertumbuhannya terutama pada lokasi baru. Pengaruh aditif atau sinergis rhizobium dan mikoriza secara bersama-sama sering terjadi untuk meningkatkan kualitas semai. Penanaman C. calothyrsus unggul memerlukan praktek silvikultur optimal, termasuk pemberian kombinasi rhizobium dan mikoriza, serta perbedaan antar famili perlu untuk diamati. Penelitian dilanjutkan dengan penggunaan kombinasi 5g rhizobium dengan tingkat penggunaan mikoriza 0, 5 dan 10g yang diterapkan pada 5 famili unggul dalam polibag 30 x 30 cm. Pengamatan dilakukan terhadap jumlah daun, tinggi dan diameter pada umur 1, 4 dan 8 minggu serta jumlah bintil akar 4 dan 8 minggu setelah pemberian perlakuan. Hasil penelitian awal menunjukkan bahwa pemberian rhizobium tidak memberikan beda nyata meskipun secara umum memberikan pertumbuhan lebih baik. Pemberian mikoriza berpengaruh setelah 14 minggu dengan jumlah daun lebih banyak. Hasil penelitian lanjut pada semai 3,5 bulan, menunjukkan interaksi familitingkat penggunaan mikoriza terhadap sifat tinggi tanaman dan bintil akar. Hubungan antara bintil akar dan sifat pertumbuhan menunjukkan bahwa semakin meningkatnya jumlah bintil akar terbukti semakin meningkatkan jumlah daun (r=0,41), tinggi tanaman (r=0,3) dan diameter (r=0,45) sampai siap ditanam. Oleh karenanya pemberian rhizobium dan mikoriza yang murah diharapkan dapat dilakukan dalam mengoptimasi penggunaan bibit unggul C. calothyrsus.

Kata kunci: Calliandra calothyrsus, famili, unggul, rhizobium, mikoriza

UDC/ODC 630*165.6

UDC/ODC 630*165.3

Mashudi dan Mudji Susanto EVALUASI UJI KETURUNAN PULAI DARAT (Alstonia angustiloba Miq.) UMUR TIGA TAHUN DI WONOGIRI, JAWA TENGAH Evaluation of Alstonia angustiloba Miq. progeny trial at three years old at Wonogiri, Central Java J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 83 - 94

Julianus Kinho, Moh. Na’iem, dan Sapto Indrioko STUDI KERAGAMAN GENETIK Diospyros rumphii Bakh DI SULAWESI UTARA BERDASARKAN PENANDA ISOENZIM Study on genetic diversity of Diospyros rumphii Bakh in North Sulawesi based on isoenzym markers J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 95 - 109

Evaluasi dilakukan pada plot uji keturunan pulai darat (Alstonia angustiloba Miq.) umur tiga tahun di Wonogiri, Jawa Tengah. Plot uji keturunan dibangun dengan menggunakan rancangan percobaan Randomized Complete Block Design (RCBD) dengan jumlah famili yang diuji sebanyak 43 famili, 6 blok, 4 pohon per plot dengan jarak tanam 3 x 3 m. Studi ini dilakukan untuk mengetahui daya adaptasi, keragaman pertumbuhan sifat tinggi, diameter batang dan volume pohon serta taksiran nilai heritabilitas dan korelasi genetik dan fenotipik antara tiga sifat tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya adaptasi tanaman tidak berbeda nyata antar populasi dan antar famili, yaitu dengan rata-rata persen hidup tanaman sebesar 80,04 ± 25,34%. Hasil analisis varians menunjukkan bahwa pertumbuhan tinggi, diameter batang dan volume pohon berbeda nyata antar populasi dan antar famili. Populasi Pendopo, Carita dan Lubuk Linggau merupakan populasi terbaik dalam pertumbuhan tinggi (3,12 - 3,4 m) dan diameter batang (4,07 – 4,65 cm). Populasi Pendopo merupakan populasi terbaik dalam volume pohon (0,0047 m3). Taksiran nilai heritabilitas individu sifat tinggi sebesar 0,32; sifat diameter batang sebesar 0,20 dan volume pohon sebesar 0,13. Taksiran nilai heritabilitas famili sebesar 0,60 untuk sifat tinggi, 0,49 untuk sifat diameter batang dan 0,42 untuk volume pohon. Korelasi genetik antara tinggi dengan diameter batang, tinggi dengan volume pohon dan diameter batang dengan volume pohon tanaman pulai darat umur 3 tahun bernilai positif dan cukup kuat, yaitu berturut-turut sebesar 0,96; 0,92 dan 0,89. Korelasi fenotipik antar tiga sifat tersebut juga bernilai positif cukup kuat berturut-turut sebesar 0,86; 0,80 dan 0,95.

Diospyros rumphii Bakh merupakan salah satu jenis kayu komersil tropis yang tergabung dalam kelompok kayu eboni. Kayu eboni adalah sebutan dari beberapa jenis kayu komersil yang berasal dari genus Diospyros (Ebenaceae). Tujuh jenis di antaranya merupakan jenis komersil, yang dalam perdagangan dikenal sebagai kayu eboni yaitu D. celebica, D. rumphii, D. pilosanthera, D. lolin, D. ebenum, D. ferrea, dan D. macrophylla. Dua jenis yang terpenting di antara tujuh jenis Diospyros tersebut adalah D. celebica dan D. rumphii yang memiliki nilai ekonomi yang lebih tinggi. Pemanenan yang dilakukan secara berlebihan pada masa lalu merupakan salah satu penyebab kelangkaan populasi D. rumphii pada hutan-hutan alam di Sulawesi Utara saat ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genetik D. rumphii di dalam populasi, antar populasi dan hubungan kekerabatannya. Sampel D. rumphii dalam penelitian ini berasal dari empat populasi di Sulawesi Utara yaitu Bitung, Talise, Talaud, dan Bolaang Mongondow. Keragaman genetik dideteksi menggunakan penanda isoenzim dengan tujuh sistem enzim yaitu Glutamate oxaloacetate transmirase (GOT), Shikimate dehydrogenase (SHD), Esterase (EST), Acid phoshatase (ACP), Diaphorase (DIA), 6Phosphogluconate dehydrogenase (6PG) dan Glutamate dehydrogenase (GDH). Hasil penelitian menunjukkan bahwa hanya tiga sistem enzim yang dapat mendeteksi polimorfisme yaitu GOT, EST dan GDH. Keragaman genetik yang dihasilkan oleh ketiga sistem enzim ini dikendalikan oleh 5 lokus dan 15 alel. Rata-rata persentase lokus polimorfis sebesar 100%. Total keragaman genetik (HT) sebesar 0,64 yang terdistribusi dalam populasi sebesar 0,59 (91,24%) dan antar populasi 0,05 (8,76%). Analisis klaster Unweighted Pair Group Methode with Aritmatic Mean Analysis (UPGMA) berdasarkan standar jarak genetik Nei menunjukkan bahwa terbentuk tiga klaster yaitu klaster pertama terdiri dari populasi Bitung dan Bolaang Mongondow, klaster kedua populasi Talise dan klaster ketiga populasi Talaud yang terpisah jauh dari populasi lainnya.

Kata kunci: Alstonia angustiloba, daya adaptasi, keragaman pertumbuhan, heritabilitas, korelasi genetik, fenotipik

Kata kunci: Diospyros rumphii, isoenzim, populasi, keragaman genetik

UDC/ODC 630*165.3

UDC/ODC 630*165.3

Bangun Baramantya, Sapto Indrioko, Lies Rahayu Wijayanti Faida, dan Yayan Hadiyan KERAGAMAN GENETIK DAN PERMUDAAN ALAM PUSPA (Schima wallichii (DC.) Korth.) DI TAMAN NASIONAL GUNUNG MERAPI PASCA ERUPSI TAHUN 2010 Genetic diversity and natural regeneration of Schima wallichii (DC.) Korth. in Gunung Merapi National Park post merapi eruption 2010 J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 111 - 121

Noor Khomsah Kartikawati, Prastyono, dan Anto Rimbawanto PENINGKATAN GENETIK AKTUAL DAN INTERAKSI SUMBER BENIH X LOKASI TERHADAP KADAR 1,8 CINEOLE DAN RENDEMEN MINYAK PADA KAYUPUTIH Realized genetic gain and seed source x site interaction on 1,8-cineole content and oil yield of cajuput J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 123 - 134

Puspa (Schima wallichii (DC.) Korth.) merupakan salah satu jenis tumbuhan khas pegunungan yang terdapat di kawasan Taman Nasional Gunung Merapi (TNGM). Jenis tersebut memiliki fungsi yang penting untuk konservasi tanah dan air, khususnya pada areal dengan topografi curam di kawasan TNGM. Selain itu, puspa juga merupakan salah satu jenis prioritas dalam kegiatan restorasi ekosistem TNGM pasca erupsi Merapi tahun 2010. Informasi mengenai keragaman genetik dan potensi permudaan alam kelompok-kelompok tegakan puspa di kawasan tersebut sangat bermanfaat untuk mendukung keberhasilan program restorasi di masa mendatang. Penilaian parameter keragaman genetik telah dilakukan melalui analisis isozim, sedangkan permudaan alam dievaluasi melalui analisis vegetasi. Pemilihan sampel untuk analisis keragaman genetik dan potensi permudaan alam dilakukan pada kelompok tegakan puspa berdasarkan tingkat kerusakan vegetasi (ringan dan sedang) dan tegakan hasil penanaman di area demplot restorasi ekosistem. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tegakan dengan tingkat kerusakan ringan berlokasi di Gunung Malang dan Mriyan memiliki keragaman genetik yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok tegakan dengan kerusakan sedang (Telogolele dan Balerante). Keragaman genetik tertinggi terdapat pada tegakan Gunung Malang, dengan nilai rata-rata heterozigositas observasi (Ho) sebesar 0,2843 dan nilai Indeks Fiksasi (FIS) yang mendekati 0 (0,0508). Kelompok tegakan yang memiliki keragaman genetik paling rendah adalah demplot restorasi ekosistem, dengan nilai rata-rata Ho = 0,1936 dan FIS = 0,1127. Terkait dengan permudaan alam, kelompok tegakan puspa di Gunung Malang memiliki potensi yang paling tinggi.

Peningkatan genetik aktual benih unggul kayuputih hasil program pemuliaan dan interaksi sumber benih x lokasi terhadap sifat minyak (kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak) kayuputih dievaluasi melalui pembangunan plot uji peningkatan genetik di Gunungkidul dan Ponorogo. Benih unggul dari dua kebun benih diuji dalam plot ini, yaitu kebun benih generasi pertama (SSO-1) di Paliyan dan pohonpohon superior di SSO-1 (SSO-2). Sebagai kontrolnya digunakan benih yang belum dimuliakan yaitu benih dari tegakan alam di Maluku (ST-1), tegakan di Ponorogo (ST-2) dan tegakan di Gundih (ST-3). Rancangan percobaan yang digunakan pada plot uji peningkatan genetik adalah rancangan acak lengkap berblok dengan 5 sumber benih, 20 treeplot, 8 ulangan dan jarak tanam 3 x 3 m. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan genetik aktual pada kadar 1,8 cineole dari SSO-2 lebih baik dibandingkan kontrol sebesar 13,78% - 17,52% dan peningkatan genetik pada rendemen sebesar 15,76% 26,43%. Sementara itu peningkatan genetik aktual dari SSO-1 sebesar 2,07% - 5,42% untuk 1,8 cineole dan 10,15% - 20,30% untuk rendemen. Tidak terdapat beda nyata pada interaksi antara lokasi dan sumber benih yang diuji memberikan indikasi bahwa benih unggul dari dari kebun benih generasi pertama kayu putih di Paliyan dapat beradaptasi dengan baik pada lokasi Gunungkidul dan Ponorogo dengan tingkat produktivitas minyak yang stabil.

Kata kunci: Schima wallichii, puspa, keragaman genetik, permudaan, restorasi

Kata kunci: peningkatan genetik aktual, pemuliaan pohon, kebun benih semai, sifat minyak

UDC/ODC 630*810

UDC/ODC 630*443.2

Sri Sunarti, Harry Praptoyo, dan Arif Nirsatmanto KARAKTERISTIK SERAT KAYU HIBRID Acacia auriculiformis x Acacia mangium SEBAGAI BAHAN BAKU PULP Characteristics of fiber from the wood of Acacia auriculiformis x Acacia mangium hybrid with regard to pulp J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 135 - 143

Ayu Octavia Tanjung Putri, Bambang Hadisutrisno, dan Arif Wibowo PENGARUH INOKULASI MIKORIZA ARBUSKULAR TERHADAP PERTUMBUHAN BIBIT DAN INTENSITAS PENYAKIT BERCAK DAUN CENGKEH The effect of arbuscular mycorrhizae inoculation on the growth of clove seedling and leaf spot intensity J. Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016, p. 145 - 154

Hibrid Acacia auriculiformis x Acacia mangium (Aa x Am) merupakan salah satu hibrid Acacia yang prospektif sebagai bahan baku pulp. Penelitian sifat fisik dan sifat kimia kayu dari hibrid Acacia ini telah dilakukan, tetapi karakteristik nilai serat kayunya belum pernah dilaporkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik serat kayu hibrid Aa x Am yang diambil dari sampel kayu tanaman umur 3 tahun di kebun benih hibrid. Sebagai pembanding, juga dilakukan koleksi terhadap sampel kayu dari 3 spesies pohon lainnya: hibrid A. mangium x A. auriculiformis (Am x Aa), A. mangium dan A. auriculiformis, yang ditanam pada waktu dan lokasi yang sama. Untuk proses pengamatan karakteristik serat kayu, sampel kayu dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi dengan campuran asam asetat dan hidrogen peroksida (perhidrol) dengan perbandingan 1 : 20 (v/v). Hasil penelitian menunjukkan secara umum nilai karakteristik serat kayu hibrid Aa x Am sebanding dengan ketiga spesies lainnya yang diuji. Rata-rata nilai serat kayu hibrid Aa x Am berada di antara nilai kedua spesies induknya, yaitu 0,85 mm (panjang serat), 16,09 µm (diameter serat), 12,56 µm (diameter lumen) and 1,7 µm (tebal dinding serat). Nilai turunan serat kayu bervariatif terhadap tiga spesies pembanding lainnya dengan nilai bilangan Muhlstep dan koefisien fleksibitas lebih kecil dibandingkan dengan hibrid Am x Aa. Berdasarkan nilai kualitas serat untuk pulp, hibrid Aa x Am termasuk kelas II dan berada pada kelas yang sama dengan kayu dari A. mangium dan hibrid Am x Aa. Kata kunci: hibrid Acacia, kebun benih hibrid, dimensi serat, nilai turunan serat

Pengaruh inokulasi mikoriza arbuskular terhadap pertumbuhan bibit dan intensitas penyakit bercak daun cengkeh. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan jamur mikoriza arbuskular (JMA) dalam peningkatan pertumbuhan dan menekan intensitas penyakit bercak daun pada bibit cengkeh. Penelitian disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) 2 x 2 faktorial dengan perlakuan yang diujikan yaitu tanaman tidak diinokulasi jamur mikoriza dan tidak diberi kompos (M0P0), tanaman tanpa diinokulasi jamur mikoriza dengan pemberian kompos (M0P1), tanaman yang diinokulasi jamur mikoriza tanpa pemberian kompos (M1P0), dan tanaman yang diinokulasi jamur mikoriza dengan pemberian kompos (M1P1). Parameter yang diamati meliputi tinggi tanaman, jumlah daun, intensitas penyakit bercak daun, dan deteksi asam salisilat dengan metode Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak terdapat interaksi antara pemberian JMA dengan kompos disemua variabel pengamatan. Namun, pemberian JMA (M1) mampu mendukung pertumbuhan bibit cengkeh dan menekan intensitas penyakit bercak daun cengkeh. Respon ketahanan tanaman berupa asam salisilat terdapat di setiap perlakuan yang diuji. Kata kunci: Pengendalian biologi, JMA, cengkeh, bercak daun

UCAPAN TERIMA KASIH

Dewan Redaksi Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan kepada: 1. Prof. Dr. Mohammad Na'iem, M. Agr. Sc. (Pemuliaan Tanaman Hutan, UGM) 2. Prof. Dr. Ir. H. Djoko Marsono (Konservasi Sumber Daya Hutan, UGM) 3. Dr. Ir. Taryono, M. Sc. (Bioteknologi Tanaman, UGM) 4. Dr. Ir. Supriyanto, DEA (Pemuliaan Tanaman, IPB)

Selaku mitra bestari (Peer reviewer) atas telaah dan saran terhadap isi naskah yang dimuat pada Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Volume 10 No. 2, Desember 2016.

PERCEPATAN KEMAMPUAN BERAKAR DAN PERKEMBANGAN AKAR STEK PUCUK Shorea platyclados MELALUI APLIKASI ZAT PENGATUR TUMBUH IBA Acceleration of rooting ability and root development of Shorea platyclados shoot cutting through application of IBA hormone Suryo Hardiwinoto1, Rixa Riyanti1, Widiyatno1, Adriana1, Widaryanti Wahyu Winarni1, Handojo Hadi Nurjanto1, dan Eko Priyo2 1

Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada Jl. Agro No. 1, Bulaksumur, Sleman, Yogyakarta, Indonesia email: [email protected] 2

PT. Sari Bumi Kusuma Jl. Adisucipto Km. 5,3 Pontianak, Kalimantan Barat, Indonesia

Tanggal diterima: 4 Januari 2016, Tanggal direvisi: 18 Januari 2016, Disetujui terbit: 27 Juni 2016

ABSTRACT Shorea platyclados is one of fast growing Dipterocarp species for enrichment planting in Logged Over Area (LOA) of tropical rain forests. One of the constrain to supply the seedling for support enrichment planting is the irregular flowering of S. platyclados. Moreover, the vegetative propagation is an alternative method to provide the sustainable seedling for enrichment planting in the LOA. This experiment was carried out to assess the effects of IBA concentrations on rooting ability, the primary and secondary root length, and the accumulated number of primary and secondary roots on shoot cutting of S. platyclados. The research was conducted in Completly Randomized Design (CRD) with 5 replications. The treatment was five concentrations of IBA, i.e. 0 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 75 ppm, and 100 ppm. The data were analyzed using one-way analysis of variance (one way ANOVA) to determine the effect of IBA concentration variation among the treatments. The Duncan Multiple Range Test (DMRT) was used for multiple comparisons among the means of treatment at tα=5%, Results showed IBA concentrations significantly affected the rotting ability, the primary and secondary root length of shoot cutting (P < 0.05). On the other hand, the number of primary and secondary roots was not significantly different among treatment (P > 0.05). For rooting ability, 100 ppm of IBA concentration was the highest of all treatments. Meanwhile, 75 ppm of IBA concentration was the best treatment for development of root, i.e. the number of primary roots, the length primary and secondary roots. Keywords: IBA, rooting ability, root development, Shorea platyclados

ABSTRAK Shorea platyclados merupakan salah satu jenis fast growing meranti yang sangat potensial untuk dikembangkan sebagai tanaman pengayaan pada hutan tropis sekunder. Salah satu hambatan dalam penyediaan bibit secara generatif untuk mendorong program tersebut adalah pembungaan yang bersifat tidak teratur. Untuk itu upaya perbanyakan vegetatif merupakan suatu alternatif untuk mensuplai bahan tanaman guna penanaman pengkayaan pada hutan tropis sekunder. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh dosis hormon IBA terhadap kemampuan berakar, panjang akar primer dan sekunder, serta jumlah akar primer dan sekunder pada stek pucuk S. platyclados. Penelitian dilaksanakan dengan rancangan Completely Randomized Design (CRD) dengan 5 ulangan. Perlakuan yang diujikan adalah 5 konsentrasi IBA, yaitu, 0 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 75 ppm dan 100 ppm. Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis varians satu arah (ANOVA) dan perbedaan antar perlakuan diuji dengan menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada tα=5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan konsentrasi IBA memberikan hasil yang berbeda nyata (P < 0,05) terhadap kemampuan berakar, panjang akar primer dan panjang akar sekunder stek pucuk. Di sisi lain pemberian konsentrasi IBA pada berbagai dosis tidak memberikan efek yang berbeda terhadap variable jumlah akar primer dan sekunder (P > 0,05). Konsentrasi IBA 100 ppm menghasilkan kemampuan berakar tertinggi, sedang konsentrasi IBA 75 ppm memberikan dampak yang optimal terhadap perkembangan akar (jumlah dan panjang akar primer serta sekunder) dibandingkan dengan perlakuan lain. Kata kunci: IBA, kemampuan berakar, perkembangan akar, Shorea platyclados

63

Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Vol. 10 No. 2, Desember 2016, p. 63 - 70

I. PENDAHULUAN Shorea platyclados merupakan kelompok tanaman Dipterocarpaceae yang masuk dalam Genus Shorea dan dapat hidup pada ketinggian 300 - 1.200 m dpl, tetapi mempunyai pertumbuhan yang optimum pada ketinggian 750 - 1.000 m dpl (Ashton, 1982; Appanah & Weinland, 1993; Newman et al., 1996a; Newman et al., 1996b). Jenis tanaman ini banyak ditemukan di pegunungan Kalimantan, Sumatra, dan Semenanjung Malaysia. S. platyclados merupakan salah satu jenis unggulan untuk kelompok dipterocarps yang direkomendasikan untuk kegiatan penanaman pengayaan (enrichment planting) dan rehabilitasi Logged Over Area (LOA) hutan hujan tropika di Indonesia. Hal ini didasarkan pada hasil uji spesies umur 6,5 tahun di Kalimantan Tengah yang menunjukan bahwa tanaman ini mempunyai mempunyai riap dbh dan tinggi tanaman tertinggi yaitu adalah 2,56 cm/tahun dan 1,33 m/tahun (Widiyatno et al., 2014). Upaya penanaman pengkayaan LOA dengan menggunakan S. platyclados dalam skala yang luas akan memerlukan bibit dalam jumlah besar dengan tata waktu yang tepat. Akan tetapi upaya pengadaan bibit secara generatif dalam jumlah besar dan berkesimambungan untuk kegiatan rehabilitasi LOA menghadapi beberapa hambatan, yaitu pembungaan massal terjadi pada interval waktu yang tidak teratur antara 1-6 tahun (Numata et al., 2003, 2012; Subiakto, 2006), dan buahnya yang mempunyai sifat tidak bisa disimpan dalam periode yang lama (recalcitrant seed) (Sasaki, 1980). Salah satu upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan perbanyakan secara vegetatif berupa stek pucuk. Salah satu faktor yang berpengaruh terhadap keberhasilan pengakaran stek pucuk adalah adanya zat pengatur tumbuh (ZPT). ZPT dalam tanaman terdiri dari 5 kelompok yaitu auksin, sitokinin, giberelin, etilen dan inhibitor;

64

dan di antara ZPT tersebut yang terpenting adalah auksin (Abidin, 1985). Pemberian auksin pada stek bertujuan untuk meningkatkan persentase perakaran, mempercepat pertumbuhan akar, meningkatkan jumlah dan kualitas akar yang terbentuk dan meningkatkan keseragam akar (Hartman et al., 1990). Di antara banyak jenis auksin adalah Indole Butyric Acid (IBA) yang merupakan senyawa auksin yang paling banyak digunakan dan merupakan bentuk yang terbaik serta dianjurkan penggunaannya untuk merangsang perakaran pada stek (Hartman et al., 1983; Hunt et al., 2011). Berkenaan dengan hal ini maka diperlukan pengembangan paket teknologi pembiakan vegetatif S. platyclados melalui stek pucuk untuk mendukung pengadaan bibit dalam jumlah besar dan berkesinambungan setiap tahun. Untuk itu penelitian mengenai “Percepatan Kemampuan Berakar dan Perkembangan Stek Pucuk S. platyclados melalui Aplikasi Zat Pengatur Tumbuh IBA” diharapkan dapat mendukung keberhasilan dan keberlangsungan program pengayaan pada areal hutan sekunder. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh dosis hormon IBA terhadap kemampuan berakar, pertumbuhan panjang akar primer (PAP) dan sekunder (PAS), serta jumlah akar primer (JAP) dan sekunder (JAS) pada stek pucuk S. platyclados. II. BAHAN DAN METODE A.

Waktu dan tempat

Penelitian ini dilaksanakan di Persemaian Km 53 PT. Sari Bumi Kusuma, Kalimantan Tengah. Materi stek pucuk S. platyclados yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari kebun pangkas yang dibangun dari perbanyakan generatif (biji) hasil eksplorasi buah tahun awal 2005. Biji tersebut kemudian disemaikan di persemaian selama 8 bulan dan digunakan untuk membangun kebun pangkas pada tahun 2006, dengan jarak tanam 75 x 75 cm.

Percepatan Kemampuan Berakar dan Perkembangan Akar Stek Pucuk Shorea platyclados melalui Aplikasi Zat Pengatur Tumbuh IBA Suryo Hardiwinoto, Rixa Riyanti, Widiyatno, Adriana, Widaryanti Wahyu Winarni, Handojo Hadi Nurjanto, dan Eko Priyo

B.

Bahan dan alat penelitian

Penelitian dilaksanakan dengan rancangan Completly Randomized Design (CRD) dengan 5 ulangan, dimana setiap ulangan terdiri atas 5 stek pucuk. Perlakuan yang diujikan dalam penelitian ini adalah 5 konsentrasi ZPT IBA, yaitu kontrol, 0 ppm, 25 ppm, 50 ppm, 75 ppm dan 100 ppm (Gambar 1). Pengamatan dilakukan selama 2,5 bulan, dengan variabel yang diamati meliputi persen hidup, jumlah dan panjang akar primer (JAP dan PAP),

Gambar 1.

C.

Analisis data

Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan one-way analysis of variance (ANOVA) dengan menggunakan software SAS 9.0. Perbedaan antar perlakuan pada taraf kepercayaan 95% dianalisis dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT) untuk mengetahui konsentrasi IBA yang paling optimal bagi pertumbuhan akar.

Pemberian perlakuan dan penanaman pada media pengakaran

III. HASIL DAN PEMBAHASAN A.

serta jumlah dan panjang akar sekunder (JAS dan PAS)

Kemampuan berakar, jumlah dan panjang akar primer

Hasil ANOVA menunjukan bahwa konsentrasi IBA memberikan respon yang nyata terhadap variabel kemampuan berakar (P <0,05) dari stek pucuk S. platyclados, (Tabel 1 dan 2). Konsentrasi 100 ppm menghasilkan persen berakar tertinggi, yaitu 60%, sedangkan perlakuan kontrol memberikan kemampuan berakar terendah, yaitu 20%. Konsentrasi IBA 100 ppm pada stek pucuk S. platyclados memberikan hasil pengakaran yang lebih baik dibandingkan beberapa jenis Dipterokarpa seperti Shorea taluta, Vatica wallichii dan Anisoptera scaptula yang hanya menghasilkan pengakaran di bawah 50% (Momose, 1978). Di sisi lain, pemberian IBA tidak berpengaruh nyata terhadap kemampuan berarakar dari stek pucuk S. leprosula (Srivastava & Manggil,

1981; Aminah et al., 1995) dan S. macrophylla (Lo, 1985). Hal ini mengindikasikan bahwa pemberian IBA sampai dengan konsentrasi 100 ppm tidak memberikan efek toxic dan sangat berkontribusi positif dalam menunjang kebehasilan pengakaran stek pucuk S. platyclados. Konsentrasi IBA memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap variabel PAP (P < 0,05), sedangkan untuk variabel JAP tidak berbeda nyata pada taraf kepercayaan 95% (P > 0,05) (Tabel 1). Konsentrasi IBA 75 ppm memberikan JAP dan PAP tertinggi yaitu masing-masing 2,98 dan 5,68 cm (Tabel 2), sedangkan yang terendah adalah perlakuan control, yaitu 1,75 dan 2,81 cm masing-masing untuk PAP dan JAP. Hal ini mengindikasikan bahwa perlakuan pemberian hormon IBA menghasilkan panjang akar primer (PAP) yang lebih panjang tetapi tidak meningkatkan jumlah akar dari stek pucuk meranti, khususnya S. platyclados. Keadaan ini

65


juga dijelaskan oleh Hunt et al. (2011), yang menyatakan bahwa IBA tidak mempengaruhi perkembangan jumlah akar primer dari stek Tabel 1.

Pinus elliotii var. elliotii dan P. caribeae var. Hondurensi.

Anova pengaruh konsentrasi IBA terhadap kemampuan berakar stek pucuk S. platyclados.

Sumber Variasi Konsentrasi IBA Error

Kemampuan Berakar (%)

db

JAP

KT

Sig.

4

0,17

*

19

0.06

2,75

KT 1.03

PAP Sig. 0,76ns

1.35

KT 13.89

Sig. 4,45*

3.13

Ketetangan: *= berbeda nyata pada taraf uji α 0,05; ns= tidak signifikan; JK=jumlah kuadrat; JAP=jumlah akar primer; PAP=panjang akar primer Tabel 2.

Uji lanjut pengaruh konsentrasi IBA terhadap kemampuan berakar stek pucuk S. platyclados

Konsentrasi IBA

Kemampuan berakar (%)

JAP

PAP (cm)

100 ppm

0,60 a

2,82 a

4,92 ab

75 ppm

0,56 ab

2,98 a

5,68 a

50 ppm

0,44 abc

2,53 a

4,96 ab

25 ppm

0,24 bc

2,30 a

1,68 c

0 ppm

0,20 c

1,75 a

2,81 bc

JAP dan PAP mempunyai korelasi (r2) sebesar 0,74. Nilai ini menunjukkan bahwa terdapat hubungan yang cukup kuat antara penambahan JAP akan diikuti dengan peningkatan PAP. Persamaan matematik untuk hubungan konsentrasi IBA terhadap JAP dan PAP masing-masing adalah Yjap = 0,011x + 1,912 (r2=0,85) dan Ypap=0,032x + 2,366 (r2=0,62) (Gambar 2). Peningkatan panjang akar primer sebesar 70% pada perlakuan 75 ppm dibandingkan 25 ppm akan mempertinggi tingkat keberhasilan pertumbuhan pasca penyapihan, karena akar primer ini akan membantu memperkokoh pertumbuhan semai pada fase pertumbuhan. Pemberian IBA dengan konsentrasi tinggi pada prinsipnya tidak menyebabkan keracunan terhadap stek pucuk dan dapat digunakan dalam kisaran konsentrasi yang cukup lebar (Hartman & Kester, 1983). Penelitian terkait di antaranya adalah penggunaan konsentrasi IBA sebesar 10.800 ppm pada tanaman S. macrocpylla yang menghasilkan persen berakar sebesar 89% dengan jumlah akar sebanyak 6,3 (Lo, 1985). Kadar auksin yang optimal untuk

66

merangsang pembentukan primordial akar biasanya terlalu tinggi untuk merangsang perpanjangan akar (Wetherell, 1982). Hormon secara alami sudah ada pada tumbuhan, namun ZPT tetap diberikan pada stek dengan tujuan meningkatkan kemampuan berakar stek, mempercepat proses pertumbuhan akar, meningkatkan jumlah dan kualitas akar, serta mengurangi keragaman jumlah dan kualitas perakaran stek. Pemberian ZPT IBA pada konsentrasi yang berbeda untuk stek pucuk dapat berdasarkan jenis tanaman dan umur ataupun kondisi materi, termasuk di antaranya yang telah dilakukan pada Shorea leprosula (Aminah et al., 1995), S. macrophylla (Lo, 1985), S. parvifolia dan S. macroptera (Aminah et al., 2006). B.

Akar Sekunder

Akar sekunder merupakan akar yang tumbuh dan berkembang sepanjang akar primer. Fungsi dari akar ini adalah membantu semai dalam penyerapan unsur hara. Hasil ANOVA menunjukkan bahwa pemberian IBA pada berbagai konsentrasi dapat memberikan hasil yang berbeda nyata untuk variabel JAS


(P > 0,05) (Tabel 3).

YJAP= 0.011x + 1.912 R² = 0.852Y = 0.032x + 2.366 PAP

R² = 0.60

Tabel 3.

JAP PAP Linear (JAP) Linear (PAP)

JAP= jumlah akar primer PAP=panjang akar primer

Konsentrasi IBA (ppm)

Gambar 2.

Panjang Akar Primer (cm)

Jumlah Akar Primer

(P < 0,05), sedangkan untuk variabel PAS hasil yang diperoleh tidak berbeda nyata

Hubungan konsentrasi IBA terhadap jumlah dan panjang akar primer. Anova pengaruh konsentrasi IBA terhadap jumlah dan panjang akar sekunder stek pucuk S. platyclados

Sumber Variasi Konsentrasi IBA Eror

JAS

db

PAS

KT 4

229,22

19

62,45

Sig. 3,67*

KT 2,17

Sig. 1,99ns

1,08

Keterangan: *=signifikan pada p < 0,05; ns= tidak signifikan pada p <0,05; JK=jumlah kuadrat; JAS=jumlah akar sekunder; PAS=panjang akar sekunder.

Hasil uji lanjut terhadap perlakuan yang diujikan menunjukkan bahwa perlakuan IBA 75 ppm memberikan jumlah akar terbanyak Tabel 4.

yaitu 20,14; sedangkan perlakuan IBA 25 ppm menghasilkan jumlah akar paling sedikit yaitu 2,05 (Tabel 4.)

Uji lanjut pengaruh konsentrasi IBA terhadap jumlah akar sekunder stek pucuk S. platyclados

Konsentrasi IBA 100 ppm

JAS 12,59 ab

PAS (cm) 1,98a

75 ppm

20,14 a

1,32a

50 ppm

14,80 a

2,22a

25 ppm

2,05

0 ppm

16,38 a

b

0,83a 0,70a

Keterangan: rerata yang diikuti dengan huruf yang sama tiap kolomnya tidak berbeda nyata pada taraf uji p < 0,05.

Jumlah akar sekunder (JAS) yang berkembang pada stek pucuk berkorelasi positif dengan jumlah akar primer. Tabel 4

menunjukkan bahwa keberadaan jumlah akar sekunder pada setiap akar primer bervariasi mulai 2,05 sampai dengan 20,14. Konsentrasi

67


IBA 50 ppm menghasilkan nilai PAS yang terbaik, yaitu 2,22 cm, sedangkan yang terendah adalah perlakuan 25 ppm (0,83 cm). Penambahan konsentrasi IBA pada stek pucuk akan meningkatkan jumlah akar yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan Aminah et al. (1995) yang melaporkan bahwa pemberian IBA 20 µg akan menghasilkan rerata jumlah akar sebesar 62% dibandingkan kontrol. Pada tingkat konsentrasi IBA 100 ppm stek pucuk meranti putih (Shorea montigena) mempunyai berat kering akar yang lebih besar dan telah mempunyai akar-akar lateral (Irwanto, 2001). Pertambahan JAS dan PAS mempunyai hubungan yang lemah, ditunjukkan dengan nilai R2 sebesar 0,25. Hal ini mengindikasikan

bahwa bertambahnya JAS tidak secara nyata diikuti dengan bertambah panjangnya PAS. Persamaan polynomial untuk variabel JAS dan PAS pada berbagai konsentrasi IBA sampai dengan 100 ppm adalah YJAS= -0,000x3 +0, 032x2 – 1,174x + 15,96 (r²=0,935) dan YPAS= -0,000x2+0,026x + 0,624 (r² = 0,567) (Gambar 3). Di sisi lain hubungan yang lemah juga ditunjukkan antara JAP dengan JAS yang mempunyai korelasi (R2) sebesar 0,23. Sementara itu, kekuatan hubungan antara JAP dengan PAS; PAP dengan JAS; dan PAP dengan PAS relatif tinggi dengan nilai korelasi (R2) untuk masing-masing adalah 0,62; 0,76 dan 0,73.

YJAS= -0.000x3 + 0.032x2 - 1.174x + 15.96

Jumlah Akar Sekunder

Panjang Akar Sekunder (cm)

R² = 0.935

JAS PAS Poly. (JAS) Poly. (PAS)

JAS= jumlah akar sekunder PAS=panjang akar sekunder

Konsentrasi IBA (ppm) YPAS= -0.000x2 + 0.026x + 0.624 R² = 0.567

Gambar 3 . Hubungan konsentrasi IBA terhadap jumlah dan panjang akar sekunder.

Di sisi lain, pembangunan hutan tanaman meranti komersiil perlu didukung dengan berbagai kegiatan penelitian yang antara lain adalah uji-spesies, uji-keturunan, yang akan menghasilkan jenis dan klon meranti unggul dan diikuti dengan pembangunan kebun pangkas dari klon meranti terpilih (Naiem et al., 2013; Naiem, 2014). Untuk itu kajian perbanyakan vegetatif ini sangat berkorelasi dengan penelitian uji-

68

keturunan S. platyclados yang akan menghasilkan famili unggul. Seleksi famili unggul ini akan diikuti dengan pembangunan kebun pangkas untuk menghasilkan stek pucuk guna mewujudkan hutan tanaman S. platyclados yang produktif, kompetitif, efisien, sehat dan lestari.


IV. KESIMPULAN Berdasarkan beberapa temuan di atas, konsentrasi IBA 75 ppm merupakan konsentrasi yang direkomendasikan untuk diaplikasikan dalam program pengakaran stek pucuk S. platyclados. Hal ini didasarkan pada hasil analisis yang menunjukan bahwa dosis 75 ppm telah dapat menghasilkan kemampuan berakar, jumlah dan panjang akar primer; serta jumlah dan panjang akar sekunder yang lebih baik dibandingkan perlakuan konsentrasi lainnya yang diujikan. Untuk itu maka penelitian uji-keturunan untuk mendapatkan keturunan yang unggul, serta pembangunan kebun pangkas dari klon-klon yang telah terbukti unggul merupakan hal yang sangat penting untuk dilaksanakan. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis menyampaikan terima kasih kepada Kemenristek Dikti yang telah memberikan dukungan dana melalui Hibah Penelitian Multi Tahun sehingga penelitian ini dapat dilaksanakan dan diselesaikan. Ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada PT. Sari Bumi Kusuma Kalimantan Tengah yang telah memberikan dukungan, bantuan, saran dan masukan dalam pelaksanaan dan penyelesaian penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Abidin, Z. (1985). Dasar-dasar Pengetahuan tentang Zat Pengatur Tumbuh. Bandung: CV Angkasa. Aminah, H., Dick, J.Mc.P., Leakey, R.R.B., Grace, J., & Smith, R.I. (1995). Effect of Indole Butyric Acid (IBA) on Stem Cuttings of Shorea leprosula. Forest Ecology Management, 72, 199–206. Aminah, H., Nor Hasnita, R.M.N., & Hamzah, M. (2006). Effects of Indole Butyric Acid Concentrations and Media on Rooting of Leafy Stem Cuttings of Shorea parvifolia and Shorea macroptera. Journal of Tropical Forest Science, 18(1), 1-7. Appanah, S., & Weinland, G. (1993). Planting Quality Timber Trees In Peninsular

Malaysia. Forest Research Institute Malaysia. Kepong. Malayan Forest Record No. 38. Kuala Lumpur: Forestry Deparment Peninsular Malaysia (FDPM). Ashton, P. S. (1982). Flora Indo-Malayana. Ser. I, 9(2), 237-552. Malaysia. Hartman, H.T., Kester D.E., & Davies Jr. F.T. (1990). Plant Propagation - Principles and Practices. New Jersey: Regents Hall. Hartmann, H.T., & Kester, D.E. (1983). Plant Propagation-Principle and Practices (4th ed.). New Jersey: Eaglewood Cliffs. Hunt, M. A., Trueman, S.J., & Rasmussen, A. (2011). Indole-3-butyric acid Accelerates Adventitious root Formation and Impedes Shoot Growth of Pinus elliotii var. elliottii x P. caribaea var. hondurensis Ccuttings. New Forests, 41, 349–360. Irwanto (2001). Pengaruh Hormon IBA (Indole Butyric Acid) terhadap Persen Jadi Stek Pucuk Meranti putih (Shorea montigena). Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Pattimura, Ambon. Lo, Y.N. (1985). Root Initiation of Shorea macrophylla Cuttings: Effect of Node Position, Growth Regulators and Mistingregime. Forest Ecology Management, 12, 42-52. Momose, Y. (1978). Vegetative Propagation of Malaysian Trees. The Malaysian Forester, 4(3), 219-223. Na‟iem, M. (2014). Peningkatan produktivitas hutan dari rotasi ke rotasi. Prosiding Seminar Masyarakat Silvikulturis Indonesia. Fakultas Kehutanan, Universitas Gadajah Mada, Yogyakarta. Na‟iem, M., Widiyatno, & Al-Fauzy, M.Z. (2013). Progeny Test of Shorea leprosula as Key Point to Increase Productivity of Secondary Forest in PT. Balik Papan Forest Industries, East Kalimantan, Indonesia. Procedia Environmental Sciences, 20, 816 – 822. Newman, M.F., Burgess, P.F., & Whitmore, T.C. (1996a). Manual of Dipterocarps for Forester: Sumatra Island Light Hardwood. Edinburgh: CIFOR and Royal Botanic Garden.

69


Newman, M.F., Burgess, P.F., & Whitmore, T.C. (1996b). Manuals of Dipterocarps for Foresters: Borneo Island Light Hardwood. Edinburgh: CIFOR and Royal Botanic Garden. Numata, S., Yasuda, M., Okuda, T., Kachi, N., & Noor, N.S.M. (2003). Temporal and Spatial Patterns of Mass Flowerings on The Malay Peninsula. American Journal of Botany, 90(7), 1025–1031. Numata, S., Suzuki, R.O., Nishimura, S., Naito, Y., Konuma, A., Tsumura, Y., ... Supardi, M.N.N. (2012). Fruiting behavior of dipterocarps in two consecutive episodes of general flowering in a Malaysian lowalnd rainforest. Journal of Forest Research, 17, 378-387. Sasaki, S. (1980). Growth and Storage of Bare-Root Planting Stock of Dipterocarps with Special Reference to Shorea talura. Malaysian Forester, 43, 144-160.

70

Srivastava, P.B.L., & Manggil, P. (1981). Vegetative Propagation of Some Dipterocarps by Cuttings. Malaysian Forester, 44(2 & 3), 301-313. Subiakto, A. (2006). Irregular Flowering Pattern. In A. Rimbawanto (Ed.), Silviculture Systems of Indonesia‟s Dipterocarps Forest Management A Lesson Learned. Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada dan ITTO. Technical Report: ITTO Project PD 41/00 Rev. 3 (F,M). pp. 21-23. Yogyakarta Wetherell, D.F. (1982). Propagasi Tanaman Secara in Vitro. Terjemahan. ITB, Bandung. Widiyatno, Soekotjo, Na‟iem, M., Purnomo, S., & Setiyanto, P.E. (2014). Early Performance of 23 Dipterocarp Species Planted In Logged-Over Rainforest. Journal of Tropical Forest Science, 26(2), 259–266.

