Minggu, 26 Juni 2011

SEEDLING SEED ORCHARD DAN CLONAL SEED ORCHARD

Areal penghasil benih yang tingkatan kualitas genetiknya terbaik adalah Kebun Benih ( Seed Orchard _SO). Secara umum dikenal 2 SO yang dikembangkan untuk mendapatkan benih unggul berkualitas. Dikatakan benih unggul berkualitas karena benih yang dihasilkan dari kebun benih ini telah melalui seleksi genotype dan phenotype. Tetua-tetuanya (induk) juga diketahui dengan baik sehingga kemungkinan terjadinya perkawinan kerabat sudah sangat diminimalisir.

Seedling Seed Orchard (SSO) dibangun dengan informasi genotype dan phenotype dari Uji Genetik atau Uji keturunan (Progeny Test). Material pembangunan Progeny Test diidentifikasi dengan jelas dan diketahui informasi tetuanya. Ada dua jenis Progeny Test yaitu :

  1. Progeny Test Half-sib
Yaitu Progeny test yang dibangun dari material-material benih yang hanya diketahui informasi tetua betinanya. Sehingga Progeny test yang dibangun adalah untuk melihat bagaimana kemampuan induk betina menurunkan sifat-sifatnya kepada seluruh keturunannya tanpa mengetahui pohon tetua jantannya. Benih Individu dari pohon induk (pohon plus) dikumpulkan per pohon dan diberi identifikasi nomor atau nama  dan disebut dengan Family atau seedlot.  Nomor atau nama family biasanya tergantung kepada pemulia yang melakukan seleksi dan pengumpulan benih individu tersebut. Bisa juga gabungan antara huruf dan nomor , misalnya CSIRO Australia memberi nomor BVG0008768, MM0000787, dsb, sedangkan organisasi lain misalnya hanya memberi penomoran A1, A2, A3...dst

  1. Progeny Test Full-sib
Progeny Test Half sib adalah progeny test yang dibangun dengan menggunakan material benih yang diketahui informasi kedua tetuanya (jantan dan betina atau male and female). Tentunya ini merupakan hasil perkawinan terkendali (control pollination) yang dibuat secara sengaja oleh tenaga pemulia dalam menentukan induk jantan dan induk betina. Perkawinan Induk Jantan dan Betina diatur dengan design yang disebut dengan Mating Design , seperti Factorial Design, , Dialel design, Single-pair mating design,  dsb.  Dengan design ini akan dihasilkan perkawinan-perkawinan genotype yang diinginkan oleh pemulia (breeder).  Hasil dari perkawinan silang terkendali tersebut diberi nomor dan atau nama , dan hasil persilangan satu induk jantan dengan satu induk betina disebut Family/seedlot. Family-Family yang dihasilkan itu kemudian diuji di dalam Progeny Test.

Setelah Progeny Test dibangun, maka dilakukan pengukuran dan analisa data untuk melihat nilai-nilai genetik dari setiap family dan individu. Tentunya hal ini dilihat dari data pengukuran phenotype misalnya Tinggi, Diameter, Kelurusan Batang, Percabangan, Ketahanan Terhadap Serangan Hama Penyakit, Wood Density/kerapatan kayu , dsb. Kemudian data itu dianalisa menggunakan persamaan-persamaan matematis dan statistika untuk menentukan tingkat variasi genotype, variasi lingkungan dan interaksi antara kedua variasi tersebut. Konsep seleksi genotype akan dijalankan pada saat analisa ini  dengan tujuan menyeleksi genotype-genotype terbaik, dan pada kesimpulannya ditentukanlah rangking family dan rangking individu dari plot Progeny Test tersebut. Individu-Individu yang dipilih/diseleksi sebagai POHON PLUS dan akan digunakan sebagai bahan pembangun SSO dan CSO.


