untuk menghasilkan individu baru. Reproduksi merupakan
cara dasar mempertahankan diri yang dilakukan oleh semua
bentuk kehidupan oleh pendahulu setiap individu organisme
untuk menghasilkan suatu generasi selanjutnya. Reproduksi
atau sering juga disebut perkembangbiakan yaitu
kemampuan makhluk hidup untuk menghasilkan individu
baru yang sifatnya sama atau menyerupai induknya. Tujuan
reproduksi atau perbanyakan yaitu untuk menghasilkan
keturunan sehingga dapat melestarikan jenisnya. Setiap
individu organisme ada sebagai hasil dari suatu proses
reproduksi atau perkembangbiakan oleh pendahulunya.
Cara reproduksi secara umum dibagi menjadi dua jenis yaitu
reproduksi generatif (seksual) dan reproduksi vegetatif
(aseksual)
Secara garis besar, tahapan dari siklus hidup tanaman
yaitu tahap tumbuh mulai dari biji-kecambah-anakanpohon), tahap berkembangbiak (berbunga-kawin/
penyerbukan-buah/biji), selanjutnya mati. Lingkaran hidup
tanaman dari keseluruhan tahapan siklus hidup tersebut
sesungguhnya terdiri atas rentetan peristiwa
perkembangbiakan yang menyangkut pergantian tahaptahap diploid (sporofitik) dan haploid (gametofitik) seperti
terlihat pada lingkaran hidup jagung pada Gambar 14.
Tahap haploid dihasilkan oleh sporofit lewat pembelahan
meiotik. Sel-sel haploid yang dihasilkan mengalami
pembelahan mitotik dan menghasilkan suatu kesatuan yang
nyata yang disebut gametofit. Penyatuan dari gamet jantan
dan gamet betina memulihkan keadaan diploid dan
menghasilkan embrio yang akan menghasilkan sporofit.
Pada tanaman berbiji, tahap atau generasi sporofit (2n)
yaitu dominan dan berdikari, sedangkan generasi
gametofitik (n) sangatlah singkat, tidak berdikari dan
memarasit sporofitnya. Keadaan ini merupakan
kebalikan dari tanaman-tanaman primitif atau tanaman
tingkat rendah seperti pakis dan lumut.
Pada tanaman tingkat tinggi, gamet jantan atau tepung
sari/spora terbentuk pada anther dan biasanya terdiri atas
dua inti spema (gamet) dan sebuah inti tabung. Gametofit
betina terbentuk pada bagian ovary yang khusus, disebut
ovule. Walaupun terdapat berbagai pola, gamet betina yang
berkembang biasanya terdiri atas delapan inti dan dikenal
sebagai kantong embrio (embryo sac). Sebuah inti
merupakan telur, dua inti kutub (polar) yang nantinya
menyumbang untuk terbentuknya endosperm (suatu
jaringan yang menyokong embrio ketika masih muda), dan
lima inti lainnya fungsinya tidak jelas dan belum terungkap
sampai saat ini.
Reproduksi generatif (seksual) yaitu perkembangbiakan yang didahului oleh adanya peleburan antara sel
kelamin jantan dan sel kelamin betina melalui proses
pembuahan. Pembuahan (fertilization) pada tumbuhan berbiji
akan terjadi kalau didahului adanya proses penyerbukan/
persarian (pollination). Sistem penyerbukan tanaman dapat
ditentukan dengan mempelajari struktur bunga, waktu
masak putik atau benang sari, serta ada tidaknya sterilitas
dan kompatibilitas antara putik dan benang sari.
Perbanyakan secara generatif dimulai dari terbentuknya
biji. Biji terbentuk dari penyerbukan dan pembuahan,
kecuali biji apomiktif (misalnya pada manggis dan jeruk)
terbentuk tanpa ada pembuahan. Setelah anthesis (bunga
mekar) terjadi penyerbukan dan pembuahan. Penyerbukan
yaitu peristiwa menempelnya serbuk sari (pollen) ke kepala
putik (stigma), sedangkan pembuahan yaitu bersatunya sel
kelamin jantan dan betina. Pembuahan akan terjadi apabila
inti sperma dari serbuk sari dan inti sel telur melebur
menjadi satu. Hal ini dapat berjalan lancar apabila
serbuk sari dan inti sel telur dalam keadaan sehat dan subur
(fertile). Serbuk sari harus memiliki daya tumbuh yang
tinggi, sedang kepala putik harus merupakan medium yang
baik untuk perkecambahan dan pertumbuhan serbuk sari.
Pembuahan akan gagal apabila serbuk sari dan sel telur tidak
subur (sterile), atau antara serbuk sari dan sel telur
mengalami ketidakcocokan (incompatible).
Setelah serbuk sari menempel pada kepala putik, maka
serbuk sari ini akan tumbuh memanjang dan masuk
ke dalam saluran tangkai putik menuju ke ruang bakal buah
sampai ujungnya dapat menyentuh kantong embrio.
Pembuahan terjadi pada kantong embrio dan bakal biji yang
telah masak, yaitu yang telah mengandung 8 buah inti
(nuclei) dan letaknya telah teratur dalam 3 kelompok
(Gambar 15 dan 16). Kelompok pertama, terdiri atas 1 inti
sel telur (ovum) ditambah 2 inti sinergida yang dalam
kantong embrio terletak dibagian ujung dekat mikropile;
kelompok kedua, terdiri atas 2 inti polar terletak di bagian
tengah dari kantong embrio; dan kelompok ketiga, terdiri
atas 3 inti antipodal terletak di bagian ujung lainnya dari
kantong embrio.
Dalam proses pembuahan dalam kantong embrio hanya
3 buah inti yang terlibat, sedangkan 5 inti lainnya yang tidak
mengalami pembuahan akan segera mati setelah proses
pembuahan berakhir. Setelah terjadi pembuahan, maka
bakal buah bersama dengan bagian-bagian lainnya akan
tumbuh membesar sambil mengalami perubahan bentuk,
yaitu inti sel telur membentuk zigot, 2 inti polar menjadi
endosperm, inti bakal biji menjadi perisperm, selaput dalamdari bakal biji menjadi kulit biji sebelah dalam, selaput luar
dari bakal biji menjadi kulit biji sebelah luar, bakal biji
menjadi biji, daun buah menjadi kulit buah dan bakal buah
menjadi buah. Zigot yang terjadi sebagai hasil peleburan
antara inti sel telur dengan inti sperma akan tumbuh menjadi
embrio, yaitu bakal tanaman yang masih kecil di dalam biji
yang lengkap dengan bakal akar, bakal batang dan bakal
tunas.
Gambar 15. Kantung embryo dari bakal biji (ovulum) yang
telah masak mengandung 8 buah inti yang letaknya telah
terartur dalam 3 kelompok
berdasar strukturnya, bunga pada tanaman dapat
dikelompokkan menjadi:
1. Bunga lengkap, yaitu bunga yang memiliki dua organ
seks (benang sari dan putik) dan dua perhiasan bunga
(kelopak dan mahkota). Contoh tanaman yang memiliki
bunga lengkap antara lain ubi jalar, ubi kayu, kacang
tanah, cabai, mangga, dan jambu biji.
2. Bunga tidak lengkap, yaitu bunga yang tidak memiliki
satu dari keempat bagian bunga lengkap. Contohnya,
bunga tanaman padi dan papaya betina.berdasar kelengkapan organ seksualnya, bunga
dapat dikelompokkan menjadi:
1. Bunga sempurna, yaitu bunga yang memiliki organ
seksual lengkap (benang sari dan putik), disebut juga
bunga hermaprodit. Contohnya, bunga tanaman padi, ubi
jalar, ubi kayu, kacang tanah, cabai, mangga, dan jambu
biji.
2. Bunga tidak sempurna, yaitu bunga yang tidak memiliki
salah satu dari organ seksual. Contohnya, salak pondoh,
dan papaya betina.
Biji merupakan bagian yang berasal dari bakal biji dan
di dalamnya mengandung calon individu baru, yaitu lembaga.
Lembaga diperoleh setelah terjadi penyerbukan atau
persarian yang diikuti oleh pembuahan. Perbedaan antara
biji monokotil dan dikotil, yaitu biji monokotil berkeping satu,
terrdapat endosperma, dan makanan untuk pertumbuhan
embrio di peroleh dari endosperma, sedangkan biji dikotil
berkeping dua, tidak ada endosperma, dan makanan untuk
pertumbuhan embrio di peroleh dari kotiledon
Biji terdiri atas kulit biji, cadangan makanan, dan
embrio. Kulit biji (testa) terletak paling luar. Lapisan testa
dibedakan menjadi sarkotesta (lapisan terluar),
sklerotesta (lapisan bagian tengah, tebal dan keras) dan
endotesta (lapisan terdalam, tipis dan berdaging). Testa
berasal dari intergumen ovule yang mengalami modifikasi
selama pembentukan biji berlangsung. Seluruh bagian
intergumen dapat berperan dalam pembentukan kulit biji.