PENGGUNAAN RHIZOBIUM DAN MIKORIZA UNTUK PERTUMBUHAN Calliandra calothyrsus UNGGUL Rhizobium and mycorrhiza application for genetically improved Calliandra calothyrsus growth Rina Laksmi Hendrati dan Siti Husna Nurrohmah Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Jl. Palagan Tentara Pelajar Km.15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta, Indonesia e-mail: [email protected]

Tanggal diterima: 3 Juni 2016, Tanggal direvisi: 21 Juni 2016, Disetujui terbit: 12 Agustus 2016

ABSTRACT Calliandra calothyrsus, a rhizobium-associated legume, fixes atmospheric nitrogen by forming root nodules. Rhizobium availability is crucial for Calliandra’s growth especially on new sites. Additive or synergic effects of rhizobium and mycorrhiza are found to improve seedling quality. Genetically improved Calliandras require optimum silvicultural practices including rhizobium and mycorrhiza application and differences among families need to be observed. This followed with combination treatment of 5g rhizobium and different mycorrhiza level at 0, 5 and 10g applied to 5 families in 30 x 30 cm polybag. Assessments were for leaf number, height, diameter at 1, 4 and 8 weeks and number of root nodules at 4 and 8 weeks after application. Results show that rhizobium application has no significant effects although it enhances grow, while mycorrhiza application improve leaf number after 14 weeks. Second experiment for 3.5 month seedlings, indicates interaction on family-mycorrhiza level to seedling height and root nodules. Very positive correlations show that more root nodules improved leaf number (r=0.41), height (r=0.3) and diameter (r=0.45) up to planting time. Quite cheap rhizobium and mycorrhiza application is therefore beneficial to optimize the growth of genetically improved C. calothyrsus, although genotype differences may eXist.

Keywords: Calliandra calothyrsus, family, improved, rhizobium, mycorrhiza ABSTRAK Calliandra calothyrsus, merupakan legum yang bersimbiose dengan bakteri rhizobium membentuk nodul akar untuk mengikat nitrogen dari udara. Ketersediaan rhizobium bagi C. calothyrsus akan sangat mempengaruhi pertumbuhannya terutama pada lokasi baru. Pengaruh aditif atau sinergis rhizobium dan mikoriza secara bersama-sama sering terjadi untuk meningkatkan kualitas semai. Penanaman C. calothyrsus unggul memerlukan praktek silvikultur optimal, termasuk pemberian kombinasi rhizobium dan mikoriza, serta perbedaan antar famili perlu untuk diamati. Penelitian dilanjutkan dengan penggunaan kombinasi 5g rhizobium dengan tingkat penggunaan mikoriza 0, 5 dan 10g yang diterapkan pada 5 famili unggul dalam polibag 30 x 30 cm. Pengamatan dilakukan terhadap jumlah daun, tinggi dan diameter pada umur 1, 4 dan 8 minggu serta jumlah bintil akar 4 dan 8 minggu setelah pemberian perlakuan. Hasil penelitian awal menunjukkan bahwa pemberian rhizobium tidak memberikan beda nyata meskipun secara umum memberikan pertumbuhan lebih baik. Pemberian mikoriza berpengaruh setelah 14 minggu dengan jumlah daun lebih banyak. Hasil penelitian lanjut pada semai 3,5 bulan, menunjukkan interaksi famili tingkat penggunaan mikoriza terhadap sifat tinggi tanaman dan bintil akar. Hubungan antara bintil akar dan sifat pertumbuhan menunjukkan bahwa semakin meningkatnya jumlah bintil akar terbukti semakin meningkatkan jumlah daun (r=0,41), tinggi tanaman (r=0,3) dan diameter (r=0,45) sampai siap ditanam. Oleh karenanya pemberian rhizobium dan mikoriza yang murah diharapkan dapat dilakukan dalam mengoptimasi penggunaan bibit unggul C. calothyrsus.

Kata kunci: Calliandra calothyrsus, famili, unggul, rhizobium, mikoriza

71


I.

PENDAHULUAN

Calliandra calothyrsus merupakan jenis tanaman legum yang mengikat nitrogen dari udara dengan cara bersimbiose dengan bakteri rhizobium yang sesuai, untuk membentuk nodul akar. Ketersediaan rhizobium yang kompatibel bagi C. calothyrsus pada media ataupun lahan yang baru akan sangat mempengaruhi pertumbuhannya. Pemberian rhizobium tambahan di persemaian merupakan alternatif untuk membantu pertumbuhan awal C. calothyrsus pada lokasi yang baru. Kajian pada jenis C. calothyrsus menunjukkan bahwa, hasil kayu pada batang secara nyata dicapai tertinggi pada tanaman yang diinokulasi dengan rhizobium, sementara yang terendah dicapai oleh tanaman yang tidak diinokulasi (Purwantari & Sutedi, 2005), dan karenanya untuk tujuan kayu bakar, inokulasi dengan strain rhizobium diharapkan akan menguntungkan untuk menunjang peningkatan produktifitas. Pengikatan nitrogen pada legum seringkali mengalami keterbatasan terutama pada kondisi agak kering atau pada tanah yang kurang berkualitas karena buruknya perkembangan simbiosenya (Younesi et al., 2013). Sementara itu, tampilan tanaman legum yang baik sering diakibatkan karena adanya pengaruh aditif atau sinergis karena adanya rhizobium dan mikoriza secara bersama-sama (Goss & de Varennes, 2002; Sanginga et al., 1999). Kajian menunjukkan bahwa penggabungan bakteri Basillus megaterium yang berasal dari daerah kering dengan jamur arbuscular mikoriza juga terbukti meningkatkan biomasa akar, demikian juga bagian atas tanaman Trifolium pada kondisi kering juga meningkat setelah diberi rhizobium tanaman legum (Marulanda et al., 2009). Jamur mikoriza merupakan penyubur tanaman yang sangat menjanjikan yang belum banyak digunakan pada persemaian tanaman

72

kehutanan (Ajeesh et al., 2015). Aplikasi mikoriza ini telah dibuktikan dapat meningkatkan kualitas semai dalam hal peningkatan nutrisi, ketahanan terhadap hama dan penyakit serta ketahanan terhadap lingkungan tertekan termasuk kekeringan, ketahanan terhadap logam berat serta perbaikan struktur tanah (Ajeesh et al., 2015; Bompadre et al., 2014; Bücking et al., 2012). Hasil kegiatan pemuliaan C. calothyrsus telah menyeleksi individu-individu terbaik dari segi volume dan kualitas kayunya untuk tujuan sumber bahan baku energi. Penyebaran benih C. calothyrsus dari famili-famili unggul dipastikan akan menyertakan lokasi-lokasi baru yang kemungkinan sebelumnya belum pernah ditanami jenis ini. C. calothyrsus merupakan legum yang termasuk sangat fleksible dengan berbagai lokasi, jenis tanah dan rhizobium dibandingkan jenis legum lain seperti Gliricidia sepium, Leucaena leucocephala dan Sesbania sesban (Bala et al., 2003), namun kelimpahan rhizobium yang cocok pada lokasi baru belum merupakan jaminan. Sementara itu, penampilan tanaman yang unggul selain dipengaruhi oleh genetiknya, juga akan dipengaruhi oleh praktek silvikultur optimal yang akan diterapkan, termasuk pemberian rhizobium dan mikoriza pada zona perakarannya. Program pemuliaan C. calothyrsus yang telah kita lakukan sejak tahun 2010 telah menyeleksi individu-individu dengan produktifitas dan kualitas kayu yang tinggi untuk tujuan bahan baku energi. Famili-famili C. calothyrsus unggul yang digunakan pada penelitian inimerupakan biji-biji dari individuindividu hasil seleksi yang dilakukan pada lokasi uji keturunan yang relatif tidak subur dan kering. Dengan demikian, individu dengan tampilan unggul dari lokasi tersebut diharapkan merupakan genotip terseleksi yang akan lebih lentur bagi pertanaman di berbagai jenis kesuburan lahan termasuk pada daerah yang hujannya tidak begitu melimpah. Pemberian rhizobium dan mikoriza yang

Penggunaan Rhizobium dan Mikorhiza untuk Pertumbuhan Calliandra calothyrsus Unggul Rina Laksmi Hendrati dan Siti Husna Nurrohmah

relatif murah pada saat di persemaian, diharapkan akan meningkatkan persen hidup di lapangan karena keduanya mampu beradaptasi terutama disaat penyesuian awal pertumbuhannya. Pengaruh pertumbuhan awal bagi masing-masing semai ini diharapkan bermanfaat terutama dalam meningkatkan jumlah bintil akar untuk pertumbuhan selanjutnya. Hal ini mengingat bahwa prospek pemanenan trubusan cabang dari tiap-tiap individu tanaman C. calothyrsus ini akan dilakukan sampai 15-20 tahun dari indukan yang hanya sekali ditanam. Penelitian ini ditujukan untuk melihat tanggapan berbagai famili unggul terhadap penerapan kombinasi rhizobium dan mikoriza. Rhizobium merupakan bakteri yang mutlak diperlukan untuk nodulasi C. calothyrsus. Sementara mikoriza, merupakan organisme berupa jamur yang akan membantu tanaman untuk mengikat unsur hara pada lokasi tempat unsur-unsur tertentu sulit untuk didapatkan termasuk pada daerah kering dan tanah yang kekurangan hara (Jin et al., 2012; Garcia & Zimmermann, 2014). Kombinasi penerapan kedua jenis perlakuan ini diharapkan akan membantu C. calothyrsus unggul untuk lebih mengekspresikan keunggulan pertumbuhannya pada berbagai lahan yang ada termasuk lahan yang kurang menguntungkan. Hasil penelitian awal pemberian rhizobium (5g) pada famili-famili unggul tidak memberikan beda nyata terhadap kontrol (0g) baik pada tinggi, diameter, jumlah daun maupun jumlah nodul sampai 14 minggu, meskipun secara umum rhizobium memberikan pertumbuhan lebih baik pada tinggi tanaman (37,5 cm) terhadap kontrol (33,5 cm) dan jumlah daun (11,8) dibandingkan kontrol (8). Karenanya, rhizobium yang mutlak diperlukan C. calothyrsus untuk nodulasi (Bala et al., 2003) diberikan dalam jumlah sama (5g) pada umur semai lebih lanjut (3,5 bulan). Penelitian awal pemberian mikoriza (5g) pada semai umur 1 bulan juga tidak memberikan

perbedaan nyata kecuali setelah 14 minggu pada jumlah daun yang menjadi lebih banyak (13,7) dibandingkan kontrol (8). Oleh karenanya, selain rhizobium yang diberikan seragam sesuai rekomendasi produsennya (5g), perlakuan mikoriza pada berbagai tingkatan diterapkan pada kajian ini. II. BAHAN DAN METODE A.

Waktu dan tempat

Penelitian dilakukan dengan persiapan semai C. calothyrsus sejak Oktober 2015. Penerapan perlakuan untuk penelitian dilakukan pada akhir Februari 2016. Pengamatan penelitian dilakukan pada minggu ke-1 (3 Februari), ke-4 (4 Maret) dan ke-8 (4 April) 2016 setelah perlakuan. Penelitian dilakukan pada persemaian Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Yogyakarta.

B.


1. Bahan Penaburan biji C. calothyrsus unggul dengan kontainer plastik dilakukan menggunakan pasir steril dan dilakukan terhadap 5 famili unggul nomor 16, 22, 29, 56 dan 58 Penyapihan dilakukan dengan memindahkan semai pada polibag berukuran 10 x 15 cm berisi tanah dan kompos = 3:1 dan dibiarkan tumbuh sampai stabil. Penerapan perlakuan dilakukan pada semai yang berumur 3,5 bulan bersamaan dengan pemindahan semai pada polibag ukuran lebih besar 30 x 30 cm yang diisi dengan media yang sama. Mikoriza diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Fak. Pertanian Universitas Gadjah Mada, dan merupakan campuran Glomus, Gigaspora dan Acaulospora yang mengandung >300-500 spora/100g dan propagul hidup >17000/10g. Rhizobium (Legin C. calothyrsus) yang diperoleh dari Laboratorium yang sama, setiap gramnya mengandung bakteri rhizobium 10 juta – 1 milyar sel.

73


diatas permukaan tanah. Penghitungan bintil akar dilakukan menggunakan hand counter, dengan sebelumnya melepaskan akar semai dari media dengan cara menuangkan secara perlahan kemudian menghitung bintil pada akar semai yang telah dibersihkan dan dicuci. Pengamatan hasil dilakukan terhadap pertumbuhan (jumlah daun, tinggi dan diameter) pada minggu ke-1, ke-4 dan ke-8 serta jumlah bintil akar pada minggu ke-4 dan 8 setelah perlakuan.

2. Alat Peralatan yang digunakan adalah timbangan analitik, counter, camera, caliper, pengukur tinggi, alat tulis, calculator, dll. C.

Rancangan penelitian

Pada penelitian ini, semai yang relatif seragam dipilih secara acak dengan jumlah 18 semai per famili. dari Semua semai diberi 5g rhizobium (Legin C. calothyrsus). Sedangkan mikoriza yang diperoleh dari Laboratorium yang sama dipersiapkan dengan level 0, 5 dan 10g untuk diterapkan di masing-masing perlakuan pada sejumlah 6 semai tanaman. D.

E.

Data dianalisis menggunakan analisis varians dengan famili dan level mikoriza sebagai faktor. Uji statistik lanjutan dilakukan menggunakan uji Duncan. Hubungan antara bintil akar dan pertumbuhan dianalisa dengan menggunakan analisa regresi.

Pengamatan

Pengamatan pertumbuhan dilakukan dengan menghitung jumlah daun, mengukur tinggi dari pangkal sampai ujung tanaman serta mengukur diameter pada batang 1 cm Tabel 1.

Hasil analisis keragaman respon berbagai famili C. calothyrsus dengan perlakukan rhizobium dan mikoriza Sumber Variasi

Jumlah Daun Antar Famili Mikorhiza Interaksi (Famili*Mikorhiza) Galat Koefisien varians Tinggi Antar Famili Mikorhiza Interaksi (Famili*Mikorhiza) Galat Koefisien varians Diameter Antar Famili Mikorhiza Interaksi (Famili*Mikorhiza) Galat Koefisien varians Bintil Akar Antar Famili Mikorhiza Interaksi (Famili*Mikorhiza) Galat Koefisien varians Keterangan: ** = * = ns =

74

Analisis data

db

1 minggu

Jumlah Kuadrat 4 minggu

8 minggu

4 2 8 75

68,7 8,6 54,3 520,3 23,9

ns) ns) ns)

205,7 38,4 243,0 1276 25

*) ns) ns)

455,8 64,3 689,1 1889,3 25,5

**) ns) **)

4 2 8 75

584,6 617,9 6297,3 12914,7 18

ns) ns) **)

1466,3 487,3 9348,2 30262,7 21

ns) ns) **)

2195,1 2801,6 10648,4 76852,5 24,9

ns) ns) ns)

4 2 8 75

0,037 0,022 0,167 0,918 20,6

ns) ns) ns)

0,115 0,053 0,248 1,498 19,6

ns) ns) ns)

0,079 0,089 0,194 1,153 29,3

ns) ns) ns)

ns) ns) *)

5401,9 1554,3 26810,3 116984,0 66,87

ns) ns) ns)

4 2 8 75

3431,5 6784,6 25403,0 40052,7 49,8 berbeda sangat nyata pada taraf uji α 0,01 berbeda nyata pada taraf uji α 0,05 nilai tidak berbeda nyata pada taraf uji α 0,05


III. A.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tanggapan semai 5 famili unggul umur 3,5 bulan

Pada tanaman berumur 3,5 bulan, hasil pengamatan yang dilakukan secara umum menunjukkan adanya pengaruh yang semakin nyata dengan berjalannya waktu. Interaksi yang sangat nyata antara famili dan tingkat penerapan mikoriza terhadap tinggi tanaman ditunjukkan 1 minggu setelah perlakuan (Tabel 1). Interaksi ini berlanjut dan menjadi semakin nyata sampai pengamatan 4 minggu penerapan perlakuan. Sementara itu dalam hal jumlah daun, keragaman diantara famili mulai berkembang setelah 4 minggu perlakuan dan semakin nyata setelah 8 minggu perlakuan. Interaksi famili dan mikoriza menjadi terlihat setelah 8 minggu. Pada pengamatan bintil akar, interaksi antara famili dan mikoriza juga ditunjukkan pada pengamatan 4 minggu setelah perlakuan. Jamur mikorhiza arbuskular yang diterapkan pada akar tanaman termasuk tanaman pohon, membentuk hubungan simbiose yang dengannya antara lain untuk mendapatkan karbon. Namun demikian, proses terjadinya infeksi pada akar membutuhkan waktu serta berlangsung cukup kompleks karena melewati tahap perkecambahan spora, perkembangan hypha, pembentukan aprosurium, penetrasi akar, pertumbuhan antar sel, pembentukan arbuskular dan kemudian transfer nutrisi baru bisa terjadi (Ajeesh et al., 2015). Bahkan pada saat awal, tanaman harus menyediakan energi untuk proses kolonisasi mikoriza (Bompadre et al., 2014). Hal ini yang diperkirakan menyebabkan pengaruh yang terjadi pada C. calothyrsus menjadi lebih nyata setelah 4 minggu dan bahkan makin meningkat setelah 8 minggu jika dibandingkan pada saat semai masih berumur 1 minggu, seperti yang ditunjukkan pada karakter jumlah daun.

Setelah 8 minggu perbedaan tersebut menjadi tidak nyata lagi terhadap tinggi tanaman, dan hal itu diperkirakan karena tanaman C. calothyrsus pada saat itu mulai berkurang pertumbuhan meningginya. Ini dikuatkan dengan bukti bahwa sebagian tanaman (4%) meskipun berasal dari biji dan baru beberapa bulan di persemaian sudah mulai memproduksi bunga. Penghentian pertumbuhan vegetatif umum terjadi pada tanaman menjelang tahap reproduksi. Tanaman secara umum akan mencapai kemasakan dan ukuran tertentu sebelum bereproduksi atau membentuk bunga, dan pada saat tersebut perkembangan vegetatifnya akan dihentikan (Drinnan & Ladiges, 1991; Sedgley & Griffin, 1989) karena beralih fokus ke perkembangan generatif. Keuntungan utama simbiose dengan mikoriza adalah karena kemampuannya menolong tanaman inangnya untuk mendapatkan terutama unsur makro yakni Nitrogen (Müller et al., 2007; Jin et al., 2012), Phosporus (Javot et al., 2007; Plassard & Dell, 2010) dan Potassium (K+) (Garcia & Zimmermann, 2014) yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan terutama pada kondisi kekurangan ketersediaan hara tersebut. Mikoriza juga dilaporkan mampu meningkatkan penyerapan unsur Zinc, Cu (Copper) dan Fe, namun terhadap nutrisi mikro tersebut, tanggapannya bisa meningkat, menurun atau tak berdampak (Ajeesh et al., 2015). Hal lain yang juga menguntungkan adalah kecepatan tumbuh serta plastisitas mikoriza terjadi cukup tinggi. Selain itu adanya kelebihan kemampuannya dalam mengambil nutrisi dalam bentuk inorganik (Marschener & Dell, 1994) akan berguna pada bagi penerapan penggunaan pupuk inorganik yang diterapkan pada semai. Perbedaan antar famili tanpa pengaruh mikoriza ternyata juga dijumpai dalam hal jumlah daun 4 minggu setelah perlakuan (Tabel 1). Famili 16 terlihat mempunyai jumlah daun yang terendah yakni 13,3

75


sementara, famili-famili lain mempunyai jumlah 20-33% lebih baik (Tabel 2). Demikian juga interaksi famili dan mikoriza menjadi muncul sangat nyata serta pergeseran tampilan famili dalam jumlah daun ini juga terjadi (Gambar 1). Beberapa famili menunjukkan sedikit penurunan, tetap atau meningkat sedikit dengan makin banyaknya mikoriza, namun famili 56 merespon sangat baik dalam hal penambahan jumlah daun. Secara umum perbedaan hasil daun pada C. calothyrsus dari sumber asal yang berbeda memang telah dtunjukkan yang diperkirakan karena perbedaan genetik sumber asalnya (Pottinger & Dunsdon, 2001). Pada kajian ini perbedaan jumlah daun tersebut mulai ditunjukkan C. calothyrsus pada umur semai 4,5 bulan dan makin nyata setelah 5,5 bulan atau 8 minggu setelah perlakuan. Hasil perbedaan nyata pada Tabel 1 yang dianalisa lebih lanjut menunjukkan bahwa, interaksi antara famili dan mikoriza terjadi terhadap tinggi tanaman. Setelah 4 minggu perlakuan terlihat bahwa famili 29, 56 dan 58 lebih tinggi dengan penerapan mikoriza 10g dibandingkan 5g (Gambar 2). Namun tidak demikian dengan famili 16 dan 22 yang menunjukkan tinggi tanaman terbaik pada perlakuan 5g dibandingkan 10g mikoriza. Tanggapan berbeda dengan perbedaan genetik tanaman sangat terlihat disini, sehingga kombinasi penerapan mikoriza yang memadai perlu untuk dipertimbangan untuk mendapatkan hasil keunggulan yang optimal jika menanam dengan berbagai genotip. Perbedaan genetik terhadap kemampuan bersimbiose ini juga dijumpai pada jenis tanaman pohon Acacia, oleh karenanya seleksi tanaman disarankan untuk dilakukan dalam rangka untuk meningkatkan simbiose mikroorganisme, karena variasi respon terbukti terjadi termasuk karena perbedaan provenans (Brockwell et al., 2005). Secara umum semua famili mempunyai bintil akar yang semakin banyak dengan makin meningkatnya mikoriza, kecuali famili

76

22 yang menunjukkan bintil terbanyak jika tanpa mikoriza (Tabel 1, Gambar 3). Saran yang diberikan oleh pembuatnya untuk penerapan mikoriza ini adalah 1 kg untuk 1 ha tanaman. Sementara pada penelitian ini ternyata penerapan 10g mikoriza per-semai memberikan dampak yang optimal dalam hal pembentukan bintil akar. Hal ini menunjukkan bahwa selain karena pemberian rhizobium, pemberian mikoriza secara bersamaan ternyata juga mempengaruhi famili-famili tertentu dengan meningkatnya pembentukan nodul akar. Namun menariknya, hal itu justru menghambat pembentukan bintil akar pada famili 22. Pada tanggapan famili 22 yang terlihat berbeda dibandingkan famili-famili yang lain, dapat dimungkinkan juga karena adanya perbedaan perakaran pada tanaman yang diketahui dapat dipengaruhi oleh genetik (Hajek et al., 2013) terutama dalam hal panjang akar dan jumlah akar yang dipengaruhi sangat kuat oleh genetik (Pijut et al., 2011). Perakaran yang lebih intensif ataupun agregat akar yang lebih kompak, dimungkinkan dapat memberikan dampak terjadinya proses simbiose yang berbeda dengan tanaman yang mempunyai massa akar yang lebih sedikit dan kurang kompak. Meskipun perlakuan mikoriza diterapkan dengan jumlah yang sama, namun keseragaman penyebarannya disekitar perbedaan kelimpahan akar tidak dapat dijamin, oleh karenanya dapat menjadi penyebab perbedaan waktu proses simbiose atau bahkan jika jarak penyebarannya yang terlalu jauh asosiasi akan terhambat. Keberhasilan asosiasi untuk pembentukan nodul akar dari suatu tanaman sangat ditentukan oleh faktor biotik dan faktor lingkungan (Purwantari & Sutedi, 2005) dan spora serta myselium, yang relatif sangat kecil ukurannya, akan pengaruhi lingkungan akar tempat kolonisasi terjadi (Bompadre et al., 2014). Kolonisasi mikoriza dtunjukkan meningkat dengan pemberian rhizobia (Xie et al., 1995), dan ini sesuai dengan penelitian ini


yang menunjukkan bahwa peningkatan jumlah mikoriza semakin meningkatkan nodulasi, sehingga sesuai dengan pengaruh saling melengkapi dan sinergi antara rhizobium dan mikoriza saat diterapkan secara bersamaan (Goss & de Varennes, 2002; Sanginga et al., 2000). B.

Regresi antara bintil akar dan pertumbuhan

Hasil analisa varian Tabel 1 menunjukkan bahwa, jumlah bintil akar terlihat menunjukkan perbedaan nyata pada interaksi antara famili dan perlakuan mikoriza, dan jumlah bintil akar cenderung meningkat dengan peningkatan pemberian mikoriza. Hasil kajian ini menunjukkan bahwa dengan rhizobium yang diberikan sama namun dengan pemberian mikoriza yang semakin meningkat sangat bermanfaat karena semakin memberikan bintil akar yang banyak untuk sebagian besar famili. Hal ini akan lebih membantu tanaman dalam penyerapan unsurunsur hara yang utama yang dibutuhkan untuk pertumbuhan, sehingga meningkatkan penampilan famili-famili tersebut. Pengaruh bintil akar bagi pertumbuhan tanaman sudah banyak menunjukkan menguntungkan tanaman karena menyediakan unsur makro N yang sangat dibutuhkan bagi pertumbuhan tanaman (Brockwell et al., 2005). Sementara peningkatan mikoriza menolong tanaman mendapatkan lebih banyak unsur makro penting N, P dan K (Müller et al., 2007; Plassard & Dell, 2010; Garcia & Zimmermann, 2014) yang pada akhirnya pada studi ini juga meningkatkan jumlah bintil akar. Keuntungan penggunaan mikoriza untuk C. calothyrsus pada penelitian ini menjanjikan potensi kayu C. calothyrsus unggul untuk bahan baku energi untuk ditanam pada lahan yang kurang menguntungkan. Hal ini penting, untuk menghindari persaingan dengan peruntukan lahan yang lain yang sering dianggap jauh lebih menguntungkan jika ditanam pada lahan

yang subur. Salah satu sifat unik dari jamur mikoriza arbuskular adalah peningkatan produksi hypha yang ekstensif secara nyata pada permukaan serab. Oleh karenanya, kelebihan ini akan menolong tanaman untuk meningkatkan permukaan penyeraban sistem perakaran yang ada, sehingga dapat hidup pada kondisi sulit termasuk tekanan kekeringan dan kekurangan nutrisi. Penggunaan mikoriza untuk tanaman juga berdampak pada perbaikan tanah, karena perannya pada pengembangan agregat tanah yang berdasarkan pada hasil glycoproteinglomalin yang menstabilkan tanah serta berfungsi sebagai perekat pada partikel tanah. (Ajeesh et al., 2015). Meskipun perbedaan bintil diantara famili dengan analisa varian tidak terlihat, kecuali pada interaksi famili dan mikoriza yang hal ini dimungkinkan karena besarnya koefisien keragaman atau CV (Tabel 1). Namun ternyata dengan menggunakan analisa regresi dari pengamatan umur 4 minggu setelah perlakuan, jumlah bintil akar terlihat berhubungan sangat erat dengan seluruh sifat pertumbuhan dari yang semai diamati (Gambar 4). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan bintil akar terbukti meningkatkan jumlah daun (r=0,41**), menaikkan tinggi tanaman (r=0,37**) serta membesarkan diameter tanaman (r=0,33*) (Gambar 4 A, B dan C). Hubungan regresi ini masih berlangsung untuk tinggi tanaman (r=0,3*) bahkan makin nyata untuk diameter (r=0,45**) tanaman (Gambar 4D dan 4E) pada 8 minggu setelah perlakuan atau sampai semai siap ditanam di lapangan. Bintil pada akar tanaman ini diperkirakan dipengaruhi keduanya, karena hasil bintil diketahui tidak hanya karena pengaruh rhizobium, namun juga karena adanya mikoriza (Russell et al., 2002). Adanya hubungan ini menunjukkan bahwa perangsangan pembentukan bintil, karena pengaruh keduanya yakni rhizobium dan mikoriza, menjadi sangat bermanfaat untuk pertumbuhan tanaman termasuk tanaman

77


pohon (Saharan & Nehra, 2011; Wilson & Coutts, 1985) dan akan sangat bermanfaat Tabel. 2 Famili 29 56 22 58 16

untuk memaksimalkan unggul C. calothyrsus.

penggunaan

bibit

Perbedaan jumlah daun antar famili C. calothyrsus pada umur 4,5 bulan Jumlah Daun (minggu setelah perlakuan) 4 Minggu 17,7 17 16,8 16 13,3

Jumlah Daun (minggu setelah perlakuan) Famili 8 Minggu 22 23,4 56 20,8 29 18,8 16 18 58 17,1

a a a ab b

a ab b b c

Keterangan: Angka dalam satu kolom yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak beda pada taraf nyata 95%.

Famili 16

30 Jumlah daun 8 minggu setelah perlakuan

Famili 22 26

Famili 29 Famili 56

22

Famili 58

18 14

10 0

5

10

Mikorhiza (gram)

Gambar 1.

Interaksi antara famili dan level mikoriza pada jumlah daun semai C. calothyrsus setelah 8 minggu perlakuan

Famili 16 Famili 22 Famili 29 Famili 56 Famili 58

120

Tinggi (cm) 4 minggu setelah perlakuan

110 100 90

80 70 60 0

5

10

Mikorhiza (gram)

Gambar 2.

78

Interaksi antara famili dan level mikoriza pada tinggi semai C. calothyrsus setelah 4 minggu perlakuan


160

Fam 16

Jumlah bintil akar

Fam 22 Fam 29

120

Fam 56

Fam 58

80

40

0 0

5

10

Mikorhiza (gram)

Gambar 3.

Interaksi antara famili dan level mikoriza terhadap jumlah bintil akar semai C. calothyrsus setelah 4 minggu perlakuan

Gambar 4.

Regresi jumlah bintil akar dengan peubah bebas berupa: jumlah daun (A), tinggi tanaman (B), dan diameter (C) C. calothyrsus setelah 4 minggu perlakuan rhizobium dan mikoriza dengan peubah tak bebas jumlah bintil akar; serta peubah bebas berupa: tinggi tanaman (D) dan diameter (E) setelah 8 minggu perlakuan rhizobium dan mikoriza dengan peubah tak bebas jumlah bintil akar

79


IV.

KESIMPULAN

Pemberian rhizobium dan mikoriza yang diterapkan pada tanaman Calliandra calothyrsus unggul berpotensi memberikan pertumbuhan lebih optimal. Perbedaan genetik memberikan respon yang berbeda. Jumlah bintil akar yang diproduksi karena pemberian gabungan rhizobium dan mikoriza, menunjukkan berpengaruh sangat nyata setelah 4 minggu terhadap pertumbuhan tanaman terutama jumlah daun, tinggi dan diameter tanaman serta tinggi dan diameter setelah 8 minggu perlakuan. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada Kepala Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Yogyakarta beserta staf, yang telah banyak memfasilitasi sehingga memungkinkan penelitian ini untuk bisa dilaksanakan. Penghargaan dan terima kasih yang tulus juga disampaikan kepada rekanrekan tim penelitian atas bantuan, kesabaran dan kebaikan dalam memenuhi tugas-tugas dalam pelaksanaan penelitian ini sehingga bisa dituliskan dalam paper ini. Ucapan terimakasih yang dalam juga disampaikan kepada Dr. Budi Leksono atas saran-sarannya yang sangat membantu berjalannya penelitian pemuliaan kayu energi secara keseluruhan. DAFTAR PUSTAKA Ajeesh, R., Kumar, V., Santoshkumar, A. V, & K, S. G. (2015). Harnessing Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) for Quality Seedling Production, Res. J. of Agriculture and Forestry Sci., 3(6), 22–40.

Bala, A., Murphy, P., & Giller, K. E. (2003). Distribution and diversity of rhizobia nodulating agroforestry legumes in soils from three continents in the tropics. Molecular Ecology, 12(4), 917–929. doi: 10.1046/j.1365-294X.2003.01754.x Bompadre, M. J., Pérgola, M., Bidondo, L. F., Colombo, R. P., Silvani, V. A., Pardo, A.

80

G., ... Godeas, A. M. (2014). Evaluation of Arbuscular Mycorrhizal Fungi Capacity to Alleviate Abiotic Stress of Olive (Olea europaea L.) Plants at Different Transplant Conditions. The Scientific World Journal, 2014, 1-12. doi: 10.1155/2014/378950 Brockwell, J., Searle, S.D., Jeavons, A.C., & Waayers, M. (2005). Nitrogen Fixation in Acacias: an Untapped Resource for Sustainable Plantations, Farm Forestry and Land Reclamation, ACIAR (Australian Centre for International Agricultural Research) Monograph No. 115, pp 132 Bücking, H., Liepold, E., & Ambilwade, P. (2012). The Role of the Mycorrhizal Symbiosis in Nutrient Uptake of Plants and the Regulatory Mechanisms Underlying These Transport Processes. Intact open Science Chapter 4, 107-138. doi: 10.5772/52570 Drinnan, A.N., & Ladiges, P. (1991). Floral Development and Systematic Position of Eucalyptus curtisii (Myrtaceae). Australian Systematic Botany, 4(3), 539–551. doi: 10.1071/SB9910539 Garcia, K., & Zimmermann, S. D. (2014). The role of mycorrhizal associations in plant potassium nutrition (Mini Review). Frontiers in Plant Science, 5, 1–9. http://doi.org/10.3389/fpls.2014.00337 Goss, M.J., & de Varennes, A. (2002). Soil disturbance reduces the efficacy of mycorrhizal associations for early soybean growth and N2 fixation. Soil Biology & Biochemistry, 34(8), 1167–1173. doi: 10.1016/S0038-0717(02)00053-6 Hajek, P., Hertel, D., & Leuschner, C. (2013). Intraspecific variation in root and leaf traits and leaf-root trait linkages in eight aspen demes (Populus tremula and P. tremuloides). Frontiers in Plant Sciences, 4(415), 1-11. doi:10.3389/fpls.2013.00415 Javot, H., Pumplin, N., & Harrison, M. J. (2007). Phosphate in the arbuscular mycorrhizal symbiosis: transport properties and regulatory roles. Plant Cell Environ., 30(3), 310–322. http://doi.org/doi: 10.1111/j.13653040.2006.01617.x Jin, H. R., Liu, J., Liu, J., & Huang, X. W. (2012). Forms of nitrogen uptake, translocation, and transfer via arbuscular mycorrhizal fungi: a review. China Life Sci., 55(6), 474–482. doi: 10.1007/s11427-012-4330-y Marschener, H., & Dell, B. (1994). Nutrient uptake in mycorrhizal symbiosis. Plant and Soil, 159(1), 89-102. http://doi.org/doi: 10.1007/BF00000098


Marulanda, A., Barea, J., & Azco´n, R. (2009). Stimulation of Plant Growth and Drought Tolerance by Native Microorganisms (AM Fungi and Bacteria) from Dry Environments: Mechanisms Related to Bacterial Effectiveness. J. Plant Growth Regul., 28(2), 115–124. http://doi.org/doi. 10.1007/s00344-009-9079-6 Müller, T., Avolio, M., Olivi, M., Benjdia, M., Rikirsch, E., & Kasaras, A. (2007). Nitrogen transport in the ectomycorrhiza association: the Hebeloma ylindrosporumPinus pinaster model. Phytochemistry, 68(1), 41–51. http://doi.org/doi: 10.1016/j.phytochem.2006.09.021 Pijut, P.M., Woeste, K.E., & Michler, C. H. (2011). Promotion of Adventitious Root Formation of Difficult-to-Root Hardwood Tree Species. In Horticultural Reviews (pp. 2013–251). Wiley-Blackwell.

trees as crop plants. (pp. 359–379). Abbotts Ripton. Institute of Terrestrial Ecology. Xie, Z. P., Staehelin, C., Vierheilig, H., Wiemken, A., Jabbouri, S., Broughton, W. J., … Boller, T. (1995). Rhizobial nodulation factors stimulate mycorrhizal colonization of nodulating and nonnodulating soybeans. Plant Physiology, 108(4), 1519–1525. http://doi.org/10.1104/pp.108.4.1519 Younesi, O., Moradi, A., & Namdari, A. (2013). Influence of arbuscular mycorrhiza on osmotic adjustment compounds and antioxidant enzyme activity in nodules of salt-stressed soybean ( Glycine max ), Acta agriculturae Slovenica, 101(2), 219–230. http://doi.org/10.2478/acas-2013-0018

Plassard, C., & Dell, B. (2010). Phosphorus nutrition of mycorrhizal trees. Tree Physiology, 30(9), 1129–1139. http://doi.org/10.1093/treephys/tpq063 Pottinger, A.J, & Dunsdon, A. J. (2001). Provenance Trials. In Tropical Forestry Paper No. 40. Calliandra callothyrsus: An Agroforestry Tree for the humid Tropics. Oxford UK: Oxford University Press. Purwantari, N.D., & Sutedi, E. (2005). Respon inokulasi strain mutan rhizobia pada Calliandra calothyrsus. Jurnal Ilmu Ternak dan Veteriner, 10(3), 182-189. Russell, A. J., Bidartondo, M. I., Butterfield, B. G., & Russell, A. J. (2002). The root nodules of the Podocarpaceae harbour arbuscular mycorrhizal fungi. New Phytologist, 156(2), 283–295. doi: 10.1046/j.14698137.2002.00504.x Saharan, B. S., & Nehra, V. (2011). Plant Growth Promoting Rhizobacteria : A Critical Review. Life Sciences and Medicine Research, 1–30. Sanginga, N., Thottappilly, G., & Dashiell, K. (1999). Effectiveness of rhizobia nodulating recent promiscuous soybean selections in the moist savanna of Nigeria. Soil Biol. Biochem., 32(1), 127–133. doi: 10.1016/S0038-0717(99)00143-1 Sedgley, M., & Griffin, A. R. (1989). Sexual reproduction of tree crops. London, UK: Academic Press. Wilson, J., & Coutts, M. P. (1985). Exploiting tree cropsymbiont specificity. In M.G.R. Cannell & J.E. Jackson (eds.) Attributes of

81


82

Evaluasi Uji Keturunan Pulai Darat (Alstonia angustiloba Miq.) Umur Tiga Tahun Di Wonogiri, Jawa Tengah Mashudi dan Mudji Susanto

EVALUASI UJI KETURUNAN PULAI DARAT (Alstonia angustiloba Miq.) UMUR TIGA TAHUN DI WONOGIRI, JAWA TENGAH Evaluation of Alstonia angustiloba Miq. progeny trial at three years old at Wonogiri, Central Java Mashudi dan Mudji Susanto Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan, Yogyakarta Jl. Palagan Tentara Pelajar Km.15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta, Indonesia e-mail: [email protected]

Tanggal diterima: 6 Juni 2016, Tanggal direvisi: 27 Juni 2016, Disetujui terbit: 17 November 2016

ABSTRACT Evaluation were observed at three years old of Alstonia angustiloba Miq. progeny trial at Wonogiri, Central Java. The experimental design of the trial was laid out in Randomized Complete Block Design consisting of 43 families, 6 replications, 4 tree-plot and spacing of 3 x 3 meters. This study was aimed to observe the adaptability, the growth variation (height, stem diameter and stem volume) and the estimates of heritability, genetic correlation and phenotipic correlation among the three growth traits.The results of study showed that the adaptability was not significantly different between populations and families with survival rate at 80.04 ± 25.34%. Analysis of variance showed that population and families were significantly different for height, stem diameter and stem volume. Pendopo, Carita, and Lubuk Linggau were the best populations in height growth (3.12 – 3.4 m) and stem diameter (4.07 – 4.65 cm). Pendopo population was the best population in stem volume (0.0047 m3). The estimates of individual heritabilities were around 0.32; 0.20, and 0.13 for height, stem diameter and stem volume, respectively. While the family heritabilities were around 0.59; 0.49, and 0.42 for height, stem diameter and stem volume, respectively. Genetic and phenotypic correlation among the three traits were positive and strong at 0.96 and 0.86 for height and diameter, 0.92 and 0.80 for height and stem volume then 0.89 and 0.95 for diameter and stem volume. Keywords: Alstonia angustiloba, adaptability, growth variation, heritability, genetic correlation, phenotypic

ABSTRAK Evaluasi dilakukan pada plot uji keturunan pulai darat (Alstonia angustiloba Miq.) umur tiga tahun di Wonogiri, Jawa Tengah. Plot uji keturunan dibangun dengan menggunakan rancangan percobaan Randomized Complete Block Design (RCBD) dengan jumlah famili yang diuji sebanyak 43 famili, 6 blok, 4 pohon per plot dengan jarak tanam 3 x 3 m. Studi ini dilakukan untuk mengetahui daya adaptasi, keragaman pertumbuhan sifat tinggi, diameter batang dan volume pohon serta taksiran nilai heritabilitas dan korelasi genetik dan fenotipik antara tiga sifat tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya adaptasi tanaman tidak berbeda nyata antar populasi dan antar famili, yaitu dengan rata-rata persen hidup tanaman sebesar 80,04 ± 25,34%. Hasil analisis varians menunjukkan bahwa pertumbuhan tinggi, diameter batang dan volume pohon berbeda nyata antar populasi dan antar famili. Populasi Pendopo, Carita dan Lubuk Linggau merupakan populasi terbaik dalam pertumbuhan tinggi (3,12 - 3,4 m) dan diameter batang (4,07 – 4,65 cm). Populasi Pendopo merupakan populasi terbaik dalam volume pohon (0,0047 m3). Taksiran nilai heritabilitas individu sifat tinggi sebesar 0,32; sifat diameter batang sebesar 0,20 dan volume pohon sebesar 0,13. Taksiran nilai heritabilitas famili sebesar 0,60 untuk sifat tinggi, 0,49 untuk sifat diameter batang dan 0,42 untuk volume pohon. Korelasi genetik antara tinggi dengan diameter batang, tinggi dengan volume pohon dan diameter batang dengan volume pohon tanaman pulai darat umur 3 tahun bernilai positif dan cukup kuat, yaitu berturut-turut sebesar 0,96; 0,92 dan 0,89. Korelasi fenotipik antar tiga sifat tersebut juga bernilai positif cukup kuat berturut-turut sebesar 0,86; 0,80 dan 0,95. Kata kunci: Alstonia angustiloba, daya adaptasi, keragaman pertumbuhan, heritabilitas, korelasi genetik, fenotipik

83


I.