A.                 SEEDLING SEED ORCHARD-SSO (Konversi Progeny Test)

Pembangunan SSO yang umum dilaksanakan adalah dengan mengkonversi Progeny Test menjadi SSO . Urutan-urutan pembangunannya adalah sebagai berikut :
  1. Pembangunan Progeny Test dengan 50 family atau lebih. Jumlah family yang disyaratkan ini untuk mendapatkan peluang terdapatkan variasi genotype yang cukup besar untuk mendapatkan seleksi. Semakin banyak family yang diuji sebenarnya semakin baik, tetapi semakin banyak family semakin besar modal dan tenaga yang dibutuhkan serta persyaratan lahan untuk pembangunan progeny yang lebih sulit ditemukan. Rancangan (design) penelitian yang sering digunakan adalah Randomized Completely Block Design (RCBD) atau Rancangan Acak Lengkap Berblok atau dengan Rancangan Split Plot . Penentuan tree plot per family, bentuk plot, jumlah replikasi, dan design ditentukan oleh breeder dengan mempertimbangkan berbagai hal termasuk ketersediaan lahan, sumber daya manusia, jumlah bibit per family, keragaman family , dsb.  Tetapi biasanya untuk Progeny Test yang akan dikonversi menjadi SSO umumnya dengan treeplot > 4 pohon (individu) per family per replikasi (ulangan) dan jumlah ulangan > 6.
  2. Pengukuran progeny test dilaksanakan secara periodik untuk mengetahui pertumbuhan tanaman dan nilai-nilai genetik.
  3. Pada umur ½ daur atau ½ rotasi dari umur yang diharapkan dilakukan analisa data genetik untuk mengetahui family dan individu terbaik. Daftar family dan inidividu terbaik dikonversi menjadi SSO sehingga dapat disebut juga disebutkan Progeny Test dikonversi menjadi SSO.  Berapa jumlah family dan individu yang ditinggalkan di dalam SSO dipertimbangkan berdasarkan nilai-nilai genetik seperti heritabilitas dan genetic gain yang diharapkan. Tentunya jumlah pohon yang disisakan di dalam satu SSO dapat tergantung juga kepada jumlah benih yang diharapkan dari SSO tersebut dan ini akan berkaitan dengan kebutuhan produksi dan nilai kualitas benih yang dihasilkan.
  4. Family-family dan individu terjelek ditebang (di rouging) sehingga yang tersisa adalah family-family dan individu-individu terbaik di dalam SSO tersebut.
  5. Pemeliharaan pohon-pohon tinggal di dalam SSO dilaksanakan dengan pengendalian gulma , pengendalian hama penyakit, pemupukan dan pengamatan gangguan dari luar seperti ancaman kerusakan akibat orang lain, kebakaran, dan gangguan lainnya. Bentuk pemeliharaan yang dilaksanakan ditujukan untuk menjaga kesehatan pohon-pohon yang ada di dalam SSO tersebut agar dapat maksimal dalam memproduksi benih. Pengendalian gulma dapat disesuaikan dengan kondisi lapangan, sedangkan pemupukan dan pengendalian hama penyakit dapat dilaksanakan berdasarkan kondisi tanah di dalam SSO dan kondisi pohon. Untuk merangsang pembungaan biasanya pupuk P dan K sangat dibutuhkan , sedangkan untuk unsur N sangat dibutuhkan untuk pendorong terbentuknya tunas-tunas baru pasca pembuahan .
  6. Pengamatan masa pembungaan dan masa pemanenan.
  7. Pada saat pembuahan sudah berlangsung, maka dapat dilaksanakan pemanenan buah individu ataupun bulk (campur menjadi satu). Pemanenan buah secara individu kemudian mengoleksi benih individu yang diketahui induk betina dan tetuanya dapat digunakan untuk pembangunan Progeny Test Generasi berikutnya. Sedangkan pemanenan buah secara bulk (composite) dapat diperuntukkan untuk kepentingan operasional (produksi massal).

Secara singkat rangkaian pembangunan SSO hasil konversi dari Progeny test dapat digambarkan dengan skema di bawah ini :



Biasanya pada saat pembungaan pertama kali, hanya beberapa individu yang menghasilkan bunga dan jumlah bunga yang dihasilkan masih sedikit. Untuk itu sering hasil pemanenan pertama kali dari SSO tidak digunakan atau tidak dipanen. Hal ini menghindari resiko selfing dan inbreeding yang masih tinggi.