Akan tetapi pada kebanyakan biji sebagian besar dari
jaringan intergumen itu dihancurkan dan diserap oleh
jaringan berkembang lain pada biji itu. Pada kulit biji
beberapa tumbuhan dapat dijumpai suatu lapisan sel
memanjang secara radial, yang menyerupai palisade tetapi
tanpa ruang interseluler yang dinamakan sel malpighi.
Lapisan itu terdiri atas selulosa, lignin dan juga kitin. Pada
biji-biji tertentu ada lapisan luar yang menjadi berlendir
apabila terkena air. Lendir merupakan bagian berpektin
pada lapisan dinding selnya yang akan mengembung bila
terkena air dan akan memperlihatkan tekstur bergaris-garis.
Cadangan makanan pada biji jumlahnya bervariasi, ada
biji yang memiliki cadangan makakan sedikit tapi ada juga
yang banyak. Cadangan makanan bersel kecil berwarna
putih agak kelabu, berdinding tipis, mengandung butir
aleuron dan tetes minyak serta bahan cadangan tersimpan
di dalam selnya. Biji yang sedikit atau bahkan tidak ada
cadangan makanannya disebut biji eskalbumin. Cadangan
makanan berfungsi sebagai jaringan penyimpan. Cadangan
makanan memperkuat daya serap biji akan hara yangdiperlukan tumbuhan dalam perkembangannya.
Perkembangan cadangan makanan umumnya dimulai
sebelum perkembangan embrio. Cadangan makanan
berkembang dari pembelahan mitosis inti endosperm yang
dihasilkan dari peleburan salah satu gamet jantan dengan
dua inti kutub atau dengan inti sekunder. Cadangan
makanan ini kaya akan zat-zat makanan yang
disediakan bagi embrio yang sedang berkembang. Pada
sebagian besar monokotil, cadangan makanan menumpuk
zat-zat makanan yang digunakan oleh biji setelah
perkecambahan yang biasa disebut dengan endosperm. Pada
banyak dikotil, cadangan makanan diangkut ke kotiledon
(keping biji) sebelum biji itu menyelesaikan
perkembangannya. Cadangan makanan pada biji memiliki
dua tipe dinding sel.
Embrio yaitu calon tanaman baru yang terjadi dari
bersatunya gamet jantan dan betina. Embrio merupakan
sporofit muda, pada beberapa tumbuhan embrionya
memiliki kloroplas dan berwarna hijau. Embrio dikelilingi
oleh kotiledon dan endosperma yang merupakan persediaan
makanan. Calon tumbuhan baru yang akan tumbuh menjadi
tumbuhan baru terdiri atas: (1) radikula (akar lembaga atau
calon akar), pada dikotil akan berkembang menjadi akar
tunggang sedangkan pada monokotil aka berkembang
menjadi akar serabut, (2) kotiledon (daun lembaga),
merupakan daun kecil yang terletak di bawah daun pertama
kecambah, dan (3) cauliculus (batang lembaga) yaitu ruas
batang di atas daun lembaga (internodium epicotylum) dan
ruas batang di bawah daun lembaga (internodium
hypocotylum).
Perkecambahan (germination) merupakan tahap awal
perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan
berbiji. Dalam perkecambahan, embrio di dalam biji yang
semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah
perubahan fisiologis yang memicu ia berkembang
menjadi tumbuhan muda. Secara definisi perkecambahanyaitu peristiwa tumbuhnya embrio di dalam biji menjadi
tanaman baru. Biji akan berkecambah jika berada dalam
lingkungan yang sesuai. Tersedinya air dalam julah yang
cukup, suhu yang optimum untuk kerja enzim, oksigen yang
cukup, cahaya dan kelembaban yang sesuai merupakan
beberapa syarat penting terjadinya perkecambahan.
Perkecambahan terdiri atas dua proses yaitu proses
fisika dan proses kimia. Proses fisika diawali dengan
penyerapan air oleh biji hingga setiap selnya terisi cukup
air. Adanya pasokan air memicu komponen-komponen
sel dalam biji mulai bekerja. Biji menyerap air dari
lingkungannya karena potensial air pada biji lebih rendah
dibandingkan potensial air lingkungannya. Selanjutnya
terjadi proses kimia yang melibatkan hormon dan enzim.
Setelah biji memiliki pasokan air yang cukup, biji akan
mengembang dan memicu kulit biji pecah. Setalah itu,
embrio akan aktif melepaskan hormon giberelin yang
berperan dalam sintesis protein dan enzim. Enzim yang
dihasilkan berperan dalam menghidrolisis cadangan
makanan yang terdapat dalam kotiledon dan endosperma
sehingga menghasilkan molekul kecil yang kemudian
diserap kotiledon selama pertumbuhan embrio menjadi bibit
tanaman.
berdasar tahapannya, perkecambahan biji dapat
dibedakan menjadi empat tahap, yaitu:
1. Imbibisi. Perkecambahan biji bergantung pada imbibisi
(menyerap air). Pada tahap ini, biji menyerap air dari
lingkungan sekitarnya. Proses penyerapan terjadi
karena adanya perbedaan potensial air antara biji dan
lingkungan sekitarnya. Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang, memecahkan kulit biji, dan memicu
perubahan metabolik pada embrio yang memicu biji
ini melanjutkan pertumbuhannya.
2. Pembentukan enzim. Dengan masuknya air ke dalam biji,
enzim akan bekerja dengan aktif. Jika embrio terkena
air, embrio menjadi aktif dan melepaskan hormon
giberelin (GA). Hormon ini memacu aleuron untuk
membuat (mensintesis) dan mengeluarkan enzim
(Gambar 17). Enzim yang dikeluarkan antara lain:enzim á-amilase, maltase, dan enzim pemecah protein.
3. Pemanjangan sel radikula. Pada tahap ini radikula (akar
embrionik) memanjang ke luar menembus kulit biji dan
nantinya akan berkembang menjadi akar. Radikula
yaitu bakal calon akar yang tumbuh selama masa
perkecambahan, fungsinya untuk menyokong dan
menyuplai bahan-bahan makanan untuk di proses pada
bagian tanaman lainnya.
4. Pertumbuhan kecambah. Pada tahap ini embrio tumbuh
dan berkembang. Proses perubahan embrio saat
perkecambahan yaitu plumula tumbuh dan berkembang
menjadi batang. Munculnya tumbuhan kecil (plantula)
dari dalam biji merupakan hasil pertumbuhan dan
perkembangan embrio.
Tumbuhan monokotil dan dikotil akan menghasilkan
struktur kecambah yang berbeda. Perbedaaan tersebut
terjadi karena tumbuhan monokotil dan dikotil memiliki
struktur biji yang berbeda. berdasar letak kotiledonnya
perkecambahan dapat dibedakan menjadi dua macam
(Gambar 18), yaitu:
1. Perkecambahan Epigeal, yaitu perkecambahan yang
mengakibatkan kotiledon terangkat keatas tanah. Ruas
batang di bawah daun lembaga (hipokotil) akan tumbuh
lurus mengangkat kotiledon dan epikotil. Dengan
demikian epikotil dan kotiledon terangkat ke atas
permukaan tanah. Epikotil memunculkan helai daun
pertamanya. Sedang kotiledon akan layu dan rontok
karena cadangan makanannya telah habis oleh embrio
yang berkecambah. Contohnya pada perkecambahan
kacang hijau dan kacang tanah.
2. Perkecambahan Hypogeal, yaitu perkecambahan yang
mengakibatkan kotiledon tetap tertanam di bawah.
Tumbuhnya epikotil memanjang sehingga plumula
keluar menembus kulit biji dan muncul di atas
permukaan tanah, sedangkan kotiledon tertinggal di
dalam tanah. Contohnya pada perkecambahan kacang
kapri dan jagung.
5.2. Reproduksi/Perbanyakan Secara Vegetatif
Reproduksi atau perbanyakan aseksual sebagai dasar
dari pembiakan vegetatif yaitu terjadinya individu baru
tanpa didahului peleburan dua sel gamet, tetapi tanaman
memulihkan dirinya dengan regenerasi jaringan-jaringan
dan bagin-bagian yang hilang. Perkembangbiakan secara
vegetatif dapat dibedakan menajdi dua macam, yaitu
reproduksi vegetatif alami dan reproduksi vegetatif buatan.
Reproduksi vegetatif alami yaitu terjadinya individu
baru tanpa adanya campur tangan manusia, dapat terjadi
dengan beberapa cara, yaitu:
1. Melalui pembelahan sel, terjadi pada tumbuhan bersel
satu, misalnya alga bersel satu Chlorella, Chlamydomonas, dan lain-lain.