PENDAHULUAN

Pulai darat (Alstonia angustiloba Miq.) merupakan jenis tanaman yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. Tanaman ini termasuk jenis cepat tumbuh (fast growing species) dan asli Indonesia (local species) yang secara alami tumbuh di pulau Jawa, Sumatera dan Kalimantan (Soerianegara & Lemmnes, 1994). Fenomena tersebut menunjukkan bahwa pulai darat mempunyai potensi yang tinggi untuk pengembangan hutan tanaman. Dalam dunia perdagangan, kayu pulai darat dapat digunakan untuk pembuatan peti, korek api, hak sepatu, barang kerajinan seperti wayang golek dan topeng, cetakan beton, pensil “slate” dan pulp. Saat ini terdapat ketimpangan antara penawaran dan permintaan kayu pulai sebagai bahan baku industri, sebagai contoh industri kerajinan di Patuk, Gunung Kidul, Yogyakarta terdapat ketimpangan ± 60 m3 per bulan (Mashudi & Leksono, 2014). Salah satu perusahaan yang telah mengembangkan hutan tanaman pulai dalam skala yang cukup luas adalah PT. Xylo Indah Pratama (XIP) di Musi Rawas, Sumatera Selatan dengan tujuan untuk mensuplai kebutuhan bahan baku pensil ”slate”. Hutan tanaman dikembangkan dalam bentuk hutan rakyat, dengan kapasitas produksi kayu sebesar ± 50% dari kapasitas yang dibutuhkan (Mashudi & Adinugraha, 2013). Produktivitas hutan tanaman yang dibangun relatif belum tinggi dengan rata-rata riap tinggi pohon sebesar 1,04 m/tahun dan diameter batang sebesar 2,86 cm/tahun pada tanaman umur 4 tahun (Muslimin & Lukman, 2007). Rendahnya produktivitas hutan tanaman pulai ini terjadi karena benih yang digunakan dalam penanaman diperoleh dari tegakan yang belum terseleksi dan belum dimuliakan (Mashudi & Adinugraha, 2014). Oleh karena itu salah satu aspek yang cukup penting untuk ditempuh dalam mendukung peningkatan produktivitas tegakan pulai adalah penyediaan benih

84

tanaman yang bermutu dan berkualitas melalui pemuliaan tanaman. Salah satu langkah strategis yang dapat dilakukan untuk mewujudkan kegiatan pemuliaan tanaman adalah dengan pembangunan plot uji keturunan. Plot uji keturunan merupakan salah satu bentuk populasi pemuliaan tanaman yang nantinya dapat dilakukan seleksi secara bertahap untuk bisa menghasilkan keturunan dan benih yang unggul. Agar seleksi dapat dilaksanakan secara tepat, efektif dan efisien, maka diperlukan informasi parameter genetik berdasarkan data dari plot uji keturunan yang ada. Seleksi pada plot uji keturunan suatu jenis akan efektif dilakukan apabila populasi yang diuji memiliki keragaman genetik yang cukup tinggi sehingga potensi perolehan genetiknya besar. Berdasarkan analisis menggunakan penanda DNA molekuler menunjukkan bahwa keragaman genetik pulai masih cukup tinggi, yaitu berkisar antara 0,1370 – 0,2254 (Hartati et al., 2007). Dengan keragaman yang cukup tinggi ini diharapkan kegiatan seleksi pada plot uji keturunan pulai darat dapat dilakukan secara efektif. Dalam rangka mendukung upaya pemuliaan pulai darat, plot uji keturunan generasi pertama (F-1) telah dibangun di Kawasan Hutan Dengan Tujuan Khusus (KHDTK) Wonogiri, Jawa Tengah. Untuk mengetahui informasi parameter genetik secara komprehensif maka evaluasi plot uji keturunan dilaksanakan secara periodik. Dalam penelitian ini disampaikan hasil evaluasi plot uji keturunan pulai darat pada umur 3 tahun. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui daya adaptasi, keragaman pertumbuhan sifat tinggi, diameter batang dan volume pohon serta taksiran nilai heritabilitas dan korelasi genetik serta fenotipik antara tiga sifat tersebut pada umur 3 tahun.


II. BAHAN DAN METODE A.

Lokasi penelitian

Penelitian dilaksanakan pada plot uji keturunan generasi pertama (F-1) pulai darat yang berlokasi di Kawasan Hutan Dengan Tujuan Khusus (KHDTK) Wonogiri, Jawa Tengah. Secara administratif lokasi uji terletak di Desa Sendangsari, Kecamatan Giriwono, Kabupaten Wonogiri, Propinsi Jawa Tengah. Jenis tanah lokasi studi adalah Grumosol dan Mediteran. Ketinggian tempat ± 141 m dpl dengan rata-rata curah hujan 1.878 mm/tahun, suhu udara maksimum berkisar 30º - 38ºC dan minimum berkisar 20º - 23ºC serta rata-rata kelembaban relatif 67,5% (BBPBPTH, 2011). Tabel 1.

B.

Bahan dan rancangan penelitian

Bahan yang dipergunakan adalah tanaman plot uji keturunan pulai darat umur 3 tahun yang berlokasi di KHDTK Wonogiri, Jawa Tengah. Materi genetik yang digunakan untuk membangun uji keturunan berasal dari 4 populasi, yaitu: Carita-Banten; PendopoMuara Enim; Lubuk Linggau-Musi Rawas dan Solok-Sumatera Barat (Tabel 1). Plot uji keturunan dibangun menggunakan rancangan percobaan Randomized Complete Block Design (RCBD) dengan jumlah famili yang diuji sebanyak 43 famili, 4 pohon per plot, 6 blok dan jarak tanam 3 x 3 m.

Letak geografis, ketinggian tempat, curah hujan dan jumlah famili dari 4 populasi sebaran alami pulai darat yang diuji di plot uji keturunan generasi pertama

Populasi

Kabupaten/ Propinsi

Letak geografis

Ketinggian tempat (m dpl)

Rata-rata curah hujan (mm/tahun)

Jumlah famili

Carita

Banten

105º53‟ – 106o01‟ BT 6º14‟ – 6o25‟ LS

30 – 100

2000

15

Pendopo

Muara Enim, Sumatera Selatan Musi Rawas, Sumatera Selatan Sumatera Barat

103º34‟ – 103o58‟ BT 3o20‟ – 3o32‟ LS

90 – 150

2780

9

102º44‟ – 103o01‟ BT 3o15‟ – 3o24‟ LS

120 – 200

2760

15

100º20‟ – 101o00‟ BT 0o35‟ – 0o50‟ LS

500 – 600

2800

4

Lubuk Linggau

Solok

Sumber: Mashudi & Adinugraha, (2014).

C.

Pengumpulan data

Data diambil dengan cara melakukan pengukuran sifat pertumbuhan tanaman dengan intensitas sampling 100%. Sifat yang diukur meliputi tinggi pohon dan diameter batang. Tinggi pohon diukur menggunakan galah meter, sedang diameter batang diukur pada ketinggian 1,3 m dbh dengan menggunakan kaliper. Mengingat bentuk batang pulai tidak silindris dan keterbatasan alat (kaliper) yang digunakan maka pengukuran diameter dilakukan dengan mengambil nilai rata-rata dari pengukuran pada dua sisi yang berbeda, yaitu diameter

terkecil dan diameter terbesar. Selanjutnya data tinggi pohon dan diameter batang digunakan untuk menghitung volume pohon dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Sumadi et al., 2010): V = 0,000077.D2,304.H0.241. dengan : V = volume batang pohon (m3), D = diameter batang pada ketinggian 1,3 m (dbh) (cm), H = tinggi pohon (m).

85


D.

σ2f + σ2fb + σ2e

Analisis data

Analisis varians untuk daya adaptasi tanaman dilakukan dengan menggunakan data rata-rata persentase hidup tanaman per plot dengan model linier sebagai berikut: Yijk = μ + Bi + Pj + F k(Pj) + Eijk dengan: Yijk μ Bi Pj F k(Pj) Eijk

: pengamatan rata-rata plot pada blok ke-i, populasi ke-j dan famili ke-k; : rerata umum pengamatan; : pengaruh blok ke-i; : pengaruh populasi ke-j; : pengaruh famili ke-k bersarang dalam populasi ke-j; : random error.

Untuk sifat pertumbuhan tanaman (tinggi, diameter batang dan volume pohon), analisis varians dilakukan dengan menggunakan data individual. Model linier yang digunakan untuk analisis sebagai berikut: Yijkl = μ + Bi + Pj +F k(Pj) + Bi*F k(Pj) + Eijkl dengan: Yijkl

: pengamatan pada blok ke-i, populasi kej, famili ke-k dan individu ke-l; μ : rerata umum pengamatan; Bi : pengaruh blok ke-i; Pj : pengaruh populasi ke-j; F k(Pj) : pengaruh famili ke-k bersarang dalam populasi ke-j; Bi*F k(Pj) : pengaruh interaksi blok ke-i dengan famili ke-k yang bersarang dalam populasi ke-j; Eijkl : random error.

Apabila perlakuan pada hasil masingmasing analisis varians menunjukkan perbedaan yang nyata, maka dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf uji 1% atau 5% untuk mengetahui perbedaan di dalam masing-masing perlakuan. Heritabilitas individu dan famili sifat tinggi pohon, diameter batang dan volume pohon ditaksir menggunakan persamaan berikut ini: 3σ2f 2 hi=

86

2

hf=

σ2f σ2f + σ2fb/B+ σ2e/NB

Keterangan: h2i h2f σ2f σ2fb σ2e B N

= nilai heritabilitas individu = nilai heritabilitas famili = komponen varian famili = komponen varian interaksi famili dan blok = komponen varian error = rerata harmonik jumlah blok = rerata harmonik jumlah individu per plot

Pada persamaan heritabilitas individu, komponen varians famili (σ2f) diasumsikan sebesar 1/3 varians genetik aditif (σ2A), karena bunga pulai darat berumah satu (hermaprodit) dan pembungaannya cenderung serempak sehingga potensi kawin sendiri atau kawin kerabat di alam cukup tinggi. Taksiran korelasi genetik antar sifat dihitung menggunakan formula berikut (Zobel & Talbert, 1984):  f(xy) rg = (σ2 f(x).σ2 f(y))1/2 Keterangan: rg = korelasi genetik  f(xy) = komponen kovarian famili untuk sifat x dan y σ2 f(x) = komponen varian famili untuk sifat x σ2 f(y) = komponen varian famili untuk sifat y Taksiran korelasi fenotipik antar sifat dihitung menggunakan analisis korelasi Pearson (Hardiyanto, 2008) dengan formula sebagai berikut: p(xy) rp = (σ2p(x).σ2 p(y))1/2 Keterangan : rp = korelasi fenotipik  p(xy) = komponen kovarian fenotipik untuk sifat x dan y σ2 p(x) = komponen varian fenotipik untuk sifat x σ2p(y) = komponen varian fenotipik untuk sifat y



Daya adaptasi

Daya adaptasi tanaman di suatu lokasi penanaman dicerminkan oleh persen hidup tanaman. Semakin tinggi persen hidup tanaman di suatu lokasi penanaman berarti semakin tinggi daya adaptasi tanaman di lokasi tersebut. Berdasarkan hasil perhitungan, rata-rata persen hidup tanaman pada plot uji keturunan pulai darat umur 3 tahun sebesar 80,04% ± 25,34%. Rata-rata persentase hidup tanaman pada umur 3 tahun tersebut menurun dibandingkan dengan persentase hidup

Tabel 2.

tanaman umur 1 tahun yaitu sebesar 95,7% (Mashudi dan Adinugraha, 2014). Hal ini terjadi karena pada periode umur antara 1 sampai 2 tahun lokasi plot uji (Wonogiri) mengalami bulan kering yang cukup panjang (6 bulan tanpa hujan) sehingga menyebabkan kematian tanaman cukup tinggi akibatnya persen hidup tanaman pada umur 2 tahun menjadi 82,07% (Mashudi & Adinugraha, 2013; Mashudi & Baskorowati, 2016). Untuk mengetahui pengaruh asal populasi dan famili terhadap persen hidup tanaman maka dilakukan analisis varians yang hasilnya disajikan pada Tabel 2.

Analisis varians persen hidup tanaman pada plot uji keturunan pulai darat umur 3 tahun di Wonogiri, Jawa Tengah

Sumber variasi Blok Populasi Famili(populasi) Galat Total

Derajat bebas 5 3 39 210 257

Kuadrat tengah 4445,73643 1487,39825 ns) 689,84873 ns) 642,1650

Keterangan: ns : tidak berbeda nyata pada taraf 5%

Hasil analisis varians menunjukkan bahwa asal populasi dan famili tidak berpengaruh nyata terhadap persen hidup tanaman (Tabel 2). Dengan demikian dapat dikatakan bahwa cekaman kekeringan berdampak relatif sama terhadap persen hidup tanaman pulai darat antar populasi maupun antar famili. Nio dan Banyo (2011) menyampaikan bahwa cekaman kekeringan pada tanaman secara internal dikendalikan oleh gen. Fenomena tersebut mengindikasikan bahwa famili-famili penyusun uji keturunan pulai darat yang berasal dari 4 populasi dengan jarak yang berjauhan memiliki gen pengendali cekaman kekeringan yang relatif sama daya kendalinya. Beberapa bentuk kendali tanaman yang tahan terhadap kekeringan diantaranya pengendalian tekanan turgor, pengendalian transpirasi, pembentukan daun yang kecil dan sukulen serta peningkatan akumulasi prolin (Djazuli, 2010; Farooq et al., 2009; Marlian et

al., 2010; Setiawan et al., 2012). Bentuk kendali tanaman pulai darat terhadap cekaman kekeringan diduga melalui mekanisme peningkatan akumulasi prolin, sebab kadar prolin pada tanaman meningkat dengan meningkatnya cekaman kekeringan (Knipp & Honermeir, 2005). Setiawan et al. (2012) menyampaikan bahwa peningkatan akumulasi prolin dapat menurunkan potensial osmotik sel sehingga tekanan turgor sel dapat terjaga. B.

Keragaman pertumbuhan

Hasil pengukuran tinggi,dan diameter batang serta penghitungan volume pohon tanaman uji keturunan pulai darat umur 3 tahun di Wonogiri, Jawa Tengah menunjukkan adanya keragaman. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa rata-rata tinggi tanaman sebesar 3,1 ± 0,6 m, diameter batang sebesar 4,1 ± 1,2 cm dan volume pohon sebesar 0,004 ± 0,002 m3. Untuk mengetahui keragaman pertumbuhan terhadap variabel yang diamati

87


maka dilakukan analisis varians sebagaimana Tabel 3.

disajikan pada Tabel 3.

Analisis varians tinggi, diameter batang dan volume pohon tanaman uji keturunan pulai darat umur 3 tahun di Wonogiri, Jawa Tengah

Sumber variasi Blok Populasi Famili(populasi) Blok*famili(populasi) Galat Total

Derajat bebas 5 3 39 185 526 758

Tinggi 19,9112080 **) 17,5388579 **) 1,3675470 **) 1,6457484 **) 0,3565402

Kuadrat tengah Diameter batang 77,255485 **) 46,201898 **) 5,585994 **) 7,619767 **) 1,451404

Volume pohon 0,00029851 **) 0,00015418 **) 0,00001894 **) 0,00002484 **) 0,00000579

Keterangan: **=berbeda nyata pada taraf 1%

Analisis varians memperlihatkan bahwa asal populasi dan famili berpengaruh sangat nyata terhadap pertumbuhan tinggi, diameter batang dan volume pohon tanaman uji keturunan pulai darat umur 3 tahun di Wonogiri (Tabel 3). Pengaruh yang nyata asal populasi dan famili terhadap pertumbuhan tinggi dan diameter batang juga terjadi saat tanaman uji keturunan pulai darat berumur 1 tahun (sebelum mengalami cekaman kekeringan) dan 2 tahun (sesudah mengalami cekaman kekeringan) (Mashudi & Adinugraha, 2014; Mashudi & Baskorowati, 2016). Hal tersebut memberikan informasi bahwa dari umur satu sampai tiga tahun pertumbuhan tinggi dan diameter batang tanaman uji keturunan pulai darat tetap beragam. Disamping itu pertumbuhan tinggi

dan diameter batang juga tetap beragam dengan adanya cekaman kekeringan yang menyebabkan cukup banyak tanaman yang mengalami kematian (13,63%). Mashudi (2015) juga menyampaikan bahwa pulai darat dengan tipologi pertumbuhan yang khas yaitu percabangan berkarang dan bertingkat menghasilkan panjang internode (segmen/ruas batang) yang beragam. Fenomena tersebut sesuai dengan hasil penelitian Hartati et al. (2007) yang menginformasikan bahwa keragaman genetik pulai dengan penanda DNA cukup tinggi. Untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan dilakukan uji DMRT terhadap keragaman pertumbuhan tinggi, diameter batang dan volume pohon antar populasi disajikan pada Gambar 1.

Keterangan: nilai yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 1% untuk masing-masing sifat Gambar 1.

88

Hasil uji DMRT tinggi, diameter batang dan volume pohon antar populasi tanaman uji keturunan pulai darat umur 3 tahun


Hasil uji DMRT sifat tinggi, diameter batang dan volume pohon menunjukkan bahwa pengaruh yang nyata pada pertumbuhan tinggi dan diameter batang disebabkan oleh adanya perbedaan dalam dua kelompok, sedangkan pada sifat volume pohon disebabkan oleh adanya perbedaan dalam tiga kelompok (Gambar 1). Pada saat tanaman uji keturunan pulai darat berumur satu tahun dan dua tahun pertumbuhan diameter batang juga disebabkan oleh adanya perbedaan dalam 2 kelompok seperti pada saat umur tiga tahun, namun untuk pertumbuhan tinggi tanaman disebabkan oleh adanya perbedaan dalam 3 kelompok (Mashudi & Adinugraha, 2014; Mashudi & Baskorowati, 2016). Dengan demikian pada rentang umur tersebut pertumbuhan tinggi tanaman cenderung lebih dinamis dibanding pertumbuhan diameter batang. Pada umur satu sampai tiga tahun pertumbuhan tinggi dan diameter batang populasi Pendopo, Carita dan Lubuk Linggau selalu lebih baik dari populasi Solok. Fenomena tersebut sejalan dengan hasil penelitian Hartati et al. (2007) bahwa pulai darat populasi Pendopo, Carita dan Lubuk Linggau berdasarkan perhitungan jarak genetik terkelompok dalam satu cluster, sedangkan populasi Solok masuk dalam cluster yang lain. Pada umur 3 tahun perbedaan pertumbuhan tinggi antar famili tanaman uji keturunan pulai darat disebabkan oleh 12 Tabel 4.

kelompok, diameter batang disebabkan 14 kelompok dan volume pohon disebabkan 15 kelompok. Pada umur satu tahun dan dua tahun perbedaan sifat tinggi antar famili tanaman pulai darat di Wonogiri disebabkan oleh 16 kelompok dan 11 kelompok, sedang untuk sifat diameter batang masing-masing disebabkan oleh 7 kelompok (Mashudi & Baskorowati, 2016). Data tersebut memberi informasi bahwa keragaman pertumbuhan tinggi menurun dengan adanya cekaman kekeringan tetapi berangsur naik kembali dengan bertambahnya umur. Untuk diameter batang adanya cekaman kekeringan tidak menurunkan keragaman dan dengan bertambahnya umur keragamannya bertambah. Dengan demikian dapat disampaikan bahwa sampai umur tiga tahun keragaman pertumbuhan tinggi dan diameter batang tanaman pulai darat cenderung meningkat. Keragaman pertumbuhan tinggi dan diameter batang antar famili juga terjadi pada jenis pulai gading (Alstonia scholaris) umur dua tahun pada plot uji keturunan di Gunung Kidul (Mashudi & Baskorowati, 2015). C.

Heritabilitas

Taksiran nilai heritabilitas untuk sifat tinggi, diameter batang dan volume pohon pada plot uji keturunan pulai darat umur 3 tahun disajikan pada Tabel 4.

Taksiran nilai heritabilitas individu dan heritabilitas famili sifat tinggi, diameter batang dan volume pohon tanaman pulai darat umur 3 tahun di Wonogiri, Jawa Tengah Parameter

Tinggi Diameter batang Volume pohon

Heritabilitas individu (h2i) 0,32 0,20 0,13

Taksiran nilai heritabilitas menunjukkan bahwa nilai heritabilitas individu untuk karakter tinggi tanaman, diameter batang dan volume pohon masing-masing sebesar 0,32; 0,20 dan 0,13, kemudian nilai heritabilitas famili untuk karakter tinggi tanaman, diameter

Heritabilitas famili (h2f) 0,59 0,49 0,42

batang dan volume pohon masing-masing sebesar 0,59; 0,49 dan 0,42 (Tabel 4). Menurut Cotterill & Dean (1990), heritabilitas individu karakter tinggi tersebut termasuk kriteria tinggi, sedangkan untuk karakter diameter batang dan volume pohon termasuk dalam

89


kriteria moderat. Kriteria moderat sampai tinggi tersebut mengindikasikan bahwa keragaman genetik pulai darat relatif cukup tinggi. Fenomena tersebut diperkuat oleh hasil penelitian Hartati et al. (2007) dan hasil analisis varians (Tabel 3). Tingginya keragaman genetik pulai darat tersebut kemungkinan disebabkan karena materi genetik yang digunakan untuk membangun plot uji keturunan berasal dari populasipopulasi yang jaraknya cukup berjauhan (Tabel 1). Nilai heritabilitas individu jenis pulai darat dengan kriteria moderat sampai tinggi mencerminkan bahwa taksiran nilai komponen varians genetik proporsinya cukup tinggi dari varians fenotipiknya, sehingga kontribusi faktor genetik cukup tinggi dalam mengendalikan pertumbuhan. Namun demikian nilai heritabilitas pulai darat ini dimungkinkan akan mengalami perubahan seiring dengan pertambahan umur tanaman. Menurut Missanjo et al. (2013), pengendalian gen terhadap pertumbuhan tanaman dimungkinkan berubah seiring dengan pertambahan umur tanaman. Perubahan nilai heritabilitas karena bertambahnya umur terjadi pada beberapa jenis tanaman, diantaranya Acacia mangium (Nirsatmanto et al., 2012), Eucalyptus pellita (Leksono, 2008), Aracaria cunninghamii (Setiadi, 2010; Setiadi & Susanto, 2012) dan Jati/Tectona grandis (Hadiyan, 2009). Proporsi komponen varians genetik yang cukup tinggi juga ditemukan pada tanaman uji keturunan pulai gading (Alstonia scholaris) umur 2 tahun di Gunung Kidul (Mashudi & Baskorowati, 2015) dan Araucaria cunninghamii umur 5 tahun di Bandowoso (Setiadi & Susanto, 2012). Nilai heritabilitas jenis pulai darat di plot uji keturunan ini jauh lebih tinggi bila dibanding dengan nilai heritabilitas individu untuk sifat tinggi (0,05) dan diameter batang (0,05) serta heritabilitas famili untuk sifat tinggi (0,11) dan diameter batang (0,11) jenis legaran (Alstonia spectabilis) umur 3 tahun di

90

Wanagama, Gunung Kidul (Handoyo, 2011). Namun nilai heritabilitas pulai darat lebih rendah jika dibanding dengan nilai heritabilitas pulai gading umur 2 tahun di Playen, Gunung Kidul yaitu sebesar 0,53 dan 0,44 untuk nilai heritabilitas individu sifat tinggi dan diameter batang serta 0,67 dan 0,63 untuk nilai heritabilitas famili sifat tinggi dan diameter batang (Mashudi & Baskorowati, 2015). Hal ini terjadi kemungkinan karena materi genetik yang digunakan untuk membangun uji keturunan legaran berasal dari sebaran yang relatif sempit yaitu Kecamatan Purwosari, Kabupaten Gunung Kidul, Yogyakarta (Dewi, 2008), sehingga keragaman genetiknya kemungkinan relatif rendah, akibatnya nilai heritabilitas yang dihasilkan rendah. Sedang untuk jenis pulai gading, materi genetik yang digunakan untuk membangun uji keturunan berasal dari sebaran (Solok, Bali, Lombok, Timor dan Jayapura) yang relatif lebih luas dibanding dengan materi genetik yang digunakan untuk membangun uji keturunan pulai darat (Tabel 1) sehingga nilai heritabilitas yang dihasilkan lebih tinggi. Disamping sebarannya, perbedaan jenis tanaman dan lokasi uji juga merupakan kunci pokok yang menyebabkan nilai heritabilitas berbeda, sebab nilai heritabilitas hanya berlaku untuk jenis tertentu dan pada lokasi tertentu. D.

Korelasi genetik dan fenotipik

Korelasi genetik merupakan korelasi antara nilai pemuliaan (breeding value) untuk sifat yang berbeda dan terutama disebabkan oleh gen-gen yang mempengaruhi lebih dari satu sifat (pleiotrofi), sedangkan korelasi fenotipik merupakan korelasi di antara nilai yang diukur dari dua sifat pada suatu populasi (Hardiyanto, 2008). Dalam ilmu pemuliaan pohon, korelasi genetik antar sifat digunakan untuk efisiensi pelaksanaan seleksi. Jika korelasi tersebut positif kuat dan konsisten hingga umur tanaman siap diseleksi maka pelaksanaan seleksi bisa efektif dan efisien


sebab kegiatan seleksi bisa menggunakan satu sifat saja. Tanaman pulai darat dengan model arsitektur prevost memiliki tipologi pertumbuhan yang khas, dimana pada model ini dijumpai masa tumbuh dan masa istirahat (stagnant) pertumbuhan tingginya. Fenomena pertumbuhan yang khas tersebut mungkin Tabel 5.

akan berpengaruh terhadap korelasi genetik dan korelasi fenotipik antara tinggi tanaman dengan diameter batang, tinggi tanaman dengan volume pohon dan diameter batang dengan volume pohon. Hasil perhitungan korelasi genetik dan korelasi fenotipik antar sifat tanaman uji keturunan pulai darat umur 3 tahun di Wonogiri disajikan pada Tabel 5.

Taksiran nilai korelasi genetik (rg) dan korelasi fenotipik (rp) antar sifat tanaman uji keturunan pulai darat umur 3 tahun

rg rp Tinggi tanaman

Tinggi tanaman

Diameter batang

0,86

Volume pohon

0,80

Diameter batang

Volume pohon

0,96

0,92 0,89

0,95

Keterangan: korelasi genetik (rg) antar sifat (di atas diagonal), korelasi fenotipik (rp) antar sifat (di bawah diagonal)

Tabel 5 menunjukkan bahwa pola korelasi genetik searah dengan pola korelasi fenotipik, yaitu bernilai positif. Menurut Aryana (2009) korelasi genetik yang searah dengan korelasi fenotipik akan memudahkan dalam menentukan karakter yang akan diseleksi berdasarkan karakter morfologinya (fenotipenya), sebab pada kondisi ini pengaruh perbedaan fenotip mencerminkan perbedaan genotip. Dalam penelitian ini, nilai korelasi genetik dan korelasi fenotipik antara tinggi tanaman dengan diameter batang bernilai positif kuat yaitu masing-masing sebesar 0,96 dan 0,86. Tingginya nilai korelasi genetik dan fenotipik ini memberikan indikasi bahwa peningkatan tinggi tanaman akan diikuti oleh peningkatan diameter batang atau sebaliknya dengan derajat hubungan masing-masing sebesar 96% dan 86%. Dengan demikian walaupun pulai darat memiliki tipologi pertumbuhan tinggi yang khas, yaitu ada masa tumbuh dan masa istirahat, namun hubungan pertumbuhan antara tinggi dan diameter batang relatif kuat. Fenomena tersebut cukup menarik sebab pertumbuhan tinggi tanaman pulai darat terjadi secara berkala, dimana pada

masa (periode) tumbuh meninggi laju pertumbuhan internode (ruas) berjalan relatif cepat dan akan berhenti setelah mencapai panjang tertentu. Mashudi (2015) menyampaikan panjang internode antar famili tanaman uji keturunan pulai darat umur 2,5 tahun di Wonogiri berkisar antara 126,29 – 236,10 cm. Walaupun dengan karakter pertumbuhan yang berkala, namun secara genetik dan fenotipik hubungan pertumbuhan tinggi dan diameter batang tanaman pulai darat cukup kuat. Korelasi genetik dan korelasi fenotipik antara tinggi tanaman dengan volume pohon juga menunjukkan nilai positif cukup kuat yaitu masing-masing sebesar 0,92 dan 0,80. Demikian juga korelasi genetik dan korelasi fenotipik antara diameter batang dengan volume pohon juga menunjukkan nilai posotif cukup kuat yaitu masing-masing sebesar 0,89 dan 0,95. Hal ini dapat dipahami karena volume pohon merupakan fungsi dari tinggi tanaman dan diameter batang. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa korelasi genetik sifat tinggi tanaman dengan diameter batang dan tinggi tanaman dengan volume pohon lebih besar dari korelasi

91


fenotipiknya, tetapi sebaliknya korelasi genetik antara sifat diameter batang dengan volume pohon lebih rendah dari korelasi fenotipiknya. Korelasi genetik lebih besar dari korelasi fenotipik mengindikasikan bahwa fenotip yang ada tidak sepenuhnya merupakan ekspresi dari genetik, sedang korelasi genetik lebih kecil dari korelasi fenotipik mengindikasikan bahwa faktor lingkungan dan interaksi genetik dengan lingkungan mendukung ekspresi gen-gen dalam pleitropisme (satu gen mengendalikan beberapa sifat) dan linkage (dua atau lebih gen terletak pada koromosom yang sama dan cenderung diturunkan secara bersama) (Muslimin et al., 2013; Martono, 2009). IV. KESIMPULAN Pada umur tiga tahun daya adaptasi tanaman pada plot uji keturunan generasi pertama (F-1) pulai darat di Wonogiri tidak berbeda nyata antar populasi dan antar famili. Sedangkan pada pertumbuhan tinggi dan diameter batang menunjukkan perbedaan yang nyata. Taksiran nilai heritabilitas individu sifat tinggi, diameter batang dan volume pohon termasuk dalam kriteria moderat sampai tinggi. Sedangkan taksiran nilai heritabilitas famili termasuk dalam kriteria moderat. Korelasi genetik dan fenotipik antara tinggi dengan diameter batang, tinggi dengan volume pohon dan diameter batang dengan volume pohon bernilai positif dan cukup kuat (≥ 0,8). UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada semua pihak yang membantu kelancaran penelitian ini, khususnya kepada Surip, S. Hut. dan Maman Sulaeman sebagai teknisi penelitian pulai dan Didik Indriyatmoko sebagai tenaga pengawas lapangan yang telah membantu dalam pembangunan plot penelitian dan pengumpulan data.

92

DAFTAR PUSTAKA Aryana, I.G.P.M. (2009). Korelasi fenotipik, genotipik dan sidik lintas serta implikasinya pada seleksi padi beras merah. Crop Agro, 2(1), 14-21. Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. (2011). Sekilas Tentang Kawasan Hutan Dengan Tujuan Khusus Wonogiri. Yogyakarta. Cotteril, P.P., & Dean, C.A. (1990). Successful tree breeding with index selection. CSIRO Division of Forestry and Forest Product, Australia. Dewi,

K.U. (2008). Uji keturunan legaran (Alstonia spectabilis R. Br.) pada tingkat semai (Skripsi). Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Djazuli, M. (2010). Pengaruh cekaman kekeringan terhadap pertumbuhan dan beberapa cekaman morfo-fisiologis tanaman nilam. Buletin Littro, 21(1), 8-17. Farooq, M., Wahid, A., Kobayashi, N., Fujita, D., & Basra, S.M.A. (2009). Plant drought stress: effects, mechanisms, and management. Agronomy for Sustainable Development, 29, 185-212. Hadiyan, Y. (2009). Keragaman pertumbuhan uji keturunan jati (Tectona grandis L.F.) umur 5 tahun di Ciamis, Jawa Barat. Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan, 3(2), 95-102. Handoyo, E. (2011). Evaluasi uji keturunan legaran (Alstonia spectabilis R. Br.) pada umur 3 Tahun di Petak 18, Hutan Pendidikan Wanagama I, Gunung Kidul, Yogyakarta (Skripsi). Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Hardiyanto, E.B. (2008). Diktat mata pemuliaan pohon lanjut dipublikasikan). Program Pasca Fakultas Kehutanan Universitas Mada Yogyakarta.

kuliah (Tidak Sarjana Gadjah

Hartati, D., Rimbawanto, A., Taryono, Sulistyaningsih, E., & Widyatmoko, A.Y.P.B.C. (2007). Pendugaan keragaman genetik di dalam dan antar provenan pulai (Alstoniascholaris (L.) Br.) menggunakan penanda RAPD. Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan, 1(2), 89 – 98. Knipp, G., & Honermeier, B. (2005). Effect of water stress on proline accumulation of genetically modified potatoes (Solanum tuberosum L.) generating fructans. Journal of Plant Physiology, 163, 392-397.


Leksono, B. (2008). Study on breeding strategy of Eucalyptus pellita (Doctoral Tesis). The University of Tokyo. Maralian, H., A. Ebadi, T.R., Didar, & Eghari. (2010). Influence of water deficit stress on wheat grain yield and prolin accumulation rate. African Journal of Agricultural Research, 5(4), 286-289. Martono, B. (2009). Keragaman genetik, heritabilitas dan korelasi antar karakter kuantitatif nilam (Pogostemon sp.) hasil fusi protoplas. Jurnal Littri, 15(1), 9-15. Mashudi, & Baskorowati, L. (2016). Respon provenan dan famili tanaman uji keturunan pulai darat (Alstonia angustiloba) terhadap cekaman kekeringan. Jurnal Penelitian Kehutanan Wallacea, 5(1), 47-59. Mashudi, & Baskorowati, L. (2015). Estimasi parameter genetik pada uji keturunan Alstonia scholaris umur dua tahun di Gunung Kidul, Yogyakarta. Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan, 9(1), 1-11. Mashudi. (2015). Variasi panjang internode tanaman uji keturunan pulai darat umur 30 bulan di Wonogiri, Jawa Tengah. Prosiding Seminar Nasional Sewindu BPTHHBK, Mataram, 1 Oktober 2015 (pp. 217-225). Mashudi, & Adinugraha, H.A. (2014). Pertumbuhan tanaman pulai darat (Alstonia angustiloba Miq.) dari empat populasi pada umur satu tahun di Wonogiri, Jawa Tengah. Jurnal Penelitian Kehutanan Wallacea, 3(1), 75-84. Mashudi, & Leksono, B. (2014). Progress in the tree improvement of pulai (Alstonia scholaris) for forest community to supplay handicraft raw material in Gunung Kidul, Yogyakarta. Proceedings International Conference of Indonesia Forestry Researchers, Jakarta, Indonesia, 27 – 28 August 2013 (pp. 650-656). Mashudi & Adinugraha, H. (2013). Dampak kekeringan terhadap plot uji keturunan pulai darat (Alstonia angustiloba Miq.) di KHDTK Wonogiri, Jawa Tengah. Prosiding Seminar Nasional Kesehatan Hutan dan Kesehatan Pengusahaan Hutan untuk Produktivitas Hutan (pp. 293-301), Bogor, 14 Juni 2012.

Muslimin, I., Sofyan, A., & Islam, S. (2013). Parameter genetik pada uji klon jati (Tectona grandis L. F.) umur 5,5 tahun di Sumatera Selatan. Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan, 7(2), 97-106. Muslimin, I., & Lukman, A.H. (2007). Pola pertumbuhan pulai darat (Alstonia angustiloba Miq.) di Kabupaten Musi Rawas, Sumatera Selatan. Prosiding Ekspose Hasil-Hasil Penelitian (pp. 161166). Balai Litbang Hutan Tanaman Palembang di Padang 20 September 2006. Nio, A.A., & Banyo, Y. (2011). Konsentrasi klorofil daun sebagai indikator kekurangan air pada tanah. Jurnal Ilmiah Sains, 11(2), 166-173. Nirsatmanto, A., Kurinobu, S., & Shiraishi, S. (2012). Evaluation for the efficiency of early selection in Acacia mangium seedling seed orchards based on age trends in genetic parameter. Indonesian Journal of Forestry Research, 9(1), 16-24. Setiadi, D., & Susanto, M. (2012). Variasi genetik pada kombinasi uji provenans dan uji keturunan Araucaria cunninghamii di Bondowoso, Jawa Timur. Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan, 6(3), 157-166. Setiadi, D. (2010). Keragaman genetik uji provenans dan uji keturunan Araucaria cunninghamii umur 18 bulan di Bondowoso, Jawa Timur. Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan, 4(1), 1-8. Setiawan, Tohari, & Shiddieq, D. (2012). Pengaruh cekaman kekeringan terhadap akumulasi prolin tanaman nilam (Pogostemon cablin Benth.). Ilmu Pertanian, 15(2), 85-99. Soerianegara, I., & Lemmens, R.H.M.J. (1994). Plant resources of South East Asia 5, Timber Trees: Mayor Commercial Timbers. Bogor: Prosea. Sumadi, A., Nugroho, A.W., & Rahman, T. (2010). Model penduga volume pohon pulai gading di Kabupaten Musi Rawas – Sumatera Selatan. Jurnal Penelitian Hutan Tanaman, 7(2), 107-112. Zobel, B.J., & Talbert, J.T. (1984). Applied forest tree improvement (p.505). New York: John Wiley & Sons.

Missanjo, E., Thole, G.K., & Manda, V. (2013). Estimation of genetic and`phenotypic parameters for growth traits in a clonal seed orchard of Pinus kesiya in Malawi. International Scholarly Research Network Forestry, 1-6.

93


94

STUDI KERAGAMAN GENETIK Diospyros rumphii Bakh DI SULAWESI UTARA BERDASARKAN PENANDA ISOENZIM Study on genetic diversity of Diospyros rumphii Bakh in North Sulawesi based on isoenzym markers Julianus Kinho1, Moh. Na‟iem2, dan Sapto Indrioko2 1

Balai Penelitian Kehutanan Manado Jl. Raya Adipura Kima Atas Mapanget, Manado, Indonesia e-mail: [email protected] 2

Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada Jl. Agro No. 1, Bulaksumur, Sleman, Yogyakarta, Indonesia

Tanggal diterima: 14 Juni 2016, Tanggal direvisi: 27 Juni 2016, Disetujui terbit: 15 Desember 2016

ABSTRACT Diospyros rumphii Bakh. is one of tropical commercial wood species grouped in ebony. Ebony is the name of some species of commercial timber from genus of Diospyros (Ebenaceae). Seven species of them are commercial wood, which in the trade is known as ebony namely; D. celebica, D. rumphii, D. pilosanthera, D. lolin, D. ebenum, D. ferrea and D. macrophylla. Two of seven species ebony have the highest economic values namely; D. celebica and D. rumphii. Nowadays, the population D. rumphii in the nature are decreases due to over harvesting in the past. This study aims to determine genetic diversity of D. rumphii within populations, between populations and its relationship. The samples of D. rumphii in this study from four populations in North Sulawesi i.e Bitung, Talise, Talaud and Bolaang Mongondow. Genetic diversity was detected by isoenzym markers with seven enzyme i.e Glutamate oxaloacetate transmirase (GOT), Shikimate dehydrogenase (SHD), Esterase (EST), Acid phoshatase (ACP), Diaphorase (DIA), 6-Phosphogluconate dehydrogenase (6PG) and Glutamate dehydrogenase (GDH). The results showed that there are three enzym was detected polymorphisme i.e EST, GOT and GDH. Genetic diversity generated by three enzyme systems who are controlled by 5 loci and 15 alleles. The average percentage of polymorphic loci was 100%. The number of total genetic diversity is 0.64, which are distributed within population 0.59 (91.24%) and between population 0.05 (8.76%). Cluster analysis using Unweighted Pair Group Method with Aritmatic Means (UPGMA) based on Nei standard genetic distance showed three clusters: Bitung and Bolaang Mongondow, Talise, and Talaud. Keywords: Diospyros rumphii, isoenzym, population, genetic diversity

ABSTRAK Diospyros rumphii Bakh merupakan salah satu jenis kayu komersil tropis yang tergabung dalam kelompok kayu eboni. Kayu eboni adalah sebutan dari beberapa jenis kayu komersil yang berasal dari genus Diospyros (Ebenaceae). Tujuh jenis di antaranya merupakan jenis komersil, yang dalam perdagangan dikenal sebagai kayu eboni yaitu D. celebica, D. rumphii, D. pilosanthera, D. lolin, D. ebenum, D. ferrea, dan D. macrophylla. Dua jenis yang terpenting di antara tujuh jenis Diospyros tersebut adalah D. celebica dan D. rumphii yang memiliki nilai ekonomi yang lebih tinggi. Pemanenan yang dilakukan secara berlebihan pada masa lalu merupakan salah satu penyebab kelangkaan populasi D. rumphii pada hutan-hutan alam di Sulawesi Utara saat ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genetik D. rumphii di dalam populasi, antar populasi dan hubungan kekerabatannya. Sampel D. rumphii dalam penelitian ini berasal dari empat populasi di Sulawesi Utara yaitu Bitung, Talise, Talaud, dan Bolaang Mongondow. Keragaman genetik dideteksi menggunakan penanda isoenzim dengan tujuh sistem enzim yaitu Glutamate oxaloacetate transmirase (GOT), Shikimate dehydrogenase (SHD), Esterase (EST), Acid phoshatase (ACP), Diaphorase (DIA), 6-Phosphogluconate dehydrogenase (6PG) dan Glutamate dehydrogenase (GDH). Hasil penelitian menunjukkan bahwa hanya tiga sistem enzim yang dapat mendeteksi polimorfisme yaitu GOT, EST dan GDH. Keragaman genetik yang dihasilkan oleh ketiga sistem enzim ini dikendalikan oleh 5 lokus dan 15 alel. Rata-rata persentase lokus polimorfis sebesar 100%. Total keragaman genetik (HT) sebesar 0,64 yang terdistribusi dalam populasi sebesar 0,59 (91,24%) dan antar populasi 0,05 (8,76%). Analisis klaster Unweighted Pair Group Methode with Aritmatic Mean Analysis (UPGMA) berdasarkan standar jarak genetik Nei menunjukkan bahwa terbentuk tiga klaster yaitu klaster pertama terdiri dari populasi Bitung dan Bolaang Mongondow, klaster kedua populasi Talise dan klaster ketiga populasi Talaud yang terpisah jauh dari populasi lainnya. Kata kunci: Diospyros rumphii, isoenzim, populasi, keragaman genetik

95


I.

PENDAHULUAN

Kayu eboni merupakan sebutan dari beberapa jenis kayu komersil yang berasal dari genus Diospyros yang tergabung dalam famili Ebenaceae. Tujuh jenis Diospyros diantaranya merupakan jenis komersil, yang dalam perdagangan kayu dikenal sebagai kayu eboni yaitu: D. celebica, D. rumphii, D. pilosanthera, D. lolin, D. ebenum, D. ferrea dan D. macrophylla (Alrasyid, 2002). Dua jenis kayu eboni yang memiliki nilai ekonomis paling tinggi diantara ketujuh jenis tersebut adalah D. celebica dan D. rumphii karena memiliki ornamen kayu berupa strip dengan motif yang khas dan indah sehingga menambah nilai artistik dari produk yang terbuat dari kedua jenis kayu tersebut yang dipasaran dunia dikenal dengan nama eboni Makassar, eboni bergaris atau coromandel (Heringa, 1951 dalam Alrasyid, 2002), sehingga kedua jenis tersebut dieksploitasi secara besar-besaran pada masa lalu. Penyebaran alami dua jenis eboni yang memiliki nilai ekonomis paling tinggi (D. celebica dan D. rumphii) sangat terbatas. Penyebaran alami D. celebica meliputi wilayah Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah dan Sulawesi Selatan (Whitten et al., 1987; Sunaryo, 2002; Martawijaya & Kartasujana, 1977), sedangkan penyebaran D. rumphii meliputi: semenanjung utara Pulau Sulawesi (Bolaang Mongondow, Bitung, Talise, Sangihe, Talaud) dan semenanjung utara kepulauan Halmahera di Pulau Morotai (Alrasyid, 2002; Kinho, 2014). Menurut Sunaryo (2002), disebutkan bahwa stok tegakan eboni di Sulawesi Utara (20%), Sulawesi Tengah (65%) dan Sulawesi Selatan (15%). Populasi kayu eboni di alam saat ini belum diketahui secara pasti karena belum tersedia informasi terbaru. Pemanenan yang dilakukan secara berlebihan pada masa lalu merupakan salah satu penyebab kelangkaan

96

populasi dari jenis D. rumphii pada hutanhutan alam di Sulawesi Utara saat ini, sehingga diperlukan upaya-upaya dalam rangka pelestarian sumberdaya genetiknya. Upaya pelestarian sumberdaya genetik D. rumphii dapat dilakukan melalui kegiatan konservasi in situ maupun ex situ. Untuk menunjang upaya konservasi in situ maupun ex situ, perlu diketahui keragaman atau variasi genetiknya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman genetik D. rumphii di dalam populasi, antar populasi dan hubungan kekerabatannya di Sulawesi Utara. II. BAHAN DAN METODE A.

Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel daun anakan D. rumphii yang berasal dari 4 populasi di Sulawesi Utara meliputi Bitung, Talise, Talaud dan Bolaang Mongondow (Gambar 1). Setiap populasi dipilih minimal 20 pohon induk, dengan jarak antar pohon induk minimal 100 m. Setiap pohon induk diwakili oleh satu anakan. Jumlah pohon induk yang dipilih secara acak dari seluruh populasi sebanyak 119 pohon. B.

Metode

1. Analisis isoenzim Prosedur kerja dalam penelitian ini mengacu pada Seido (1993). Daun muda dari setiap sampel diambil ± 100 mg, diekstraksi menggunakan 0,1 ml extract buffer, kemudian disentrifugasi selama 20 menit dengan kecepatan 15.000 rpm pada suhu 00C, sampai terbentuk dua bagian yang terpisah, yaitu larutan bening yang disebut supernatant yang digunakan dalam penelitian ini, sedangkan endapan (pellet) tidak digunakan. Gel polyacrilamide yang terdiri atas running gel (kepekatan 7,5%) dan spacer gel (kepekatan 3,75%) disiapkan. Supernatant dimasukkan sebanyak 10-20 µl untuk tiap lubang sampel pada spacer gel. Tujuh sistem enzim yang digunakan yaitu Glutamate oxaloacetate

Studi Keragaman Genetik Diospyros rumpii Bakh Di Sulawesi Utara Berdasarkan Penanda Isoenzim Julianus Kinho, Moh. Na‟iem, dan Sapto Indrioko

transmirase (GOT), Shikimate dehydrogenase (SHD), Esterase (EST), Acid phoshatase (ACP), Diaphorase (DIA),

6-Phosphogluconate dehydrogenase (6PG) dan Glutamate dehydrogenase (GDH).

Gambar 1. Peta lokasi penelitian

Proses elektroforesis berlangsung pada suhu 40C selama 180-200 menit dengan arus listrik sebesar 100 mA. Gel diwarnai dengan larutan staining kemudian difiksasi, dikeringkan dan disimpan dengan menambahkan identitas pada masing-masing gel berupa nama sampel, populasi, tanggal elektroforesis, sistem enzim yang digunakan dan nomor sampel. Tahap terakhir adalah observasi gel. Observasi gel dilakukan dengan memberi kode alel untuk setiap lokus pada pita-pita (band) yang terdapat pada lembar gel. Posisi band ditentukan oleh masing-masing nilai Rf. Nilai Rf merupakan jarak rasio antara permukaan gel dengan posisi band dan posisi bromophenol blue. 2. Analisis data Parameter keragaman genetik yang diukur meliputi rata-rata jumlah alel per lokus (A/L), jumlah alel efektif per lokus (Ae), persentase lokus polimorfik (PLP), heterozigositas teramati (Ho), Heterozigositas harapan (He). Semua parameter dihitung dengan program komputer POPGENE 1.32 (Yeh, 2000). Jarak genetik dihitung

berdasarkan jarak genetik standar Nei (Nei, 1972) dan koefisien diferensiasi genetik (GST) dihitung berdasarkan pengukuran Nei (Nei, 1987). Hubungan kekerabatan antar populasi digambarkan melalui dendrogram dari analisis klaster Unweighted Pair Group Method With Arithmatic Mean (UPGMA) berdasarkan jarak genetik standar Nei. III. HASIL DAN PEMBAHASAN A.

Hasil

1. Pewarisan pola pita (inheritance of banding pattern) Analisis pra isoenzim yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan tujuh sistem enzim yaitu Glutamate oxaloacetate transmirase (GOT), Shikimate dehydrogenase (SHD), Esterase (EST), Acid phoshatase (ACP), Diaphorase (DIA), 6Phosphogluconate dehydrogenase (6PG) dan Glutamate dehydrogenase (GDH), menunjukkan bahwa hanya tiga sistem enzim yang dapat mendeteksi lokus polimorfik untuk jenis D. rumphii yaitu EST, GOT, dan GDH. Keragaman genetik yang dihasilkan oleh

97


ketiga sistem enzim ini dikendalikan oleh 5 lokus dan 15 alel. Jumlah alel dari masingmasing sistem enzim yaitu tiga alel per lokus. Tabel 1.

Adapun jumlah alel dan nilai Rf masingmasing zona dan lokus dapat dilihat pada Tabel 1.

Jumlah alel dan nilai Rf untuk setiap sistim enzim pada D. rumphii

Sistem Enzim

Lokus

Jumlah Alel

EST

Est-1 Est-2 Est-3 Got-1 Gdh-1

3 3 3 3 3

GOT GDH

a 31 49 64 26 15

Rf masing-masing alel b 39 54 68 28 17

c 43 58 72 30 19

Keterangan: Rf adalah rasio jarak antara kedudukan alel dan bromophenol blue dari dasar gel

Pada sistem enzim EST dapat diamati tiga lokus yaitu Est-1, Est-2 dan Est-3 yang dikontrol oleh tiga alel dan dijumpai pada semua populasi. Sistem enzim GOT dapat diamati satu lokus yaitu Got-1 yang dikontrol oleh tiga alel dan dijumpai pada semua populasi. Sistem enzim GDH dapat diamati satu lokus yaitu Gdh-1 yang dikontrol oleh tiga alel dan dijumpai pada semua populasi yang diamati. Tabel 2. Lokus Est-1

Est-2

Est-3

Got-1

Gdh-1

Frekuensi alel bervariasi pada masingmasing lokus dari keempat populasi D. rumphii seperti ditampilkan pada Tabel 2. Jumlah alel yang teridentifikasi pada 119 individu yang berasal dari empat populasi D. rumphii sebanyak 15 alel yang terdistribusi pada 5 lokus polimorfik.

Frekuensi alel pada lokus polimorfik dari empat populasi D. rumphii di Sulawesi Utara. Populasi

Alel Bitung

Talise

Talaud

Bolaang Mongondow

a

0,73

0,66

0,67

0,58

b

0,19

0,22

0,23

0,32

c

0,07*)

0,11

0,09*)

0,10

a

0,52

0,36

0,58

0,45

b

0,18

0,36

0,21

0,28

c

0,29

0,26

0,20

0,26

a

0,18

0,19

0,40

0,25

b

0,34

0,38

0,25

0,35

c

0,46

0,41

0,34

0,39

a

0,31

0,50

0,36

0,42

b

0,34

0,26

0,33

0,36

c

0,34

0,23

0,29

0,22

a

0,34

0,25

0,26

0,43

b

0,61

0,65

0,44

0,52

0,10

0,28

0,04*)

c

)

0,04*

Keterangan: *)= Alel langka (frekuensi <0,1)

98

2. Keragaman genetik dalam populasi

Studi Keragaman Genetik Diospyros rumphii Bakhd di Sulawesi Utara Berdasarkan Penanda Isoenzim Julianus Kinho, Moh. Na‟iem dan Sapto Indrioko

Parameter keragaman genetik dalam populasi meliputi rata-rata jumlah alel per lokus (A/L), rata-rata jumlah alel efektif per lokus (Ae), persentase lokus polimorfik (PLP), Tabel 3.

heterozigositas teramati (Ho), Heterozigositas harapan (He) dan Indeks fiksasi (FIS) ditampilkan pada Tabel 3.

Ringkasan keragaman genetik empat populasi D. rumphii di Sulawesi Utara

Populasi Bitung

A/L 3,00

Ae 2,39

PLP (%) 100

Ho 0,54

He 0,56

FIS 0,03

Talise

3,00

2,47

100

0,52

0,58

0,09

Talaud

3,00

2,60

100

0,40

0,60

0,32

Bolaang Mongondow

3,00

2,58

100

0,56

0,60

0,07

Rata-rata

3,00

2,51

100

0,51

0,59

0,13

Jumlah alel per lokus (A/L) 3,00 pada semua populasi yang diteliti. Jumlah alel efektif per lokus (Ae) berkisar antara 2,39 (Bitung) hingga 2,60 (Talaud) dengan rata-rata 2,51. Persentase Lokus Polimorfik (PLP) pada taraf kepercayaan 95% sebesar 100% pada semua populasi yang diteliti. Nilai heterozigositas teramati (Ho) berkisar antara 0,40 (Talaud) hingga 0,56 (Bolaang Mongondow) dengan rata-rata sebesar 0,51. Nilai heterozigositas harapan (He) berkisar antara 0,56 (Bitung) hingga 0,60 (Bolaang Mongondow). Nilai indeks fiksasi (FIS) pada setiap populasi dan lokus yang diamati bernilai positif, yang mengindikasikan bahwa pada semua populasi terjadi kecenderungan Tabel 4.

pengurangan heterozigositas yang mengarah pada perkawinan kerabat (inbreeding). Populasi dengan indeks fiksasi paling kecil adalah populasi Bitung (0,03) dan yang paling tinggi adalah populasi Talaud (0,32). Nilai heterozigositas harapan (Hs) pada setiap lokus berdasarkan populasi seperti ditampilkan pada Tabel 4, berkisar antara 0,56 (Bitung) hingga 0,60 (Bolaang Mongondow) dengan rata-rata 0,59. Nilai heterozigositas observasi (Ho) pada setiap lokus berdasarkan populasi berkisar antara 0,40 (Bitung) hingga 0,56 (Bolaang Mongondow) dengan nilai rata-rata sebesar 0,51 (Tabel 5).

Heterozigositas harapan (Hs) berdasarkan lokus dan asal populasi

Provenans

Hs pada lokus

Rata-rata

Bitung

Est-1 0,42

Est-2 0,60

Est-3 0,62

Got-1 0,66

Gdh-1 0,50

Talise

0,49

0,65

0,63

0,62

0,50

0,58

Talaud

0,48

0,57

0,65

0,66

0,64

0,60

Bolaang Mongondow

0,55

0,64

0,65

0,64

0,53

0,60

Rata-rata

0,48

0,62

0,64

0,65

0,54

0,59

Berdasarkan Tabel 4 dan Tabel 5 diketahui bahwa pada semua populasi yang diteliti memiliki nilai HO yang lebih rendah dari nilai Hs. Hal ini mengindikasikan bahwa

0,56

individu yang terdapat pada keempat populasi yang diamati tersebut lebih banyak bergenotipe homozigot.

99


Tabel 5.

Heterozigositas observasi (Ho) berdasarkan lokus dan asal populasi

Bitung

Est-1 0,38

Est-2 0,45

Ho pada lokus Est-3 0,56

Got-1 0,63

Gdh-1 0,68

Talise

0,38

0,52

0,72

0,40

0,60

0,52

Talaud

0,20

0,42

0,48

0,42

0,48

0,40

Bolaang Mongondow

0,56

0,47

0,62

0,56

0,59

0,56

Rata-rata

0,38

0,47

0,59

0,50

0,58

0,51

Provenans

3. Keragaman genetik antar populasi Keragaman genetik suatu jenis yang terbagi dalam beberapa populasi dapat ditaksir dari ferkuensi allel dalam bentuk heterozigositas harapan dalam populasi (HS) dan antar populasi (DST) yang tidak tergantung pada frekuensi genotipe (Nei, 1973). Nilai relatif dari perbedaan gen antar subpopulasi dapat diukur dengan GST yang merupakan koefisien perbedaan gen. Nilai GST akan menjadi identik dengan nilai FST apabila hanya terdapat dua allel pada sebuah lokus, oleh karena itu nilai FST dan GST dalam penelitian ini tidak identik karena terdapat tiga allel dalam satu lokus, sehingga nilai yang digunakan untuk menaksir perbedaan genetik D. rumphii di Sulawesi Utara antar populasi menggunakan nilai GST. Nilai GST bervariasi dari 0 sampai 1 yang dapat diklasifikasikan menjadi rendah (< 0,05), sedang (0,05-0,15), tinggi (0,15-0,25) dan sangat tinggi (> 0,25).

Tabel 6.

0,54

Jarak genetik merupakan ukuran dari besarnya perbedaan genetik antar populasi dan berguna untuk pengelompokkan populasi. Jarak genetik standar Nei (Nei, 1972) paling banyak digunakan diantara banyak taksiran perbedaan genetik yang menggunakan frekuensi allel antar populasi. Jika sebagian besar perbedaan populasi sebagai akibat isolasi karena jarak geografis, maka jarak genetik dan jarak geografis diharapkan berkorelasi positif (Yeh, 2000). Hasil analisis menunjukkan bahwa nilai heterozigositas total untuk keempat populasi D. rumphii di Sulawesi Utara sebesar 0,64. Nilai keragaman antar populasi (DST) sebesar 0,05. Proporsi keragaman genetik antar populasi terhadap total keragaman genetik (GST) di antara keempat populasi D. rumphii sebesar 0,08. Nilai keragaman genetik antar populasi dan proporsi keragaman genetik antar populasi terhadap total populasi ditampilkan pada Tabel 6.

Nilai keragaman genetik antar populasi (DST) dan koefisien diferensiasi populasi (GST)

Heterozigositas Total (HT) 0,64

Heterozigositas Harapan (HS) 0,59

Keragaman Genetik Antar Populasi (DST) 0,05

Jarak genetik antar pasangan populasi disajikan pada Tabel 7. Populasi yang memiliki jarak genetik terbesar diantara keempat populasi D. rumphii yang dianalisis, adalah populasi Talise dan Talaud (0,06) dan populasi yang memiliki jarak genetik terkecil adalah populasi Bitung dan Bolaang Mongondow (0,02).

100

Rata-rata

Proporsi Keragaman Genetik Antar Populasi Terhadap Total Keragaman Genetik (GST) 0,08

Hubungan kekerabatan antar populasi digambarkan melalui dendrogram analisis klaster Unweighted Pair Group Methode with Aritmatic Mean Analysis (UPGMA) berdasarkan Nei’s Standard Genetic Distance (1972) (Gambar 2).


Tabel 7.

Jarak genetik (bawah diagonal) dan identitas genetik (atas diagonal) dari 4 populasi D. rumphii berdasarkan Nei’s Standard Genetic Distance (1972)

Populasi

Bitung

Talise

Talaud

Bolaang Mongondow

Bitung

------

0,96

0,95

0,97

Talise

0,03

------

0,93

0,97

Talaud

0,04

0,06

------

0,95

Bolaang Mongondow

0,02

0,02

0,04

------

Bitung Bolaang Mongondow Talise Talaud

0,05

Gambar 2.

B.

0,03

0,02

0,01

0,00

Hubungan kekerabatan empat populasi D. rumphii di Sulawesi Utara berdasarkan Nei’s Standard Genetic Distance (1972), dengan metode UPGMA.

Pembahasan

1. Pewarisan pola pita (inheritance of banding pattern) Pola pita dari setiap sistem enzim merupakan zona-zona aktif yang diinterpretasikan sebagai lokus. Berdasarkan hasil pengujian awal dengan tujuh sistem enzim yang digunakan diketahui bahwa enzim EST, GOT dan GDH mempunyai aktifitas tinggi dengan pola pita konsisten. Tiga sistem enzim yaitu ACP, DIA dan SHD membentuk pola pita yang tidak jelas, sedangkan sistem enzim 6PG membentuk pola pita yang jelas dan konsisten namun monomorfik sehingga tidak digunakan. Perbedaan pola pita berkaitan langsung dengan susunan asam amino. Enzim yang menganalisis dan susunan asam amino yang membentuk protein ini disandi oleh susunan basa nukleotida dalam DNA yang khas untuk setiap jenis protein atau enzim. Oleh karena itu

tidak setiap enzim akan cocok untuk suatu jenis tanaman ataupun akan terjadi polimorfisme dari setiap sistem enzim. Sebagai contoh pada hasil penelitian keragaman genetik untuk jenis meranti (Shorea leprosula) yang menggunakan tujuh sistem enzim, terdapat tiga sistem enzim yang tidak dapat digunakan untuk mendeteksi keragaman genetik pada jenis meranti (Na‟iem, 2001). Seido (1993) melaporkan bahwa sistem enzim yang dapat digunakan untuk menganalisis keragaman genetik untuk tanaman kehutanan sebanyak 25 jenis yang memiliki pola pita (banding pattern) yang konsisten menggambarkan polimorfik. Penggunaan sistem enzim polimorfik akan membantu dalam penentuan keanekaragaman genetik (Lee et al., 2002). 2. Keragaman genetik dalam populasi Rata-rata jumlah alel efektif per lokus lebih rendah dari rata-rata jumlah alel secara aktual per lokus. Hal ini mengindikasikan

101


bahwa di dalam populasi-populasi tersebut ada sejumlah alel yang frekuensinya rendah dan sedikit mempengaruhi variasi genetik dalam populasi. Selain itu alel efektif (Ae) yang lebih rendah daripada alel aktual (A/L) juga menunjukkan terjadi perubahan frekuensi alel yang semakin berkurang. Pengurangan frekuensi alel ini dapat disebabkan oleh seleksi ataupun peluang (drift). Efek genetik bottleneck dapat terjadi karena drift secara ekstrim dan dapat dideteksi dari perubahan pada frekuensi alel (Nei et al., 1975 dalam Lee et al., 2002). Hilangnya alel ini akan mengurangi perbandingan tersebut yang berakibat pada terjadinya populasi bottleneck. Nilai rata-rata keragaman genetik dalam populasi yang ditunjukkan oleh nilai rata-rata heterozigositas harapan (He) dari keempat populasi D. rumphii yang diteliti sebesar 0,59. Nilai ini lebih besar dari yang dilaporkan oleh Restu (2007), yang melakukan penelitian untuk eboni dari spesies yang berbeda yaitu D. celebica yang berasal dari lima provenans Sulawesi Selatan (Barru, Malili, Mamuju, Maros dan Sidrap) dengan menggunakan empat sistem enzim (EST, GOT, 6PG, GDH) dengan nilai rata-rata keragaman genetik dalam populasi (Hs) sebesar 0,22. Widyatmoko et al., (2011), menyebutkan bahwa rata-rata keragaman genetik D. celebica dalam populasi yang berasal dari tiga provenans di Sulawesi Tengah dan Sulawesi Selatan (Parigi, Wasupoda dan Mangkutana) sebesar 0,28. Nilai rata-rata keragaman genetik dalam populasi yang ditunjukkan oleh nilai heterozigositas harapan (Hs) dalam penelitian ini sebesar (0,59) termasuk tinggi jika dibandingkan dengan rata-rata nilai He dari 16 spesies tumbuhan tropis seperti dilaporkan oleh Hamrick dan Murawski (1990) dalam Lestyaningsih et al., (2005) yaitu sebesar 0,21. Nilai heterozigositas harapan untuk keempat populasi D. rumphii di Sulawesi Utara tergolong tinggi sesuai kriteria nilai heterozigositas, bahwa nilai He > 0,30 tergolong besar, nilai He berkisar antara 0,20 -

102

0,30 tergolong sedang, dan nilai He < 0,20 tergolong rendah (Na‟iem, 2001). Nilai He yang paling kecil ditunjukkan oleh populasi Bitung sebesar 0,56 sedangkan yang paling tinggi ditunjukkan oleh populasi Bolaang Mongondow dan populasi Talaud (0,60). Hal ini mengindikasikan bahwa populasi D. rumphii yang ada di Sulawesi Utara, meskipun sudah terbagi dalam sub-sub populasi dan terpisah-pisah (terisolasi), namun masih menyimpan keragaman genetik yang tinggi. Hal ini diduga karena D. rumphii memiliki kecenderungan berkawin silang dan kemungkinan didukung oleh agen polinator yang berperan besar terhadap keberhasilan penyerbukkan. Pada kondisi yang demikian, peluang terjadinya perkawinan kerabat (inbreeding) yang tidak menguntungkan menjadi lebih kecil. Menurut Indrioko (1996), disebutkan bahwa perkawinan kerabat secara perlahan-lahan menyeleksi individu-individu dengan genotipe yang buruk, kemudian lambat laun jumlah alelnya akan semakin menurun dan akhirnya hilang dari populasi yang sangat kecil dan saling terpisah, sehingga bisa terjadi seleksi mundur (disgenic selection). Jenis D. rumphii memiliki preferensi berkawin silang (outcrossing). Hasil analisis menunjukkan bahwa, variasi keragaman genetik D. rumphii dalam populasi sangat tinggi yang ditunjukkan oleh nilai Hs sebesar 0,59 (91,24%). Hal ini sesuai dengan yang diungkapkan oleh Hamrick dan Godt (1989), bahwa jenis yang berkawin silang (outcrossing) terutama yang diserbuki oleh angin mempunyai keragaman genetik dalam populasi lebih besar dan keragaman genetik antar populasi yang rendah. Perkawinan silang (outcrossing) dapat menyebabkan terjadinya pencampuran materi genetik dari satu pohon induk dengan pohon induk lainnya. Nilai rata-rata indeks fiksasi atau koefisien silang dalam (FIS) D. rumphii di Sulawesi Utara untuk semua populasi sebesar 0,13. Indeks fiksasi D. rumphii pada keempat populasi menunjukkan nilai > 0, yang


mengindikasikan bahwa untuk semua populasi D. rumphii di Sulawesi Utara terjadi pengurangan frekuensi alel-alel tertentu yang mempengaruhi keragaman genetik, meskipun nilai keragaman genetik dalam populasi yang ditunjukkan oleh nilai He maupun Hs tergolong tinggi (> 0,30). Nilai indeks fiksasi yang paling besar ditunjukkan oleh populasi Talaud (0,32), disusul populasi Talise (0,09), populasi Bolaang Mongondow (0,07) dan yang paling rendah ditunjukkan oleh populasi Bitung (0,03). Populasi Talaud dan Talise memiliki nilai indeks fiksasi yang paling tinggi dibandingkan populasi lainnya dapat dipahami karena kedua populasi tersebut merupakan daerah kepulauan, sehingga banyak faktor yang dapat menyebabkan indeks fiksasi pada kedua populasi tersebut menjadi tinggi diantaranya yaitu karena jumlah individu pohon dewasa yang terlibat dalam perkawinan, ukuran populasi yang kecil dan waktu pembungaan yang tidak seragam diduga ikut berpengaruh menurunkan tingkat keberhasilan perkawinan silang (outcrossing) dan menyebabkan peningkatan frekuensi perkawinan kerabat (inbreeding). Secara keseluruhan dapat dipahami bahwa keragaman genetik D. rumphii dari empat populasi di Sulawesi Utara pada saat ini masih dalam keadaan baik karena menyimpan keragaman genetik yang tinggi, namun indeks fiksasi yang menunjukkan kecenderungan peningkatan perkawinan kerabat (inbreeding) harus menjadi perhatian untuk dipertimbangkan dalam manajemen pengelolaan sumberdaya genetik. 3. Keragaman genetik antar populasi Keragaman genetik antar populasi atau provenans dapat diukur dari besarnya nilai FST atau GST. Nilai GST paling banyak digunakan untuk mengukur perbedaan genetik antar populasi atau provenans karena tidak dipengaruhi oleh sistem reproduksi spesies, jumlah alel per lokus dan bentuk kekuatankekuatan evolusi seperti migrasi, mutasi dan

seleksi. Nilai GST bervariasi dari 0 sampai 1. Menurut Nei (1973) disebutkan bahwa nilai GST dibedakan menjadi empat kelompok atau kategori yaitu; rendah (< 0,05), sedang (0,050 – 0,150), tinggi (0,151 – 0,250) atau sangat tinggi (> 0,250). Berdasarkan kriteria tersebut diatas, perbedaan genetik D. rumphii antar populasi di Sulawesi Utara tergolong “sedang” yang ditunjukkan oleh nilai GST sebesar 0,08 (8,76%). Hal ini menunjukkan bahwa total keragaman genetik yang ada (HT) sebesar 0,64 berasal dari keragaman genetik antar populasi 8,76% sedangkan 91,24% berasal dari keragaman genetik dalam populasi. Nilai ini tidak berbeda jauh dengan hasil penelitian keragaman genetik D. celebica yang dilaporkan oleh Restu (2007), yang berasal dari lima provenans di Sulawesi Selatan (Barru, Malili, Mamuju, Maros dan Sidrap) dengan nilai GST sebesar 0,04. Keragaman genetik D. celebica yang berasal dari lima provenans di Sulawesi Selatan sebesar 95,04% berasal dari keragaman dalam populasi sedangkan antar populasi sebesar 4,96%. Widyatmoko et al., (2011), melaporkan bahwa keragaman genetik D. celebica dari tiga porovenans di Sulawesi yang berasal dari Parigi (Sulawesi Tengah), Wasupoda dan Mangkutana (Sulawesi Selatan) sebesar 70% terdistribusi di dalam provenans dan 30 % terdistribusi antar provenans. Nilai keragaman genetik antar populasi D. rumphii dalam penelitian ini (GST = 0,08) sedikit lebih rendah jika dibandingkan dengan rata-rata nilai GST pohon tropis yaitu 0,10 (Lovelless, 1992 dalam Haryjanto, 2009) dan rata-rata nilai GST tanaman tropis berumur panjang yang tersebar secara regional yaitu 0,11. Hamrick dan Godt (1989), menyebutkan bahwa tanaman tropis berumur panjang dengan sistem perkawinan silang (outcrossing) dan penyerbukannya dilakukan oleh binatang memiliki nilai GST sebesar 0,09. Perbedaan genetik antar populasi D. rumphii dalam penelitian ini yang tergolong “sedang” mengindikasikan bahwa aliran

103


genetik (gene flow) antar populasi masih berlangsung dengan baik yang diduga dipengaruhi oleh kontribusi dari agen pollinator salah satu diantaranya yaitu kelelawar yang memiliki jangkauan terbang yang luas, selain itu karena jenis D. rumphii memiliki sistem reproduksi outcrossing. Menurut Hamrick & Godt (1989), yang melakukan penelitian terhadap 449 jenis tumbuhan yang mewakili 165 genera menyebutkan bahwa, pada umumnya jenis tumbuhan berkayu yang penyebarannya luas, sistem reproduksinya outcrossing dan penyebaran biji luas cenderung mempunyai keragaman genetik dalam populasi lebih besar daripada keragaman genetik antar populasi. Rendahnya nilai perbedaan genetik antar populasi pada pohon tropis telah dilaporkan juga misalnya pada jenis Eucalyptus urophylla S.T. Blake sebesar 0,11 (Bell & House, 1994 dalam Haryjanto, 2009), Intsia palembanica sebesar 0,04 (Lee et al., 2002), Intsia bijuga sebesar 0,04 (Yudohartono, 2008). Dengan struktur genetik populasi D. rumphii di Sulawesi Utara yang memiliki keragaman genetik sebesar 91,24% terdistribusi di dalam populasi, maka dapat menangkap lebih dari 99% dari total keragaman genetik yang ada seperti dikemukakan oleh Hamrick (1993), bahwa untuk species tumbuhan tropis bila 80% dari total keragaman genetik terdistribusi dalam populasi, maka lima populasi sampling dianggap dapat menangkap 99% dari total keragaman genetik yang ada. Berdasarkan analisis klaster keempat populasi D. rumphii di Sulawesi Utara terbagi menjadi tiga klaster. Populasi Bitung dan Bolaang Mongondow membentuk klaster pertama, populasi Talise membentuk klaster kedua dan populasi Talaud membentuk klaster ketiga. Populasi Bitung dan Bolaang Mongondow yang membentuk klaster pertama dapat dipahami karena kedua populasi tersebut berada pada satu daratan di pulau utama Sulawesi, sedangkan populasi Talise dan Talaud yang membentuk klaster sendiri-

104

sendiri karena kedua populasi tersebut berada di daerah kepulauan. Populasi Talise meskipun membentuk klaster terpisah dari klaster pertama (Bitung-Bolaang Mongondow), namun masih berdekatan dengan klaster pertama karena populasi Talise yang berasal dari Pulau Talise di Kabupaten Minahasa Utara secara geografis masih berdekatan dengan klaster pertama (Bitung-Bolaang Mongondow) yang berjarak ± 40 km sebelah sebelah utara dari populasi Bitung. Populasi Talaud yang berasal dari pulau Karangetan, terpisah jauh dari klaster pertama dan klaster kedua karena secara geografis populasi ini terletak di laut Pasifik Utara yang berjarak ± 348,65 km sebelah utara dari populasi Bitung (klaster pertama) dan berjarak ± 319,93 km sebelah utara dari populasi Talise (klaster kedua). 4. Implikasi pada program konservasi genetik Nilai keragaman genetik D. rumphii yang tinggi pada keempat populasi di Sulawesi Utara yang ditunjukkan oleh nilai He maupun Hs (> 0,30), mengindikasikan bahwa tegakan D. rumphii pada sebaran alamnya masih dalam kondisi yang baik. Tujuan konservasi genetik D. rumphii lebih diarahkan untuk menjaga kemampuan evolusi jangka panjang. Menurut Jane et al., (1998) dalam Widyatmoko (2006), disebutkan bahwa tujuan utama dari pendokumentasian tingkat dan distribusi keragaman genetik suatu jenis adalah untuk mendesain strategi yang optimal untuk konservasi suatu jenis. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa keragaman D. rumphii di Sulawesi Utara sebagian besar terdistribusi di dalam populasi (91,24 %), sedangkan sisanya terdistribusi di antar populasi (8,76 %). Hamrick (1993), mengusulkan bahwa untuk jenis tanaman tropis, jika lebih dari 80% dari total keragaman genetik terdistribusi dalam populasi, lima populasi yang ditempatkan secara strategis seharusnya dapat


mempertahankan 99% dari total keragaman genetiknya, sehingga dengan keragaman genetik D. rumphii sebesar 91,24% terdistribusi di dalam populasi maka setidaknya dapat menangkap lebih dari 99% dari total keragaman D. rumphii di Sulawesi Utara. Meskipun demikian, karena D. rumphii memiliki sistem perkawinan silang luar (outcrossing) dan variasi sifat-sifat morfologis/fenotipe dan adaptifnya belum diketahui dengan baik maka jumlah populasi yang dikonservasi seharusnya lebih dari empat populasi. Dengan mempertimbangkan tingkat dan distribusi keragaman genetik D. rumphii berdasarkan penanda isoenzim dan fitogeografi tumbuhan di kawasan Wallacea,

D. celebica Gambar 3.

maka sebaiknya materi genetik D. rumphii yang akan digunakan untuk tujuan konservasi ex situ diambil lebih dari empat populasi tersebut. Terdapat tiga jenis Diospyros yang tergolong sebagai kayu eboni yang memiliki kemiripan morfologis yaitu D. celebica, D. rumphii dan D. lolin sehingga dalam melakukan eksplorasi materi genetic untuk tujuan konservasi sumberdaya genetic harus dilakukan secara hati-hati. Kemiripan morfologis tersebut misalnya pada penampakan permukaan batang, ketiga jenis tersebut memiliki permukaan batang berwarna hitam dan beralur seperti ditunjukkan pada Gambar 3.

D. rumphii

D. lolin

Penampakan permukaan batang tiga jenis Diospyros yang memiliki kemiripan morfologis.

Pengambilan populasi-populasi D. rumphii dari sebaran geografis yang diduga kemungkinan lebih banyak pada daerah kepulauan yang saling terpisah oleh lautan yang dapat menyebabkan terjadinya isolasi reproduksi perlu menjadi pertimbangan dalam program konservasi genetik D. rumphii. Isolasi reproduksi dan adaptasi lokal dapat menyebabkan semakin besarnya diferensiasi genetik antar populasi D. rumphii di semenanjung utara Sulawesi. Center for Plant Conservation (1991), merekomendasikan bahwa jumlah 10-50 individu per populasi merupakan jumlah yang layak antara batas

minimum dan pengambilan sampel yang terlalu banyak. Yonezawa (1985) dalam Widyatmoko (2006), menganjurkan bahwa 10 individu per populasi memenuhi kriteria baik dari segi kecukupan maupun efisiensi. Meskipun tidak ada ketentuan pasti mengenai jumlah individu per populasi tetapi yang perlu diperhatikan adalah posisi antar individu. Individu-individu yang akan dijadikan sumber pengumpulan materi genetik sebaiknya agak berjauhan dengan maksud agar biji atau anakan yang dikumpulkan tidak hanya merupakan hasil perkawinan dari individuindividu yang dipilih tetapi merupakan hasil

105


perkawinan lebih dari sejumlah individuindividu pohon yang terpilih. 5. Implikasi pada program pemuliaan Penelitian yang terkait dengan keragaman genetik D. rumphii belum banyak dilakukan seperti pada jenis D. celebica. Meskipun demikian, hasil-hasil penelitian mengenai keragaman genetik D. celebica dapat dijadikan acuan dalam menyusun program pemuliaan D. rumphii. Hal tersebut karena tidak menutup kemungkinan dalam penelitian-penelitian keragaman genetik eboni yang dilakukan sebelumnya terjadi pencampuran materi antara D. celebica dan D. rumphii mengingat kedua jenis ini secara sepintas sangat mirip di alam.

Gambar 4.

Koleksi materi genetik D. rumphii di persemaian yang akan digunakan untuk pembangunan kebun konservasi ex situ.

Keragaman genetik D. rumphii yang masih tinggi pada populasi Bolaang Mongondow (He = 0,60) diharapkan dapat mendukung upaya pemuliaan jenis ini. Hal ini karena tidak semua jenis pohon memiliki korelasi antara keragaman pada penanda genetik dengan fenotipe untuk kebanyakan sifat-sifat penting secara ekonomi (Moran & Glaubitz, 2000). Contoh yang dapat dijadikan sebagai bahan pembelajaran dan evaluasi yaitu pada Acacia mangium yang menunjukkan adanya korelasi antara keragaman gentik dengan fenotipe, dimana pada populasi yang terisolasi (Seram & Sidei), memiliki variasi

106

Upaya-upaya dalam program pemuliaan D. rumphii sangat penting dan mendesak untuk segera dilakukan. Hal ini didasari dengan pertimbangan karena eboni D. rumphii merupakan jenis kayu komersil yang termasuk dalam “Kelompok Indah Satu” dalam penggelompokkan jenis kayu komersil (SK. Menhut Nomor : 163/Kpts-II/2003). Koleksi materi genetik D. rumphii dan pembangunan tegakan konservasi ex situ dari hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai populasi dasar dalam strategi pemuliaan pohon dan menjadi tempat menyimpan genotipegenotipe tertentu yang mungkin hilang akibat seleksi yang dilakukan pada program pemuliaan (Gambar 4).

genetik yang sangat kecil (Butcher et al., 1996) dan kedua populasi tersebut berdasarkan hasil uji provenans memiliki pertumbuhan yang paling lambat (Hardwood & Wiliam, 1992 dalam Hardiyanto, 2000). Demikian pula dengan jenis Cendana seperti dilaporkan Jones (2008), bahwa keragaman genetik Cendana dari India, Timor dan Northen Teritory di Kununurra (Australia Barat) menggunakan penanda nRFLP (Nuclear Restriction Fragment Length Polymorphysm), memiliki heterozygositas sangat rendah (Ho dan He = 0,04) yang berkorelasi dengan rendahnya variasi kandungan minyaknya. Dengan

Studi Keragaman Genetik Diospyros rumpii Bakhd di Sulawesi Utara Berdasarkan Penanda Isoenzim Julianus Kinho, Moh. Na‟iem dan Sapto Indrioko

demikian untuk D. rumphii masih dapat ditingkatkan kecepatan pertumbuhan dan kualitas kayu (strip atau garis yang terbentuk pada kayu teras) melalui program pemuliaan. Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI), kayu teras eboni yang memiliki strip (garis hitam) lebih dari 10 strip pada lebar bidang radial 10 cm, merupakan kualitas utama (Hendromono & Allo, 2008). Keragaman genetik D. rumphii yang terdistribusi lebih banyak didalam populasi (91,24%) daripada antar populasi (8,76%) berarti seleksi individu yang akan dilibatkan dalam program pemuliaan lebih banyak diambil dari dalam populasi. Karakter penting yang dimuliakan minimal cukup dikendalikan oleh faktor genetik dan memiliki nilai ekonomi (Zobel & Talbert, 1984). Kualitas kayu teras adalah karakter penting yang dikendalikan oleh faktor genetik, sehingga karakter ini yang menjadi kriteria dalam melakukan seleksi. Peningkatan variasi genetik pada generasi selanjutnya membutuhkan infusi materi genetik dari populasi atau provenans lainnya, sehingga seleksi dapat dilakukan secara lebih intensif (White, 1987). Materi infusi juga dapat dilakukan melalui persilangan dengan jenis lain yang masih dalam satu marga yang sama.

IV. KESIMPULAN Total keragaman genetik D. rumphii dari empat populasi yang diamati sebesar 0,64. Keragaman genetik tersebut sebagian besar terdistribusi didalam populasi yaitu sebesar 91,24 % dan sisanya 8,76 % terdistribusi antar populasi. Terdapat tiga klaster yang menunjukkan hubungan kekerabatan diantara populasi-populasi tersebut yaitu populasi Bitung dan Bolaang Mongondow membentuk klaster pertama, populasi Talise membentuk klaster kedua dan populasi Talaud membentuk klaster ketiga. Nilai indeks fiksasi pada setiap populasi dan lokus yang diamati bernilai positif mengindikasikan bahwa pada semua

populasi yang diteliti meskipun memiliki keragaman genetik yang terdistribusi sebagian besar didalam populasi, namun terlihat adanya indikasi terjadi pengurangan heterozigositas. DAFTAR PUSTAKA Alrasyid, H. (2002). Kajian Budidaya Pohon Eboni. Berita Biologi, 6(2). Bogor: Agustus 2002. Bogor: Puslit Biologi-LIPI. Butcher, P. A., Moran, G. F., & Perkins, H. D. (1996). Genetic Resources and Domestication of Acacia mangium. In M. J. Dieters, A. C. Matheson, D. G. Nikles, C. E. Hardwood, & S. M. Walker (Eds.). Tree Improvement for Sustainable Tropical Forestry. Quensland, Australia: Proc. QFRI-IUFRO Conf. Caloundra, Quensland, Australia. Center for Plant Conservation. (1991). Genetic Sampling Guidelines For Conservation Collection of Endangered Plants. In D. A. Falk, & K. E, Holsinger (Eds.). Genetics and Conservation of Rare Plants. New York: Oxford University Press. Departemen Kehutanan. (2003). Surat Keputusan Menteri Kehutanan Nomor: 163/KptsII/2003 Tanggal 26 Mei 2003 tentang Pengelompokan Jenis Kayu Sebagai Dasar Pengenaan Iuran Kehutanan. Departemen Kehutanan, Indonesia. Hamrick, J. L. (1993). Genetic Diversity and Conservation in Tropical Forest. In R. M. Drysdale., S. E. T. John, & A. C. Yasa (Eds). Proceeding of The ASEAN-Canada Symposium On Genetic Conservation and Production of Tropical Tree Seed., 1-9 ASEAN-Canada Forest Tree Seed Centre, Muaklek, Saraburi, Thailand. Hamrick, J. L., & Godt, M. J. W. (1989). Isozyme and The Analysis of Genetik Structure In Plant Population. In D. E. Soltis, & P. S. Soltis (Eds.). Isozyme in Plant Biology. Oregon: Dioscoridos Press. Hardiyanto, E. B. (2000). Genetik dan Strategi Pemuliaan Acacia mangium. Dalam Prosiding Seminar Nasional Silvikultur 1999,. Peluang dan Tantangan Menuju Produktifitas dan Kelestarian Sumberdaya Hutan Jangka Panjang. Yogyakarta: Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Haryjanto, L. (2009). Keragaman Genetik Cendana (Santalum album Linn.) Dari Kepulauan Nusa Tenggara Timur Di Kebun Konservasi Ex Situ Watusipat, Gunung Kidul Dan Ras

107


Lahan Wanagama. (Tesis tidak diterbitkan). Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Nei, M. (1972). Genetic Distance Between Population. American Naturalist, 106, 283292.

Hendromono & Allo, M. K. (2008). Konservasi Sumberdaya Genetika Eboni Di Sulawesi Selatan. Info Hutan, V(2). 177-187.

Nei, M. (1973). Analysis of Genetic Diversity in Subdivided Population. Proceeding of The National Academy of Science. USA.

Indrioko, S. (1996). Studi Variasi Genetik Pinus merkusii Jungh. Et de Vriese di Pulau Jawa dengan Metode Analisis Isozym. (Tesis tidak diterbitkan). Fakultas Kehutanan, UGM, Yogyakarta.

Nei, M. (1987). Moleculer Evolutionary Genetics. New York: Columbia University Press.

Jones, C. G. (2008). The Best of Santalum album: Essentiaal Oil Composition, Biosynthetis and Genetic Diversity in The Australian Tropical Sandalwood Collection. (Thesis). Faculty of Natural and Agriculture Science, The University of Western Australia. Kinho, J. (2014). Status dan Strategi Konservasi Eboni (Diospyros rumphii Bakh.) Di Sulawesi Utara. Dalam Seminar Nasional Biodiversitas V, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, 6 September 2014. Surabaya. Lee, S.L., Kevin, K. S., Leng-Guan Saw, Norwati, A., Salwana, M. H. S., Chai-Ting Lee, & Norwati, M. (2002). Population Genetics of Intsia palembanica (Leguminosae) and Genetic Conservation of Virgin Jungle Reserve in Peninsular Malaysia. American Journal of Botany, 89(3), 447-459. Lestyaningsih, I., M. Nai‟em, & Winarni, W. W. (2005). Keragaman Genetik Konservasi ExSitu Meranti Merah (Shorea leprosula Miq.) Populasi Sumatera Berdasarkan Analisis Isozim. Dalam Prosiding Peran Konservasi Sumberdaya Genetik. 26-27 Mei. ITTO dan Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Martawijaya, A., & Kartasujana, I. (1977). Ciri Umum, Sifat dan Kegunaan Jenis-Jenis Kayu Indonesia. Publikasi Khusus Lembaga Penelitian Hasil Hutan, 41(22&23). Bogor. Moran, G. F., & Glaubitz, J. C. (2000). Genetic Tools: The Use of Biochemical and Molecular Markers. In A. Young, D. Boshier, & T. Boyle. (Eds.). Forest Conservation Genetics: Principles and Practice. Australia: CSIRO Publishing. Australia. Na‟iem, M. (2001). Genetic variation of Shorea leprosula Miq. In Three Population in Indonesia: Implication for Ex Situ Conservation. Buletin Kehutanan. Yogyakarta.

108

Restu, M. (2007). Keragaman Genetik Lima Provenansi Eboni (Diospyros celebica Bakh.) Untuk Pemuliaan Pohon dan Konservasi Genetik. (Disertasi tidak diterbitkan). Program Pascasarjana, Universitas Hasanuddin, Makassar. Seido, K. (1993). Manual of Isozyme Analysis. JICA and Directorate General of Reforestation and Land Rehabilitation, Ministry of Forestry in Indonesia, Jakarta. Sunaryo. (2002). Konservasi Eboni (Diospyros celebica Bakh.). Berita Biologi, 6(2). Bogor: Puslit Biologi-LIPI. White, T. L. (1987). A Conceptual Framework For Tree Improvement Programs. New Forest, 4, 325-342. Whitten, A. J., Mustafa, M., & Henderson, G. S. (1987). The Ecology of Sulawesi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Widyatmoko, A. Y. P. B. C. (2006). Strategi Konservasi Ulin Berdasarkan Informasi Keragaman Genetik. Dalam A.Y.P.B.C. Widyatmoko, & M. Susanto (Eds.). Prosiding Workshop Sehari Peran Litbang Dalam Pelestarian Ulin. pp. 141-148. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hutan Tanaman dan Tropenbos International Indonesia. Samarinda. Widyatmoko, A. Y. P. B. C., Nurtjahjaningsih, I. L. G., & Prastyono. (2011). Study On The Level Of Genetic Diversity of Diospyros celebica, Eusideroxylon zwagery and Michelia spp. Using RAPD Markers. ITTO Project PD 539/09 Rev.1 (F) in Coorporation with Center for Conservation and Rehabilitation Research and Development, Forestry Research and Development Agency, Ministry of Forestry. Bogor. Yeh, F.C. (2000). Population Genetics. In A. Young, D. Boshier, & T. Boyle (Eds.). Forest Conservation Genetics: Principle and Practice. CABI Publishing. Yudohartono, T. P. (2008). Studi Variasi Genetik Beberapa Populasi Merbau (Intsia bijuga O.Ktze) Menggunakan Penanda Isoenzim

Studi Keragaman Genetik Diospyros rumpii Bakhd di Sulawesi Utara Berdasarkan Penanda Isoenzim Julianus Kinho, Moh. Na‟iem dan Sapto Indrioko

dan Pemanfaatannya Dalam Program Konservasi Genetik. (Tesis tidak diterbitkan). Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Zobel, B., & Talbert, J. (1984). Applied Forest Tree Improvment. New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore: John Willey & Sons.

109


110

KERAGAMAN GENETIK DAN PERMUDAAN ALAM PUSPA (Schima wallichii (DC.) Korth.) DI TAMAN NASIONAL GUNUNG MERAPI PASCA ERUPSI TAHUN 2010 Genetic diversity and natural regeneration of Schima wallichii (DC.) Korth. in Gunung Merapi National Park post merapi eruption 2010 Bangun Baramantya1, Sapto Indrioko2, Lies Rahayu Wijayanti Faida2, Yayan Hadiyan3 1

Taman Nasional Gunung Merapi Jl. Kaliurang Km 22, Pakem, Sleman, Yogyakarta, Indonesia email: [email protected] 2

Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada Jl. Agro No. 1, Bulaksumur, Sleman, Yogyakarta, Indonesia 3 Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Jl. Palagan Tentara Pelajar Km. 15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta, Indonesia

Tanggal diterima: 18 Januari 2016, Tanggal direvisi: 16 Juni 2016, Disetujui terbit: 15 Desember 2016

ABSTRACT Schima wallichii (DC.) Korth. (puspa) is a native vegetation of Gunung Merapi National Park (GMNP). This species has an important function for soil and water conservation in GMNP area, especially in the area with high slope. Puspa is also one of prioritised species planted in the forest ecosystem restoration project of GMNP after 2010 volcano eruption. Information on genetic diversity and natural regeneration potential of each puspa stand groups is then very essential for the success of forest ecosystem restoration in GMNP. Genetic diversity parameters of puspa is assessed by isozyme analysis, while its natural regeneration is evaluated by vegetation analysis. Selection of samples on stand groups of puspa for genetic diversity and natural regeneration analysis is based on levels of vegetation damage (low and moderate) and the planting plots of ecosystem restoration area. The results showed that the stands with low damage level located at Gunung Malang and Mriyan have higher genetic diversity than those with moderate damage level (Balerante and Tlogolele). Stand with the highest genetic diversity is Gunung Malang, with the mean observed heterozigosities (Ho) of 0.284 and minimum fixation index value (FIS) of 0.0508. Stand in the Ecosystem Restoration Demonstration Plot has the lowest level of genetic diversity (Ho = 0.1936; FIS = 0.1127). Regarding natural regeneration potential, the stand group of Gunung Malang is the highest. Keywords: Schima wallichii, puspa, genetic variation, regeneration, restoration

ABSTRAK Puspa (Schima wallichii (DC.) Korth.) merupakan salah satu jenis tumbuhan khas pegunungan yang terdapat di kawasan Taman Nasional Gunung Merapi (TNGM). Jenis tersebut memiliki fungsi yang penting untuk konservasi tanah dan air, khususnya pada areal dengan topografi curam di kawasan TNGM. Selain itu, puspa juga merupakan salah satu jenis prioritas dalam kegiatan restorasi ekosistem TNGM pascaerupsi Merapi tahun 2010. Informasi mengenai keragaman genetik dan potensi permudaan alam kelompok-kelompok tegakan puspa di kawasan tersebut sangat bermanfaat untuk mendukung keberhasilan program restorasi di masa mendatang. Penilaian parameter keragaman genetik telah dilakukan melalui analisis isozim, sedangkan permudaan alam dievaluasi melalui analisis vegetasi. Pemilihan sampel untuk analisis keragaman genetik dan potensi permudaan alam dilakukan pada kelompok tegakan puspa berdasarkan tingkat kerusakan vegetasi (ringan dan sedang) dan tegakan hasil penanaman di area demplot restorasi ekosistem. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tegakan dengan tingkat kerusakan ringan berlokasi di Gunung Malang dan Mriyan memiliki keragaman genetik yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok tegakan dengan kerusakan sedang (Telogolele dan Balerante). Keragaman genetik tertinggi terdapat pada tegakan Gunung Malang, dengan nilai rata-rata heterozigositas observasi (Ho) sebesar 0,2843 dan nilai Indeks Fiksasi (F IS) yang mendekati 0 (0,0508). Kelompok tegakan yang memiliki keragaman genetik paling rendah adalah Demplot Restorasi Ekosistem, dengan nilai rata-rata Ho = 0,1936 dan FIS = 0,1127. Terkait dengan permudaan alam, kelompok tegakan puspa di Gunung Malang memiliki potensi yang paling tinggi. Kata kunci: Schima wallichii, puspa, keragaman genetik, permudaan, restorasi

111


I.

PENDAHULUAN

Erupsi Gunung Merapi tahun 2010 telah mengakibatkan gangguan ekosistem dan merusak beberapa tegakan species endemik di areal Taman Nasional Gunung Merapi (TNGM). Kawasan yang terdegradasi mencapai ± 2450 ha, dengan tingkat kerusakan vegetasi yang bervariasi (BTNGM, 2011). Hasil survey potensi tumbuhan menunjukkan bahwa di dalam kawasan TN Gunung Merapi ditemukan ± 154 jenis tumbuhan (BTNGM, 2016). Salah satu tegakan species khas Gunung Merapi yang terdampak oleh erupsi tersebut adalah puspa (Schima wallichii (DC.) Korth). Puspa merupakan jenis tumbuhan yang banyak digunakan untuk rehabilitasi hutan dan lahan karena peranannya dalam mengendalikan erosi serta untuk tujuan konservasi tanah dan air (Orwa et al., 2009). Oleh karena itu, tanaman tersebut juga digunakan dalam kegiatan restorasi ekosistem Gunung Merapi pasca erupsi. Merapi sebagai gunung berapi aktif, sebagaimana dilaporkan Sutomo (2013) setidaknya telah mengalami 83 kali letusan, berpeluang menjadi penyebab periodik adanya kerusakan ekosistem. Erupsi tersebut juga dapat secara langsung berdampak pada kerusakan permudaan dan merubah ukuran populasi puspa di TNGM. Akibatnya dinamika pertumbuhan kelompok tegakan puspa terganggu dan juga timbulnya damparan genetik (genetic drift) serta penurunan tingkat keragamannya. Oleh karena itu, informasi mengenai keragaman genetik dan potensi permudaan puspa menjadi sangat penting diketahui untuk mendukung keberhasilan restorasi ekosistem kawasan TNGM karena terkait dengan kemampuan adaptasi. Menurut Thomas et al., (2014) Bibit tanaman yang kurang sesuai dengan kondisi lingkungan area restorasi ekosistem dan teknik silvikuktur yang tidak tepat merupakan penyebab kegagalan beberapa kegiatan restorasi ekosistem.

112

Penelitian telah dilakukan untuk mengetahui keragaman genetik dan potensi permudaan alam kelompok-kelompok tegakan puspa pasca erupsi Gunung Merapi tahun 2010. II. BAHAN DAN METODE A.

Lokasi dan waktu penelitian

Penelitian ini dilaksanakan melalui dua tahapan, yaitu pengambilan data lapangan di kawasan TNGM dan analisis keragaman genetik di Laboratorium Pemuliaan Pohon Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada. Inventarisasi permudaan alam dilakukan di Tlogolele, Mriyan, Balerante dan Gunung Malang, sedangkan pengambilan sampel daun untuk analisis keragaman genetik dilakukan selain di 4 lokasi tersebut di atas, juga di Demplot Restorasi Ekosistem Kalikuning. Pelaksanaan penelitian dilakukan bulan Mei Juni 2015. B.


1. Bahan Bahan dalam penelitian ini adalah tumbuhan puspa pada tegakan dengan tingkat kerusakan ringan dan sedang di lokasi pasca erupsi tahun 2010, serta tumbuhan puspa yang ditanam melalui kegiatan restorasi ekosistem TNGM. Bahan untuk analisis isozim di laboratorium menggunakan bagian daun dari pohon puspa. 2. Alat Alat yang digunakan dalam pengambilan data lapangan meliputi : Peta Kawasan Taman Nasional Gunung Merapi, Peta Kerusakan Vegetasi Kawasan Taman Nasional Gunung Merapi Pascaerupsi Merapi Tahun 2010, alat tulis, tally sheet,rollmeter, GPS (Global Positioning System), kamera digital dan software ArcGIS 10.1.Peralatan yang digunakan dalam pengambilan sampel untuk analisis isozim meliputi gunting, plastik klip, kertas label, ice box, dan ice pack.

Keragaman Genetik dan Permudaan Alam Puspa (Schima wallichii (DC.) Korth.) di Taman Nasional Gunung Merapi Pascaerupsi Tahun 2010 Bangun Baramantya, Sapto Indrioko, Lies Rahayu, Wijayanti Faida, dan Yayan Hadiyan

C.

Metode pengamatan

D.

Survei lapangan dan pemetaan dilakukan untuk mengetahui sebaran kelompok-kelompok tegakan puspa di kawasan TNGM pascaerupsi Gunung Merapi tahun 2010. Pengelompokan tegakan puspa dirancang dengan mengacu pada kriteria kerusakan kawasan menurut BTNGM (2011) yaitu kerusakan ringan (vegetasi relatif utuh pada areal terdampak erupsi), sedang (vegetasi tidak utuh, masih terdapat sisa organ tanaman pada areal terdampak awan panas) dan kerusakan berat (areal terdampak awan panas dan tidak ada vegetasi tersisa). Lokasi kelompok tegakan yang diamati ditetapkan setelah data lapangan ditampalkan (overlay) dengan Peta Kerusakan pasca erupsi Gunung Merapi tahun 2010 (Lampiran 1). Selanjutnya pada setiap kelompok tegakan puspa dilakukan pengambilan sampel untuk keperluan analisis keragaman genetik dan analisis vegetasi. Sampel penelitian hanya dipilih pada kawasan dengan tingkat kerusakan ringan dan tingkat kerusakan sedang, sementara pada kawasan dengan tingkat kerusakan berat tidak dilakukan, karena tidak adanya vegetasi target yang tersisa pada kawasan tersebut.

Tabel 1.

Tingkat Kerusakan Ringan Ringan Sedang Sedang

Luas (ha) 4,32 4,95 0,38 3,36

Jumlah Petak Ukur 5 5 6 5

Kondisi riil fisik kawasan kelompok tegakan Balerante di dominasi oleh Acacia deccuren sehingga hanya dijumpai sedekit puspa. Oleh karena itu, ketika Petak Ukur dibuat pada kelompok tegakan dengan luas 0,38 ha (IS 5%), sample diperoleh setelah dibuat PU ke-6.

Luas masing-masing kelompok tegakan dan jumlah plot yang dibuat,dapat dilihat pada Tabel 1. E.

Rancangan yang digunakan dalam pengambilan sampel tanaman untuk analisis keragaman genetik puspa mengacu pada The Centre for Plant Conservation dalam Haryjanto (2009) yaitu sebanyak 10 – 50 individu per populasi. Jumlah sampel yang diambil sebanyak 20 individu dari setiap kelompok tegakan yang terbagi kedalam tingkat kerusakan ringan 2 lokasi dan tingkat kerusakan sedang 2 lokasi, dan demplot restorasi ekosistem1 lokasi. Pemilihan sampel tanaman dilakukan secara acak. Pohon puspa yang diambil sampel daunnya ditandai dan dicatat nomor pohonnya. Menurut Seido (1993) sampel daun yang diambil berupa daun yang masih muda dan diambil dari bagian ujung percabangan. Metode pengambilan sampel untuk analisis vegetasi pada kelompok tegakan puspa dilakukan dengan kombinasi jalur dan garis berpetak. Ukuran petak ukur (PU) yang digunakan yaitu: 20 m x 20 m untuk tingkat pohon, 10 m x 10 m untuk tingkat tiang, 5 m x 5 m untuk tingkat sapihan dan 2m x 2 m untuk tingkat semai. Intensitas sampling yang digunakan sebesar 5%, sehingga jumlah plot yang dibuat pada masing-masing kelompok tegakan berkisar antara 5 – 6 plot.

Luas Masing-masing Kelompok Tegakan dan Jumlah Petak Ukur

Kelompok Tegakan Gunung Malang Mriyan Balerante Tlogolele Catatan :

Rancangan

Analisis data

1. Analisis keragaman genetik Penentuan

pola

keragaman

genetik

kelompok tegakan puspa dilakukan dengan analisis isozim secara bertahap dengan mengikuti prosedur elektroforesis gel polyacrilamide vertikal (Seido, 1993). Referensi hasil penelitian keragaman genetik terkait puspa sangat terbatas, sehingga analisis isozim dilakukan dengan pengujian awal

113


menggunakan 6 sistem enzim yaitu : EST (Esterase), DIA (Diaphorase), POD (Peroxidase), 6-PG (6-Phosphogluconate Dehydrogenase), SHD (Shikimate Dehydrogenase) dan GOT (Glutamate Oxaloacetate Transaminase). Beberapa parameter keragaman genetik yang dihitung meliputi : Persentase Lokus Polimorfik (PLP), Rerata Jumlah Alel per Lokus (A/L), Jumlah Alel Efektif per Lokus (v), Heterozigositas Observasi (Ho), Heterozigositas Harapan (He) dan Indeks Fiksasi (FIS). 2. Analisis vegetasi Analisis vegetasi tumbuhan puspa dilakukan untuk mengetahui potensi permudaan alam dari masing-masing kelompok tegakan puspa. Penghitungan jumlah individu puspa dilakukan pada masingmasing tingkatan pertumbuhan, yaitu: semai (seedling), sapihan (sapling), tiang (pole) dan pohon (tree). Kriteria untuk tingkatan pertumbuhan yang diamati pada masingmasing petak ukur didasarkan sistem silvikultur Tebang Pilih Tanam Indonesia (1993) sebagai berikut : - semai: tumbuhan berkayu yang mempunyai tinggi kurang dari 1,5 m; - sapihan: tumbuhan berkayu yang mempunyai tinggi lebih dari 1,5 m dan memiliki diameter batang kurang dari 10 cm; - tiang: tumbuhan berkayu yang memiliki diameter batang antara 10 – 20 cm; - pohon: tumbuhan berkayu yang memiliki diameter batang lebih dari 20 cm. Parameter yang dihitung untuk menggambarkan potensi permudaan alam puspa adalah kerapatan (densitas) dan frekuensi pada masing-masing kelompok tegakan puspa. Kerapatan dan frekuensi puspa

114

pada masing-masing kelompok tegakan dihitung mengacu Randal (1978)sebagai berikut : Kerapatan=

Frekuensi=


Keragaman genetik

1. Interpretasi pola berkas, jumlah lokus dan jumlah alel Berdasarkan hasil proses elektroforesis terhadap 6 sistem enzim, pola berkas yang dihasilkan dapat diklasifikasikan menjadi 3, yaitu: 1) sistem enzim yang menghasilkan pola berkas yang polimorfik dan konsisten (DIA, EST dan POD), 2) sistem enzim yang menghasilkan pola berkas polimorfik namun tidak konsisten (SHD), dan 3) sistem enzim dengan pola berkas yang monomorfik (GOT dan 6PG). Sistem enzim yang digunakan dalam analisis keragaman genetik lebih lanjut adalah sistem enzim dengan pola berkas yang polimorfik dan konsisten, yaitu: DIA, EST dan POD sebagaimana ditunjukkan Gambar 1. Jumlah alel dan kedudukan RF (relative value to the bromophenol blue front) untuk masingmasing lokus disajikan Tabel 2. 2. Frekuensi alel Hasil analisis isozim dan pengamatan gel dengan 3 sistem enzim yang digunakan (Tabel 2) menunjukkan frekuensi dan distribusi penyebaran alel pada 8 lokus polimorfik dari 5 kelompok tegakan puspa (Tabel 3).


(a) DIA

(b) EST

(c) POD

Gambar 1. Pola berkas sistem enzim yang bersifat polimorfik dan konsisten Tabel 2.

Jumlah alel dan kedudukan RF masing-masing lokus

Sistem Enzim DIA* EST*

GOT POD* SHD PG

Zona Dia-1 Dia-2 Est-1 Est-2 Est-3 Est-4 Est-5 Got-1 Pod-1 Pod-2 Shd-1 6PG-1

Lokus Dia-1 Dia-2 Est-1 Est-2 Est-3 Est-4 Pod-1 Pod-2 Shd-1 -

Jumlah Alel 2 2 1 2 2 2 4 1 2 2 2 1

a 27 59 28 42 54 59 71 56 20 40 59 39

RF Masing-masing Alel (%) b c 31 64 46 57 65 73 78 22 43 64 -

d 82 -

Keterangan: *=sistem enzim dengan pola berkas polimorfik dan konsisten Tabel 3.

Frekuensi dan distribusi penyebaran alel pada masing-masing kelompok tegakan Kelompok Tegakan

Lokus Dia-1 Dia-2 Est-1 Est-2 Est-3 Est-4

Pod-1 Pod-2

Alel a b a b a b a b a b a b c d a b a b

Tlogolele

Balerante

Gunung Malang

Mriyan

Demplot Restorasi

0,7857 0,2143 0,3889 0,6111 0,8500 0,1500 0,8500 0,1500 0,9211 0,0789* 0,0667* 0,4000 0,5333 0,0000** 0,0500* 0,9500 0,4000 0,6000

0,6579 0,3421 0,0250* 0,9750 0,7941 0,2059 0,8500 0,1500 0,2353 0,7647 0,1250 0,5500 0,2250 0,1000 0,0500* 0,9500 0,6111 0,3889

0,4118 0,5882 0,0250* 0,9750 0,5625 0,4375 0,9722 0,0278* 0,0714* 0,9286 0,0294* 0,5000 0,2647 0,2059 0,0278* 0,9722 0,5588 0,4412

0,8000 0,2000 0,3500 0,6500 0,7105 0,2895 0,9333 0,0667* 0,1111 0,8889 0,0000** 0,5278 0,1389 0,3333 0,0313* 0,9688 0,3750 0,6250

0,8462 0,1538 0,0500* 0,9500 0,8421 0,1579 1,0000 0,0000** 0,3824 0,6176 0,0667* 0,6667 0,2000 0,0667* 0,0789* 0,9211 1,0000 0,0000**

Keterangan: *=alel langka (rare alleles), ** = alel yang hilang (missing alleles)

Berdasarkan Tabel 3 di atas, dapat diidentifikasi beberapa alel langka pada lokus tertentu di dalam masing-masing kelompok

tegakan puspa. Definisi alel langka adalah alel dengan frekuensi kurang dari 0,1 (Brown & Brigs, 1991). Pada masing-masing kelompok

115


tegakan tidak ditemukan adanya private allele, yaitu alel yang hanya ditemukan pada lokus dan kelompok tegakan tertentu. Alel langka (a,b) ditemukan pada semua kelompok tegakan yang bervariasi menurut jenis lokusnya. Khusus pada lokus Pod-1, alel langka „a‟ terdapat pada semua kelompok tegakan. Penyebab langkanya beberapa alel kemungkinan karena rendahnya tingkat fitness pada kondisi lingkungan saat ini, sehingga kurang mampu beradaptasi dan menyebabkan frekuensinya semakin turun. Jika kondisi ini dibiarkan tanpa campur tangan manusia, maka pada generasi berikutnya sangat mungkin alel ini akan hilang akibat damparan genetik secara random (genetic drift) dan atau seleksi. Tabel 4.

3. Parameter keragaman genetik kelompok tegakan puspa Hasil perhitungan parameter keragaman genetik pada masing-masing kelompok tegakan puspa dapat dilihat pada Tabel 4.

Parameter keragaman genetik berdasarkan kelompok tegakan

Kel. Tegakan Tlogolele Balerante Gunung Malang Mriyan Demplot Restorasi Rata-rata

A/L 2,1 2,3 2,3 2,1 2,0 2,2

v 1,5655 1,6139 1,6190 1,5981 1,3639 1,5521

Pada Tabel 4 terlihat bahwa rata-rata jumlah alel per lokus (A/L) untuk semua kelompok tegakan adalah 2,2. Kelompok tegakan dengan rata-rata jumlah alel per lokus paling tinggi adalah Balerante dan Gunung Malang sebesar 2,3. Rata-rata jumlah alel per lokus yang paling rendah terdapat pada kelompok tegakan Demplot Restorasi yaitu 2,0. Rata-rata jumlah alel efektif per lokus (v) untuk semua kelompok tegakan sebesar 1,5521. Kelompok tegakan dengan rata-rata jumlah alel efektif per lokus yang paling tinggi adalah Gunung Malang (1,6190) dan yang terendah adalah Demplot Restorasi Ekosistem (1,3639). Rerata jumlah alel efektif per lokus sebesar 1,5521 lebih rendah dibandingkan jumlah alel aktual per lokus sebesar 2,2. Hal ini menunjukkan bahwa di dalam kelompokkelompok tegakan terdapat sejumlah alel yang memiliki frekuensi lebih rendah dan memiliki sedikit kontribusi dalam mempengaruhi variasi

116

Sedangkan, alel yang hilang (missing alel) ditemukan di kelompok tegakan puspa Mriyan (Est-2 dan Pod-2), dan di kelompok tegakan puspa Restorasi (Est 4). Hal ini mengindikasikan bahwa telah terjadi genetic drift yang berdampak pada hilangnya alel-alel tertentu secara random, sehingga lokus Pod-2 dan Est-2 yang awalnya merupakan lokus polimorfik berubah menjadi monomorfik.

PLP(%) 100 100 100 100 75 95

Ho 0,2663 0,2751 0,2843 0,2782 0,1936 0,2595

He 0,3242 0,3290 0,2995 0,3286 0,2182 0,2999

FIS 0,1786 0,1638 0,0508 0,1534 0,1127 0,1347

genetik. Selain itu, alel efektif yang lebih rendah dari alel aktual mengindikasikan terjadinya perubahan frekuensi alel dengan jumlah yang semakin berkurang. Perubahan tersebut terjadi karena adanya mutasi, seleksi, migrasi maupun random genetic drift (Crowder, 1997; Yeh, 2000; Finkeldey, 2005). Nilai heterozigositas observasi (Ho) dan heterozigositas harapan (He) yang diperoleh merupakan gambaran besarnya keragaman genetik di dalam kelompok tegakan. Kelompok tegakan puspa di area Demplot Restorasi Ekosistem TNGM memiliki nilai rata-rata heterozigositas observasi (Ho) yang paling rendah bila dibandingkan dengan kelompok tegakan lainnya, yaitu sebesar 0,1936. Kelompok tegakan yang memiliki nilai heterozigositas observasi terbesar adalah Gunung Malang (Ho = 0,2843), kemudian diikuti oleh kelompok tegakan Mriyan (Ho = 0,2782), Balerante (Ho = 0,2751) dan


Tlogolele (Ho = 0,2663). Nilai rata-rata Ho untuk semua kelompok tegakan adalah 0,2595, sedangkan rata-rata heterozigositas harapan adalah 0,2999. Pada semua kelompok tegakan, nilai heterozigozitas observasinya lebih kecil dari heterozigozitas harapan, yang merupakan indikasi adanya kecenderungan penurunan heterozigositas pada masing-masing kelompok tegakan. Rata-rata nilai heterozigositas observasi yang paling rendah pada kelompok tegakan Demplot Restorasi Ekosistem TNGM menunjukkan variasi genetik yang lebih kecil dibanding kelompok tegakan lainnya. Rendahnya variasi genetik puspa pada kelompok tegakan Demplot Restorasi Ekosistem diduga disebabkan oleh sumber benih yang digunakan untuk menanam hutan tersebut memiliki variasi genetik yang lebih terbatas (basis genetik sempit). Hal tersebut diperkuat dengan laporan BTNGM (2011) bahwa bibit puspa yang digunakan untuk penanaman demplot restorasi ekosistem hanya dari wilayah Purwokerto. Berdasarkan perhitungan indeks fiksasi (koefisien inbreeding) pada masing-masing kelompok tegakan, rata-rata indeks fiksasi untuk semua kelompok tegakan adalah 0,1347. Nilai indeks fiksasi yang paling mendekati 0 terdapat pada kelompok tegakan Gunung Malang (FIS = 0,0508). Hal tersebut menunjukkan kecenderungan perkawinan antar individu puspa yang terjadi secara random pada kelompok tegakan tersebut. Sementara itu, nilai indeks fiksasi pada 4 kelompok tegakan lainnya relatif tinggi yang berarti probabilitas kawin kerabat (inbreeding) yang lebih besar. Menurut Frankham et al., (2002), pada populasi yang mengalami pengurangan ukuran secara drastis, tingkat terjadinya inbreeding dalam populasi tersebut akan semakin tinggi. Tingginya perkawinan kerabat akan menghasilkan fenomena depresi silang dalam yang berdampak pada penurunan vigor, ukuran, laju pertumbuhan, dan atau tingkat fertilitas yang disebabkan oleh semakin

meningkatnya homozigot pada biji-biji hasil perkawinannya. 4. Pertimbangan Keragaman Genetik dalam Restorasi Ekosistem TNGM Rendahnya variasi genetik puspa pada demplot restorasi ekosistem dapat berakibat pada rendahnya tingkat survival dan kemampuan reproduksi alami puspa pada kelompok tegakan tersebut. Dalam jangka panjang, kelompok tegakan tersebut diprediksi kurang mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang selalu berubah, terutama akibat aktivitas vulkanik Gunung Merapi. Salah satu hal penting yang harus diperhatikan dalam pelaksanaan program restorasi ekosistem hutan adalah pemilihan pohon induk untuk bahan pembuatan bibit tanaman. Menurut Bulgarella et al., (2007), cara pengunduhan benih/biji yang dilakukan tidak secara acak dan terbatas pada beberapa pohon induk saja merupakan penyebab utama rendahnya keragaman genetik dari tegakan yang ditanam dalam suatu proyek restorasi ekosistem hutan. Pengumpulan materi reproduksi (benih/biji) dari pohon induk yang terbatas pada beberapa individu saja akan menghasilkan populasi dengan ukuran populasi efektif yang kecil, memperbesar peluang terjadinya inbreeding dan penurunan potensi evolusi adaptif pada populasi tersebut (Blakesley et al., 2004). B.

Potensi permudaan alam

Hasil analisis vegetasi yang dilakukan untuk mengetahui kerapatan dan frekuensi puspa di 4 kelompok tegakan dapat dilihat pada Tabel 5. Berdasarkan Tabel 5, kelompok tegakan yang memiliki potensi permudaan alam paling tinggi adalah kelompok tegakan Gunung Malang. Kerapatan semai pada kelompok tegakan tersebut cukup tinggi (15.000/ha), dengan komposisi komponen permudaan alam yang lengkap baik berupa semai, sapihan, tiang dan pohon. Frekuensi semai pada

117


kelompok tegakan Gunung Malang sebesar 0,8 menunjukkan sebaran semai yang cukup Tabel 5.

Rekapitulasi kerapatan dan frekuensi masing-masing kelompok tegakan

Kelompok Tegakan Tlogolele Balerante Gunung Malang Mriyan

semai 500 0 15.000 834

Kerapatan (N/ha) sapihan tiang pohon 0 50 110 0 0 200 (trubusan) 240 175 205 737 21 88

Adanya gangguan terhadap proses permudaan alam puspa dapat dilihat pada kelompok tegakan dengan tingkat kerusakan sedang, yaitu kelompok tegakan Tlogolele dan Balerante. Pada kedua kelompok tegakan tersebut, terdapat satu atau beberapa tingkatan hidup yang tidak ditemukan. Untuk kelompok tegakan Tlogolele, dari 5 petak ukur yang dibuat di lokasi ini, tidak ditemukan individu puspa dengan tingkat sapihan. Sementara itu, untuk kelompok tegakan Balerante, individu puspa yang ditemukan di dalam petak ukur di lokasi ini adalah hasil pertumbuhan dari trubusan akar pohon puspa yang telah tumbang karena terkena awan panas Gunung Merapi. Meski demikian, tidak semua pohon puspa yang telah tumbang mampu membentuk trubusan. Hal ini terlihat dari nilai frekuensi yang rendah yaitu 0,40. Kecukupan jumlah permudaan alam baik pada fase semai, sapihan dan tiang dalam suatu tegakan hutan merupakan gambaran potensi permudaan alam tegakan tersebut. Berdasarkan kriteria dalam sistem silvikultur Tebang Pilih Tanam Indonesia (1993), jumlah permudaan alam dikategorikan cukup apabila di dalam petak ukur 20 x 20 m terdapat minimal 1 pohon inti (25 pohon/ha), 2 tiang untuk petak ukur 10 x 10 m (200 batang/ha), 4 sapihan untuk petak ukur 5 x 5 m (1.600 batang/ha) dan 8 semai untuk petak ukur 2 x 2 m (20.000 batang/ha). Proses permudaan alam puspa pada kelompok tegakan dengan tingkat kerusakan sedang, yaitu kelompok Tlogolele dan

118

merata di lokasi tersebut.

semai 0,2 0 0,8 0,17

Frekuensi sapihan tiang 0 0,8 0 0 0,6 1 0,67 0,67

pohon 1 0,40 0,8 1

Balerante, diduga terganggu oleh erupsi Gunung Merapi pada tahun 2010. Pada kelompok tegakan Tlogolele, kerapatan semai alami puspa cukup rendah yaitu 500 batang/ha, bahkan pada kelompok tegakan tersebut tidak ditemukan individu puspa hasil permudaan alam dengan tingkat sapihan. Pada kelompok tegakan Balerante, tidak ditemukan individu puspa hasil permudaan alam pada tingkat semai, sapihan maupun tiang. Kelompok tegakan puspa yang mengalami kerusakan ringan akibat erupsi Merapi tahun 2010, yaitu kelompok tegakan Gunung Malang dan Mriyan, menunjukkan potensi permudaan alam yang lebih baik. Pada kedua kelompok tegakan tersebut, dapat ditemukan individu hasil permudaan alam secara lengkap dari tingkat hidup semai, sapihan hingga tiang. Tingginya kerapatan semai pada kelompok tegakan Gunung Malang (15.000 batang/ha) tidak diikuti dengan peningkatan kerapatan sapihan dan tiang secara proporsional. Kondisi kerapatan semai alami yang tinggi tersebut menyebabkan tingkat kompetisi antar semai alami yang tinggi dalam memperebutkan cahaya dan unsur hara, sehingga semai alami yang mampu berkembang menjadi individu dengan tingkat sapihan dan tiang menjadi terbatas. C.

Implikasi pada konservasi sumberdaya genetik

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa keragaman genetik pohon puspa di Taman Nasional Gunung Merapi masih cukup tinggi. Meskipun demikian, pada lokasi ini terdapat


distribusi alel yang tidak merata, yaitu adanya beberapa alel dengan frekuensi yang tinggi sementara sejumlah alel lain memiliki frekuensi yang cukup rendah (alel langka) dan bahkan tidak ditemukan suatu alel dalam lokus tertentu (missing alleles). Keberadaan alel langka dalam kelompok tegakan tersebut perlu untuk dipertahankan agar tujuan pelestarian keragaman genetik kelompok tegakan puspa dapat dicapai. Pohon-pohon puspa yang memiliki alel langka dalam suatu kelompok tegakan perlu dipantau pada saat mulai musim pembungaan agar proses reproduksi generatifnya dapat berjalan dengan baik. Pohon puspa yang memiliki alel langka dan mampu berbunga namun hanya menghasilkan benih yang terbatas perlu dibantu penyerbukannya secara terkendali (controlled pollination). Pohon puspa yang memiliki alel langka dan sama sekali tidak mampu berbunga, maka perlu dilakukan upaya perbanyakan secara vegetatif. Dalam sistem zonasi kawasan TNGM (2012), lokasi kelompok tegakan Gunung Malang dan Balerante berada dalam zona rimba. Kelompok tegakan Mriyan termasuk ke dalam zona pemanfaatan, sedangkan kelompok tegakan Tlogolele berada dalam zona tradisional. Kelompok tegakan Gunung Malang yang memiliki keragaman genetik tertinggi serta jumlah permudaan alam yang melimpah dapat dipertimbangkan untuk menjadi zona inti sehingga upaya perlindungan terhadap kelompok tegakan tersebut dapat ditingkatkan. Terkait dengan kegiatan restorasi ekosistem yang telah dilakukan pada periode 2011 – 2015, hasil analisis keragaman genetik menunjukkan rendahnya keragaman genetik dari tegakan yang ditanam di area Demplot Restorasi Ekosistem TNGM. Beberapa hal yang perlu dilakukan untuk kepentingan restorasi ekosistem TNGM di masa mendatang antara lain: i) pengumpulan informasi (identifikasi dan inventarisasi) distribusi populasi-populasi puspa di luar kawasan

TNGM, ii) pengukuran keragaman genetik pada populasi-populasi puspa yang terdapat di luar kawasan TNGM tersebut, iii) penentuan alternatif sumber materi genetik yang akan digunakan untuk restorasi ekosistem, iv) pengendalian aktivitas masyarakat yang mengancam kelestarian tegakan puspa. IV. KESIMPULAN DAN SARAN A.

Kesimpulan

Keragaman genetik puspa pada dua kategori kerusakan vegetasi pasca erupsi Merapi tahun 2010 yang diamati bervariasi. Kelompok tegakan puspa dengan tingkat kerusakan vegetasi ringan di Gunung Malang dan Mriyan memiliki keragaman genetik yang lebih tinggi dibandingkan pada kelompok tegakan dengan tingkat kerusakan sedang di Balerante dan Tlogolele. Keragaman genetik puspa terendah berada pada tegakan di demplot Restorasi Ekosistem. Komposisi permudaan puspa yang diamati bervariasi. Kelompok tegakan Gunung Malang merupakan kelompok tegakan dengan potensi permudaan yang paling tinggi. B.

Saran

Keragaman genetik puspa yang rendah pada Plot Restorasi Ekosistem TNGM perlu menjadi perhatian, terutama terkait kemampuannya dalam beradaptasi, tumbuh dan ketahanan terhadap hama penyakit. Disamping itu, infusi material genetik puspa dari tegakan Gunung Malang, yang memiliki keragaman genetik paling tinggi dengan potensi permudaannya terbaik, perlu menjadi program lanjutan untuk memperkaya keragaman genetik puspa pada plot restorasi. Bahkan, meningkatkan status zona rimba pada tegakan Gunung Malang untuk menjadi zona inti agar lebih aman pun sangat penting. UCAPAN TERIMA KASIH Diucapkan terima kasih kepada Ir. Edy Sutiyarto selaku Kepala Balai TNGM, Dr. Tri Atmojo selaku Kepala Sub Bagian Tata Usaha

119


Balai TNGM, Bapak Untung sebagai teknisi Laboratorium Pemuliaan Pohon Fakultas Kehutanan UGM, dan pihak-pihak lain yang membantu dalam pelaksanaan penelitian dan penyempurnaan tulisan ini. DAFTAR PUSTAKA Alrasyid, H. (2006). Workshop Nasional: Policy Option on the Conservation and Utilization of Ramin : Potensi Permudaan Alam di Areal Tegakan Tinggal Hutan Alam Ramin Campuran. Bogor. BTNGM, 2016. Potensi Tumbuhan TNGM diakses 17 november 2016 dari http://www.tngunungmerapi.org/potensitumbuhan-tngm. BTNGM. (2011). Rencana Restorasi Ekosistem Taman Nasional Gunung Merapi. Yogyakarta: Balai Taman Nasional Gunung Merapi. Departemen Kehutanan. (1993). Pedoman dan Petunjuk Teknis Tebang Pilih Tanam Indonesia (TPTI) pada Hutan Alam Daratan. Jakarta: Direktorat Jenderal Pengusahaan Hutan, Departemen Kehutanan. Blakesley, D., Pakkad, G., James, C., Torre, F., & Elliott, S. (2004). Genetic diversity of Castanopsis acuminatissima (BI.) A. DC. in northern Thailand and the selection of seed trees for forest restoration. New Forests, 27, 89 – 100. Brown, A.H.D., & Briggs, J. D. (1991). Sampling Strategies for Genetic Variation in Ex Situ Collections of Endangered Plant Species. pp 99–119. In D.A. Falk & K.E. Holsinger (Eds.), Genetics and Conservation of Rare Plants. New York: Oxford University Press. In Maile C. Neel & Michael P. Cummings. 2003. Effectiveness of Conservation Targets in Capturing Genetic Diversity. Conservation Biology, 17, 219-229. Bulgarella, C., Navascuez, M., Soto, A., Lora, A., & Fici, S. (2007). Narrow genetic base in forest restoration with holm oak (Quercus ilex L.) in Sicily. Ann. For. Sci, 64, 757 – 763. Finkelday, R. (2005). An Introduction to Tropical Forest Genetics. Institute of Forest Genetics and Forest Tree Breeding, Georg-AugustUniversity Gottingen, Busgenweg 2, D37077 Gottingen, Germany.

120

Frankham, R., Ballou, J.D., & Briscoe, D.A. (2002). Introduction to Conservation Genetics. New York: Cambridge University Press. Khanduri, V.P., Sharma, C.M., Kumar, K.S., & Ghildiyal, S.K. (2013). Annual variation in flowering phenology, pollination, mating system, and pollen yield in two natural populations of Schima wallichii (DC.) Korth. The Scientific World Journal, 2013. http://dx.doi.org/10.1155/2013/350157 Lamb, D., & Gilmour, D. (2003). Rehabilitation and Restoration of Degraded Forests. International Union for Conservation of Nature and Natural Resources and WWF. Switzerland. Orwa, C., Mutua, A., Kindt, R., Jamnadass, R., & Anthony, S. (2009). Agroforestry Database: a tree reference and selection guide version 4. diakses tanggal 3 Oktober 2014 dari http://www.worldagroforestry.org/sites/tree dbs/treedatabases.asp. Rajora, O. P., & Pluhar, S. A. (2002). Genetic diversity impacts of forest fires, forest harvesting, and alternative reforestation practices in black spruce (Piceamariana). Theor Appl Genet, 106, 1203 – 1212. Randal, R.E. (1978). Theories and Technique in Vegetation Analysis. Clarendon. Oxford: Oxford University Press. Seido, K. (1993). Manual of Isozyme Analysis. FTIP – No. 2. Japan International Cooperation Agency and Directorate General of Reforestation and Land Rehabilitation, Ministry of Forestry Indonesia. Sutomo. (2013). Ecological Succession on Volcanic Ecosystem of Mount Merapi Indonesia and Its Implication for Restoration. Bogor: Seameo Biotrop. Thomas, E., Jalonen, R., Loo, J., Boshier, D., Gallo, L., Cavers, S., ... Bozzano, M. (2014). Genetic consideration in ecosystem restoration using native tree species. Forest Ecology and Management, 33, 66 – 75. Van Steenis, C.G.G.J. (2006). Flora Pegunungan Jawa (J. A. Kartawinata, Trans.). Bogor: Yayasan Obor Indonesia. Yeh, F.C., 2000. Population Genetics. In A. Young, D. Boshier, & T. Boyle (Eds.) Forest Conservation Genetics Principle and Practice. Australia: CSIRO Publishing.


Lampiran 1. Peta lokasi tegakan puspa Taman Nasional Gunung Merapi pasca erupsi tahun 2010

121


122

PENINGKATAN GENETIK AKTUAL DAN INTERAKSI SUMBER BENIH X LOKASI TERHADAP KADAR 1,8 CINEOLE DAN RENDEMEN MINYAK PADA KAYUPUTIH Realized genetic gain and seed source x site interaction on 1.8 cineole content and oil yield of cajuput Noor Khomsah Kartikawati, Prastyono, dan Anto Rimbawanto Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Jl. Palagan Tentara Pelajar Km. 15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta, Indonesia e-mail: [email protected]

Tanggal diterima: 2 September 2016, Tanggal direvisi: 24 November 2016, Disetujui terbit: 15 Desember 2016

ABSTRACT Realized genetic gain of improved seed of cajuput from a breeding program and seed source x site interaction on the oil properties (1.8 cineole and oil yield) was evaluated through the establishment of genetic gain trials in two sites: Gunungkidul dan Ponorogo. Improved seed from two seed sources tested in the trials were first generation seedling seed orchard (SSO-1) and selected superior seed trees in the SSO-1 (SSO-2). As a control, unimproved seed from three seed sources: natural stands in Maluku (ST-1), plantation in Ponorogo (ST-2) and Gundih (ST-3) were also planted together in the trials. The genetic gain trials were established using a randomised complete clock design which consists of 5 tested seed sources, 20 tree-plot, 8 replicates and spacing of 3 x 3 m. The results of study showed that the realized genetic gain for the content of 1.8 cineole from SSO-2 over the controls ranged from 13.78% to 17.52% and the genetic gain of the oil yield ranged from 15.76% to 26,43%. Meanwhile the realized genetic gain for SSO-1 ranged from 2.07% to 5.42% and 10.15% to 20.30% for the content of 1.8 cineole and oil yield,respectively. The non-significance of seed source x site interaction indicates that all improved seed from the first-generation seedling seed orchard of cajuput in Paliyan are most likely to be adaptable to the varies site in Gunungkidul and Ponorogo while maintaining the high productivity in oil properties. Keywords: genetic gain trial, tree improvement, seedling seed orchard, oil properties

ABSTRAK Peningkatan genetik aktual benih unggul kayuputih hasil program pemuliaan dan interaksi sumber benih x lokasi terhadap sifat minyak (kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak) kayuputih dievaluasi melalui pembangunan plot uji peningkatan genetik di Gunungkidul dan Ponorogo. Benih unggul dari dua kebun benih diuji dalam plot ini, yaitu kebun benih generasi pertama (SSO-1) di Paliyan dan pohon-pohon superior di SSO-1 (SSO-2). Sebagai kontrolnya digunakan benih yang belum dimuliakan yaitu benih dari tegakan alam di Maluku (ST-1), tegakan di Ponorogo (ST-2) dan tegakan di Gundih (ST-3). Rancangan percobaan yang digunakan pada plot uji peningkatan genetik adalah rancangan acak lengkap berblok dengan 5 sumber benih, 20 tree-plot, 8 ulangan dan jarak tanam 3 x 3 m. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan genetik aktual pada kadar 1,8 cineole dari SSO-2 lebih baik dibandingkan kontrol sebesar 13,78% - 17,52% dan peningkatan genetik pada rendemen sebesar 15,76% - 26,43%. Sementara itu peningkatan genetik aktual dari SSO-1 sebesar 2,07% 5,42% untuk 1,8 cineole dan 10,15% - 20,30% untuk rendemen. Tidak terdapat beda nyata pada interaksi antara lokasi dan sumber benih yang diuji memberikan indikasi bahwa benih unggul dari dari kebun benih generasi pertama kayu putih di Paliyan dapat beradaptasi dengan baik pada lokasi Gunungkidul dan Ponorogo dengan tingkat produktivitas minyak yang stabil. Kata kunci: peningkatan genetik aktual, pemuliaan pohon, kebun benih semai, sifat minyak

I.

PENDAHULUAN

Melaleuca cajuputi subsp. cajuputi yang lebih dikenal dengan tanaman kayuputih tersebar secara alami di Australia bagian utara (Northern Teritory) dan barat (Western

Australia) serta bagian Timur Indonesia yaitu kepulauan Maluku yang mencakup Pulau Ambon, Pulau Seram, Pulau Buru dan pulaupulau kecil di sekitarnya serta pulau Timor (Craven & Barlow, 1997). Tanaman ini dikembangkan di Pulau Jawa pertama kali

123


tahun 1926 oleh Belanda dengan tujuan utama untuk reboisasi lahan kritis. Penanaman dilakukan dengan menggunakan benih yang diambil dari Pulau Buru (Doran, Rimbawanto, Gunn, B, & Nirsatmanto, 1998). Dalam perkembangannya tanaman ini selanjutnya dimanfaatkan sebagai bahan baku industri minyak kayuputih. Sebagian besar industri minyak kayuputih di Indonesia berasal dari hutan tanaman yang dikelola oleh Perum Perhutani dan Dinas Kehutanan dan Perkebunan Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta (Dishutbun DIY) serta dari tegakan alam di kepulauan Maluku yang dikelola oleh masyarakat setempat. Karena terdapat kesenjangan dalam penyediaan dan permintaan minyak kayuputih maka program pemuliaan kayuputih dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan produktifitas tanaman kayuputih. Program pemuliaan kayuputih telah dimulai sejak tahun 1998 oleh Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan bekerjasama dengan CSIRO Forestry and Forest Product Australia dan telah berhasil membangun kebun benih sebagai konversi dari uji keturunan generasi pertama (F-1) di Gunungkidul, Cepu dan Ponorogo. (Doran, et al., 1998). Program ini merupakan program pemuliaan kayuputih pertama di Indonesia. Potensi kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak pada kebun benih uji keturunan kayuputih generasi pertama di Paliyan, Gunungkidul secara berturut-turut sebesar 1,7% dan 50,8% (Susanto, Rimbawanto, Prastyono, & Kartikawati, 2008). Sedangkan pada kebun benih uji keturunan generasi pertama kayuputih di Ponorogo potensi 1,8 cineole sebesar 3,84% dan rendemen minyak sebesar 39,42%. Lebih lanjut estimasi peningkatan genetik pada kedua kebun benih uji keturunan tersebut berkisar antara 4,88 – 10% (kadar 1,8 cineole) dan 13,97 – 21% (rendemen minyak). Sementara itu besarnya rendemen dan kadar cineole dari pertanaman di Perum Perhutani dan Dinas Kehutanan dan

124

Perkebunan Daerah Istimewa Yogyakarta nilainya lebih rendah (sekitar 0,6-0,8%) dibanding hasil kebun benih. Untuk mengetahui besarnya peningkatan genetik dari benih unggul yang telah dihasilkan dari kebun benih maka perlu dilakukan pengujian peningkatan genetik (genetic gain trial) secara aktual dalam skala yang luas (Weng et al., 2008). Pembangunan plot uji peningkatan genetik ditujukan sebagai alat verifikasi peningkatan genetik yang diprediksi dari plot uji keturunan sebagai acuan untuk pengembangan dan penanaman benih unggul dalam skala operasional yang lebih luas. Hal ini diperlukan karena prediksi peningkatan genetik yang dihasilkan dari plot uji keturunan menggunakan jumlah tree-plot yang sedikit, sehingga hasilnya kurang akurat (Eldridge, Davidson, Harwood, & Van Wyk, 1993). Penelitian untuk mengetahui peningkatan genetik aktual dari benih unggul hasil pemuliaan tanaman juga telah dilaporkan pada beberapa jenis lainnya, misalnya pada Acacia mangium di Kalimantan Selatan dan Jawa Tengah (Nirsatmanto, Setyaji, & Wahyuningtyas, 2014), tanaman karet (Goncalves et al., 2009), Pseudotsuga menziesii di Oregon (St. Clair, Mandel, & Jayawickrama, 2004), coastal douglas-fir (Ye, Jayawickrama, & Clair, 2010), Pseudotsuga menziesii di Inggris (Stoehr, Bird, Nigh, Woods, & Yanchuk, 2010) dan Melaleuca alternifolia (Doran, Baker, Williams, & Southwell, 2006). Plot uji peningkatan genetik pada kayuputih telah dibangun tahun 2007 di 2 lokasi yaitu di Gunungkidul dan Ponorogo. Evaluasi terhadap sifat minyak (kadar 1,8 cineole dan rendemen) pada plot uji tersebut perlu dilakukan untuk mengetahui besarnya peningkatan genetik secara aktual. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya perolahan genetik aktual terhadap sifat minyak secara pada kayuputih hasil pemuliaan generasi pertama dan untuk mengetahui

Peningkatan Genetik Aktual dan Interaksi Sumber Benih X Lokasi terhadap Kadar 1,8 Cineole dan Rendemen Minyak pada Kayuputih Noor Khomsah Kartikawati, Prastyono, dan Anto Rimbawanto

yang dibangun di dua lokasi, yaitu di Gunungkidul dan Ponorogo. Diskripsi lokasi pembangunan uji disajikan pada Tabel 1. Plot uji peningkatan genetik kayuputih di Gunungkidul dan Ponorogo dibangun dengan menggunakan rancangan acak lengkap berblok atau randomised complete block design (RCBD) yang tersusun dari 5 sumber benih, 20 tree-plot, 8 ulangan dengan jarak tanam 3x3 m dan luas masing-masing plot uji adalah 0,72 hektar. Informasi asal benih masing-masing sumber benih disajikan pada Tabel 2.

interaksi sumber benih dengan lokasi uji yang berbeda. II. BAHAN DAN METODE A.

Bahan tanaman

Benih kayuputih dari lima sumber benih (dua sumber benih termuliakan, yaitu benih dari kebun benih kayuputih generasi pertama (SSO-1) di Paliyan dan pohon-pohon superior dari kebun benih generasi pertama (SSO-2), dan tiga sumber benih tidak termuliakan, yaitu tegakan alam di Maluku (ST-1), tegakan di Ponorogo (ST-2) dan Gundih (ST-3) diuji pada plot uji peningkatan genetik kayuputih Tabel 1.

Diskripsi lokasi pembangunan dan rancangan uji peningkatan genetik Letak geografis *)

Ketinggian tempat *)

Petak 93, Playen Gunung Kidul

7º58′59″ LS, 110º30′33″ BT

150-200 m dpl

Petak 41, RPH Sukun, Ponorogo

7º52′21″ LS, 111º33′15″ BT

260 m dpl

Lokasi

Curah hujan tahunan *) 1954 mm/th

2090 mm/th

Tipe Tanah *)

Tahun tanam

Asosiasi mediteran merah dan Grumusol

2007

Asosiasi mediteran coklat dan grumusol

2007

Rancangan RCBD, 5 sumber benih, 20 tree-plot 8 ulangan RCBD, 5 sumber benih, 20 tree-plot 8 ulangan

Keterangan: *) Sumber Gunung Kidul dalam angka 2008 dan 2009; Ponorogo dalam angka 2008 dan 2009

Tabel 2. Kode SSO-2 SSO-1 ST-1

ST-2 ST-3

B.

Sumber benih yang diuji pada plot uji peningkatan genetik di Gunungkidul dan Ponorogo Sumber Benih Kebun benih F-1 Paliyan, Gunungkidul Kebun benih F-1 Paliyan, Gunungkidul Tegakan alam di Kep. Maluku

Tegakan benih komersial di Ponorogo Tegakan benih komersialdi Gundih

Keterangan Pohon-pohon superior dengan IS > 2,5 Pohon induk benih dengan IS 1,163 Sumber provenan sebagai basis genetik yang digunakan pada kebun benih F-1 Paliyan, Gunungkidul Dibangun dengan menggunakan benih yang tidak dimuliakan Dibangun dengan menggunakan benih yang tidak dimuliakan

Pengumpulan data

Pengukuran terhadap sifat minyak (1,8 cineole dan rendemen) tanaman kayuputih

Letak geografi 7º58′571″LS 110º29′27″BT 7º58′57″LS 110º29′27″BT 1º12′ - 3º51′ LS 125º58′ - 128º48′ BT 7º52′02″LS 110º32′50″ BT 7º11′24″LS 110º54′41″ BT

pada uji peningkatan genetik dilaksanakan setelah tanaman berumur 2 tahun dengan menggunakan gas kromatografi di Balai Besar

125


Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Yogyakarta. Analisa sifat minyak dilakukan terhadap sampel daun dari semua pohon yang masih hidup di dalam plot uji Pada setiap pohon, sampel daun diambil dari tajuk bagian atas, tengah dan bawah kemudian dicampur hingga merata. Daun tersebut dikeringanginkan selama 5 hari sebelum dilakukan ekstraksi. Sebanyak ±1 gram daun kayuputih yang telah kering angin kemudian dipotong kecil-kecil, dimasukkan dalam botol McCartney dan dicampur dengan extraction solution (etanol dicampur dengan 0,22 % tetradecane sebagai standar internal) sampai seluruh daun tercelup, kemudian ditimbang berat aktual extraction solution yang dimasukkan. Dalam kondisi botol tertutup, sampel daun dan larutan tersebut dipanaskan dalam microwave oven hingga mendidih dan didiamkan selama 3 hari hingga seluruh minyak terekstraksi dari daun (Baker, G. R., Lowe, R. F., & Southwell, 2000). Sebanyak 2 ml larutan tersebut diambil untuk selanjutnya dilakukan analisis dengan gas kromatografi. Sebanyak ± 2 gram daun kayu putih yang identik dengan sampel daun yang diekstraksi tersebut ditimbang dan dikeringkan dalam oven dengan suhu 60oC selama 2 hari. Hal ini dilakukan untuk mengetahui berat kering daun. Berat kering daun ini digunakan untuk menentukan berat kering sampel daun yang diekstraksi. Analisis minyak dilakukan dengan menggunakan instrument gas kromatografi / Gas Chromatography (GC) merek Shimadzu GC-17A yang dilengkapi dengan flame ionization detector (FID) pada 300oC. GC dilengkapi dengan kolom kapiler Altech Heliflex AT-35 (panjang 60 meter dengan diameter 0,25 mm). Kondisi pengoperasian alat adalah sebagai berikut: Gas pembawa Hidrogen mengalir dengan kecepatan 1ml/menit; suhu injector pada 250 oC; suhu detector pada 300oC, temperature kolom pada 60oC (isothermal selama 3 menit) yang akan meningkat 9oC/menit hingga mencapai suhu

126

240oC (isothermal selama 7 menit); injeksi sebanyak 1 µl larutan minyak; rasio pemisahan 25:1; tekanan kolom pada 100 kpa. Sampel dimuat menggunakan autosampler Shimadzu AOC-20i dengan kapasitas 12 vial sampel. GC diintegrasikan dengan printer Zhimadzu CR8A yang dilengkapi dengan kertas cetak thermal atau kertas fax untuk mencetak kromatogram. Komponen – komponen diidentifikasi dari kromatogram secara manual berdasarkan waktu retensinya (retention time) dengan cara membandingkannya dengan referensi standar. Luas area dari masingmasing komponen tersebut dan total area kemudian dimasukkan dalam Excel Spreadsheet untuk mengetahui konsentrasi minyak (rendemen) dan kadar 1,8 cineole dari sampel yang diuji. C.

Analisis data

1. Persen hidup tanaman Salah satu informasi penting dari suatu plot uji peningkatan genetik adalah persen hidup tanaman. Persen hidup tanaman diukur dengan membagi jumlah tanaman yang hidup dengan jumlah seluruh tanaman yang ditanam pada plot uji dikalikan dengan 100%. 2. Variasi kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak Data hasil pengukuran sifat minyak dianalisis dengan menggunakan analisis varians (ANOVA). Analisis dilakukan berdasarkan data pada masing-masing lokasi (analisis satu lokasi) dan gabungan data dari semua lokasi (analisis multi lokasi). Apabila hasil analisis menunjukkan perbedaan yang nyata, maka dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan (Duncan’s Multiple Range Test-DMRT) untuk membedakan sumber benih berdasarkan rata-rata parameter yang diamati. Model linear ari analisis varians adalah sebagai berikut (Hai, Harwood, Kha, Pinyopusarerk, & Thinh, 2008): Analisis satu lokasi Yijk= μ + Bi+ Sj + E ijk…..……… (1)


Analisis multi lokasi Yijkl= μ +Li+ Bj+ Sk + LiSk+Eijkl…....(2)

dimana: Yijk Yijkl

= Rerata plot ke-k di dalam sumber benih ke-j dan ulangan ke-i = Rerata plot ke-l di dalam sumber benih ke-k, ulangan ke-j dan lokasi ke-i = Rerata umum populasi = Pengaruh lokasi ke-i = Pengaruh ulangan ke-j = Pengaruh sumber benih ke-k = Pengaruh interaksi lokasi ke-i dan sumber benih ke-k = Error atau pengaruh sisa ke-ijk = Error atau pengaruh sisa ke-ijkl

μ Li Bj Sk LiSk Eijk Eijkl

3.

Peningkatan genetik aktual

Besarnya peningkatan genetik aktual (realized genetic gain) benih unggul dari masing-masing kebun benih (SSO-1, SSO-2) terhadap masing-masing sumber benih kontrol (ST-1, ST-2, ST-3) dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Wright, Osorio, & Dvorak, 1996) ̅

̅ ̅

dimana:

∆G ̅

= peningkatan genetik aktual = rerata sumber benih termuliakan (SSO- 1 dan SSO-2) = rerata sumber benih tidak dimuliakan (ST-1, ST-2 dan ST-3)

̅


merupakan suatu nilai yang menunjukkan banyaknya tanaman yang mampu bertahan hidup dan beradaptasi pada lingkungan dimana dilakukan penanaman. Tujuan dari perhitungan persen hidup adalah untuk mengetahui kemampuan adaptasi serta tingkat keberhasilan suatu pertanaman dari benih unggul yang diuji. Kemampuan untuk bertahan hidup pada lingkungan yang baru sebagai salah satu bentuk adaptasi merupakan mekanisme dari individu untuk menghadapi perubahan lingkungan yang mempengaruhi proses fisiologis dalam dirinya (Lekevicius & Loreau, 2012). Persen hidup tanaman pada uji peningkatan genetik kayu putih pada umur 2 tahun di Gunungkidul dan Ponorogo disajikan pada Tabel 3. Persen hidup tanaman pada uji peningkatan genetik di Gunungkidul lebih tinggi dibandingkan dengan di Ponorogo. Benih unggul dari kebun benih di Paliyan (bulk) menghasilkan persen hidup tanaman yang paling baik di Gunungkidul. Hal ini kemungkinan disebabkan karena kebun benih kayuputih di Paliyan terletak pada lokasi yang berdekatan dengan plot uji peningkatan genetik sehingga memiliki daya adaptasi yang lebih baik pada kondisi lingkungan yang sama. Nirsatmanto et al., (2014) menyebutkan bahwa persen hidup tanaman yang tinggi memberikan keuntungan yaitu pendugaan efek sumber benih terhadap peningkatan produktivitas tegakan menjadi lebih akurat.

Persen hidup

Dalam plot uji peningkatan tanaman perlu dihitung besarnya persen hidup yang Tabel 3.

Persen hidup tanaman uji peningkatan genetik kayuputih umur 2 tahun di Gunungkidul dan Ponorogo.

Sumber Benih SSO-2 SSO-1 ST-1 ST-2 ST-3 Rata-rata

Persen hidup tanaman (%) Gunungkidul Ponorogo 81,88 79,37 92,50 76,87 89,38 90,00 91,88 80,62 86,25 81,87 88,37 81,75

127


Secara umum tanaman pada kedua lokasi uji peningkatan genetik menunjukkan persen hidup yang cukup tinggi (>80%). Hal ini memberikan indikasi bahwa sumber benih yang diuji dapat beradaptasi dengan baik pada kedua lokasi tersebut. Daya adaptasi yang tinggi pada tanaman memberikan kemudahan dalam mengembangan tanaman pada lingkungan yang berbeda (Kalske, Muola, Laukkanen, Mutikainen, & Leimu, 2012). B.

terhadap kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak di kedua lokasi uji pada taraf uji 5% (p>0.05). Namun demikian nilai rerata sumber benih yang dimuliakan lebih baik dibandingkan yang tidak dimuliakan dikedua lokasi baik untuk kadar 1,8 cineole maupun rendemen, kecuali SSO-1 pada sifat kadar 1,8 cineole di plot uji Gunungkidul (Tabel 4). Secara umum, nilai rata-rata yang lebih baik pada sumber benih termuliakan mengindikasikan bahwa seleksi yang dilakukan pada program pemuliaan sudah tepat sehingga rata-rata peningkatan rendemen dan kadar 1,8 cineole lebih baik.

Variasi kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak

1. Analisis satu lokasi Hasil analisis satu lokasi menunjukkan bahwa sumber benih tidak berpengaruh nyata Tabel 4.

Rerata kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak pada uji peningkatan genetik kayuputih umur 2 tahun di Gunungkidul dan Ponorogo

Sumber Benih

Kadar 1,8 cineole (%)

Rendemen minyak (W mg/ODW g)

Gunungkidul

Ponorogo

Gunungkidul

Ponorogo

SSO-2

42,9

43,8

52,4

51,6

SSO-1

38,4

39,3

52,9

46,1

ST-1

40,1

36,0

44,6

42,6

ST-2

38,9

36,7

44,6

45,3

ST-3

36,8

36,9

40,1

42,1

Rendahnya kadar 1,8 cineole SSO-1 di Gunungkidul diduga karena secara umum pertumbuhan tanaman pada plot uji peningkatan genetik di Gunungkidul lebih rendah jika dibandingkan dengan di Ponorogo (Taufik, 2010). Proses seleksi yang telah dilakukan pada SSO-1 menggunakan 2 tahap seleksi, yaitu seleksi awal berdasarkan pertumbuhan dan seleksi akhir menggunakan analisis sifat minyak (kadar 1,8 cineole). Dengan demikian, pohon-pohon yang pertumbuhannya bagus diduga berpotensi untuk menghasilkan kadar 1,8 cineole yang tinggi. Kebun Benih Kayuputih F-1 Paliyan tersusun dari pohon-pohon terseleksi yang berasal dari 10 provenan sebaran alam yang luas meliputi Buru, Seram, Ambon, Northern

128

Australia dan Western Australia (Doran et al., 1998) sehingga diyakini lebih beragam susunan genetiknya dan sedikit benih hasil perkawinan sendiri. Hal ini akan memberikan dampak positif bahwa benih yang dihasilkan dari kebun benih ini akan memiliki kualitas yang baik dan kadar 1,8-cineole dan rendemen yang lebih tinggi dibandingkan dengan sumber benih yang belum dimuliakan. Walaupun tegakan alam di Kepulauan Maluku yang digunakan sebagai kontrol di sini kemungkinan memiliki keragaman genetik yang luas namun diduga terjadinya kawin kerabat juga akan lebih tinggi. Selain itu seleksi terhadap pohon-pohon induk juga tidak dilakukan. Sementara untuk benih dari tegakan benih di Gundih dan Ponorogo diyakini berasal tegakan alam yang tidak terseleksi di


Pulau Buru yang diintroduksi ke Pulau Jawa pada tahun 1926 (Doran et al., 1998) Tabel 5.

2. Analisis multi lokasi

Analisis varians multi lokasi terhadap kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak pada uji peningkatan genetik kayuputih umur 2 tahun

Sumber Variasi

Db

Lokasi 1 Blok 7 Sumber benih 4 Lokasi x Sumber benih 4 Error 63 Keterangan: * = berbeda nyata pada taraf uji 5% ns = tidak berbeda nyata

Pr>F Kadar 1,8 Cineole 0,4191 ns 0,8846 ns 0,0034 * 0,4983 ns

Hasil analisis varians multi lokasi menunjukkan bahwa sumber benih berpengaruh terhadap sifat minyak (kadar 1,8 cineole dan rendemen) yang dihasilkan. Sementara interaksi antara sumber benih dengan lokasi tidak berpengaruh nyata terhadap sifat minyak kayuputih (Tabel 5). Hal ini memberikan indikasi bahwa untuk sifat minyak cenderung konsisten pada lokasi yang berbeda dan faktor genetik berperan penting dalam menentukan sifat minyak kayuputih dibandingkan dengan faktor lingkungan. Hal ini sejalan dengan Susanto (2008) yang menyatakan bahwa sifat minyak kayuputih dikontrol oleh faktor genetik. Hal yang sama juga terjadi pada M. alternifolia, M. linariifolia dan jenis-jenis ekaliptus dimana konsentrasi dan komposisi minyak dikontrol secara kuat oleh faktor genetik (Doran, 2002, Shelton et al,, 2002). Untuk melihat rangking sumber benih yang berpengaruh terhadap kadar 1,8 cineole dan rendemen maka dilakukan uji lanjut (DMRT) sebagaimana disajikan pada Tabel 6. Rata-ratakadar 1,8 cineole dan rendemen minyak yang tertinggi ditunjukkan oleh SSO2, yaitu benih unggul dari pohon-pohon superior dari SSO-1. Sementara rata-rata terendah dimiliki oleh benih dari sumber benih tegakan tanaman di Gundih. Berdasarkan Tabel 6 menunjukkan bahwa benih unggul dari kebun benih kayuputih di Paliyan merupakan sumber benih yang dapat direkomendasikan untuk pengembangan pada

Rendemen Minyak 0,4446 ns 0,4937 ns 0,0019 * 0,5899 ns

lokasi di Gunungkidul dan Ponorogo dengan peningkatan genetikyang stabil. C.

Peningkatan genetik aktual

Dalam upaya pemuliaan kayuputih, sifat minyak memiliki bobot ekonomi yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan sifat pertumbuhan (tinggi dan diameter). Oleh karena itu, kedua sifat tersebut menjadi tolok ukur utama dalam keberhasilan peningkatan produktivitas tanaman kayuputih melalui penggunaan benih unggul. Besarnya peningkatan genetik aktual benih unggul yang dihasilkan dari dua kebun benih disajikan pada Tabel 7. Tabel 7 menunjukkan bahwa terdapat nilai peningkatan genetik yang positif untuk sifat kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak pada dua kebun benih yang diuji (SSO-1 dan SSO-2). Benih unggul dari SSO-2 memberikan nilai peningkatan genetik aktual yang lebih tinggi dibandingkan benih unggul dari SSO-1 pada semua parameter yang diamati yaitu rata-rata sebesar 11,87% untuk kadar 1,8 cineole dan 5,8% untuk rendemen. Hal ini karena benih unggul dari SSO-2 dikoleksi dari individu-induvidu superior dari famili-famili terbaik yang diseleksi berdasarkan sifat kadar 1,8 cineole maupun rendemen. Peningkatan genetik pada SSO-1 dan SSO-2 berkaitan dengan intensitas seleksi yang dilakukan pada kebun benih tersebut. Pada kebun benih kayuputih generasi 1 (SSO1) dibangun dari uji keturunan yang diseleksi

129


dengan menggunakan itensitas seleksi sebesar 1,163 dan pada SSO-2 menggunakan intensitas seleksi di atas 2,5. Peningkatan intensitas seleksi ini berdampak terhadap Tabel 6.

peningkatan peningkatan genetik, Semakin tinggi intensitas seleksi yang digunakan maka peningkatan genetik akan semakin besar.

Hasil uji DMRT terhadap 5 sumber benih di kedua lokasi plot uji peningkatan genetik kayuputih umur 2 tahun Ranking hasil uji DMRT

Sumber Benih Kadar1,8 cineole (%)

Rendemen minyak (W mg/ODW g)

43,34a 38,88b 38,09b 37,82b 36,89b

52,00a 49,48ab 43,61bc 44,92bc 41,13c

SSO-2 SSO-1 ST-1 ST-2 ST-3 Tabel 7.

Tabel peningkatan genetik yang sebenarnya kayuputih umur 2 tahun di dua lokasi

Sumber benih SSO-2 SSO-1 ST-1 ST-2 ST-3

Rata-rata kadar 1,8 cineole (%) 43,34 38,88 38,09 37,82 36,88

Peningkatan genetik aktual (∆G) (%) 1* 13,78 2,07

2** 14,60 2,80 0,27

3*** 17,52 5,42 -1,21

Rendemen minyak (W mg/ODW g) SSO-2 SSO-1 ST-1 ST-2 ST-3 Keterangan :

52,00 19,24 15,76 49,48 13,46 10,15 43,61 -1,31 44,92 41,13 * =besarnya peningkatan genetik sumber benih dimaksud terhadap ST-1 ** =besarnya peningkatan genetik sumber benih dimaksud terhadap ST-2 ***=besarnya peningkatan genetik sumber benih dimaksud terhadap ST-3

Tegakan alam provenan dari kepulauan Maluku memiliki kontribusi yang besar terhadap peningkatan genetik dari kebun benih generasi pertama. Basis genetik dari pulau Buru, Seram dan Ambon memiliki potensi genetik yang unggul dalam sifat minyak. Hal ini tercermin dari peningkatan genetik aktual pada kadar 1,8 cineole dan rendemen tegakan alam di Maluku terhadap tegakan alam di Gundih masing-masing sebesar 1,21% dan 2,48%. Proses seleksi yang dilakukan pada provenan Maluku yang pada dasarnya telah memiliki potensi sifat minyak yang unggul

130

26,43 20,30 2,48

semakin meningkatkan kontribusi provenan ini secara nyata terhadap peningkatan genetik. Rendemen minyak merupakan parameter yang sangat penting dalam industri kayuputih, karena rendemen minyak akan menentukan laba-rugi industri minyak kayuputih (Astana, 2005). Peningkatan genetik yang terjadi pada sifat kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak menunjukkan bahwa benih unggul hasil program pemuliaan yang dilakukan ini terbukti memberikan produktivitas yang lebih tinggi dibandingkan benih yang belum termuliakan yang selama ini


digunakan dalam pembangunan hutan tanaman kayuputih. Untuk itu dalam rangka meningkatkan produktivitas minyak kayuputih, maka perlu dilakukan peremajaan tanaman yang ada saat ini dengan menggunakan benih unggul dari SSO-1 maupun SSO-2 yang berada di Paliyan. Peningkatan produktivitas kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak ini akan perpengaruh langsung terhadap peningkatan produksi minyak kayuputih yang pada akhirnya akan mampu meningkatkan keuntungan secara ekonomi. Tujuan pembangunan plot uji peningkatan genetik adalah sebagai verifikasi peningkatan genetik dari masing-masing sumber benih yang telah dimuliakan terhadap sumber benih yang tidak dimuliakan. Hasil verifikasi tersebut sebagai bahan pertimbangan pada program pemuliaan selanjutnya serta sebagai materi dalam melakukan pengembangan jenis kayuputih. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan antara nilai prediksi peningkatan genetik dengan nilai peningkatan genetik aktual (Tabel 7). Prediksi peningkatan genetik menunjukkan hasil yang lebih besar jika dibandingkan dengan peningkatan genetik aktual yaitu 7,93% lebih besar untuk kadar 1,8 cineole dan 7,54% untuk rendemen. Menurut (Apiolaza, 2014) menyebutkan bahwa prediksi peningkatan genetik dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain intensitas seleksi dan varian genetik aditif. Namun demikian dalam penelitian ini menggunakan intensitas seleksi yang sama Tabel 8.

dengan intensitas seleksi ketika mengevaluasi prediksi peningkatan genetik. Perbedaan ini dapat disebabkan karena prediksi peningkatan genetik menggunakan seleksi yang independen (satu sifat) sehingga antara sifat kadar 1,8 cineole dan rendemen dilakukan secara terpisah. Dalam kenyataan di lapangan, pemanenan benih hasil penyerbukan alam dilakukan terhadap semua pohon-pohon hasil seleksi dari kedua sifat tersebut. Di sisi lain, terdapat korelasi yang negatif antara kadar 1,8 cineole dan rendemen minyak sehingga memungkinkan terjadinya penurunan peningkatan genetik. Selain itu besarnya peningkatan genetik secara aktual dipengaruhi oleh banyak faktor, diantaranya adalah kontaminasi polen dari luar, sinkroni pembungaan di kebun benih serta tingkat fertilitas pohon di kebun benih (Weng et al, 2008; Prescher, 2007). Kontaminasi polen dari luar kebun benih menyebabkan terjadinya penurunan kualitas genetik karena polen dari luar kebun benih berasal dari materi genetik yang belum dimuliakan. Pembungaan di kebun benih yang bervariasi menyebabkan tidak terjadinya perkawinan secara random sehingga rekombinan gen yang dihasilkan tidak maksimal dan keragaman genetik menurun. Tingkat infertilitas yang bervariasi di kebun benih menyebabkan adanya dominasi familifamili tertentu sehingga peningkatan genetik yang telah diprediksi dari uji keturunan dapat berubah (Varghese, Kamalakannan, Nicodemus, & Lindgren, 2008).

Perbandingan nilai peningkatan genetik (∆G) aktual dan nilai prediksi peningkatan genetik (∆G) sifat minyak dari kebun benih uji keturunan generasi pertama kayuputih di Paliyan Sifat Kadar 1,8 cineole Rendemen minyak

∆G Aktual (%) 2,07-17,52 10,15-26,43

∆G prediksi (%) *) 10 21

Keterangan: *) sumber dari Susanto et al. (2008)

Prediksi peningkatan genetik dari uji keturunan yang dihitung berdasarkan nilai

heritabilitas dan indeks seleksi diasumsikan bahwa semua individu yang terpilih dapat

131


berkontribusi menghasilkan benih. Sementara kondisi di kebun benih tidak selalu demikian, sehingga halini menyebabkan perubahan peningkatan genetik. Analisis secara kuantitatif terhadap bias antara prediksi peningkatan genetik dan peningkatan genetik secara aktual dilaporkan oleh Viana, Faria, and Silva (2009). Lebih lanjut disebutkan bahwa penggunaan nilai varian genotype atau heritabilitas dalam arti sempit (narrow sense heritability) dalam memprediksi peningkatan genetik disinyalir merupakan sumber terjadinya bias, sedangkan penggunaaan varian aditif dan heritabilitas arti luas menghasilkan bias yang lebih kecil. Perbedaan nilai peningkatan genetik aktual dengan hasil nilai prediksi juga ditemukan pada jenis tanaman lain seperti A. mangium di Kalimantan Selatan dan Jawa Tengah (Nirsatmanto et al., 2014), Pseudotsuga menziesii di Oregon (St. Clair et al., 2004), (Ye et al., 2010), Pseudotsuga menziesii di Inggris, (Stoehr et al., 2010) dan pada tanaman Melaleuca alternifolia (Doran et al., 2006) Sebagai implikasi dari informasi yang diperoleh dalam penelitian ini adalah bahwa pada sumber benih dari tegakan alam di Maluku dan Ponorogo terdapat individuindividu yang potensial dalam sifat minyak sehingga rata-rata sifat minyak pada sumber benih tersebut tinggi. Pemanfaatan individu yang potensial dari kedua populasi ini dapat dipertimbangkan untuk program pemuliaan selanjutnya. Benih campuran dari kebun benih kayuputih generasi pertama di Paliyan Gunungkidul memiliki potensi yang lebih tinggi untuk peningkatan rendemen. Sedangkan benih dari pohon-pohon superior di kebun benih Paliyan berpotensi terhadap peningkatan genetik pada kadar 1,8 cineole. Secara umum benih dari kebun benih Paliyan dapat dikembangkan di Gunungkidul dan Ponorogo dan menghasilkan peningkatan genetik yang stabil dikedua lokasi

132

IV. KESIMPULAN Hasil uji peningkatan genetik umur 2 tahun membuktikan bahwa benih unggul kayuputih dari kebun benih generasi pertama (F-1) di Paliyan memberikan nilai peningkatan genetik aktual yang positif yaitu sebesar ± 9% pada kadar 1,8 cineole dan ± 17% pada rendemin minyak. Peningkatan intensitas seleksi dari ± 1 sampai dengan ± 2,5 pada kebun benih generasi pertama di Paliyan ini mampu meningkatkan nilai peningkatan genetik aktual ± 12% lebih besar untuk kadar 1,8 cineole dan ± 6% lebih besar untuk rendemen. Pemilihan provenan (populasi) Maluku sebagai basis genetik dari kebun Paliyan memberikan kontribusi total peroleh genetik aktual 2% dibandingkan dengan populasi tanaman kayuputih yang ada saat ini di Ponorogo maupun di Gundih. Interaksi sumber benih x lokasi penanaman tidak menunjukkan perbedaan yang nyata sehingga benih unggul kayuputih dari kebun benih Paliyan ini dapat dikembangkan pada lokasi tanaman di Ponorogo dan Gunungkidul dengan peningkatan produktivitas yang stabil. UCAPAN TERIMAKASIH Penulis mengucapkan terimakasih kepada Tim Peneliti pemuliaan kayuputih di BBPPBPTH, kepada Bapak Sukijan, Ibu Alin Maryanti dan Nur Taufik yang telah membantu dalam pengambilan sampel daun di lapangan dan analisis gas kromatografi di laboratorium. DAFTAR PUSTAKA Apiolaza, L. A. (2014). Linking changes to breeding objectives and genetic evaluation to genetic gain in New Zealand. New Forests, 45(3), 439–448. http://doi.org/10.1051/forest/2009047 Astana, S. (2005). Analisis kelayakan finansial usaha budidaya dan penyulingan kayu putih skala rakyat. Dalam Temu Lapang Puslit Sosial Ekonomi dan Kebijakan Kehutanan dan Dinas Kehutanan Propinsi Jawa Tengah di Semarang.

Badan

Pusat Statistik. (2008). Kabupaten Gunungkidul dalam angka. Gunungkidul

Badan

Pusat Statistik. (2009). Kabupaten Gunungkidul dalam angka. Gunungkidul

Baker, G. R., Lowe, R. F., & Southwell, I. A. (2000). Comparison of Oil Recovered From Tea Tree Leaf by Ethanol Extraction and Steam Distillation. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48, 4041–4043. Craven, L. A., & Barlow. B. (1997). New taxa and new combinations in Melaleuca (Myrtaceae). Novon, 7, 113–119. Doran, J.C., Rimbawanto, A., Gunn, B. V., & Nirsatmanto, A. (1998). Breeding Plan for Melaleuca cajuputi subsp. cajuputi in Indonesia. Yogyakarta. Indonesia: CSIRO Forestry and Forest Product. Australia Tree Seed Centre and Forest Tree Improvement Research and Development Institute. Doran, J. C. (2002). Genetic improvement of eucalypts: with special reference to oilbearing species. In Coppen, J. J. W. (Ed.). Eucalyptus: The Genus Eucalyptus, (J. J. W. Coppen, Ed.). London: Taylor & Francis, London. Doran, J. C., Baker, G. R., Williams, E. R., & Southwell, I. A. (2006). Genetic gains in oil yields after nine years of breeding Melaleuca alternifolia (Myrtaceae). Australian Journal of Experimental Agriculture, 46, 1521–1527. Eldridge, K. ., Davidson, J., Harwood, C. ., & Van Wyk, G. (1993). Eucalypts Domestication and Breeding. Oxford: Clarendon Press. Goncalves, P. de S., da Eira Aguiar, A. T., da Costa, R. B., Piffer Goncalves, E. C., Scaloppi Junior, E. J., & Ferraz Branco, R. B. (2009). Genetic Variation and Realized Genetic Gain From Rubber Tree Improvement. Scientia Agricola, 66(1), 44– 51. http://doi.org/10.1590/S010390162009000100006 Hai,

P. H., Harwood, C., Kha, L. D., Pinyopusarerk, K., & Thinh, H. H. (2008). Genetic gain from breeding acacia auriculiformis in Vietnam. Journal of Tropical Forest Science, 20(4), 313–327.

Kalske, A., Muola, A., Laukkanen, L., Mutikainen, P., & Leimu, R. (2012). Variation and constraints of local adaptation of a longlived plant. its pollinators and specialist herbivores. Journal of Ecology, 100(6), 1359–1372. http://doi.org/10.1111/j.13652745.2012.02008.x

Lekevicius, E., & Loreau, M. (2012). Adaptability and functional stability in forest ecosystems : a hierarchical conceptual framework. Ekologija, 58(4), 391–404. http://doi.org/10.6001/ekologija.v58i4.2608 Nirsatmanto, A., Setyaji, T., & Wahyuningtyas, R. S. (2014). Realized genetic gain and seed source x site interaction on stand volume productivity of Acacia mangium. Indonesian Journal of Forestry Research, 2013, 21–32. Prescher, F. (2007). Seed Orchards – Genetic Considerations on Function , Management and Seed Procurement. Acta Universitatis Agriculturae Sueciae Sivestria. Shelton, D., Aitken, K., Doimo, L., Leach, D., Baverstock, P., & Henry, R. (2002). Genetic control of monoterpene composition in the essential oil of Melaleuca alternifolia (Cheel). Theoretical and Applied Genetics, 105(2/3), 377–383. St, Clair, J. B., Mandel, N. L., & Jayawickrama, K. J. S. (2004). Early realized genetic gains for coastal Douglas-fir in the northern Oregon Cascades. Western Journal of Applied Forestry, 19(3), 195–201. Stoehr, M., Bird, K., Nigh, G., Woods, J., & Yanchuk, A. (2010). Realized genetic gains in coastal douglas-fir in british columbia: Implications for growth and yield projections. Silvae Genetica, 59(5), 223– 233. Susanto, M. (2008), Analisis Komponen Varian Uji Keturunan Melaleuca cajuputi subsp. cajuputi di Paliyan, Gunungkidul. Jurnal Penelitian Hutan Tanaman, 5(1). Susanto, M., Doran, J., Arnold, R., & Rimbawanto, A. (2003). Genetic Variation in Growth and Oil Characteristic of Melaleuca Subsp. and Potential Fr Genetic Improvement. Journal of Tropical Forest Science, 15(3), 469–482. Susanto, M., Rimbawanto, A., Prastyono, & Kartikawati, N.K. (2008). Peningkatan Genetik Pada Pemuliaan Genetik Melaleuca cajuputi subsp cajuputi. Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan, 2(2), 1–10. Taufik, N. (2010). Evaluasi Uji Perolehan Genetik kayuputih (Melaleuca cajuputi subsp. cajuputi Powell ) sampai dengan umur 2 tahun di Gunungkidul dan Ponorogo, Skripsi S1 Fakultas Kehutanan UGM, Yogyakarta, Indonesia. Varghese, M., Kamalakannan, R., Nicodemus, A., & Lindgren, D. (2008). Fertility variation and its impact on seed crops in seed

133


production areas and a natural stand of teak in southern India. Euphytica, 160(1), 131– 141. http://doi.org/10.1007/s10681-0079591-3

Viana, J. M. ,, Faria, V. ,, & Silva, A. (2009). Bias in the prediction of genetic gain due to mass and half-sib selection in random mating populations. Genet. Mol. Biol., 32(3), http://doi.org/10.1590/S141547572009005000064 Weng, Y. H., Tosh, K., Adam, G., Fullarton, M. S., Norfolk, C., & Park, Y. S. (2008). Realized genetic gains observed in a first generation

134

seedling seed orchard for jack pine in New Brunswick, Canada. New Forests, 36(3), 285–298. http://doi.org/10.1007/s11056008-9100-0 Wright, J. A., Osorio, L. F., & Dvorak. (1996). Realized and Predicted Genetic Gain in The Pinus patula Breeding Program of Smurfit Carton de Colombia. South African Forestry Journal, 175, 19–22. Ye, T. Z., Jayawickrama, K. J. S., & Clair, J. B. S. T. (2010). Realized gains from block-plot coastal douglas-fir trials in the northern oregon cascades. Silvae Genetica, 59(1), 29–39.

KARAKTERISTIK SERAT KAYU HIBRID Acacia auriculiformis x Acacia mangium SEBAGAI BAHAN BAKU PULP Characteristics of fiber from the wood of Acacia auriculiformis x Acacia mangium hybrid with regard to pulp Sri Sunarti1, Harry Praptoyo2 , dan Arif Nirsatmanto1 1

Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Jl. Palagan Tentara Pelajar Km.15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta, Indonesia email: [email protected] 2

Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada Jl. Agro No. 1, Bulaksumur, Sleman, Yogyakarta, Indonesia

Tanggal diterima: 11 Maret 2016, Tanggal direvisi: 18 April 2016, Disetujui terbit: 15 Desember 2016

ABSTRACT Acacia auriculiformis x Acacia mangium hybrid (Aa x Am) is a promising Acacia hybrid for pulp. Wood properties of the hybrid have been reported for their physical and chemical characteristics, but the fiber characteristics have not been investigated. This study was aimed to investigate the fiber characteristics of the hybrid. Wood samples were collected from three years old of Aa x Am hybrid trees planted in a hybrid seed orchard. For comparison, wood sample from other three species: A. mangium x A. auriculiformis hybrid (Am x Aa), A. mangium and A. auriculformis on the same age, planted in the orchard were also collected. The wood sample was prepared from a slice which was put into a bottle containing a combination of acetic acid and hydrogen peroxide (perhidrol) in 1:20 (v/v) for observing fiber characteristics. The results showed that in general the fiber characteristics of Aa x Am hybrid were comparable to those of three comparison species. The average fiber dimensions were intermediate between the two parents: 0.85 mm, 16.09 µm, 12.56 µm and 1.7 µm for fiber length, fiber diameter, fiber lumen width and fiber wall thickness, respectively. The derived values were variable to three comparison species, with the Muhlstep ratio and flexibility coefficient were slightly lower than those observed in Am x Aa hybrid. Based on the level of fiber quality for pulp, the Aa x Am hybrid was classified as level II, the same level as A. mangium and hybrid Am x Aa. Keywords: Acacia hybrid, hybrid seed orchard, fiber dimensions, fiber derived values

ABSTRAK Hibrid Acacia auriculiformis x Acacia mangium (Aa x Am) merupakan salah satu hibrid Acacia yang prospektif sebagai bahan baku pulp. Penelitian sifat fisik dan sifat kimia kayu dari hibrid Acacia ini telah dilakukan, tetapi karakteristik nilai serat kayunya belum pernah dilaporkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik serat kayu hibrid Aa xAm yang diambil dari sampel kayu tanaman umur 3 tahun di kebun benih hibrid. Sebagai pembanding, juga dilakukan koleksi terhadap sampel kayu dari 3 spesies pohon lainnya: hibrid A. mangium x A. auriculiformis (Am x Aa), A. mangium dan A. auriculiformis, yang ditanam pada waktu dan lokasi yang sama. Untuk proses pengamatan karakteristik serat kayu, sampel kayu dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi dengan campuran asam asetat dan hidrogen peroksida (perhidrol) dengan perbandingan 1 : 20 (v/v). Hasil penelitian menunjukkan secara umum nilai karakteristik serat kayu hibrid Aa x Am sebanding dengan ketiga spesies lainnya yang diuji. Rata-rata nilai serat kayu hibrid Aa x Am berada di antara nilai kedua spesies induknya, yaitu 0,85 mm (panjang serat), 16,09 µm (diameter serat), 12,56 µm (diameter lumen) and 1,7 µm (tebal dinding serat). Nilai turunan serat kayu bervariatif terhadap tiga spesies pembanding lainnya dengan nilai bilangan Muhlstep dan koefisien fleksibitas lebih kecil dibandingkan dengan hibrid Am x Aa. Berdasarkan nilai kualitas serat untuk pulp, hibrid Aa x Am termasuk kelas II dan berada pada kelas yang sama dengan kayu dari A. mangium dan hibrid Am x Aa. Kata Kunci: Hibrid Acacia, kebun benih hibrid, dimensi serat, nilai turunan serat

I.

PENDAHULUAN

Saat ini hibrid Acacia banyak dikembangkan di Vietnam, Malaysia dan Indonesia untuk produksi pulp (Ibrahim, 1993;

Kha, 2001; Sunarti, Na‟iem, Hardiyanto, & Indrioko, 2013; Yahya, Sugiyama, Silsia, & Gril, 2010). Hibrid ini dapat diperoleh dari persilangan antara Acacia mangium dan Acacia auriculiformis (Ibrahim, 1993). Dalam

135


persilangan ini, A. mangium maupun A. auriculiformis masing-masing dapat berperan sebagai pohon induk betina (Kato, Yamaguchi, Chigira, & Hanaoka, 2014). Hibrid A. auriculiformis x A. mangium, selanjutnya disebut sebagai “Aa x Am”, merupakan hasil persilangan antara A. auriculiformis sebagai induk betina dengan A. mangium sebagai induk jantan (Kha, 2001). Selama ini hibrid Acacia yang telah banyak dikembangkan adalah hibrid A. mangium x A. auriculiformis, selanjutnya disebut sebagai “Am x Aa”, karena beberapa keunggulan yang dimilikinya, yaitu persentase jadi hasil persilangan yang lebih tinggi, pertumbuhannya cepat, batang silindris dan lurus, kualitas kayunya lebih baik, adaptif pada lahan marginal dan lebih tahan terhadap serangan hama/penyakit dibandingkan dengan dua species Acacia lainnya yang sudah banyak digunakan dalam produksi pulp (Kato, Yamaguchi, Chigira, Ogawa, & Isoda, 2012; Kha, 2001; Rokeya, Hossain, Ali, & Paul, 2010; Sunarti et al., 2013; Yahya et al., 2010). Sementara itu, informasi tetang hibrid Aa x Am belum banyak dilaporkan baik tentang sifat kayunya maupun pertumbuhannya, walaupun potensi persen jadi hasil persilangan untuk mendapatkan tanaman hibrid Acacia ini juga tinggi (Aimin, Abdullah, Muhammad, & Ratnam, 2014; Kato et al., 2014). Dalam rangka menemukan spesies alternatif yang unggul untuk mendukung industri pulp dan kertas, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan sejak tahun 1998 telah mengembangkan strategi pemuliaan hibrid Acacia (Sunarti et al., 2013). Strategi pemuliaan tanaman diarahkan untuk menemukan spesies baru hibrid Acacia meliputi hibrid Am x Aa dan hibrid Aa x Am. Penelitian tentang sifat fisik dan kimia kayu hibrid Aa x Am sebagai bahan baku pulp telah dilaporkan Wahno et al. (2014), namun demikian penelitian tentang karakteristik serat kayunya belum pernah dilakukan. Untuk itu

136

penelitian ini dilaksanakan dalam rangka melengkapi informasi potensi hibrid Aa x Am sebagai bahan baku pulp, khususnya berkaitan dengan karakteristik serat kayu. II. BAHAN DAN METODE A.

Waktu dan lokasi

Penelitian ini dilakukan selama kurang lebih 6 bulan di Laboratorium Struktur dan Sifat Kayu, Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada. Sampel kayu hibrid A. auriculiformis x A. mangium diambil dari kebun benih hibrid Acacia di Wonogiri, Jawa Tengah yang terletak pada 7° 80´ LS, 110° 93´ BT dengan ketinggian 141 m dpl. Kebun benih hibrid dibangun pada tahun 2009 dengan desain baris berseling (alternating rows) antara A. mangium dan A. auriculiformis dengan jarak tanam 1 m di dalam spesies dan 3 m di antara spesies. Menurut data dari BMKG Jawa Tengah (2013), lokasi kebun benih hibrid tersebut beriklim C (Schmidt & Fergusson) dengan rata-rata curah hujan tahunan sebesar 1.878 mm serta suhu rata-rata harian sebesar 26,5 C. B.

Prosedur kerja

1. Pemilihan sampel pohon hibrid Acacia Pemilihan sampel pohon untuk diambil sampel kayunya dari 2 spesies hibrid Acacia dilakukan dengan beberapa tahapan sebagai berikut: - Mengidentifikasi hibrid Acacia, baik hibrid Aa x Am maupun hibrid Am x Aa berdasarkan karakter morfologi (daun, kulit batang, bentuk percabangan) di dalam masing-masing baris A. auriculiformis dan A. mangium di dalam kebun benih hibrid. Dari hasil identifikasi ini diperoleh hibrid Aa x Am putatif sebanyak 12 pohon dan hibrid Am x Aa putatif sebanyak 11 pohon. - Semua pohon hibrid Acacia putatif terpilih kemudian diverifikasi menggunakan penanda molekuler SCAR di laboratorium genetika molekuler. Sebanyak 9 pohon

Karakteristik Serat Kayu Hibrid Acacia auriculiformis x Acacia mangium Sebagai Bahan Baku Pulp Sri Sunarti, Harry Praptoyo, dan Arif Nirsatmanto

terverifikasi secara molekuler merupakan jenis hibrid Aa x Am dan 11 pohon merupakan hibrid Am x Aa. - Untuk A. mangium dan A. auriculiformis, pemilihan pohon dilakukan di dalam masing-masing baris spesies pohon dengan kriteria memiliki pertumbuhan yang bagus dengan ukuran tinggi dan diameter batang yang sebanding dengan pohon hibrid Acacia terpilih. - Sebanyak 3 pohon dari masing-masing spesies: hibrid Aa x Am, hibrid Am x Aa, A. mangium dan A. auriculiformis dipilih sebagai materi untuk diambil sampel kayunya. Pohon yang terpilih tersebut mempunyai kisaran tinggi 18,0 -19,7 m dan diameter 16,0-17,3 cm. 2. Pengambilan sampel kayu Prosedur pengambilan sampel kayu dari pohon terpilih dari masing-masing spesies pohon dilakukan sebagai berikut (Gambar 1): - Masing-masing pohon terpilih diambil sampel kayunya berupa lempeng (disk) dengan cara menebang pohon pada ketinggian 1,3 m di atas permukaan tanah. - Sebanyak 3 lempeng dengan ketebalan 5 cm dari masing-masing pohon yang ditebang diambil dari potongan batang bagian bawah, tengah dan ujung sampai batas tinggi bebas cabang.

Disk 3

Disk 2 5 cm

2 cm

Disk 1 Tengah Dekat hati

Dekat kulit

130 cm 1x1x20mm

Gambar 1.

Skema pengambilan sampel kayu dan pembuatan contoh uji (preparat).

3. Pembuatan contoh uji Pembuatan contoh uji atau preparat untuk pengamatan dimensi serat kayu mengacu pada Pedoman Pengukuran Serat Kayu Lembaga Penelitian Hasil Hutan Bogor (Silitonga & Nurrahman, 1972) sebagai berikut: - Membuat potongan kayu dengan ukuran 1 mm x 1 mm x 20 mm (Gambar 1). - Potongan kayu dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi dengan campuran asam asetat dan hidrogen peroksida (perhidrol) dengan perbandingan 1 : 20 (v/v), kemudian ditutup rapat menggunakan plastik dan direbus sampai air mendidih. - Potongan kayu diambil dengan pinset dan dicuci menggunakan air destilasi hingga bersih. - Potongan kayu kemudian dikocok perlahan-lahan menggunakan air destilasi yang telah diberi zat warna untuk memisahkan serat-seratnya. Serat yang telah terpisah kemudian diletakkan di atas gelas preparat dan ditutup dengan kaca penutup. - Preparat diamati menggunakan mikroskop. C.

Rancangan percobaan dan analisis data

Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap. Sebagai perlakuan adalah 4 spesies pohon masingmasing sebanyak 3 ulangan dengan variabel pengamatan meliputi dimensi serat kayu dan nilai turunannya. Untuk mengetahui apakah spesies pohon berpengaruh terhadap variabel yang diamati dilakukan analisis sidik ragam dengan model linier sebagai berikut:

Yij = µ + Xi + ɛij Keterangan: Yij = variabel yang diamati, µ = rata-rata umum, Xi = spesies ke-i, ɛij= galat.

Sebelum dilakukan analisis, data dalam bentuk persen (bilangan Muhlstep) terlebih

137


dahulu ditrasformasi ke dalam Arc Sine√x (Gomez & Gomez, 1984). Apabila perlakuan berpengaruh nyata terhadap parameter yang diuji, maka dilakukan uji lanjut dengan Duncan Multi Range Test (DMRT). D.

Variabel yang diamati

Variabel yang diamati adalah dimensi serat kayu meliputi panjang serat, diameter serat, diameter lumen dan tebal dinding sel. Pengamatan panjang serat dilakukan dengan menggunakan preparat maserasi dengan perbesaran obyektif 4 kali dengan langkah mengikuti prosedur yang telah diuraikan dalam Nugroho, Kasmudjo, & Siagian (2005). Nilai turunan dimensi serat yang diamati meliputi bilangan Runkel, bilangan Muhlsteph, koefisien kekakuan, daya tenun, nilai fleksibilitas. Nilai turunan dimensi serat Tabel 1.

tersebut dihitung menggunakan rumus sebagai berikut (Kasmudjo, 1994): - Runkel = 2W/DL - Muhlsteph = (DS2-DL2/DS2) x 100 % - Daya Tenun = L/DS - Koefisien kekakuan = W/DS - Nilai Fleksibilitas = DL/DS Keterangan: L = panjang serat, W= tebal dinding serat, DS = diameter serat, DL = diameter lumen

Panjang serat dan nilai turunan dimensi serat kemudian ditabulasi untuk menentukan kelas kualitas serat kayu sebagai bahan baku pulp mengacu pada persyaratan dan nilai serat kayu sebagai bahan baku pulp yang telah ditetapkan oleh Direktorat Jenderal Kehutanan (1976) (Tabel 1).

Persyaratan dan nilai serat kayu sebagai bahan baku pulp

Persyaratan Panjang Serat (μ) Bilangan Runkel Daya Tenun Bilangan Muhlsteph (%) Koefisien Fleksibilitas Koefisien Kekakuan Jumlah Nilai

Kelas I Syarat Nilai >2.200 100 <0,25 100 >90 100 <30 100 >0,80 100 <0,10 100 451-600

Kelas II Syarat Nilai 1.600-2.200 75 0,25-0,50 75 70-90 75 30-60 75 0,60-0,80 75 0,10-0,15 75 301-450

Kelas III Syarat Nilai 900-1.600 50 0,50-1 50 40-70 50 60-80 50 0,4-0,60 50 0,15-0,20 50 151-300

Kelas IV Syarat Nilai <900 25 >1 25 <40 25 >80 25 <0,40 25 >0,20 25 150

Sumber: Direktorat Jenderal Kehutanan, 1976.


Dimensi serat

Hasil pengamatan menunjukkan adanya perbedaan yang nyata (p<0,05) di antara 4 spesies pohon umur 3 tahun yang diuji pada nilai dimensi serat kayu, kecuali pada panjang serat. Hasil uji lanjut pengaruh perbedaan 4 spesies pohon terhadap nilai dimensi serat disajikan pada Tabel 2. Posisi nilai dimensi serat kayu hibrid Aa x Am terhadap 3 spesies pembanding lainnya menunjukkan hasil yang bervariatif. Secara umum nilai dimensi serat kayu hibrid Aa x Am berada pada kisaran nilai dari kedua spesies induknya, yaitu dibawah A. mangium dan di atas A. auriculiformis, kecuali untuk

138

tebal dinding sel. Walaupun berada di bawah A. mangium, tetapi nilainya tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Sementara itu di antara dua spesies hibrid Acacia yang diuji, nilainya lebih tinggi dibandingkan dengan nilai pada hibrid Am x Aa. Terhadap A. auriculiformis dan hibrid Am x Aa, nilai dimensi serat kayu hibrid Aa x Am menunjukkan perbedaan yang nyata, kecuali pada panjang serat dan tebal dinding sel. Hal ini memberikan indikasi bahwa hibrid Aa x Am memiliki potensi yang lebih tinggi pada faktor nilai dimensi serat kayu dibandingkan dengan hibrid Am x Aa yang merupakan salah satu spesies hibrid Acacia yang sudah banyak dikembangkan dan digunakan dalam industri pulp dan kertas saat ini.


Tabel 2.

Rerata dimensi serat kayu hibrid A. auriculiformis x A. mangium dan 3 spesies pembanding pada umur 3 tahun

Spesies *) Panjang serat (mm) Diameter serat (µm) Diameter lumen (µm) Aa x Am 0,85 ± 0,09 a 16,09 ± 0,18 a 12,56 ± 0,17 a Am x Aa 0,78 ± 0,03 a 13,86± 0,77 b 11,42 ± 0,39 b Am 0,86 ± 0,01 a 17,07 ± 1,10 a 13,30 ± 1,06 a Aa 0,84 ± 0,04 a 14,47 ± 0,68 b 11,32± 0,37 b Keterangan: rerata yang memiliki huruf sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% *) Am : Acacia mangium Aa : Acacia auriculiformis Aa x Am : Acacia auriculiformis x Acacia mangium Am x Aa : Acacia mangium x Acacia auriculiformis

Perlu dicatat disini bahwa sampel kayu diambil dari tegakan muda yang berumur 3 tahun, sehingga nilai absolut dari masingmasing dimensi serat dimungkinkan berubah pada tegakan tua. Umur tanaman merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi nilai dimensi serat kayu (Mandang & Pandit, 2002; Samariha, 2011). Yahya et al. (2010) melaporkan nilai dimensi serat kayu yang lebih tinggi dari 3 spesies Acacia (hibrid Am x Aa, A. mangium dan A. auriculiformis) dari tegakan umur 8 tahun, yaitu secara berturut turut berkisar antara 0,877 – 1,0 mm, 16,76 – Tabel 3.

19,39 µm, 11,13 – 14,29 µm, 2,51 – 2,81 µm untuk nilai panjang serat, diameter serat, diameter lumen dan tebal dinding sel. B.

Nilai turunan dimensi serat

Hasil pengamatan menunjukkan adanya perbedaan yang nyata (p<0,05) di antara 4 spesies pohon yang diuji pada parameter nilai turunan dimensi serat kayu, kecuali pada daya tenun. Hasil uji lanjut pengaruh perbedaan 4 spesies pohon terhadap nilai turunan dimensi serat disajikan pada Tabel 3.

Rerata nilai turunan dimensi serat kayu hibrid A. auriculiformis x A. mangiumdan 3 spesies pembanding pada umur 3 tahun

Spesies *) Aa x Am Am x Aa Am Aa

Tebal dinding serat (µm) 1,77 ± 0,01 a 1,22 ± 0,19 b 1,89 ± 0,05 a 2,15± 0,32 a

Bilangan Runkel 0,28 b 0,21 b 0,28 b 0,38 a

Bilangan Muhlstep (%) 39,12 a 31,67 b 39,42 a 38,46 a

Daya tenun 52,80 a 56,43 a 50,54 a 57,04 a

Koefisien kekakuan 0,11 b 0,09 b 0,11 b 0,15 a

Koefisien fleksibilitas 0,78 a 0.83 b 0.78 a 0.78 a

Keterangan: rerata yang memiliki huruf sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%. *) keterangan notasi sama dengan yang tertera pada Tabel 2.

Sebagaimana hasil pada pengamatan nilai dimensi serat, posisi nilai turunan dimensi serat kayu hibrid Aa x Am terhadap 3 spesies pembanding juga menunjukkan hasil yang bervariatif. Secara umum nilai turunan dimensi serat kayu menunjukkan nilai yang hampir sama dengan 3 spesies pembanding lainnya, kecuali terhadap bilangan Runkel dan koefisien kekakuan pada A. auriculiformis. Seluruh nilai turunan dimensi serat tidak menunjukkan adanya perbedaan yang nyata

antara hibrid Aa x Am dengan A. mangium. Namun demikian dibandingkan dengan hibrid Am x Aa, kelemahan hibrid Aa x Am adalah adanya perbedaan yang nyata dan masih tingginya nilai bilangan Muhlstep. Disamping itu, nilai koefisien fleksibilitas juga lebih kecil dan berbeda nyata. Di antara nilai turunan dimensi serat, bilangan Muhlstep dan koefisien fleksibilitas akan menjadi kriteria pembanding yang dominan dalam melihat potensi hibrid Aa x Am sebagai bahan baku

139


pulp, khususnya apabila dibandingkan dengan hibrid Am x Aa yang sudah banyak dikembangkan. Sebagaimana persyaratan nilai serat kayu untuk bahan baku pulp bahwa bahan baku yang memiliki nilai bilangan Muhlstep semakin rendah (<30) dan nilai koefisien fleksibilitas yang semakin tingginya (> 0,80) akan menghasilkan kualitas pulp yang lebih baik. Semakin kecil bilangan Muhlsteph maka kerapatan lembaran pulp yang dihasilkan akan semakin baik dengan sifat kekuatan yang lebih baik (Syafii & Siregar, 2006). Disamping itu serat dengan koefisien fleksibilitas yang tinggi akan mempunyai tebal dinding yang tipis dan mudah berubah bentuk sehingga akan menghasilkan lembaran pulp dengan kekuatan yang lebih baik. Nilai turunan dimensi serat 4 spesies pohon yang digunakan dalam penelitian ini cenderung menunjukkan nilai yang lebih kecil apabila dibandingkan dengan hasil penelitian lainnya menggunakan sampel pohon pada umur yang lebih tua. Nilai bilangan Runkel, bilangan Muhlstep dan koefisien kekakuan menunjukkan nilai yang lebih kecil dibandingkan dengan hasil penelitian Yahya et al. (2010) dan Syafii & Siregar (2006) yang Tabel 4.

Spesies *) Aa x Am Am x Aa Am Aa

menggunakan sampel kayu hibrid Am x Aa, A. mangium dan A. auriculifomis umur 7 – 8 tahun. Namun demikian untuk daya tenun menunjukkan nilai yang hampir sama dan bahkan untuk koefisien fleksibilitas menunjukkan nilai yang lebih besar. Berdasarkan nilai turunan dimensi serat secara keseluruhan hibrid Aa x Am memiliki nilai potensi yang sama sebagai bahan baku pulp apabila dibandingkan dengan A. mangium. Namun demikian, nilai potensi ini masih lebih rendah apabila dibandingkan dengan hibrid Am x Aa. Untuk itu hasil analisis terhadap turunan dimensi serat ini masih perlu dipadukan dengan karakteristik sifat kayu yang lainnya seperti sifat kimia dan fisika serta pertumbuhannya sehingga nantinya akan didapatkan potensi secara menyeluruh dalam pengembangan hibrid Aa x Am sebagai bahan baku pulp. C.

Kualitas serat

Hasil pengamatan lebih lanjut terhadap nilai kelas kualitas serat kayu berdasarkan panjang serat dan nilai turunan dimensi serat kayu hibrid Aa x Am disajikan dalam Tabel 4.

Rerata kualitas serat kayu hibrid A. auriculiformis x A. mangium pada umur 3 tahun berdasarkan nilai panjang serat dan turunan dimensi serat Panjang serat

Bilangan Runkel

Bilangan Muhlstep

Daya tenun

Koefisien kekakuan

Nilai fleksibilitas

Total nilai

25 25 25 25

75 100 75 50

75 75 75 75

50 50 50 50

75 75 75 25

100 100 100 100

400 425 400 325

Kelas serat kayu II II II II

Keterangan: *) keterangan notasi sama dengan yang tertera pada Tabel 2.

Nilai kelas kualitas serat kayu dihitung berdasarkan nilai panjang serat dan turunan dimensi serat (Direktorat Jenderal Kehutanan, 1976). Nilai total kualitas serat kayu hibrid Aa x Am menunjukkan nilai yang sama dengan A. mangium tetapi lebih rendah dibandingkan dengan hibrid Am x Am. Walaupun memiliki beberapa kelemahan pada

140

bilangan Mulhstep dan koefisien fleksibilitas dibandingkan dengan hibrid Am x Aa (Tabel 3), kedua hibrid Acacia yang di uji ini termasuk dalam kategori nilai kualitas serat kayu kelas II. Dengan demikian kayu hibrid Aa x Am termasuk dalam kategori cukup baik digunakan sebagai bahan baku pembuatan pulp dan kertas dengan kualitas kelas serat


sedang. Hasil penelitian Yahya et al. (2010) dan Syafii & Siregar (2006) pada umur 7 – 8 tahun juga memberikan indikasi bahwa kayu hibrid Am x Aa dan A. mangium masuk ke dalam kategori kualitas serat kayu kelas II. Kualitas serat II ini memiliki indikasi serat akan mudah pipih (gepeng) dan mempunyai ikatan antar serat yang kuat serta tenunan yang Tabel 5.

Jenis

baik sehingga akan menghasilkan kertas yang baik (Krisdiyanto & Balfas, 2016). Sebagai pendukung potensi hibrid Aa x Am sebagai bahan baku pulp, selain kualitas seratnya cukup baik, kandungan kimia (selulosa dan lignin) juga menunjukkan nilai yang sebanding dengan A. mangium maupun hibrid Am x Aa (Tabel 5).

Rata-rata pertumbuhan tinggi, diameter pada uji klon umur 6 bulan dan sifat kayu (3 tahun) klon hibrid Acacia di Perawang, Pekanbaru Tinggi (m)*

Aa x Am 5,42 Am x Aa 5,17 Am 2,21 Aa * =Arara Abadi, 2016 **= Wahno et al., 2014

Diameter (cm)* 6,29 5,77 4,24 -

Kandungan selulosa (%)** 58,50 59,01 57,80 52,64

Berat jenis kayu (basic density) dan konsumsi kayu (wood consumption) hibrid Aa x Am juga memiliki nilai yang hampir sama dengan 3 spesies pembanding lainnya. Perlu dicatat di sini bahwa semua nilai kimia dan fisik kayu ini didasarkan pada sampel tanaman yang sama sebagaimana dipakai pada pengamatan karakteristik serat di atas (umur 3 tahun), dan nilai ini dimungkinkan akan berubah pada umur yang lebih tua. Disamping itu, hasil uji klon juga menunjukkan adanya potensi yang tinggi terhadap pertumbuhan klon hibrid Aa x Am yang diambil dari pohon yang sama sebagaimana digunakan dalam pengamatan karakteristik serat kayu di atas. Hibrid Aa x Am memiliki pertumbuhan 4% 9% lebih baik dibandingkan dengan hibrid Am x Aa untuk sifat tinggi pohon dan diameter batang pada pengamatan uji klon umur 6 bulan. Hal ini memberikan indikasi bahwa secara operasional tanaman hibrid Aa x Am memiliki potensi yang cukup tinggi untuk dikembangkan sebagai spesies alternatif dalam pembangunan hutan tanaman penghasil bahan baku pulp.

Kandungan lignin (%)** 27,96 27,41 27,32 28,11

D.

Basic density (kg/m3)**

Wood consumption (m3/ton pulp)**

443 443 390 410

4,08 4,15 4,67 4,10

Implikasi dalam pengembangan klon hibrid Acacia

Hasil observasi terhadap karakteristik serat kayu menunjukkan bahwa hirbid Aa x Am memiliki serat kayu dengan kualitas yang sama (kualitas II) dengan kayu A. mangium dan hibrid Am x Aa sebagai dua spesies Acacia yang banyak dikembangkan dalam pembangunan hutan tanaman penghasil bahan baku pulp saat ini. Meskipun demikian, hibrid Aa x Am ini belum banyak dikembangkan dalam skala operasional. Untuk itu perlu dilakukan beberapa langkah pengembangan sebagai implikasi dari potensi hibrid Aa x Am sebagai spesies alternatif dalam pembangunan hutan tanaman. Berdasarkan potensi karakterisitik serat kayu untuk bahan baku pulp, terdapat 3 implikasi dalam rangka pengembangan program pemuliaan hibrid Aa x Am. Pertama, sampel kayu yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari pohon hibrid Aa x Am yang ditemukan dalam barisan A.auriculiformis di dalam kebun benih hibrid. Pohon hibrid ini dipilih sebagai induk klon yang akan diuji lebih lanjut dalam uji klon sebelum

141


direkomendasikan sebagai klon terpilih untuk operasional penanaman. Untuk mengetahui nilai kualitas kayu yang lebih detail dan mewakili materi tanam untuk operasional penanaman, maka perlu dilakukan verifikasi lebih lanjut terhadap kualitas kayu hibrid Aa x Am ini, baik secara fisik, kimia, mekanik maupun karakteristik serat kayunya, dengan menggunakan sampel kayu yang diambil di dalam plot uji klon dengan berbagai variasi umur tegakan. Dalam menciptakan hibrid Acacia, A. auriculiformis terbukti tidak hanya berfungsi sebagai donor serbuk sari (pollen contributor) terhadap induk betina A. mangium, tetapi juga bisa berperan sebagai induk betina (female). Untuk itu optimalisasi kebun benih hibrid melalui produksi benih yang diambil dari induk betina A. auriculiformis perlu ditingkatkan. Beberapa upaya yang bisa dilakukan antara lain adalah peningkatan keberhasilan terjadinya persilangan secara terbuka antara A. mangium dengan A.auriculiformis. Hal ini bisa ditempuh dengan menjaga perkembangan tajuk kedua jenis induk dengan baik sehingga pembungaan melimpah dan melakukan proses pengunduhan benih dari masing-masing pohon induk secara tepat. Tantangan terbesar saat ini dalam pengembangan hutan tanaman berbasis bahan baku spesies Acacia adalah adanya serangan hama dan penyakit serta daya adaptabilitas pada lahan marginal maupun tergenang. Sebagai spesies alternatif yang prospektif untuk bahan baku pulp, potensi hibrid Aa x Am perlu diperkuat dengan keunggulan sifat lainnya dalam ketahanan terhadap hama dan penyakit dan daya adaptabilitas pada kondisi lahan yang bervariatif, khususnya dengan memanfaatkan daya turun sifat genetik unggul dari induk A. auriculiformis. Beberapa penelitian melaporkan bahwa A. auriculiformis sebagai induk betina hibrid Aa x Am memiliki daya tolerasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan jenis A. mangium terhadap hama dan

142

penyakit serta kondisi lahan marginal (Sukhla et al., 2007) IV. KESIMPULAN Hasil penelitian ini membuktikan bahwa berdasarkan nilai karakteristik serat kayunya, hibrid A. auriculifomis x A. mangium memiliki potensi sebagai bahan baku pulp dengan kualitas yang sama dengan jenis A. mangium maupun hibrid A. mangium x A. auriculiformis sebagai dua spesies yang sudah banyak digunakan dalam pembangunan hutanan tanaman. Indikasi adanya potensi keunggulan lainnya dari hibrid A. auriculifomis x A. mangium dari segi pertumbuhan dan ketahanan terhadap hama dan penyakit serta daya adaptabilitas pada lahan marginal maupun tergenang diharapkan akan memperkuat potensi hibrid ini sebagai spesies alternatif potensial untuk bahan baku pulp. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada Tim Pemuliaan Tanaman untuk Kayu Pulp di Balai Besar Litbang Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan dalam pengambilan sampel kayu, dan Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada dalam penyediaan laboratorium analisis sifat kayu. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada PT. Arara Abadi, Riau dalam verifikasi hibrid Acacia secara molekuler. Terima kasih juga disampaikan kepada Sdr. Gadang Priya Sahaja, Candra Dwi Laksana, Mahadi Dwi Nurwasis and Endy Hasan Sholeh dalam analisis kayu di laboratorium. DAFTAR PUSTAKA Aimin, A. B., Abdullah, M. Z., Muhammad, N., & Ratnam, W. (2014). Early growth performance of full-sib Acacia auriculiformis x Acacia mangium F1 hybrid progenies at three different site. In AIP Conference Proceeding 1614.The 2014 University Kebangsaan Malaysia FST Postgraduate Colloquium. (pp. 769–771). Malaysia: AIP publishing.


Arara Abadi. (2016). Acacia hybrid clonal test: clones from BBPBPTH. Laporan Internal, PT. Arara Abadi 2016. Pekanbaru, Riau.

auriculiformis x A. mangium). Journal of Bangladesh Academy of Science, 32(2), 181–187.

Gomez, K. A., & Gomez, A. A. (1984). Statistical procedures for agricultural research. Canada: John Wiley & Sons, Inc.

Samariha, A. (2011). The influence of trees‟s age on the physical properties and fiber length of Eucalyptus camaldulensis in the Zabol Region at Iran. Middle-East Journal of Scientific Research, 8(5), 851–854.

Ibrahim, Z. (1993). Reproductive Biology. In K. Awang & D. Taylor (Eds.), Acacia mangium Growing and Utilization (pp. 21– 30). Bangkok. Kasmudjo. (1994). Cara penentuan proporsi tipe sel dan dimensi sel kayu disertai dengan analisis untuk bahan pulp-kertas. Yogyakarta: Yayasan Pembina Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada. Kato, K., Yamaguchi, S., Chigira, O., & Hanaoka, S. (2014). Comparative study of reciprocal crossing for establishment of Acacia hybrid. Journal of Tropical Forest Science, 24(2), 469–483. Kato, K., Yamaguchi, S., Chigira, S., Ogawa, Y., & Isoda, K. (2012). Tube pollination using stored pollen for creating Acacia auriculiformis hybrid. Journal of Tropical Forest Science, 24(2), 469–483. Kehutanan, D. J. (1976). Vademecum Kehutanan Indonesia. Jakarta. Kha, L. D. (2001). Studies on the use of natural hybrids between Acacia mangium and Acacia auriculiformis in Vietnam. Hanoi: Agriculture Publishing House. Krisdiyanto, & Balfas, J. (2016). Struktur anatomi dan kualitas serat kayu dan akar gantung beringin (Ficus benjamina Linn.). Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia, 21(1), 13–19. Mandang, Y. I., & Pandit, I. K. N. (2002). Seri Manual: Identifikasi jenis kayu di Lapangan. Bogor: Yayasan PROSEA. Nugroho, W. D., Kasmudjo, & Siagian, P. B. (2005). Tingkat akurasi proporsi sel kayu dengan beberapa metode. In Seminar Nasional MAPEKI VIII. Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur.

Silitonga, T. R., & Nurrahman. (1972). Cara pengukuran serat kayu di Lembaga Penelitiaan Hasil Hutan. Bogor: Publikasi Khusus LPHH. Direktorat Jenderal Kehutanan. Departemen Pertanian. Sunarti, S., Na‟iem, M., Hardiyanto, E. B., & Indrioko, S. (2013). Breeding strategy of Acacia Hybrid (Acacia mangium × A. auriculiformis) to increase forest plantation productivity in Indonesia. Jurnal Manajemen Hutan Tropika (Journal of Tropical Forest Management), XIX(2), 128–137. https://doi.org/10.7226/jtfm.19.2.128 Syafii, W., & Siregar, I. Z. (2006). Sifat kimia dan dimensi serat kayu mangium (Acacia mangium Willd.) dari tiga provenans. Journal of Tropical Wood Science and Technology, 4(1), 28–32. Wahno, I., Lopez, G., Sunarti, S., Valerianus, D. A., Budyansah, & Satya, H. (2014). Teknologi benih akasia hibrida: Upaya peningkatan produktivitas hutan tanaman industri pulp dan kertas di Indonesia. In Prosiding seminar nasional:Benih unggul untuk hutan tanaman, restorasi ekosistem, dan antisipasi perubahan iklim. Yogyakarta: Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Yahya, R., Sugiyama, J., Silsia, D., & Gril, J. (2010). Some anatomical features of an Acacia hybrid, A. mangium and A. auriculiformis grown in Indonesia with regard to pulp yield and paper strength. Journal of Tropical Forest Science, 22(3), 343–351.

Rokeya, U. K., Hossain, M. A., Ali, M. R., & Paul, S. P. (2010). Physical and mechanical properties of Hybrid Acacia(Acacia

143


144

PENGARUH INOKULASI MIKORIZA ARBUSKULAR TERHADAP PERTUMBUHAN BIBIT DAN INTENSITAS PENYAKIT BERCAK DAUN CENGKEH The effect of arbuscular mycorrhiza inoculation on the growth of clove seedling and leaf spot intensity Ayu Octavia Tanjung Putri1, Bambang Hadisutrisno2 dan Arif Wibowo2 1

Program Studi Fitopatologi, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada e-mail: [email protected]

2

Departemen Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada Jalan Flora, Bulak Sumur, Yogyakarta, Indonesia

Tanggal diterima: 27 Juni 2016, Tanggal direvisi: 29 Juli 2016, Disetujui terbit: 15 Desember 2016

ABSTRACT The potential of arbuscular mycorrhiza fungi on the growth of clove seedling and leaf spot intensity. This researches aims to assess the ability of arbuscular mycorrhiza (AM) fungi in growth and suppress the intensity of leaf spot disease on clove seeds. The experiment was arraged in completely randomized design (CRD) 2 x 2 factorial. The treatments examined were: without mycorrhiza and compost (M0P0), without mycorrhiza and with compost (M0P1), with mycorrhiza and without compost (M 1P0), and with mycorrhiza and compost (M1P1). The observed variables were the clove seedlings height, leaf numbers, symptom and intensity of leaf spot disease, and detection of salicylic acid (SA) with thin layer chromatography (TLC). The result showed that aplication of AM Fungi (M1) to clove seedlings support clove growth and dicreased intensity of leaf spot disease, but there was no interaction between mycorrhiza and composting in all observation variables. Salicylic acid contained in all treatment were tested. Keywords: biological controls, AM Fungi, clove, leaf spot

ABSTRAK Pengaruh inokulasi mikoriza arbuskular terhadap pertumbuhan bibit dan intensitas penyakit bercak daun cengkeh. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan jamur mikoriza arbuskular (JMA) dalam peningkatan pertumbuhan dan menekan intensitas penyakit bercak daun pada bibit cengkeh. Penelitian disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) 2 x 2 faktorial dengan perlakuan yang diujikan yaitu tanaman tidak diinokulasi jamur mikoriza dan tidak diberi kompos (M 0P0), tanaman tanpa diinokulasi jamur mikoriza dengan pemberian kompos (M0P1), tanaman yang diinokulasi jamur mikoriza tanpa pemberian kompos (M1P0), dan tanaman yang diinokulasi jamur mikoriza dengan pemberian kompos (M 1P1). Parameter yang diamati meliputi tinggi tanaman, jumlah daun, intensitas penyakit bercak daun, dan deteksi asam salisilat dengan metode Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak terdapat interaksi antara pemberian JMA dengan kompos disemua variabel pengamatan. Namun, pemberian JMA (M 1) mampu mendukung pertumbuhan bibit cengkeh dan menekan intensitas penyakit bercak daun cengkeh. Respon ketahanan tanaman berupa asam salisilat terdapat di setiap perlakuan yang diuji. Kata kunci: pengendalian biologi, JMA, cengkeh, bercak daun

I.

PENDAHULUAN

Cengkeh (Syzygium aromaticum (L.) Merr. & Perr) memiliki peran yang besar dalam penyediaan bahan baku industri rokok kretek dan perdagangan (Anonim, 2013). Cengkeh sendiri merupakan tanaman rempahrempah unggulan asli Indonesia yang sejak dulu menjadi salah satu komoditi utama sektor perkebunan (Shofiana et al., 2015). Selama

periode tahun 2008 hingga tahun 2013, produktivitas cengkeh sangat fluktuatif dan cenderung mengalami peningkatan, namun peningkatan luas pertanaman dan produksi cengkeh dirasa masih sangat kurang untuk memenuhi kebutuhan cengkeh baik skala domestik maupun internasional (Anonim, 2015). Meningkatnya area pertanaman cengkeh ternyata diikuti juga oleh peningkatan

145


permasalahan di lapangan. Beberapa penyakit berkembang secara epidemik dan menimbulkan kerugian yang besar (Semangun, 2000). Kondisi di lapangan menunjukkan bahwa banyak tanaman cengkeh yang sudah tua dan rusak, karena serangan hama dan penyakit, kurang pemeliharaan atau karena belum menggunakan bibit unggul (Anonim, 2013). Salah satu faktor penentu dalam pengendalian penyakit adalah penggunaan bibit unggul yang memiliki kualitas dan kuantitas yang baik. Penggunaan agens pengendali hayati yang membentuk simbiosis mutualisme pada tanaman inangnya dapat dijadikan sebagai salah satu upaya untuk mendapatkan bibit cengkeh yang berkualitas. Mikoriza merupakan salah satu bentuk simbiosis mutualisme antara jamur dan sistem akar tanaman tingkat tinggi. Jamur mikoriza arbuskular (JMA) sendiri merupakan salah satu kelompok jamur tanah biotrof obligat yang tidak dapat tumbuh bila terpisah dari tanaman inang (Simanungkalit, 2006) dan termasuk agens pengendali hayati yang cukup potensial. JMA menginfeksi sistem perakaran tanaman inang, membentuk jalinan hifa secara intensif sehingga tanaman yang bermikoriza tersebut mampu meningkatkan kapasitas dalam penyerapan hara dan air (Rungkat, 2009 cit Muis et al., 2013). Selain berperan dalam pertumbuhan, JMA juga dilaporkan dapat menjadi agens pengendalian hayati (Biological Control) yang potensial (Suharti et al., 2011). Inokulasi JMA pada fase pembibitan akan menghasilkan simbiosis yang lebih baik antara tanaman dengan JMA. Penelitian pemanfaatan JMA pada bibit tanaman perkebunan selain cengkeh telah banyak dilakukan. Hasil penelitian Sariasih (2012) menunjukkan bahwa bibit kakao yang diinokulasi dengan JMA mampu meningkatkan tinggi tanaman dan jumlah daun dibandingkan dengan bibit tanpa inokulasi. Selain itu, inokulasi JMA pada bibit lada diketahui menghasilkan jumlah daun lebih banyak dibandingkan dengan bibit tanpa

146

diinokulasi (Hasid & Halim, 2011), inokulasi JMA pada stek bibit lada juga meningkatkan panjang batang, jumlah akar, dan mempersingkat masa pembibitan (Aguzaen, 2009). Namun kajian mengenai pengaruh JMA pada pertumbuhan dan kesehatan pada bibit cengkeh masih belum banyak dilakukan. Mengingat bahwa cengkeh memiliki nilai ekonomi yang cukup tinggi, maka perlu dikaji mengenai kemampuan JMA dalam peningkatan pertumbuhan dan menekan intensitas penyakit bercak daun pada bibit cengkeh. II. BAHAN DAN METODE A.

Tempat dan waktu penelitian

Penelitian dilaksanakan mulai bulan Mei 2015 sampai akhir April 2016 di Laboratoium Mikologi Pertanian, Fakultas Pertanian UGM, dan pembibitan dilakukan di rumah plastik Condongcatur dan Kebun Percobaan Banguntapan (113 m dpl), Yogyakarta. B.

Pelaksanaan penelitian

Penelitian disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan menggunakan dua faktor, meliputi faktor pertama adalah tidak diinokulasi JMA (M0) dan diinokulasi JMA 30g/tanaman (M1), faktor kedua adalah tanpa kompos (P0) dan dengan kompos (P1) perbandingan 1 : 1 dengan tanah steril. Dengan demikian diperoleh 4 kombinasi perlakuan dengan 5 ulangan, masing-masing unit percobaan terdiri dari 7 tanaman sehingga diperoleh 140 unit percobaan. C.

Persiapan medium tanam

Bibit cengkeh yang digunakan adalah bibit cengkeh Zanzibar berumur 5 bulan. Bibit tersebut kemudian ditanam pada medium tanah steril. Sterilisasi tanah dilakukan dengan uap panas selama 3-4 jam. Medium yang digunakan berupa campuran tanah steril dan kompos dengan

Pengaruh Inokulasi Mikoriza Arbuskular terhadap Pertumbuhan Bibit dan Intensitas Penyakit Bercak Daun Cengkeh Ayu Octavia Tanjung Putri, Bambang Hadisutrisno, dan Arif Wibowo

perbandingan 1:1 yang diberikan sesuai perlakuan yang telah ditentukan. Kompos dan tanah steril dihomogenkan dan dimasukkan kedalam polibag berkapasitas 1kg. Inokulum JMA yang digunakan adalah jenis Glomus sp, diperoleh dari Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan (BBPPTP) Surabaya dengan merk dagang Glomofert® dengan formulasi berupa zeolit yang bercampur dengan spora, hifa, dan akar tanaman jagung yang terlah terkolonisasi JMA. Inokulasi JMA dilakukan bersamaan dengan penanaman bibit pada polybag, dicampur pada medium tanam yang sudah

disiapkan sesuai perlakuan sebanyak 30 g/tanaman. D.

Pengamatan

1. Intensitas penyakit Pengamatan dilakukan pada daun cengkeh di tanaman sampel yang sama untuk pengamatan yang lain. Perhitungan dilakukan dengan mengkategorikan serangan penyakit di setiap daun yang diamati, menggunakan kategori yang telah dimodifikasi pada Tabel 1 (Herwidyarti, 2011 cit. Herwidyarti et al., 2013).

Tabel 1. Kategori serangan penyakit bercak daun Skala 0 1 2 3 4 5

Kategori Tanaman sehat Sangat ringan Ringan Agak parah Parah Sangat parah

Gejala Tanaman sehat/ tidak ada serangan Bercak pada daun antara > 0% - 10% Bercak pada daun antara > 10% - 20% Bercak pada daun antara > 20% - 40% Bercak pada daun antara > 40% - 60% Bercak pada daun > 60%

Sumber: Herwidyarti et al., 2013.

Hasil pengamatan yang diperoleh selanjutnya dimasukkan ke dalam rumus intensitas penyakit:

∑

Keterangan: IP : Intensitas Penyakit (%) n : Jumlah daun yang terserang pada tiap kategori N : Jumlah daun yang diamati Z : Nilai numerik atau harga kategori serangan patogen v : Nilai numerik atau harga setiap kategori serangan patogen

2. Komponen pertumbuhan Komponen pertumbuhan yang diamati meliputi tinggi tanaman, jumlah daun, dan diameter batang. Pengukuran tinggi tanaman dan jumlah daun dimulai pada 14 hari setelah pemindahan bibit ke polibag, kemudian diulang setiap 2 minggu sampai minggu ke-20.

3. Deteksi asam salisilat dengan metode Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Sampel daun sebanyak 10 g dioven selama 4 hari pada suhu 50ºC. Setelah kering, daun dihaluskan hingga menjadi serbuk. Satu gram serbuk dilarutkan dalam 25 ml etanol 95%, selanjutnya larutan didiamkan selama 24 jam. Larutan disaring dan diuapkan, kemudian residu dilarutkan kembali dalam 1 ml etanol. Serbuk asam salisilat sebanyak 20 mg dilarutkan dalam 10 ml etanol, larutan tersebut digunakan sebagai larutan pembanding. Fase gerak (FG) yang digunakan adalah etil asetat : methanol : ammonia dengan perbandingan masing-masing sebanyak 8 ml : 1,9 ml : 0,1 ml. Kemudian FG dimasukkan ke dalam Chamber KLT. Sedangkan untuk fase diam (FD) menggunakan Silica gel 60 F254 yang telah ditetesi larutan strandard sebagai pembanding dan sampel yang akan diujikan. Hasil running dideteksi dengan sinar UV

147


kemudian disemprot dengan FeCl3. Apabila posisi akhir dari tetesan ekstrak daun sama dengan posisi akhir larutan standard pembanding, maka hasilnya adalah positif. Masing-masing posisi akhir dari tetasan yang tampak dihitung nilai Rf-nya (Paar et al., 2008 cit. Fefirenta, 2014). Nilai Rf diperoleh setelah pengembangan sampel yang menggambarkan perpindahan relatif sebuah komponen senyawa terhadap pelarut dan berhubungan dengan koefisien distribusi komponen, nilai Rf dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut (Suswanti et al., 2011) :

E.

apabila terdapat pengaruh nyata dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5% . III. HASIL DAN PEMBAHASAN A.

Pertumbuhan bibit cengkeh yang telah diinokulasi JMA

Tidak ada interaksi antara pemberian JMA dengan kompos. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian JMA dengan atau tanpa ditambah kompos mampu meningkatkan pertumbuhan bibit cengkeh, namun tidak berbeda nyata hasilnya ketika JMA dan kompos diberikan secara bersamaan. Tinggi bibit cengkeh yang diberi JMA lebih tinggi dibandingkan bibit yang tidak diberi JMA (Tabel 2).

Analisis data

Data yang diperoleh kemudian dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA), Tabel 2.

Mikoriza M0 M1 Rerata

Pengaruh pemberian JMA, kompos, dan interaksinya terhadap tinggi tanaman (cm) cengkeh pada minggu ke-20 setelah inokulasi P0 22,10 23,53 22,81 a

Bahan Organik P1 21,57 24,18 22,87 a

Rata-rata 21,83 a 23,85 b (-)

Keterangan: Data yang diikuti huruf yang sama pada baris dan kolom sama tidak berbeda nyata menurut DMRT pada taraf kepercayaan 95%. M0 (dengan JMA), M1 (tanpa JMA), P0 (tanpa kompos), P1 (dengan kompos). Tanda (-) menunjukkan tidak terdapat interaksi antara kedua faktor yang diuji.

Bibit cengkeh yang di inokulasi JMA tanpa kompos maupun dengan tambahan kompos memiliki tinggi tanaman lebih tinggi dibanding perlakuan tanpa inokulasi JMA. Penambahan kompos pada perlakuan yang dikombinasikan dengan JMA memiliki tinggi 24,18 cm pada minggu ke-20 atau lebih tinggi dibanding perlakuan lainnya. Menurut Baas et al., (1989) tanaman Plantago major L ssp Pleiosperma (daun sendok) dan kacang tanah (Lana, 2009) yang diberi JMA memiliki kemampuan yang lebih unggul dalam menyerap unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman yang nantinya akan berpengaruh terhadap metabolisme tanaman.

148

Adanya penyediaan hara yang lebih baik tersebut menyebabkan metabolisme sel tanaman berjalan lebih baik sehingga pertumbuhan tanaman selama fase vegetatif tidak mengalami hambatan. Hal serupa dikemukakan oleh Prasasti et al. (2013), JMA yang menginfeksi akar tanaman akan menghasilkan jaringan hifa eksternal yang tumbuh secara ekspansif, sehingga meningkatkan kapasitas akar dalam penyerapan air dan unsur hara, terutama fosfat (P). Selain itu, JMA juga memacu pembentukan hormon-hormon pertumbuhan tanaman, seperti sitokinin dan auksin yang berperan dalam pembelahan dan pemanjangan


sel dan hal ini semakin mengoptimalkan pertumbuhan tinggi tanaman (Talaca, 2010). Pada tanaman yang telah terinfeksi JMA, P dapat diserap secara langsung di sekitar daerah perakaran melewati epidermis akar, rambut akar, dan melalui bantuan hifa eksternal JMA di tanah (Smith et al., 2003).

Tabel 3. Mikoriza M0 M1 Rerata

Jumlah daun pada minggu ke-20 setelah pemindahan bibit di polibag tidak menunjukkan adanya interaksi antara inokulasi JMA dengan pemberian kompos, tetapi terdapat beda nyata antara faktor pemberian JMA pada perlakuan diinokulasi JMA (M1) dengan perlakuan tidak diinokulasi JMA (M0) (Tabel 3).

Pengaruh pemberian JMA, kompos, dan interaksinya terhadap jumlah daun cengkeh pada minggu ke-20 setelah inokulasi P0 21.30 23.85 22.57 a

Bahan Organik P1 22.15 24.20 23.17 a

Rata-rata 21.72 a 24.02 b (-)

Keterangan: Data yang diikuti huruf yang sama pada baris dan kolom sama tidak berbeda nyata menurut DMRT pada taraf kepercayaan 95%. M0 (dengan JMA), M1 (tanpa JMA), P0 (tanpa kompos), P1 (dengan kompos). Tanda (-) menunjukkan tidak terdapat interaksi antara kedua faktor yang diuji. Data telah mengalami transformasi.

Berdasarkan Tabel 3 dapat diketahui bahwa rerata jumlah daun bibit cengkeh yang diberi JMA pada perlakuan diinokulasi JMA (M1) secara statistik memberi pengaruh nyata terhadap jumlah daun dibandingkan perlakuan yang tidak diinokulasi JMA (M0). Hal ini sejalan dengan pertumbuhan tinggi tanaman, pemberian JMA unggul pada bibit cengkeh mampu meningkatkan penyerapan air dan hara, sehingga meningkatkan hasil asimilat yang nantinya digunakan dalam pembentukan daun. Hal ini menunjukkan bahwa JMA yang diberikan membantu dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman. Aplikasi JMA mampu memperbaiki status nutrisi tanaman, sehingga fotosintat dari tanaman yang diinokulasi JMA lebih optimal (Swastiningrum, 2015). B.

Pengaruh inokulasi JMA terhadap intensitas penyakit

Penyakit yang diteliti yaitu penyakit yang sering muncul dan mengganggu pertumbuhan bibit cengkeh. Gejala penyakit yang sering muncul berupa bercak pada daun tua yang dimulai dari tepian daun, kemudian menyebar keseluruh bagian daun. Daun menjadi kering kecoklatan, bagian yang

terserang mengering dan tulang-tulang daunnya tampak terang, kemudian rontok pada gejala lebih lanjut, dan menurut Semangun (2000), penyakit tersebut adalah penyakit bercak daun yang disebabkan oleh jamur Colletotrichum gloeosporioides. Pemberian JMA pada bibit cengkeh dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit yang muncul selama penelitian. C. gloeosporioides merupakan patogen lemah yang hanya akan berkembang dan menimbulkan penyakit parah apabila tanaman inang dalam kondisi lemah. Namun, apabila tanaman yang diinfeksi adalah tanaman dengan kesehatan yang baik, maka intensitas penyakit bercak daun karena C. gloeosporioides akan rendah (Sariasih et al., 2012). Mekanisme perlindungan oleh JMA yang membuat tanaman lebih tahan terhadap penyakit karena terjadi (1) perbaikan status nutrien inangnya; (2) adanya pesaing bagi patogen untuk memperoleh fotosintat dan situs infeksi; (3) perubahan anatomi dan morfologi akar, dan (4) pengaktifan mekanisme pertahanan inang (Sylvia & Chellami, 2001 cit. Rozy et al., 2004).

149


Tabel 4 menunjukkan tidak ada interaksi antara inokulasi JMA dan pemberian kompos pada intensitas penyakit. Intensitas penyakit pada minggu ke-20 setelah pemindahan bibit di polibag menunjukkan bahwa intensitas penyakit bibit cengkeh yang Tabel 4. Mikoriza M0 M1 Rata-rata

diinokulasi JMA (M1) berbeda nyata lebih rendah dibandingkan dengan bibit tanpa diberi JMA (M0). Perkembangan intensitas penyakit mulai terlihat pada minggu ke-4 dan semakin meningkat hingga minggu ke-20 (Gambar 1).

Pengaruh pemberian JMA, kompos, dan interaksinya terhadap intensitas penyakit bercak daun cengkeh pada minggu ke-20 setelah pemindahan bibit di polibag P0 23.47 19.90 21.68 a

Bahan Organik P1 24.72 20.81 22.76 a

Rata-rata 24.09 a 20.35 b (-)

Keterangan: Data yang diikuti huruf yang sama pada baris dan kolom sama tidak berbeda nyata menurut DMRT pada taraf kepercayaan 95%. M0 (dengan JMA), M1 (tanpa JMA), P0 (tanpa kompos), P1 (dengan kompos). Tanda (-) menunjukkan tidak terdapat interaksi antara kedua faktor yang diuji.

Keterangan: M0P0 (tanaman tidak diinokulasi jamur mikoriza dan tidak diberi kompos), M 0P1 (tanaman tanpa diinokulasi jamur mikoriza dengan pemberian kompos), M 1P0 (tanaman yang diinokulasi jamur mikoriza tanpa pemberian kompos), dan M1P1 (tanaman yang diinokulasi jamur mikoriza dengan pemberian kompos). Gambar 1.

Intensitas penyakit bercak daun cengkeh

Pertumbuhan vegetatif bibit cengkeh selama penelitian secara tidak langsung dipengaruhi oleh keberadaan JMA yang diinokulasi dan patogen yang muncul selama pembibitan. Berdasarkan pengamatan penyakit selama 20 minggu setelah pemindahan bibit di polibag diketahui bahwa persentase intensitas penyakit bercak daun pada tiap perlakuan berkisar antara 19,90% sampai 24,72%. Selama periode pembibitan intensitas penyakit

150

bercak daun masuk pada kategori agak ringan sampai ringan. Inokulasi JMA pada bibit cengkeh (M1) memiliki persentase intensitas penyakit terendah yaitu 20,35% dibandingkan dengan perlakuan tanpa inokulasi JMA (M0) yang mencapai 24,09%. Menurut Gottstein dan Kuch (1989) senyawa fosfat dapat meningkatkan aktivitas gen-gen ketahanan tanaman terhadap serangan patogen Colletotrichum sp dengan


meningkatkan aktivitas enzim kitinase dan ß1,3 glukanase. JMA sendiri mampu meningkatkan kandungan senyawa fenol (zat antibiotik) pada tanaman, seperti flavonoid, isoflavonoid, dan tanin. Menurut Shaul et al., (2001) meningkatnya kandungan flavonoid pada tanaman tidak secara langsung berperan dalam ketahanan, tetapi berfungsi untuk mensintesis kitinase dan enzim Phenylalanine Ammonium Lyase (PAL). Aktivitas enzim Phenylalanine Ammonium Lyase (PAL), chalcone synthase (CHS), dan chalcone isomerase (CHI) juga dipicu oleh peningkatan aktivitas peroksidase, kitinase dan 1,3 glukanase diawal infeksi JMA pada tanaman (Blilou et al., 2000). Enzim Phenylalanine Ammonium Lyase (PAL) berfungsi dalam menginduksi ketahanan terhadap serangan patogen (Volpin et al., 1994; Prasasti et al., 2013). Fenol sendiri akan dihasilkan oleh tanaman dengan segera jika tanaman tersebut diinfeksi oleh patogen dan diakumulasi pada daerah yang terinfeksi patogen (Agrios, 2005). C.

Pengaruh inokulasi JMA terhadap asam salisilat

Pada penelitian ini, analisis kuantitatif asam salisilat dilakukan dengan cara mengukur bercak secara langsung pada lempeng dengan menggunakan ukuran luas. Penetesan sampel sebesar 10 µl dan 5 µl untuk larutan baku sebagai pembanding. Hasil analisis KLT menunjukkan bahwa semua contoh yang dicoba memiliki kandungan asam salisilat berdasarkan hasil penotolan contoh yang kesemuanya hampir sejajar dengan larutan baku (Gambar 2). Dari perbandingan nilai Rf antara contoh dan larutan baku asam salisilat yang diteteskan terlihat bahwa nilai Rf dari masingmasing contoh adalah Rf contoh M0P0 0,60 cm, Rf contoh M0P1 0,61, Rf contoh M1P0 0,61, Rf contoh M1P1 0,62, mendekati nilai Rf asam salisilat yaitu 0,63 cm, sehingga

berdasarkan analisa KLT, semua contoh daun cengkeh dari 4 perlakuan yang dicoba diperkirakan mengandung asam salisilat. Asam salisilat merupakan salah satu sinyal transduksi yang berakhir dengan systemic acquired resistance (SAR) serta menginduksi pembentukan pathogenesis related (PR) protein dan meningkatkan ketahanan tanaman terhadap infeksi patogen (Pieterse & Green, 1999; Vlot et al., 2009; Chen et al., 2010). Menurut hasil penelitian Pozo et al. (2009) menunjukkan bahwa simbiosis JMA dengan akar tanaman mampu mengaktivasi ketahanan tanaman baik secara lokal maupun sistemik. Salah satu tahanan ketahanan yang ditunjukkan oleh tanaman adalah terbentuknya senyawa fenol seperti asam salisilat yang merupakan senyawa yang dibentuk oleh tanaman ketika terjadi infeksi untuk mengaktivasi gen-gen ketahanan tanaman dalam menghadapi serangan patogen (Vidhyasekaran, 2008). Akumulasi asam salisilat pada minggu ke-20 setelah pemindahan bibit di polibag menunjukkan bahwa baik bibit cengkeh yang diinokulasi JMA maupun yang tidak diinokulasi JMA tetap menghasilkan asa m salisilat. Hasil tersebut diduga karena bibit telah terinfeksi patogen dalam waktu yang lama, sehingga tidak ada perbedaan dari tiap perlakuan. Hal tersebut sesuai dengan Widiastuti et al., (2013), akumulasi asam salisilat terlihat meningkat 96 jam setelah perlakuan heat shock pada tanaman melon, dan akan mengalami penurunan 24 jam setelahnya. Penurunan kadar asam salisilat diduga karena adanya sintesis zat lain dari patogen yang mampu menekan pembentukan asam salisilat. Pembentukan asam absisat yang dipicu oleh patogen dapat menghambat proses SAR dan pembentukan asam salisilat pada tanaman (Yasuda et al., 2008 cit. Widiastuti et al., 2013).

151


Rf Asam salisilat 8,8/14 = 0,63 cm

Jarak rambat pelarut 14 cm

Rf M1P1 8,7/14 = 0,62 cm Rf M0P0 8,5/14 = 0,60 cm

Rf M1P0 8,6/14 = 0,61 cm

Rf M0P1 8,6/14 = 0,61 cm

Keterangan: S (larutan baku asam salisilat), M0P0 (tanaman tidak diinokulasi jamur mikoriza dan tidak diberi kompos), M0P1 (tanaman tanpa diinokulasi jamur mikoriza dengan pemberian kompos), M 1P0 (tanaman yang diinokulasi jamur mikoriza tanpa pemberian kompos), dan M 1P1 (tanaman yang diinokulasi jamur mikoriza dengan pemberian kompos). Gambar 2.

Analisis asam salisilat dengan KLT

IV. KESIMPULAN Berdasarkan uraian dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa pemberian JMA pada bibit cengkeh memiliki tinggi tanaman lebih tinggi, jumlah daun yang lebih banyak, serta memiliki intensitas penyakit bercak daun yang lebih rendah dibandingkan perlakuan tanpa inokulasi JMA. Selain itu, diketahui bahwa asam salisilat yang merupakan salah satu sinyal pertahanan tanaman terhadap penyakit yang akan aktif setelah infeksi patogen terdeteksi pada semua perlakuan. UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terimakasih disampaikan kepada Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan (BBPPTP) Surabaya, dan Laboratorium Mikrobiologi, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada yang telah banyak membantu selama penelitian

152

DAFTAR PUSTAKA Agrios, G.N. (2005). Plant pathology (5th ed.). USA: Elseviere Academic Press. Aguzaen, H. (2009). Respon Pertumbuhan Bibit Stek Lada (Piper Nigrum L) Terhadap Pemberian Air Kelapa dan Berbagai Jenis CMA. Jurnal Agronobis, 1(1), 36-47. Anonim. (2015). Luas area pertanaman dan produksi cengkeh. Diakses tanggal 4 Oktober 2015, dari http.//www.pertanian.go.id// Anonim. (2013). Peningkatan produksi, produktivitas, dan mutu tanaman rempah dan penyegar. Pedoman teknis pengembangan tananaman cengkeh. Jakarta: Direktorat Jenderal Perkebunan. Baas, R., Dijk, C.V., & Troelstra, S.R. (1989). Effects of Rhizosphere Soil, VesicularArbuscular Mycorrhiza Fungi and Phosphate on Plantago major L ssp Pleiosperma. Pilger. Plant and Soil, 113, 59-67. Bliou, I., Bueno, P., Ocampo, J.A., & GarciaGarrido, J.M. (2000). Induction Of Catalase and Ascorbate Peroxidase Activities in Tobacco Roots Inoculated with The


Arbuscular Mycorrhizal Glomus mosseae. Mycol. Res, 104(6), 722-725.

Kedelai. Jurnal Agroscientiae, 2(11), 9198.

Chen, H., Zhang, Z., Teng, K., Lai, J., Zhang, Y., Huang, Y., ... Chu, C. (2010). Up-regulation of LSBI/GDU3, Effects Gemini Virus Infection by Activating The Salicylic Acid Pathway. Plant Journal, 62, 12-3.

Sariasih, Y., Hadisutrisno, B., & Widada, J. (2012). Pengaruh Fungi Mikoriza Arbuskular Dalam Medium Zeolit Terhadap Pertumbuhan dan Intensitas Penyakit Bercak Daun Pada Bibit Kakao. Jurnal Agrotek. Trop, 1(1), 1-7.

Fefirenta, A.D. (2014). Mekanisme Ketahanan Kakao Bermikoriza Terhadap Cekaman Kekeringan dan Gangguan Penyakit (Tesis). Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta. Gottstein, D.H., & Kuch, J.A. (1989). Induction of systemic resistance to antraknose in cucumber by phosphates. Phytopathology, 79, 176-179. Hasid, R., & Halim. (2011). Respon Bibit Tanaman Lada Terhadap Aplikasi Mikoriza Indigenous Gulma. Jurnal Agroteknos, 1(1), 44-47. Herwidyarti, K.H., Ratih, S., & Sembodo, D.R.J. (2013). Keparahan penyakit antraknosa pada cabai (Capsicum annum L) dan berbagai jenis gulma. Jurnal Agroteknologi Tropika, 1(1), 102-106. Lana, W. (2009). Pengaruh Dosis Pupuk Kandang Sapi dan Mikoriza Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Kacang Tanah (Arachis hypogaea L) di Lahan Kering. Majalah Ilmiah Universitas Tabanan, 6(1). Muis, A., Indradewa, D., & Widada, J. (2013). Pengaruh inokulasi mikoriza arbuskular terhadap pertumbuhan dan hasil kedelai (Glycine max (L.) Merrill) pada berbagai interval penyiraman. Vegetalika, 2(2), 7-20. Pieterse, C.M.J., & Van Loon, C. (1999). Salicylic Acid-Independent Plant defence Pathway. Elsevier Science, 4(2), 52-58. Prasasti, O.H., Kristanti, I.P., & Sri, N. (2013). Pengaruh Mikoriza Glomus fasciculatum Terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman Kacang Tanah yang terinfeksi Sclerotium rolfsii. Jurnal Sains dan Seni POMITS, 2(2), 2337-3520. Pozo, M.J., Verhage, J.A., Andrade, J., GarciaGarrido, J.M., & Aguilar, C.A. (2009). Priming Plant Defence Against Pathogens by Arbuscular Mycorrhizal Fungi. Verlag, Berlin, Heidelberg: Abstract Pubishers Springer. 123 p.

Semangun, H. (2000). Penyakit-Penyakit Tanaman Perkebunan di Indonesia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Shofiana, R.H., Sulistyowati, L., & Muhibuddin, A. (2015). Eksplorasi jamur endofit dan khamir pada tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum) serta uji potensi antagonismenya terhadap jamur akar putih (Rigidoporus microporus). Jurnal HPT, 3(1), 75-83. Shaul, O., David, R., Sinvani, G., Ginzberg, Ganon, D., Wininger, S., ... Kapulnik, Y. (2001). Plant Defence Response During Arbuscular Mycorriza Symbiosis. pp 61-68 pp. In G.K. Podila, & D.D. Douds (Eds.). Current Advances In Mycorrhizae Research. St Paul, Minnesota, USA: The American Phytopathological Society. Simanungkalit, R.D.M., Suriardikarta, D.A., Saraswati, R.D., Setyorini, & Hartatik, W. (2006). Pupuk Organik dan Pupuk Hayati. Organic Fertilizer and Biofertilizer. Bogor: Balai Besar Litbang Sumber Daya Lahan Pertanian. Smith, S.E., Smith, F.A., & Jakobsen, I. (2003). Mycorrhizal Fungi can Dominate Phosphate Supply to Plants Irrespective of Growth Responses. Plant Physiology, 133, 16-20. Suharti, N., Habazar, T., Nasir, N., Dachryanus, & Jamsari. (2011). Induksi Ketahanan Tanaman Jahe Terhadap Penyakit Layu Ralstonia solanacearum ras 4 menggunakan fungi mikoriza arbuskular (FMA) Indigenus. J. HPT Tropika, 11(1), 102-111. Suswanti, Habazar, T., Husin, E.F., Nasir, N., Putra, D.P., & Taylor, P. (2011). Senyawa Phenolik Akar Pisang CV. Kepok (Musa acuminata) yang Diinduksi dengan Fungi Mikoriza Arbuskular Indigenus PU10Glomus sp 1 terhadap Penyakit Darah Bakteri. Jurnal Natur Indonesia, 13(3), 207-213.

Rozy, F., Liestiany, E., & Maftuhah. (2004). Kemampuan Mikoriza Mengendalikan Serangan Rhizoctonia solani Kuhn Pada

153


Swastiningrum, A. (2015). Mekanisme jamur mikoriza arbuskular dalam menekan perkembangan penyakit pada bibit tebu (Tesis). Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Talaca, H. (2010). Status Cendawan Mikoriza Vesikular Arbuskular (MVA) Pada Tanaman. Prosiding Seminar Pekan Serealia Nasional. Balai Penelitian Tanaman Serealia, Sulawesi Selatan, 2010. ISSN : 978-979-89-40-29-3 Vidhyasekaran, P. (1997). Fungal pathogenesis in plant and crops. New York: Marcel Dekker Inc. Vlot, A.C., Dempsey, D.A., & Klessig, D.F. (2009). Salicylic acid, a multifaceted

154

hormon to combat disease. Annual Review of Phytopathology, 47, 177-206. Volpin, H., Elkind, Y., Okon, Y., & Kapulnik, Y. (1994). Vesicular-arbuscular mycorrhizal fungus (Glomus intraradix) induce defence respons in alfafa roots. Plant Physiology, 104, 683-689. Widiastuti, A., Yoshino, M., Hasegawa, M., Nitta, & Sato, T. (2013). Heat Shock-Induced Resistance Increases Chitinase-1 Gene Expression and Stimulates Salicylic Acid Production in Melon (Cucumis melo L). Physiological and Molecular Plant Pathology, 82, 51-55.

INDEKS PENGARANG (Author index)

A

P

Adriana 63 Adyantara, Valerianus D

39

B Baskorowati, Liliana Bramantyo, Bangun

1 111

Praptoyo, Harry Prastyono 123 Prihatini, Istiana Priyo, Eko 63 Purwiastuti, Rini Puspitasari, Desy Putri, Ayu Octavia T.

135 51 23 51 145

R

D Damayanti, Anti

1

F Faida, Lies R. W. Faridah, Eny 23

Rahayu, Anita Aprilia 13 Rahayu, Sri 51 Rimbawanto, Anto 31, 51, 123 Riyanti, Rixa 63

111

S

H Hadi, Handojo 63 Hadisutrisno, Bambang Hendrati, Rina Laksmi 71

145

Sarwohadiwinoto 63 Setyaji, Teguh 39 Sulistyawati, Purnamila 31 Sunarti, Sri 39, 135 Susanto, Mudji 83

I

W

Indrioko, Sapto 23, 95, 111 Inkasari, Lucy Ana Cahya 1

Wahyuni, Resti 13 Wibowo, Arif 51, 145 Widiyatno 63 Winarni, Widaryanti W

K Kartikawati, Noor Khomsah Kinho, Julianus 95

123

M Mashudi

83

N Na’iem Moh 95 Nirsatmanto, Arif 39, 135 Nurjanto 63 Nurrohmah, Siti Husna 71 Nurtjahjaningsih, I.L.G. 31

63

INDEKS SUBYEK (Subject index)

A

I

Acacia hybrid 135 Alstonia angustiloba Mig 83, 84 Areal produksi benih 24, 27

IBA 63, 64, 65, 66, 67 Isoenzim 95, 96

J

B Baris berseling 39, 47 Berakar 63, 65, 66 Bercak daun 145, 149, 152 Bidara laut 13, 14, 16, 17, 18, 19 Biokontrol 51

Jamur Mikoriza Arbuskular (JMA) 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151 Jenis eksotik 31, 32, 35

K

Calliandra calothyrsus 31, 43 Cendana 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 Cengkeh 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151

Kayu putih 123, 126, 127 Kebun benih semai 123 Keragaman genetik 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 35, 36, 37, 84, 88, 90, 95, 97, 101, 102, 104, 106, 107, 111, 113, 114, 116, 117, 119, 151 Korelasi genetik 83, 86, 90, 91, 92 Kualitas bibit 13, 17, 18

D

M

C

Diospyros rumpii DNA marker 31

95

F Falcataria moluccana 1 Famili 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78, 83, 85, 86, 89, 96 Fenotipik 83, 86, 90, 91

Media organik 13, 14, 15, 16, 17 Mikoriza 71, 72, 73, 74, 77, 80 Morfologi isolat 51, 52, 53, 55 Morfologi 3, 17, 41, 42, 44, 45, 51, 52, 53, 55, 57, 60

N Nilai turunan serat

135

G

P

Ganoderma philippii 51, 52 Genetik aktual 123, 124, 127, 129, 130, 131, 132

Pemuliaan pohon 106, 112, 123 Penanda isozim 24, 32 Penanda RAPD 31, 32, 34, 36 Pengendalian biologi 145 Permudaan 111, 112, 114, 117, 118, 119 Phlebiopsis sp 1, 51, 53

H Heritabilitas

83, 89, 90, 92

Populasi 83, 84, 85, 86, 87, 89, 91, 92, 93, 95, 96, 100, 104, 113, 119, 132 Produksi benih 23, 27, 39, 40, 41, 43, 47 Pulai darat 83, 84, 86, 87, 88, 91, 92 Pulp 84, 135, 136, 138, 140, 141, 142 Puspa 111, 112, 113 114, 115, 116, 117, 118, 119

R Restorasi 119 Rhizobium

111, 112, 113, 116, 117, 71, 72, 73, 74, 76, 79, 80

S Schima wallichii 111, 112 Semai 2, 13, 14, 15, 18 Sengon 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 Serat kayu 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141 Shorea platyclados 63, 64 Sinkronisasi pembungaan 39, 40, 41, 42, 43, 47 Solomon 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 Stek pucuk 64, 65 Struktur genetik 31, 32, 34, 35, 36

T Taman Nasional Gunung Merapi 111, 112, 119 Tegakan rehabilitasi 23, 24, 25, 26, 27, 28

U Uji keturunan 84, 88, 90, 92, 131, Unggul

1, 2, 10, 27, 72, 83, 68, 69, 71, 72, 73

W Wamena

1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9

Wonogiri 92

31, 37, 39, 40, 47, 84, 89,

X Xylem batang 1

JURNAL PEMULIAAN TANAMAN HUTAN Diterbitkan oleh Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Nomor : 676/AU2/P2MI-LIPI/07/2015 Tanggal 15 Juli 2015 Ketua Dewan Redaksi: Dr. Ir. Anto Rimbawanto, M. Agr. Anggota: . Prof. Dr. Ir. Suryo Hardiwinoto, M. Agr. Sc., Prof. Dr. Ir. Muh. Restu, M. P. Dr. Ir. Arif Nirsatmanto, M. Sc., Dr. Ir. Budi Tjahjono Dr. Ir. Eko Bhakti Hardiyanto, Dr. Sapto Indrioko, S. Hut., M. P. Prof. Dr. Ir. Budi Leksono, M. P., Dr. Ir. Eny Faridah, M. Sc., Dr. Ir. Sumarwoto P. S., M. P. Mitra Bestari: Prof. Dr. Mohammad Na'iem, M. Agr. Sc., Prof. Dr. Ir. H. Djoko Marsono Prof. Dr. Ir. Susamto, M. Sc., Prof. Dr. Ir. Sumardi, M. For. Sc. Dr. Ir. Taryono, M. Sc., Dr. Ir. Supriyanto, DEA Ketua Sekretariat Redaksi: Ir. Didik Purwito, M.Sc Anggota: Lukman Hakim, S. Hut., M. P. Fithry Ardhany, S. Hut., M. Sc., Nana Niti Sutisna, S. IP., Maya Retnasari, A. Md., Endang Dwi Lestari, S. IP. Design Grafis: Edy Wibowo, S. Hut., M. Eng.

DAFTAR ISI VOLUME 10 Nomor 1, Juni 2016 MAKALAH HASIL RISET (ORIGINAL PAPERS) 1. PERBEDAAN STRUKTUR XILEM BATANG SENGON (Falcataria moluccana) DARI PROVENAN SOLOMON DAN WAMENA The differences of stem xylem structures of sengon (Falcataria moluccana) from Solomon and Wamena Provenances Lucy Ana Cahya Inkasari, Liliana Baskorowati, dan Anti Damayanti ........................

1-11

2. PENGARUH MEDIA ORGANIK SEBAGAI MEDIA SAPIH TERHADAP KUALITAS BIBIT BIDARA LAUT (Strychnos lucida R. Brown) The effect of Organic Media as growing media on seedling quality of Bidara Laut (Strychnos lucida R. Brown) Anita Apriliani Dwi Rahayu dan Resti Wahyuni ............................................................

13-22

3. KERAGAMAN GENETIK CENDANA PADA TEGAKAN PENGHASIL BENIH DAN TEGAKAN REHABILITASI DI NUSA TENGGARA TIMUR BERDASARKAN PENANDA ISOZIM Genetic Diversity of Sandalwood on Seed Production Stand and Rehabilitation Stand in East Nusa Tenggara Based on Isozyme Marker Rini Purwiastuti, Sapto Indrioko, dan Eny Faridah .......................................................

23 – 30

4. STRUKTUR GENETIK Calliandra calothyrsus DI INDONESIA MENGGUNAKAN PENANDA RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHISM DNA (RAPD) Genetic structure of Calliandra calothyrsus in Indonesia revealed by Random Amplified Polymorphism DNA markers I.L.G. Nurtjahjaningsih, Purnamila Sulistyawati, dan Anto Rimbawanto. .................

31 – 38

5. EVALUASI PRODUKSI BENIH PADA KEBUN BENIH HIBRID ACACIA (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) DI WONOGIRI, JAWA TENGAH Evaluation of Seed production in Acacia Hybrid (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) Seed Orchard Established in Wonogiri, Central Java Sri Sunarti, Valerianus Devi Adyantara, Suharyanto, Teguh Setyaji, dan Arif Nirsatmanto .......................................................................................................................

39 – 49

6. KARAKTER MORFOLOGI ISOLAT Phlebiopsis sp.1 JAMUR PENGENDALI HAYATI YANG POTENSIAL UNTUK Ganoderma philippii Morphological character of Phlebiopsis sp.1 isolates, a potential biological control for Ganoderma philippii Desy Puspitasari, Arif Wibowo, Sri Rahayu, Istiana Prihatini, dan Anto Rimbawanto .......................................................................................................................

51 – 61

Nomor 2, Desember 2016 MAKALAH HASIL RISET (ORIGINAL PAPERS) 1. PERCEPATAN KEMAMPUAN BERAKAR DAN PERKEMBANGAN AKAR STEK PUCUK Shorea platyclados MELALUI APLIKASI ZAT PENGATUR TUMBUH IBA Acceleration of rooting ability and root development of Shorea platyclados shoot cutting through application of IBA hormone Suryo Hadiwinoto, Rixa Riyanti, Widiyatno, Adriana, Widaryanti Wahyu Winarni, Handojo Hadi Nurjanto, dan Eko Priyo .......................................................................... 63 – 70 2. PENGGUNAAN RHIZOBIUM DAN MIKORIZA UNTUK PERTUMBUHAN Calliandra calothyrsus UNGGUL Rhizobium and mycorrhiza application for genetically improved Calliandra calothyrsus growth Rina Laksmi Hendrati dan Siti Husna Nurrohmah ........................................................ 71 – 81 3. EVALUASI UJI KETURUNAN PULAI DARAT (Alstonia angustiloba Miq.) UMUR TIGA TAHUN DI WONOGIRI, JAWA TENGAH Evaluation of Alstonia angustiloba Miq. progeny trial at three years old at Wonogiri, Central Java Mashudi dan Mudji Susanto ............................................................................................. 83 – 94

4. STUDI KERAGAMAN GENETIK Diospyros rumphii Bakh DI SULAWESI UTARA BERDASARKAN PENANDA ISOENZIM Study on genetic diversity of Diospyros rumphii Bakh in North Sulawesi based on isoenzym markers Julianus Kinho, Moh. Na’iem, dan Sapto Indrioko..................... .................................... 95 – 109 5. KERAGAMAN GENETIK DAN PERMUDAAN ALAM PUSPA (Schima wallichii (DC.) Korth.) DI TAMAN NASIONAL GUNUNG MERAPI PASCA ERUPSI TAHUN 2010 Genetic diversity and natural regeneration of Schima wallichii (DC.) Korth. in Gunung Merapi National Park post merapi eruption 2010 Bangun Baramantya, Sapto Indrioko, Lies Rahayu Wijayanti Faida, dan Yayan Hadiyan ............................................................................................................................... 111 – 121 6. PENINGKATAN GENETIK AKTUAL DAN INTERAKSI SUMBER BENIH X LOKASI TERHADAP KADAR 1,8 CINEOLE DAN RENDEMEN MINYAK PADA KAYUPUTIH Realized genetic gain and seed source x site interaction on 1.8 cineole content and oil yield of cajuput Noor Khomsah Kartikawati, Prastyono, dan Anto Rimbawanto ................................. 123 – 134 7. KARAKTERISTIK SERAT KAYU HIBRID Acacia auriculiformis x Acacia mangium SEBAGAI BAHAN BAKU PULP Characteristics of fiber from the wood of Acacia auriculiformis x Acacia mangium hybrid with regard to pulp Sri Sunarti, Harry Praptoyo, dan Arif Nirsatmanto ....................................................... 135 – 143 8. PENGARUH INOKULASI MIKORIZA ARBUSKULAR TERHADAP PERTUMBUHAN BIBIT DAN INTENSITAS PENYAKIT BERCAK DAUN CENGKEH The effect of arbuscular mycorrhiza inoculation on the growth of clove seedling and leaf spot intensity Ayu Octavia Tanjung Putri, Bambang Hadisutrisno, dan Arif Wibowo ...................... 145 – 154

PEDOMAN PENULISAN NASKAH • Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan adalah publikasi ilmiah resmi dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Jurnal ini menerima dan mempublikasikan tulisan hasil penelitian berbagai aspek yang berhubungan bioscience seperti silvikultur/budidaya, perbenihan, pemuliaan, genetika, bioteknologi, hama/penyakit, fisiologi dan konservasi genetik. • Naskah ditulis dalam Bahasa Indonesia dengan huruf Times New Roman, font ukuran 11 dan jarak 1,5 (satu koma lima) spasi pada kertas A4 putih pada satu permukaan dan disertai file elektroniknya. Gambar dan tabel ditulis pada halaman terpisah. Pada semua tepi kertas disisakan ruang kosong minimal 3,5 cm. Naskah sebanyak 1 (satu) rangkap dikirimkan kepada Sekretariat Redaksi Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. File elektronik diunggah ke Open Journal System (OJS) Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan, pada link berikut: http://ejournal.fordamof.org/ejournal-litbang/index.php/JPTH. • Penulis menjamin bahwa naskah yang diajukan belum pernah dimuat/diterbitkan dalam publikasi manapun, dengan cara mengisi blanko pernyataan (copyright transfer dan ethical statement) yang dapat di akses melalui OJS JPTH pada link berikut: http://ejournal.forda-mof.org/ejournallitbang/index.php/JPTH/about/submissions#authorGuidelines • Sistematika Penulisan adalah sebagai berikut: Judul: Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris, penulis dan instansi penulis, e-mail penulis pertama Abstrak: Bahasa Inggris dan Bahasa Indonesia I. PENDAHULUAN II. BAHAN DAN METODE III. HASIL DAN PEMBAHASAN IV. KESIMPULAN Ucapan Terima Kasih, Daftar Pustaka Lampiran (jika ada) • Judul ditulis dalam Bahasa Indonesia dan Inggris dengan ringkas, tidak lebih dari l0 kata serta harus mencerminkan isi tulisan ukuran huruf 12. Nama penulis (satu atau lebih) dicantumkan di bawah judul dengan huruf kecil ukuran huruf 10. Di bawah nama ditulis nama institusi asal penulis dan alamat lengkap instansi/institusi serta alamat e-mail penulis pertama. • ABSTRAK dibuat dalam Bahasa Indonesia dan Inggris, masing-masing tidak lebih dari 250 kata dalam satu paragraph, yang berisi intisari permasalahan, tujuan, metode dan hasil penelitian serta kesimpulan. Bahasa Inggris ditulis dalam huruf kecil miring dan Bahasa Indonesia ditulis tegak, jarak 1 (satu) spasi. Keywords dan kata kunci masing-masing tidak lebih dari 5 kata. • Tabel: Judul tabel dan keterangan yang diperlukan ditulis dalam bahasa Indonesia dengan jelas dan singkat. Tabel diberi nomor dan ukuran font 10 (sepuluh). • Gambar: Foto, grafik dan ilustrasi lain yang berupa gambar harus kontras (berwarna atau hitam putih). Setiap gambar harus diberi nomor, judul dan keterangan yang jelas dengan ukuran font 10 (sepuluh). • Tubuh naskah: diatur dalam BAB sdan SUB BAB secara kosisten sesuai dengan kebutuhan. BAB ditulis ditengah dan SUB BAB ditulis rata di batas kiri tulisan, seperti: I, II, III, dst. Untuk BAB A, B, C, dst. Untuk Sub bab 1, 2, 3, dst. Untuk Sub subbab a, b, c, dst. Untuk Sub sub subbab

• DAFTAR PUSTAKA, setidaknya terdapat 10 pustaka yang berkualitas yang terbit 5 tahun terakhir diantaranya minimal 5 jurnal ilmiah, disusun menurut abjad nama pengarang mengacu pada APA 6th style. Departemen Kehutanan. (2004). Peraturan Menteri Kehutanan Nomor: P.01/Menhut-11/2004 tentang Pemberdayaan Masyarakat Setempat di Dalam dan atau di Sekitar Hutan dalam Rangka Social Forestry. Jakarta: Biro Hukum dan Organisasi Dephut. Larcher, P. (1997). Physiological plant ecology. New York: John Wiley & Sons, Inc. Sambrook, J., & Russell, D. W. (1989). Molecular cloning: A laboratory manual (3rd ed.). Cold Spring Harbor Laboratory Press. Mahoro, S. (2002). Individual flowering schedule, fruit set and flower and seed production in Vaccinium hirtum Thunmb. (Ericaceae). Canadian Journal of Botany, 80,82-92. Gunaga, R.P., & Vasudeva, R. (2009). Overlap Index : A Measure to Access Flowering Synchrony Among teak (Tectona granndis Linn.f) Clone in Seed Orchards. Current Science, 97(6), 941-946. Pinyopusarerk, K., & Harwood, C.E. (2003). Flowering and seed production in tropical Eucalyptus seed orchard. In J.W. Turnbull (Ed.), Eucalyptus in Asia. ACIAR Proceeding No 111. Australian Centre for International Agricultural Research (pp. 247-248). Canberra. Wikipedia. (2012). Konflik. Wikipedia Bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. Diakses tanggal 5 Juni 2012, dari http://www.id.wikipedia.org/wiki/Konflik  Dewan Redaksi tidak bertanggung jawab terhadap setiap pernyataan dan pendapat ilmiah yang dikemukakan penulis.  Dewan Redaksi berhak merubah naskah tanpa mengurangi isi yang terkandung di dalamnya, dan juga berhak menolak naskah yang dianggap tidak memenuhi ketentuan yang disyaratkan.

PERCEPATAN KEMAMPUAN BERAKAR DAN PERKEMBANGAN AKAR STEK PUCUK Shorea platyclados MELALUI APLIKASI ZAT PENGATUR TUMBUH IBA PENGGUNAAN RHIZOBIUM DAN MIKORIZA UNTUK PERTUMBUHAN Calliandra calothyrsus UNGGUL EVALUASI UJI KETURUNAN PULAI DARAT (Alstonia angustiloba Miq.) UMUR TIGA TAHUN DI WONOGIRI, JAWA TENGAH STUDI KERAGAMAN GENETIK Diospyros rumphii Bakh DI SULAWESI UTARA BERDASARKAN PENANDA ISOENZIM KERAGAMAN GENETIK DAN PERMUDAAN ALAM PUSPA (Schima wallichii (DC.) Korth.) DI TAMAN NASIONAL GUNUNG MERAPI PASCA ERUPSI TAHUN 2010 PENINGKATAN GENETIK AKTUAL DAN INTERAKSI SUMBER BENIH X LOKASI TERHADAP KADAR 1,8 CINEOLE DAN RENDEMEN MINYAK PADA KAYUPUTIH KARAKTERISTIK SERAT KAYU HIBRID Acacia auriculiformis x Acacia mangium SEBAGAI BAHAN BAKU PULP PENGARUH INOKULASI MIKORIZA ARBUSKULAR TERHADAP PERTUMBUHAN BIBIT DAN INTENSITAS PENYAKIT BERCAK DAUN CENGKEH

KEMENTERIAN LINGKUNGAN HIDUP DAN KEHUTANAN BADAN PENELITIAN PENGEMBANGAN DAN INOVASI

Recommend Documents