B.                 CLONAL SEED ORCHARD ( CSO)

Clonal Seed Orchard (CSO) dibangun dari individu-individu terbaik (plus tree) dari Progeny Test yang telah dibangun sebelumnya.  Apabila progeny test telah dirouging (dijarangi) menjadi SSO, maka informasi family dan individu di dalam SSO harus tetap dijaga, identifikasi nomor-nomor pohon dan tetuanya harus dipertahankan baik secara dokumentasi di atas kertas, ataupun tanda-tanda pada masing-masing pohon di lapangan.

Pohon plus-pohon plus yang terbaik dari Progeny test tersebut di atas  dipilih atau diseleksi sebagai material pembangun CSO. Tentunya plus tree adalah individu-individu terbaik dari berbagai parameter yang dikehendaki breeder. Syarat-syarat plus tree untuk species fast growing seperti Acacia spp, Eucalyptus spp., Gmelina, Paraserianthes, Anthocephalus spp, dll adalah sebagai berikut :
-         Pertumbuhan cepat (ditandai dengan MAI Tinggi dan Diameter Pohon yang tinggi)
-         Berbatang lurus
-         Percabangan baik ( ukuran, sudut, dsb)
-         Tajuk proporsional ( menyebar merata )
-         Tidak terserang hama penyakit penting
-         Sifat kayunya sesuai dengan kebutuhan (industri yang membutuhkan)

Jumlah plus tree yang dipilih masuk ke dalam CSO tergantung kepada tingkat analisa genetik pada progeny test dan nilai indeks seleksi yang digunakan.  Secara umum CSO dibangun dengan minimal 30 individu plus tree yang terbaik dari Progeny test (dengan asumsi ke 30 individu itu juga masih beragam provenancenya). Jika progeny Test hanya dibangun dari family-family yang berasal  satu atau dua provenance saja maka jumlah individu yang seharusnya masuk ke dalam seleksi untuk CSO dapat ditingkatkan menjadi > 50 individu.

Seluruh plus tree yang terseleksi, ditandai dan diberi nomor sesuai dengan keinginan breeder. Yang utama adalah setiap pohon masih jelas sejarah tetuanya dan posisinya di dalam plot Progeny Test.

Langkah selanjutnya adalah sbb :
  1. Perbanyakan vegetatif masing-masing pohon plus, dapat dilakukan dengan berbagai cara yaitu cangkok (air layering), okulasi (budding), sambung (grafting) atau dengan metode lain yang dapat diterapkan sesuai dengan jenis pohon yang dikembangkan
  2. Jumlah perbanyakan didasarkan kepada jumlah ramet yang akan ditanam di dalam CSO .
  3. Persiapan lahan untuk CSO disesuaikan dengan rencana . Pemilihan lokasi CSO diharapkan mempunyai aksesibilitas yang tinggi, dekat dengan job site (base camp), arealnya relatif datar, dekat dengan sumber air, dan jika memungkinkan dikelilingi oleh species lain.
  4. Penanaman ramet-ramet di dalam CSO setelah lahan siap. Metode penanaman untuk areal CSO biasanya menggunakan design Rancangan Acak Lengkap Berblok (RCBD) dengan modifikasi atau disebut dengan Modified Randomized Completely Block Design ( M-RCBD). Modifeid artinya pengaturan posisi ramet di dalam masing-masing replikasi diatur sedemikian rupa sehingga posisi masing-masing ramet dapat terjaga jaraknya . Diharapkan antar Ramet dapat berjarak > 50 m.   Diagram dibawah menunjukkan perbanyakan plus tree menjadi kumpulan ramet-ramet ( klon) sebagai material pembangun CSO dan sistem pengacakan klon di dalam CSO dengan Modified RCBD


Luas CSO yang dibangun didasarkan kepada kebutuhan benih yang diharapkan akan dihasilkan .  Semakin luas CSO yang akan dibangun , maka semakin besar sumberdaya yang dibutuhkan , terutama untuk mempersiapkan ramet-ramet yang akan ditanam dan pembangunan CSO itu sendiri.