2. Melalui spora vegetatif, terjadi pada tumbuhan yang
mampu menghasilkan spora misalnya pada tumbuhan
paku, dan ganggang.
3. Dengan rizoma atau rimpang, yaitu modifikasi batang
tumbuhan yang tumbuhnya menjalar di bawah
permukaan tanah dan dapat menghasilkan tunas dan
akar baru dari ruas-ruasnya. Contohnya pada suku temutemuan (Zingiberaceae) seperti lengkuas, temulawak,
dan kunyit dan pada suku paku-pakuan (Pteridophyta).
4. Dengan stolon atau geragih, yaitu modifikasi batang atau
cabang batang yang memiliki perubahan bentuk dan
penambahan fungsi yang tumbuh menyamping dan di
ruas-ruasnya tumbuh bakal tanaman baru. Stolon atau
geragih biasanya berbuku-buku dan beruas-ruas, dari
ruas-ruas ini akan muncul tunas-tunas dan setelah
beberapa waktu tanaman ini tumbuh memanjang dan
menjauhi induknya lalu membengkok ke atas
membentuk individu baru. Contohnya pada pegagan
(Sentela asiatica), rumput teki (Cyperus rotundus),
arbei, dan lain sebagainya.5. Dengan umbi batang, yaitu umbi yang terbentuk dari
batang atau struktur modifikasi batang, tumbuh dan
berkembang di dalam tanah dan ujungnya
menggelembung menjadi umbi. Umbi batang sebenarnya
merupakan cadangan makanan bagi tumbuhan itu. Pada
permukaan umbi batang tumbuh sisik dan kuncup
membentuk mata tunas yang nantinya akan
memunculkan tunas maupun akar, sehingga kerap kali
dijadikan bahan perbanyakan vegetatif oleh manusia.
Contohnya pada kentang (Solanum tuberosum).
6. Dengan umbi lapis (bulbus), yaitu sejenis umbi yang
terbentuk dari tumpukan (pangkal) daun yang tersusun
rapat dalam format roset, pada bagian pangkalnya agak
keras yang disebut cakram (discus). Dari cakram
ini tumbuh lapisan-lapisan daun yang tebal, lunak,
dan berair. Umbi lapis berbeda dari jenis umbi lainnya
karena dalam umbi lapis tidak ada akumulasi
karbohidrat dalam bentuk polisakarida. Pembesaran
terjadi karena berkumpulnya cairan di sel-selnya.
Contohnya pada bawang merah dan bawang putih.
7. Dengan umbi akar, yaitu akar yang tumbuh membesar
karena berisi cadangan makanan. Jika umbi akar
ditanam bersama dengan pangkal batangnya, maka pada
pangkal batang itu akan tumbuh tunas. Tunas tersebut
merupakan tumbuhan baru. Contohnya pada antara lain
dahlia, wortel, lobak, dan ketela pohon.
8. Dengan tunas adventif, yaitu tunas yang keluar atau
tumbuh selain dari ujung batang, atau ujung ranting dan
ketiak daun. Tunas pada umumnya tumbuh dari ujung
batang atau ujung ranting dan ketiak daun, namun ada
juga tunas yang tumbuh dari bagian lain seperti dari
akar atau dari daun yang disebut dengan tunas adventif
atau tunas liar. Tunas ini memiliki akar dan daun sendiri
sehingga terlihat seperti menempel pada tanaman
induknya. Contohnya pada cocor bebek, cemara, sukun
dan kersen.
9. Dengan tunas anakan, yaitu anakan yang muncul di
samping tumbuhan induknya, sering juga disebut dengan
bonggol. Contohnya pada tanaman pisang dan bambu.
Reproduksi secara vegetatif buatan yaitu pembiakan
tanaman dengan cara tak kawin dan dengan bantuan
manusia, misalnya perbanyakan dengan setek, okulasi,
penyambungan, pencangkokan, dan perbanyakan dengan
kultur jaringan.
Setek yaitu perbanyakan tanaman dengan cara
pemisahan atau pemotongan bagian tanaman seperti batang,
daun, pucuk, dan akar untuk ditumbuhkan menjadi tanaman
baru. Sebagai alternatif perbanyakan vegetatif buatan, setek
lebih ekonomis, lebih mudah, tidak memerlukan
keterampilan khusus dan lebih cepat dibandingkan dengan
cara perbanyakan vegetatif buatan lainnya. Cara
perbanyakan dengan metode setek akan kurang
menguntungkan jika bertemu dengan kondisi tanaman yang
sukar berakar, akar yang baru terbentuk tidak tahan stress
lingkungan dan adanya sifat plagiotrop tanaman yang masih
bertahan. Keberhasilan perbanyakan dengan cara setek
ditandai oleh terjadinya regenerasi akar dan pucuk pada
bahan setek sehingga menjadi tanaman baru yang true to
name dan true to type. Jenis tanaman yang dapat
diperbanyak dengan cara setek yaitu tanaman berkayu
seperti jambu air, kedondong, anggur, kopi, dan soka serta
beberapa tanaman tak berkayu seperti cocor bebek, ketela
pohon, ketela rambat, dan peraksok. Cara menyetek sangat
beragam tergantung jenis setek yang digunakan seperti
batang, daun, pucuk, atau akar.
Menurut Acquaah (2009), regenerasi akar dan pucuk pada
perbanyakan dengan setek dipengaruhi oleh faktor internal
yaitu tanaman induk bahan setek dan faktor eksternal yaitu
lingkungan sekitar. Salah satu faktor internal yang
mempengaruhi regenerasi akar dan pucuk pada setek yaitu
faktor genetic dan kandungan fitohormon yang berfungsi
sebagai zat pengatur tumbuh. Jenis tanaman yang berbeda
memiliki regenerasi yang berbeda pula. Untuk menunjangkeberhasilan perbanyakan tanaman dengan cara setek,
tanaman sumber seharusnya memiliki sifat-sifat unggul
serta tidak terkena hama dan penyakit. Selain itu,
manipulasi terhadap kondisi lingkungan dan status fisiologi
tanaman sumber juga penting dilakukan agar tingkat
keberhasilan setek tinggi. Kondisi lingkungan dan status
fisiologi yang penting bagi tanaman sumber dan bahan setek
diantaranya, yaitu:
1. Status air bahan setek. Setek yang baik yaitu
kandungan airnya dalam keadaan turgid. Oleh karena
itu pengambilan setek sebaiknya dilakukan pada pagi
hari agar bahan setek kandungan air selnya dalam
keadaan turgid.
2. Temperatur tempat penumbuhan setek. Setek lebih baik
ditumbuhkan pada suhu 12 °C hingga 27 °C dengan
kelembaban yang cukup melalui penyiraman secara
teratur dan optimal.
3. Cahaya. Intensitas cahaya dan lama penyinaran yang
dibutuhkan setek untuk tumbuh menjadi tanaman baru
tergantung pada jenis tanaman, sehingga penyemaian
setak seharusnya ditumbuhkan pada kondisi cahaya yang
tepat.
4. Kandungan karbohidrat bahan setek. Kandungan
karbohidrat yang tinggi pada bahan setek akan lebih
memudahkan setek berkembang menjadi tanaman baru.
Untuk meningkatkan kandungan karbohidrat bahan
setek pada tanaman sumber bisa dilakukan dengan
pengeratan untuk menghalangi translokasi karbohidrat
dari bahan setek yang akan diambil sebagai bahan
perbanyakan. Pengeratan juga berfungsi menghalangi
translokasi hormon dan substansi lain yang mungkin
penting bagi pengakaran, sehingga terjadi akumulasi zatzat ini pada bahan setek. Karbohidrat digunakan
dalam pengakaran untuk membangun kompleks
makromolekul, elemen struktural dan sebagai sumber
energi. Walaupun kandungan karbohidrat dalam bahan
setek tinggi, tetapi jika rasio C/N rendah maka inisiasi
akar juga akan terhambat karena unsur N berkorelasi
negatif dengan pengakaran setek (Acquaah, 2009)5. Faktor lingkungkan tumbuh setek yang cocok sangat
berpengaruh pada terjadinya regenerasi akar dan pucuk.
Lingkungan tumbuh atau media pengakaran seharusnya
kondusif untuk regerasi akar yaitu cukup lembab,
evapotranspirasi rendah, sistem drainasi dan aerasi
baik, suhu media tidak terlalu dingin atau panas, tidak
terkena cahaya penuh, dan bebas dari hama atau
penyakit.
Beberapa metode atau teknik dalam perbanyakan
vegetatif dengan setek, yaitu:
1. Setek batang (stem cutting), dilakukan dengan cara
mengambil bahan setek berupa bagian batang atau
cabang pohon induk. Setek batang merupakan salah satu
perbanyakan vegetatif tanaman dengan menggunakan
potongan batang, cabang, atau ranting tanaman
induknya. Setek batang disebut juga setek kayu atau
setek ranting. Setek batang banyak digunakan untuk
memperbanyak tanaman hias dan tanaman buah. Syarat
mutlak tanaman yang akan diperbanyak secara setek
batang yaitu harus memiliki kambium. Beberapa
tanaman yang bisa diperbanyak dengan teknik ini
diantaranya kedondong, ketela pohon, jambu air, jeruk,
bougenvil, kembang sepatu, mawar, dan melati.
2. Setek pucuk (shoot cutting), yaitu metode perbanyakan
vegetatif dengan cara menumbuhkan terlebih dahulu
tunas-tunas axilar pada media persemaian sampai
berakar sebelum dipindahkan ke lapangan. Dalam
perkembangannya teknik ini dilakukan dengan
menggunakan materi yang berukuran kecil sehingga
dikenal dengan istilah mini cuttings dan micro cuttings
seperti pada tanaman perbanyakan tanaman jeruk bebas
CVPD.
3. Setek daun (leafly cutting), yaitu salah satu teknik setek
yang menggunakan bagian daun tanaman atau daun yang
bertunas. Bahan awal perbanyakan yang dapat
digunakan pada setek daun dapat berupa lembaran daun
penuh (full leaf cuttings) atau sebagian dari lembaran
daun (partial leaf cuttings), setek tulang daun (leaf-vein
cuttings) dan setek tunas daun (leaf-bud cuttings). Setek
tunas daun terdiri atas sepotong kecil batang (2,5-3 cm)
dengan daun dan tunas muda diketiak daun tersebut,
misalnya pada perbanyakan Rhododendron (Acquaah,
2009). Bahan awal perbanyakan yang digunakan untuk
setek daun tidak akan menjadi bagian dari tanaman baru.
Akar dan tunas baru pada setek daun berasal dari
jaringan meristem primer atau meristem skunder.
Masalah pada setek daun umumnya yaitu pembentukan
tunas-tunas adventif, bukan akar adventif. Pembentukan
akar adventif pada daun lebih mudah dibanding
pembentukan tunas-tunas adventif. Secara teknis setek
daun dilakukan dengan cara memotong daun dengan
panjang 7,5-10 cm atau memotong daun beserta petiolnya
kemudian ditanam pada media. Tanaman yang bisa
diperbanyak melalui setek daun yaitu tanaman hias
seprti cocor bebek, begonia, Sansevieria, dan lily.
4. Setek akar (root cutting), yaitu cara menggunakan bagian
akar sebagai sarana perbanyakan tanaman. Pada setek
batang, tunas keluar dari mata tunas. Pada setek akar,
tunas keluar dari bagian akar yang mula-mula berbentuk
seperti bintil. Bisa juga dari bekas potongannya yang
mula-mula membentuk kalus. Dari kalus ini berubah
menjadi tunas atau akar. Beberapa jenis tanaman yang
dapat diperbanyak dengan cara setek akar, antara lain
jambu biji, sukun, jeruk, kesemek, kunyit, jahe, lengkuas,
dan lain-lain.
5. Setek umbi, yaitu menggunakan bahan awal untuk
perbanyakan berupa umbi, seperti umbi batang, umbi
akar, umbi sisik, dan lain-lain. Sebagai bahan
perbanyakan, umbi dapat digunakan utuh atau dipotongpotong dengan syarat setiap potongannya mengadung
calon tunas. Untuk menghindari terjadinya busuk pada
setiap potongan umbi, maka umbi perlu dirandam dalam
bakterisida dan fungisida. Contoh tanaman yang bisa
diperbanyak dengan setek umbi antara lain: Solanum
tuberosum, Ipomoea batatas, Caladium, Helianthus
tuberosus, Amarilis, dan lain-lain
Grafting yaitu perbanyakan tanaman secara aseksual
dimana bagian dari dua tanaman berbeda digabungkan/
disambungkan sedemikian rupa sehingga keduanya
bergabung kemudian tumbuh dan berkembang menjadi satu
tanaman. Satu dari bagian tanaman yang ditempatkan
dibagian bawah yang kontak dengan tanah, tidak diberikan
adanya tumbuh tunas samping baru dan nantinya berfungsi
menumbuhkan akar untuk mensuplai hara dan air ke pucuk
disebut dengan batang bawah (rootstock), sedangkan
bagian tanaman yang lebih diatas yang nantinya
menumbuhkan tunas dan berkembang manjadi bagian pucuk
disebut dengan entres (scion) . Batang atas
berupa potongan pucuk tanaman yang terdiri atas beberapa
tunas dorman yang akan berkembang menjadi tajuk, sedang
batang bawah akan berkembang menjadi sistem perakaran.
Penyambungan batang bawah dan batang atas biasanya
dilakukan antara dua varietas tanaman yang masih dalam
spesies yang sama. Misalnya penyambungan antar varietas
pada tanaman durian. Kadang-kadang bisa juga dilakukan
penyambungan antara dua tanaman yang berlainan
spesiesnya tetapi masih dalam satu famili. Tanaman mangga
(Mangifera indica) disambung denga tanaman kweni
(Mangifera odorata).
Manfaat grafting pada tanaman, yaitu memperbaiki
kualitas dan kuantitas hasil tanaman, dihasilkan gabungan
tanaman baru yang memiliki keunggulan dari segi
perakaran dan produksinya, juga dapat mempercepat waktu
berbunga dan berbuah (tanaman berumur genjah) serta
menghasilkan tanaman yang sifat berbuahnya sama dengan
induknya . Disamping itu, dengan
grafting peremajaan tanaman dapat dilakukan tanpa
menebang pohon tua, sehingga tidak memerlukan bibit baru
dan menghemat biaya peremajaan tanaman. Hal ini sudah
diadopsi secara luas misalnya pada pekebunan mangga dan
kopi. menambahkan tiga kegunaan grafting,
yaitu untuk memperbanyak tanaman yang bila diperbanyak
dengan setek sulit berakar, untuk menghasilkan tanaman
yang tahan terhadap penyakit yang berkembang di tanah
(soil borne) dengan menggunakan batang bawah yan tahan,
dan memperbanyak tanaman yang tidak menghasilkan biji
atau bijinya tidak dapat tumbuh denga baik.
Kriteria batang bawah yang baik: batang bawah diperoleh
dari hasil penyemaian dari biji (cara pesemaiannya seperti
pada perbanyakan tanaman dengan biji), sistem
perakarannya kuat, tahan terhadap hama dan penyakit,
tahan terhadap kekurangan air, dan sesuai dengan kondisi
setempat. Sedangkan kriteria batang atas yang baik: batang
atas diambil dari sumber batang atas dengan kuantitas dan
kualitas produksi yang baik, sehat dan tidak mudah terkena
serangan hama penyakit, dan untuk tanaman buah-buahan
sumber batang atas sudah berbuah minimal tiga kali, berbuah
lebat, buahnya manis, enak, dan disukai pasar.
Agar persentase jadi dapat memuaskan, ada beberapa
hal yang perlu diperhatikan dalam grafting , yaitu:
a. Batang atas dan batang bawah harus kompatibel.
b. Jaringan kambium kedua tanaman harus bersinggungan.
c. Dilakukan saat kedua tanaman berada pada kondisi
fisiologis yang tepat.
d. Pekerjaan segera dilakukan sesudah entris diambil dari
pohon induk.
e. Tunas yang tumbuh pada batang bawah (wiwilan) harus
dibuang setelah penyambungan selesai agar tidak
menyaingi pertumbuhan tunas batang atas.
Macam-macam teknik atau metode penyambungan
terdiri atas: (1) sambung lidah (whip or tongue grafting),
sambung celah (cleft grafting), sambung samping (side
grafting), sambung susu (approach grafting), sambung
tunjang (inarching), sambung kulit batang (bark grafting) dan
sambung jembatan (bridge grafting).
Okulasi (budding) disebut juga penempelan pada
prinsipnya sama dengan penyambungan yaitu penggabungan
dua bagian tanaman yang berlainan sedemikian rupa
sehingga merupakan satu kesatuan yang utuh dan tumbuh
sebagai satu tanaman setelah terjadi regenerasi jaringan
pada bekas luka sambungan atau tautannya. Bedanya
dengan penyambungan, pada okulasi entresnya hanya terdiri
atas satu mata tunas vegetatif sedangkan pada
penyambungan entresnya mengandung banyak mata tunas.
Tipe okulasi umumnya ada tiga macam, yaitu okulasi dengan
entres bentuk T (T-buding), okulasi dengan entres
mengandung kayu tipis (patch budding), dan okulasi dengan
entres mengandung kayu tebal , dalam okulasi yang
menggunakan entres hanya bagian kulit saja (tanpa ada
kayu), entres yang baik yaitu yang cabangnya dalam
keadaan tidak terlalu tua dan juga tidak terlalu muda
(setengah berkayu). Warna kulitnya coklat muda kehijauan
atau abu-abu muda. Entres yang diambil dari cabang yang
terlalu tua pertumbuhannya lambat dan persentase
keberhasilannya rendah. Besar diameter cabang untuk
entres ini harus sebanding dengan besarnya batang
bawahnya. Cabang entres untuk okulasi ini sebaiknya tidak
berdaun (daunnya sudah rontok). Pada tanaman tertentu
sering dijumpai cabang entres yang masih ada daun melekat
pada tangkai batangnya. Untuk itu perompesan daun harus
dilakukan dua minggu sebelum pengambilan cabang entres.
Dalam waktu dua minggu ini, tangkai daun akan luruh dan
pada bekas tempat melekatnya (daerah absisi) akan
terbentuk kalus penutup luka yang bisa mencegah masuknya
mikroorganisme penyebab penyakit (patogen).
Syarat lain yang perlu diperhatikan pada waktu
pengambilan entres yaitu kesuburan dan kesehatan pohon
induk. Untuk meningkatkan kesuburan pohon induk,
biasanya tiga minggu sebelum pengambilan batang atas
dilakukan pemupukan dengan pupuk NPK. Kesehatanpohon induk ini penting karena dalam kondisi sakit,
terutama penyakit sistemik mudah sekali ditularkan pada
bibit. Entres diambil setelah kulit kayu cabangnya dengan
mudah dapat dipisahkan dari kayunya (dikelupas). Bagian
dalam kulit kayu ini (kambium) akan tampak berair, ini
menandakan kambiumnya aktif, sehingga bila mata tunasnya
segera diokulasikan akan mempercepat pertautan dengan
batang bawah. Waktu terbaik pelaksanaan okulasi yaitu
pada pagi hari, antara pukul 07.00-11.00 pagi, karena saat
ini tanaman sedang aktif berfotosintesis sehingga
kambium tanaman juga dalam kondisi aktif dan optimum.
Diatas pukul 12.00 siang daun mulai layu. Tetapi ini bisa
diatasi dengan menempel di tempat yang teduh, terhindar
dari sinar matahari langsung.
Mencangkok merupakan tehnik perbanyakan vegetatif
dengan cara pelukaan atau pengeratan cabang atau ranting
pohon induk dan dibungkus media tanam untuk merangsang
terbentuknya akar. Pada tehnik ini tidak dikenal istilah
batang bawah dan batang atas. Tehnik ini relatif sudah lama
dikenal oleh petani dan tingkat keberhasilannya tinggi,
karena akar tumbuh ketika masih berada di pohon induk.
Peada perbanyakan dengan mengcangkok, terlebih
dahulu perlu memilih pohon induk yang cukup umurnya,
tidak terlalu tua juga tidak terlalu muda, telah berbuah
paling sedikit sebanak tiga kali, pohon tumbuh subur, kuat
dan percabangannya cukup banyak. Tahap berikutnya
melakukan pengeratan dengan membersihkan kambium,
lalu membungkus bagian-bagian batang yang telah dikerat
dengan menggunakan plastik bening dengan media tanah
atau bahan lain yang porous dan selanjutnya diikat dengan
tali. Akar akan mulai tumbuh setelah 1-3 bulan sejak batang
dicangkok, kemudian dilakukan pemotongan pertumbuhan
akar cangkokan dan hasilnya dapat ditanam.
Keuntungan pembibitan dengan sistem cangkok: (1)
produksi dan kualitas buahnya akan persis sama dengan
tanaman induknya, (2) tanaman asal cangkok bisa ditanampada tanah yang letak air tanahnya tinggi karena perakaran
yang dihasilkan dangkal, dan (c) cepat berproduksi.
Sedangkan kerugiannya pada musim kemarau panjang
tanaman tidak tahan kering, tanaman mudah roboh bila ada
angin kencang karena tidak berakar tunggang, pohon induk
tajuknya menjadi rusak karena banyak cabang yang
dipotong, dan dalam satu pohon induk kita hanya bisa
mencangkok beberapa batang saja, sehingga perbanyakan
tanaman dalam jumlah besar tidak bisa dilakukan dengan
cara ini.
Media untuk mencangkok bisa menggunakan lumut,
cocopit atau serbuk sabut kelapa ataupun cacahan sabut
kelapa. Dapat pula digunakan campuran kompos/pupuk
kandang dengan tanah (1:1). Kalau disekitar kebun ada
tanaman bambu, maka tanah di bawah bambu yang telah
bercampur seresah daun bambu dan sudah membusuk bisa
juga digunakan untuk media cangkok. Waktu pelaksanaan
sebaiknya dilakukan pada awal musim hujan, sehingga
cangkokan tidak akan kekeringan. Selain itu dengan
mencangkok di awal musim hujan akan tersedia waktu untuk
menanam hasil cangkokan pada musim itu juga.
Perbanyakan vegetatif tanaman dengan perundukan
yaitu membiarkan suatu bagian tanaman untuk
menumbuhkan akar sewaktu bagian ini masih
tersambung dengan tanaman induk. Untuk itu, suatu bagian
batang/cabang/ranting diturunkan (“dirundukkan”) ke tanah,
ataupun tanah di pot, dibenamkan hingga beberapa minggu
hingga muncul akar. Perundukan biasanya dilakukan pada
batang tumbuhan yang beruas-ruas. Prinsip perundukan
yaitu merangsang (menstimulasi) terbentuknya akar atau
tunas sebelum dipisahkan dari induknya, dengan
merundukan atau mebengkokan batang tanaman mendatar
ke tanah. Selanjutnya batang ini di timbun tanah tipis
dan dipelihara intensif, terutama penyiraman tanah secara
kontinyu di sekitar tempat perundukan cabang. Setelah mata
pada tiap-tiap ruas tumbuh dan tunas-tunas baru berakar,maka batang atau cabang ini di potong atau dipisahpisahkan dari induknya.
Merunduk dapat dilakukan pada batang beberapa jenis
tanaman yang secara normal berdiri tegak kemudian
dibengkokkan hingga menyentuh tanah sehingga akan
segera berakar. Perbanyakan dengan perundukan dapat
dibedakan menjadi perundukan biasa dan perundukan
majemuk. Pada perdundukan biasa cabang tanaman
dirundukkan dan ditimbun dengan tanah, kecuali ujung
cabangnya. Setelah membentuk akar, cabang atau batangnya
dipotong, sehingga diperoleh tanaman baru. Contonhnya
dapat dilakukan pada mawar, jambu air, dan arbei.
Sedangkan pada perundukan majemuk seluruh batang
dirundukkan kemudian ditimbuni tanah pada beberapa
tempat atau seluruh tempat. Cara ini dapat dikerjakan pada
tanaman soka dan anggur.
Kultur jaringan atau dalam bahasa Inggris disebut tissue
culture berasal dari kata culture artinya budidaya dan tissue
artinya jaringan yaitu sekelompok sel yang memiliki
bentuk dan fungsi yang sama. Jadi, kultur jaringan yaitu
membudidayakan suatu jaringan tanaman secara vegetatif
menjadi tanaman kecil yang memiliki sifat seperti
induknya. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan yaitu
perbanyakan tanaman dengan cara mengisolasi bagian
tanaman (bisa berupa jaringan atau organ akar, batang, daun
dan mata tunas), kemudian menumbuhkannya pada media
buatan yang kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh/hormon
secara aseptik dalam wadah tertutup yang tembus cahaya
(misalnya botol-botol kaca), pada suhu tertentu sehingga
bagian tanaman dapat memperbanyak diri dan beregenerasi
menjadi tanaman lengkap. Berbeda dari teknik perbanyakan
tumbuhan secara konvensional, teknik kultur jaringan
dilakukan dalam kondisi aseptik di dalam botol kultur
dengan medium dan kondisi tertentu. Karena itu teknik ini
sering kali disebut kultur in vitro yang dalam bahasa Latinberarti “di dalam kaca” karena jaringan ini dibiakkan
di dalam botol kultur dengan medium dan kondisi tertentu.
Teori dasar dari kultur in vitro yaitu sifat totipotensi
sel oleh Schawann dan Scheleiden (1838) yang menyatakan
sifat totipotensi (total genetic potential) sel, yaitu setiap sel
tanaman yang hidup dilengkapi dengan informasi genetik
dan perangkat fisiologis yang lengkap sehingga mampu
tumbuh dan berkembang menjadi tanaman utuh jika
kondisinya sesuai. Teori ini mempercayai bahwa setiap
bagian tanaman dapat berkembang biak karena seluruh
bagian tanaman terdiri atas jaringan-jaringan hidup . Oleh karena itu, semua organisme baru yang berhasil
ditumbuhkan akan memiliki sifat yang sama persis dengan
induknya.
Manfaat dan keuntungan perbanayakan tanaman melalui
kultur jaringan yaitu dapat melestarikan sifat tanaman
induk, menghasilkan tanaman yang memiliki sifat sama
dengan induknya, dapat menghasilkan tanaman baru dalam
jumlah banyak dalam waktu yang singkat, dapat
menghasilkan tanaman yang bebas virus, dapat dijadikan
sarana untuk melestarikan plasma nutfah, pelaksanaannya
tidak tergantung musim, tidak membutuhkan tempat yang
luas, kuaalitas dan kesehatan bibit lebih terjamin, bibit yang
dihasilkan seragam, dan dapat digunakan untuk
menciptakan varietas baru melalui rekayasa genetika. Sel
yang telah direkayasa dikembangkan melalui kultur jaringan
sehingga menjadi tanaman baru secara lengkap. Sedankan
Kelemahan kultur jaringan yaitu diperlukan biaya awal
yang relatif tinggi, hanya mampu dilakukan oleh orangorang tertentu, karena memerlukan keahlian khusus, dan
bibit hasil kultur jaringan memerlukan proses aklimatisasi,
karena terbiasa dalam kondisi lembap dan aseptik.
Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman
dengan teknik kultur jaringan terdiri atas pemilihan dan
penyiapan tanaman induk sumber eksplan, inisiasi kultur,
sterilisasi, multiplikasi atau perbanyakan propagul,
pemanjangan tunas, induksi, perkembangan akar dan
aklimatisasi ,1. Pemilihan dan penyiapan tanaman induk sumber
eksplan. Eksplan yaitu bagian dari tanaman yang
digunakan sebagai bahan induksi/inisiasi/inokulasi yang
merupakan tahapan awal dari kultur jaringan. Tanaman
yang dipilih sebagai sumber eksplan harus jelas jenis,
spesies, dan varietasnya serta harus sehat dan bebas dari
hama dan penyakit. Tanaman indukan sumber eksplan
harus dikondisikan dan dipersiapkan secara khusus di
rumah kaca atau greenhouse agar eksplan yang akan
dikulturkan sehat dan dapat tumbuh baik serta bebas
dari sumber kontaminan pada waktu dikulturkan secara
in-vitro.
2. Inisiasi Kultur. Tahap ini merupakan pembuatan kultur
dari eksplan yang bebas mikroorganisme serta inisiasi
pertumbuhan baru dalam kultur yang aseptik, yaitu
bebas dari mikroorganisme. Dalam tahap ini diharapkan
eksplan yang dikulturkan akan menginisiasi
pertumbuhan baru, sehingga akan memungkinkan
dilakukannya pemilihan bagian tanaman yang
tumbuhnya paling kuat, untuk perbanyakan
(multiplikasi) pada kultur tahap selanjutnya.
3. Sterilisasi. Sterilisasi yaitu segala kegiatan dalam
kultur jaringan yang dilakukan di tempat yang steril,
yaitu di laminar flow dengan menggunakan alat-alat
yang juga sterail. Sterilisasi juga dilakukan terhadap
peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan
secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi
yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.
4. Multiplikasi atau Perbanyakan Propagul. Tahap ini
bertujuan untuk menggandakan propagul atau bahan
tanaman yang diperbanyak seperti tunas atau embrio,
serta memeliharanya dalam keadaan tertentu sehingga
sewaktu-waktu bisa dilanjutkan untuk tahap berikutnya.
Pada tahap ini, perbanyakan dapat dilakukan dengan
cara merangsang terjadinya pertumbuhan tunas cabang
dan percabangan aksiler atau merangsang terbentuknya tunas pucuk tanaman secara adventif, baik
secara langsung maupun melalui induksi kalus terlebih
dahulu
5. Pemanjangan Tunas, Induksi, dan Perkembangan Akar.
Tahap ini merupakan tahap pembentukan akar dan
pucuk tanaman yang cukup kuat untuk dapat bertahan
hidup sampai saat dipindahkan dari lingkungan in-vitro
ke lingkungan luar. Tunas-tunas yang dihasilkan pada
tahap multiplikasi di pindahkan ke media lain untuk
pemanjangan tunas. Media untuk pemanjangan tunas
mengandung sitokinin sangat rendah atau tanpa
sitokinin. Tunas ini dapat dipindahkan secara
individu atau berkelompok. Pemanjangan tunas secara
berkelompok lebih ekonomis daripada secara individu.
Setelah tumbuh cukup panjang, tunas ini dapat
diakarkan. Pemanjangan tunas dan pengakarannya
dapat dilakukan sekaligus atau secara bertahap, yaitu
setelah dipanjangkan baru diakarkan. Pengakaran tunas
in-vitro dapat dilakukan dengan memindahkan tunas ke
media pengakaran yang umumnya memerlukan auksin
seperti NAA atau IBA. Keberhasilan tahap ini
tergantung pada tingginya mutu tunas yang dihasilkan
pada tahap sebelumnya.
6. Aklimatisasi. Pada tahap ini, planlet atau tunas mikro
hasil kultur jaringan dipindahkan ke lingkungan di luar
botol seperti rumah kaca, rumah plastik, atau screen
house (rumah kaca kedap serangga). Aklimatisasi yaitu
proses pengkondisian planlet atau tunas mikro di
lingkungan baru yang aseptik di luar botol, dengan media
tanah, atau pakis sehingga planlet dapat bertahan dan
terus menjadi bibit yang siap ditanam di lapangan.
Prosedur pembiakan dengan kultur jaringan baru bisa
dikatakan berhasil jika planlet dapat diaklimatisasi ke
kondisi eksternal dengan keberhasilan yang tinggi.
Menanam atau membudidayakan tanaman pertanian
pada hakekatnya yaitu memberikan lingkungan yang
terbaik bagi tanaman sehingga dapat tumbuh, berkembang
dan berproduksi dengan baik. Sebelum berkembangnya
konsep pertanian ramah lingkungan, usaha pertanian selalu
diarahkan untuk memproleh hasil sebanyak mungkin.
Berbagai cara dilakukan untuk mencapai tujuan tersebut,
seperti memilih benih yang baik dengan produksi tinggi,
melakukan pemupukan, pengairan, pemberantasan hama
dan penyakit, dan lain-lain, secara maksimal agar memproleh
hasil maksimal. Namun belakangan, usaha yang hanya
menekankan untuk memperoleh hasil sebanyak mungkin
telah disadari tidak cocok lagi karena berakibat
terdegradasinya lahan dan lingkungan. Usaha pertanian
yang kemudian dikembangkan yaitu pertanian
berkelanjutan (sustainable agriculture), ditujukan
untuk memperoleh hasil optimal sehingga lingkungan
mantap secara ekologis dan berkelanjutan secara ekonomis.
Mantap secara ekologis berarti kualitas sumberdaya alam
tetap dipertahankan, sedangkan berberlanjut secara
ekonomis berarti petani mendapat penghasilan yang cukup
untuk memenuhi kebutuhan sesuai dengan tenaga dan biayayang dikeluarkan tetapi sumberdaya alam tetap . Dalam bab ini akan diuraikan berbagai usaha dan
prinsip produksi pertanian agar tanaman dapat berproduksi
secara optimal.
Benih dan bibit unggul diperoleh melalui usaha
pemuliaan tanaman (plant breeding). Benih (seed) yaitu biji
yang dipakai sebagai alat perkembangbiakan, sedangkan
bibit (seedling) yaitu benih yang telah berkecambah.
Pemuliaan tanaman yaitu upaya menciptakan
tanaman yang lebih baik melalui perbaikan genetik, atau
suatu metode yang secara sistematik merakit keragaman
genetik menjadi suatu bentuk yang bermanfaat bagi
kehidupan manusia. Hasil akhir dari kegiatan pemuliaan
tanaman yaitu diperolehnya benih dan bibit unggul untuk
menghasilkan tanaman unggul. Secara umum tujuan dari
pemuliaan tanaman yaitu:
a. peningkatan kuantitas hasil tanaman
b. peningkatan kualitas hasil tanaman
c. peningkatan resistensi terhadap hama dan penyakit
d. perbaikan adaptasi atau toleransi terhadap tekanan
lingkungan dan efisiensi terhadap penggunaan input
(sarana produksi).
Terdapat 3 strategi dasar dalam pemuliaan
tanaman, yaitu koleksi plasma nutfah, peningkatan
keragaman (variabilitas) genetik, dan seleksi terhadap bahan
pemuliaan ,
1. Koleksi Plasma Nuftah. Plasma nutfah yaitu bahan
baku dasar pemuliaan karena di sini tersimpan berbagai
keanekaragaman sifat yang dimiliki oleh masing-masing
nomor koleksi (aksesi). Tanpa keanekaragaman,
perbaikan sifat tidak mungkin dilakukan. Usaha
pencarian plasma nutfah baru berarti eksplorasi ke
tempat-tempat yang memiliki keanekaragaman hayati
(atau hutan) atau dengan melakukan pertukaran koleksi
dengan berbagai lembaga lain.2. Peningkatan Keragaman (variabilitas) Genetik.
Peningkatan keragaman genetik dapat dilakukan dengan
beberapa cara, antara lain melalui introduksi bahan
koleksi, persilangan, manipulasi kromosom, mutasi
dengan paparan radioaktif atau bahan kimia tertentu,
penggabungan (fusi) protoplas/inti sel, dan transfer gen.
Transfers gen yaitu bagian dari rekayasa genetika dan
dianggap sebagai “pemuliaan tanaman molekular”
karena menggunakan metode-metode biologi molekular.
Introduksi yaitu mendatangkan bahan tanam dari
tempat lain. Seleksi penyaringan (screening) dilakukan
terhadap koleksi plasma nutfah yang didatangkan dari
berbagai tempat dengan kondisi lingkungan yang
berbeda-beda. Persilangan yaitu mengawinkan aksesi
yang satu dengan yang lain atau antara sesamanya.
Mutasi dilakukan dengan cara tanaman dipaparkan pada
sinar radioaktif dari isotop tertentu (biasanya kobal-60)
dengan dosis rendah sehingga tidak mematikan tetapi
mengubah sejumlah basa DNA-nya. Mutasi pada gen
akan dapat mengubah penampilan tanaman. Dalam
transfer gen, fragmen DNA dari organisme lain (baik
mikroba, hewan, atau tanaman), atau dapat pula gen
sintetik, disisipkan ke dalam tanaman penerima dengan
harapan gen “baru” ini akan terekspresi dan
meningkatkan keunggulan tanaman tersebut.
3. Identifikasi dan Seleksi terhadap Bahan Pemuliaan.
Bahan atau materi pemuliaan dengan keanekaragaman
yang luas selanjutnya perlu diidentifikasi sifat-sifat khas
yang dibawanya melalui identifikasi keunggulan,
kemudian diseleksi berdasar hasil identifikasi sesuai
dengan tujuan program pemuliaan, dan dievaluasi
kestabilan sifatnya sebelum dinyatakan layak dilepas
kepada publik. Dalam proses ini penguasaan berbagai
metode percobaan, metode seleksi, dan juga “naluri” oleh
seorang pemulia sangat diperlukan. Bahan-bahan
pemuliaan yang telah terpilih harus dievaluasi atau diuji
terlebih dahulu dalam kondisi lapangan karena proses
seleksi pada umumnya dilakukan pada lingkungan
terbatas dan dengan ukuran populasi kecil. Evaluasidilakukan untuk melihat apakah keunggulan yang
ditunjukkan sewaktu seleksi juga dipertahankan dalam
kondisi lahan pertanian terbuka dan dalam populasi
besar. Selain itu, bahan pemuliaan terpilih juga akan
dibandingkan dengan kultivar yang sudah lebih dahulu
dilepas. Calon kultivar yang tidak mampu mengungguli
kultivar yang sudah lebih dahulu dilepas akan dicoret
dalam proses ini. Apabila bahan pemuliaan lolos tahap
evaluasi, ia akan dipersiapkan untuk dilepas sebagai
kultivar baru.
Benih unggul yang diperoleh dari hasil pemuliaan
tanaman disebut dengan benih penjenis, misalnya klon, galur
murni atau varietas hibrida. Benih yang telah diperoleh
harus dijaga agar susunan genetiknya tidak berubah.
kelas-kelas benih unggul yang
dihasilkan dari pemuliaan (breeding) oleh pemulia (breeder)
sampai siap untuk disebarluaskan terdiri atas 4 (empat)
macam, yaitu:
1. Benih Penjenis (breeder seed), yaitu material pembiak/
perbanyakan vegetatif (misalnya klon, umbi) atau
generatif (biji) yang dihasilkan langsung oleh instansi
pemulia.
2. Benih Dasar (foundation seed), yaitu keturunan
pertama dari benih penjenis. Benih dasar diproduksi di
bawah bimbingan yang intensif dan pengawasan yang
ketat sehingga kemurnian varietas dapat terpelihara.
Benih dasar diproduksi oleh Instansi/Badan yang
ditunjuk oleh Direktorat Jenderal Tanaman Pangan dan
produksinya disertifikasi oleh Balai Pengawasan dan
Sertifikasi benih.
3. Benih Pokok (Stock Seed/Label ungu), yaitu keturunan
dari benih dasar yang diproduksi dan dipelihara
sedemikian rupa sehingga indetitas dan tingkat
kemurnian varietas yang ditetapkan dapat dipelihara
dan memenuhi standart mutu yang di tetapkan dan
harus disertifikasi sebagai benih pokok oleh Balai
Pengawasan dan Sertifikasi Benih.
4. Benih Sebar (Extension Seed/Label Biru), merupakan keturunan dari benih pokok yang diproduksi dandipelihara sedemikian rupa sehingga identitas dan
tingkat kemurnian varietas dapat dipelihara, memenuhi
standart mutu benih yang ditetapkan serta harus
disertifikasi sebagai benih sebar. Untuk menghasilkan
benih sebar yang bersertifikat atau benih sebar yang
terjamin mutu genetik maupun kemurniannya, telah
ditetapkan ketentuan pokok dan pengawasan oleh Balai
Pengawasan dan Sertifikasi Benih Pemerintah.
Penghasil benih ini dapat dilakukan oleh badan atau
organisasi produsen benih (Gambar 19)Tergantung dari cara perbanyakannya, tanaman dapat
diperbanyak dengan benih atau bibit. Pengadaan benih
dikatagorikan tergolong baik apabila memenuhi kriteria:
a. Benih harus tersedia tepat pada waktunya dengan
jumlah sesuai kebutuhan.
b. Bermutu tinggi, murni sifat genetiknya, tidak tercampur
benih varietas lain.
c. Tidak tercampur gulma, kotoran, dan terbebas dari hama
dan penyakit.
d. Harus memiliki daya kecambah dan daya tumbuh yang
tinggi, yaitu daya kecambah minimal 80%, benih
murni minimal 95%, kandungan benih varietas lain
maksimal 5%, kotoran maksimal 2%, dan benih
rumputan maksimal 2% .
Adakalanya sebelum ditanam di tempat yang tetap, benih
disemaikan terlebih dahulu. Dengan demikian yang ditanam
di kebun berupa bibit yang sudah cukup kuat. Pesemaian
sebaiknya dibuat dekat dengan tempat tanam agar mudah
dalam pengangkutan ke lapang. Beberapa persyaratan cara
pelaksanaan pesemaian yang baik yaitu :
1. Benih yang disemaikan biasanya yaitu dari tanaman
yang lemah dan tidak kuat kalau langsung ditanam di
tempat yang tetap.
2. Tempat menyemai umumnya berupa bedengan khusus,
diberi atap peneduh (para-para) untuk mengatur
intensitas sinar matahari dan mencegah curahan hujan
jangan sampai merusak benih yang masih lemah.
3. Tanah pesemaian harus subur, porus, dan gembur.
4. Tempat pesemaian harus aman dari gangguan binatang.
5. Penyiraman dilakukan dengan menggunakan gembor
atau dengan sistem irigasi lain seperti irigasi tetes,
irigasi curah (sprinkler), atau pengkabutan.
6. Sebaiknya tanaman baru dipindahkan ke tempat
penanamannya di lapang setelah cukup kuat.
7. Ada baiknya apabila bibit terlebih dahulu dipindahkan
ke polibag untuk tujuan penyesesuaian (aklimatisasi)
dengan lingkungan yang baru, dengan menempatkannta
pada tempat sesuai sambil menunggu saat ditanam di
tempat penanamannya.8. Tanaman muda yang baru dipindah perlu diberi
pelindung.
berdasar cara pemindahan bibit, dikenal 3 cara
pembibitan, yaitu :
1. Cara Cabutan. Sebelum dicabut pesemaian dibasahi,
kemudian dilakukan pemilihan bibit yang bagus. Bibit
dicabut satu per satu dengan hati-hati, dijaga agar akar
tidak putus. Bibit ini harus segera ditanam dan
jangan menunggu sampai layu. Untuk mengurangi
penguapan, sebelum ditanam biasanya dilakukan
pengupiran daun. Contohnya pada tanaman sayuran,
buah, dan tanaman hias.
2. Cara Putaran. Pada cara ini bibit tanaman beserta tanah
yang melekat pada perakarannya digali kemudian
dipindahkan ke polibag/keranjang bambu atau pelepah
pisang. Jika sudah kuat, bibitt bisa segera ditanam di
lapang. Misalnya pada Jeruk dan rambutan.
3. Cara Potongan. Pada cara ini bibit di pesemaian digali,
kemudian sebagian dari batang dan akarnya dipotong,
baru kemudian ditanam. Cara ini lebih mudah pada saat
memindahkannya, kerusakan akar bisa dikurangi, dan
mudah dalam pengangkutannya.
Yang dimaksud dengan bibit unggul oleh penyuluhpenyuluh sesungguhnya yaitu varietas unggul. Setelah
mempelajari pengertian varietas pertanian, maka tahulah
kita bahwa untuk berbagai jenis tanaman berbeda artinya,
tergantung cara penyerbukannya. Unggul disini
dimaksudkan memiliki banyak sifat-sifat agronomi yang
unggul dibandingkan dengan varietas lain, walupun salah
satu sifat mungkin bahkan kalah (misal rasa atau ketahanan
terhadap salah satu penyakit), sehingga pada keadaan umum
hasil produksinya tinggi. Karena varietas-varitas selalu
mengalami evolusi, baik dari pemulia nasional maupun
adanya introduksi baru, umumnya suatu varietas yang pada
suatu waktu unggul tidak akan selalu unggul sepanjang masa.
Berarti kita harus terbuka untuk selalu menerima varietas
baru yang telah teruji. Dalam usaha-usaha penyuluhan,sering ditemui kesukaran dalam introduksi varietas unggul
baru, karena petani telah mengenal sesuatu varietas unggul
yang menurut mereka tidak mungkin terkalahkan, dan
belum percaya pada varietas baru. Dalam hal ini perlu
diadakan demonstrasi-demonstrasi plot dulu, sesudah
percobaan-percobaan adaptasi kultur tekniknya. Hal
terakhir tak boleh dilewatkan, karena kadang-kadang
varietas unggul baru memiliki syarat-syarat budidaya
yang berlainan dengan yang lama. Disamping itu, karena
misalnya masih ada salah satu kekurangan pada varietas
unggul baru (misalnya resistensi terhadap sesuatu hama/
penyakit yang dulu minor di daerah seleksi asalnya, rasa
yang berbeda dengan selera setempat dan sebagainya),
pemulia harus juga selalu berusaha menciptakan varietas
baru.
Dalam hal tanaman hias dan bunga, penciptaan varietas
baru harus menjadi mode, yang dituju bukan hanya produksi
tinggi, melainkan keunikan atau keeksotikannya.
Keunggulan sifat kadang-kadang dinyatakan pada salah
satu komponen hasil ataupun hasil akhir, kadang-kadang
juga pada mutu atau kandungan zat gizi maupun hanya pada
kegenjahan atau ketahanannya pada hama/penyakit atau
kekeringan. Secara total keistimewaan sesuatu varietas
unggul tentu pada daya produksinya di sesuatu daerah
tertentu.
Kembali pada istilah bibit unggul, perlu ditekankan
pengertian benih bermutu baik atau bibit bermutu baik dari
suatu varietas unggul. Kesadaran akan mutu baik dari benih
maupun bibit perlu dibangun untuk menghargai jerih payah
para pemulia yang telah sanggup menciptakan varietas
unggul baru.
Dalam hal varietas unggul, perlu diperhatikan cara-cara
mempertahankan kemurnian varietas (dengan isolasi waktu
dan isolasi tempat untuk varietas-varietas yang menyerbuk
silang, atau dengan isolasi fisik). Dengan cara-cara kultur
teknik biasa, untuk tanaman menyerbuk silang, setelah bibit
mencapai generasi ketiga lebih baik membeli benih lagi yang
masih murni dari penjual benih yang telah disertifikasi.
Demikian pula untuk benih-benih hibrid yang mahal
(misalnya kubis, sweetcorn, tomat, semangka tanpa biji, dan
lain-lain), benih tidak perlu dipakai terus sesudah generasi
kedua karena daya produksi dan ketahanannya telah
menurun.
Awal budidaya tanaman yaitu campur tangan manusia
terhadap tanaman yang hendak dipungut hasilnya untuk
memenuhi kebutuhan hidup. Umumnya dimulai dengan
membabad hutan untuk memberi cahaya bagi tanaman yang
hendak ditanam, membuang tumbuhan yang mengganggu
tanaman (gulma) karena bersifat menyaingi tanaman, atau
menggali tanah untuk menaruh benih atau bibit tanaman
yang akan ditanam. Alat-alat yang digunakan masih
sederhana, misalnya dengan sebatang kayu, batu, patahan
tulang, dan lain-lain.
Tenaga yang semula cukup ditangani sendiri karena
luasannya terbatas (hanya untuk memenuhi kebutuhan
makan keluarga saja) kemudian berkembang tidak memadai
lagi dibandingkan kebutuhan, sehingga pengerjaan tanah
tidak dapat diselesaikan dengan tenaga sendiri. Oleh karena
itu, pengerjaan tanah dibantu dengan tenaga hewan/binatang
yang bisa dijinakkan. Dengan bantuan tenaga hewan, tenaga
manusia yang tadinya menggerakkan pacul untuk membalik
atau mengiris tanah diganti dengan bajak, sedangkan kored
untuk memecah tanah hingga gembur yang tadinya dengan
tenaga manusia diganti dan dikembangkan menjadi garu
sehingga dapat mempercepat penggemburan. Selanjutnya
dengan ditemukannya baja dalam abad ke-19, memberikan
kemajuan dalam pertanian dimana di tahun 1833
dikembangkan bajak dengan ujung baja. Mekanisme
pembajakan yang semula lurus ke depan, diubah menjadi
gerakan berputar seperti bajak piringan (disk plows) dan
garu (harrow), sehingga tanah diiris miring oleh lempenglempeng bundar yang berputar. Gerak yang berputar ini jauh
lebih ringan dari gerak lurus ke depan. Perlunya pengolahan
tanah sudah disadari sejak awal budaya pertanian yangberanggapan bahwa tanah harus digemburkan agar akar
tanaman dapat masuk lebih dalam ke dalam tanah.
Mengolah tanah yaitu membalik dan menggemburkan
struktur tanah agar menjadi gembur, sehingga memudahkan
perakaran masuk ke tanah dan memudahkan akar menyerap
unsur hara dan air. Kegiatan pengolahan tanah akan sangat
mempengaruhi proses budidaya selanjutnya. Pengolahan
tanah disadari sangat penting artinya, sehingga wajar bila
inovasi dalam kegiatan ini terus dilakukan agar didapatkan
hasil yang lebih baik. Seiring dengan perkembangan ilmu
dan teknologi, diciptakan berbagai macam alat dan mesin
pertanian yang berfungsi untuk membantu manusia dalam
kegiatan pengolahan tanah, sehingga diperoleh hasil yang
maksimal. Pengolahan tanah dapat dilakukan secara
mekanis dengan mesin, bahkan saat ini telah banyak
dilengkapi dengan sistem komputer, terutama pada lahan
yang memungkinkan, atau dengan alat konvensional untuk
lahan miring yang memiliki luas teras yang sempit.
Tujuan utama dari pengolahan tanah yaitu :
1. Menyiapkan tempat penanaman benih/bibit (seed bed)
yang serasi dan baik.
2. Menghindarkan terjadinya persaingan tanaman dengan
tumbuhan pengganggu.
3. Memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologis tanah.
Disamping itu, pengolahan tanah juga bertujuan: (a)
menghilangkan tumbuhan dan membersihkan sisa-sisa akar
tumbuhan/pohon-pohon yang tumbuh sebelumnya sebelum
dijadikan lapang produksi, (b) membersihkan tumbuhan
pengganggu, (c) memperbaiki aerasi dan draenasi tanah; (d)
mencampur bahan organik dengan tanah; (e) mengurangi
erosi tanah, (f) dan mengendalikan serangan hama dan
penyakit. Berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa
kenaikan produksi antara tanah yang diolah dibandingkan
dengan tanah tanpa diolah dapat lebih dari dua kali lipat
.Penggemburan tanah memberi peluang bagi benih untuk
mengadakan kontak secara langsung dengan tanah agar
benih dapat menyerap air, usur hara, udara dan panas,
sehingga kebutuhannya untuk berkecambah dapat
terpenuhi. Oleh karena itu, dalam menyiapkan seed bed
harus diperhatikan agar benih yang kita tanam di tanah itu
benar-benar dapat mengadakan kontak langsung (in close
contact) dengan butiran-butiran tanah. Untuk medapatkan
hal seperti itu, tanah harus kita buat gembur melalui
pengolahan yang baik, karena kegemburan akan menjamin
keserasian antara udara, air dan unsur hara dalam tanah
sehingga memenuhi kebutuhan benih untuk berkecambah.
Pengolahan tanah yang tepat dapat menekan
pertumbuhan gulma sehingga menghindarkan terjadinya
persaingan tanaman dengan tumbuhan pengganggu. Hal ini
dapat