Berbagai kesulitan ditemukan pada teknik perbanyakan pohon plus (Ortet)  karena pohon plus sudah berumur tua yang sulit untuk menghasilkan akar pada rametnya. . Pengalaman dengan melakukan cangkok (air layering) pada A.mangium umur 4 tahun hanya dapat menghasilkan akar 20-30% dari total yang dicangkok. Keberhasilan teknik okulasi (budding) pada Gmelina arborea relatif lebih baik, dengan teknik yang dilakukan orang yang sudah biasa melakukan dapat menghasilkan keberhasilan 90%. Sementara pada sistem grafting (menyambung) pada Eucalyptus pellita dapat menghasilkan 40-50% keberhasilan.

Berbagai problem akan ditemukan pada perbanyakan vegetatif pohon-pohon tua  dan juga bisa beragam antar satu pohon dengan pohon lainnya. Sifat mudah tidaknya menghasilkan akar menjadi salah satu karakteristik klon yang perlu diketahui pada saat akan membangun CSO.

Produksi Benih dari  CSO

Untuk memperkirakan jumlah produksi benih yang dapat dihasilkan dari CSO perlu diperhatikan hal-hal berikut ini :

1.      Untuk menentukan atau mengestimasi produksi benih dari CSO dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

      Produksi /tahun = Jumlah pohon di dalam CSO x % Pembungaan x Rata-rata produksi benih per  pohon/tahun
 
Untuk menentukan % pembungaan  biasanya dilakukan dengan pengamatan beberapa kali masa pembungaan , misalnya pada A.mangium setiap musim buah hanya menghasilkan 80-90% individu di dalam CSO yang akan menghasilkan bunga, sementara untuk Gmelina arborea malah hanya bisa mencapai 50-60% dan untuk Eucalyptus spp. biasanya menghasilkan 80-90% .

Produksi Benih per pohon di dalam CSO sangat dipengaruhi oleh kesuburan/kesehatan  pohon ,  jarak tanam antar pohon dan kondisi pembungaan yang terjadi. Kondisi pembungaan sangat baik terjadi ketika curah hujan rendah.  Selain itu serangan hama penyakit juga akan menentukan jumlah benih yang dihasilkan per pohon. Berbagai jenis hama penyakit dapat mengganggu tanaman-tanaman di CSO, sama halnya dengan tanaman produksi yang ditanam untuk menghasilkan kayu.

2.      Sistem pemanenan pada CSO tidak jauh berbeda dengan sistem pemanenenan benih pada SSO. Panen dapat dilaksanakan per individu atau dengan sistem bulk (composite). Panen dengan memisahkan benih-benih per individu diperlukan untuk pembangunan Progeny Test Generasi ke dua (second generation), sedangkan panen dengan sistem bulk (composite) biasanya diperlukan untuk kebutuhan produksi skala massal (penanaman).
3.      Pembangunan Progeny Test dari benih-benih individual di CSO sangat penting dilaksanakan untuk melakukan Rouging (penjarangan) klon-klon yang ada di dalam CSO.  Sekaligus untuk mendapatkan pohon-pohon plus baru hasil persilangan alami yang terjadi di dalam CSO karena sistem pengacakan yang telah dilakukan pada saat penanaman.


Secara singkat flow process pembangunan CSO digambarkan dengan skema di bawah ini :



Siklus pembangunan CSO akan terus menerus bergulir sesuai dengan diagram di atas dan seharusnya setiap generasi akan ada peningkatan kualitas genetik dari masing-masing CSO. Diperlukan dukungan sumberdaya (manusia , waktu dan modal) yang besar untuk dapat melaksanakan siklus itu dan semua itu tentunya terbayarkan dengan kualitas benih yang semakin meningkat.

Tidak mudah menghasilkan benih berkualitas pada tanaman kehutanan  tanpa komitmen dan dukungan sumberdaya yang mencukupi tetapi dengan menjalankan program breeding secara konsisten dan penuh komitmen maka produksi benih unggul adalah hasil yang mudah diperoleh dan keberhasilan pembangunan HTI akan lebih terjamin.

Tidak ada komentar: