Alternatif Ekonomis Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan metode perbanyakan bibit tanaman dengan cara yang modern. Perbanyakan bibit tanaman dengan cara konvensional yang umumnya dilakukan masyarakat membutuhkan waktu, tenaga, dan tempat yang lebih banyak. Sedangkan, perbanyakan bibit tanaman dengan metode kultur jaringan dapat dilakukan dalam keadaan yang lebih intens dan kondusif.

	Konvensional	Kultur Jaringan (modern)
Tempat	Lahan luas	Dalam ruangan
Waktu	Tergantung musim	Sepanjang tahun
Tenaga	Tenaga besar untuk pengolahan tanah/media, perawatan tanaman, dsb.	Tenaga kecil, karena bekerja hanya di dalam ruangan

Proses pelaksanaan penanaman pada kultur jaringan berlangsung di dalam ruangan dengan berbagai alat dan bahan tertentu. Jika pada metode konvensional harus terkena teriknya sinar matahari, berkeringat, dan kotor, maka pada metode kultur jaringan sebaliknya, kita bekerja di dalam ruangan ber-AC, sejuk, dan lingkungan yang aseptik.

Namun demikian, metode kultur jaringan memiliki beberapa kekurangan, yaitu biaya investasi awal yang sangat mahal dan membutuhkan keahlian khusus.

Mengingat kultur jaringan membutuhkan peralatan yang modern serta bahan-bahan kimia untuk proses pelaksanaannya, maka dibutuhkan modal awal yang sangat besar untuk membeli peralatan sebagai investasi usaha. Peralatan utama dalam kegiatan kultur jaringan di antaranya yaitu: autoclave, LAF (Laminar Air Flow), aerator, botol kultur, alat menanam standar lab. (pinset, scalpel, mata pisau, spatula, gunting, petridish), peralatan lain yang mendukung proses penanaman maupun pembuatan media (bunsen, sprayer untuk alkohol, masker, jas lab., timbangan balance/analytic, gelas ukur, dll.), serta rak-rak untuk tempat penyimpanan tanaman kultur.

Selain itu, bahan-bahan yang dibutuhkan dalam kultur jaringan terdiri dari bahan-bahan kimia untuk media maupun hormon yang dibutuhkan (agar bacto, sukrosa, bahan-bahan media MSo yang umum dipakai untuk semua jenis tanaman, dll.), dan bahan-bahan untuk proses sterilisasi eksplan (deterjen, fungisida, bakterisida, antibiotik, HgCl2, dll.).

Berhubung kultur jaringan dapat dibuat dengan skala rumah tangga, pengadaan metode kultur jaringan dapat dibuat dengan berbagai alternatif, mulai dari alat-alat dan bahan-bahan yang dibutuhkan. Seperti LAF (Laminar Air Flow) dapat diganti menggunakan enkas.

LAF (Laminar Air Flow)

Enkas

Autoclave listrik dapat digantikan dengan autoclave manual atau bahkan dapat digantikan dengan dandang biasa.

autoclave listrik

autoclave manual

Selain itu, bahan-bahan yang harganya mahal dapat digantikan dengan bahan-bahan yang harganya lebih ekonomis dan mudah diperoleh, seperti agar bakto dapat digantikan dengan agar swallow (yang biasa untuk konsumsi), sukrosa dapat digantikan dengan gula pasir, dll.

Hal ini merupakan kabar gembira bagi mereka yang ingin membangun perusahaan kultur jaringan skala rumah tangga. Karena modal yang dibutuhkan dapat ditekan sekecil-kecilnya hingga kurang lebih mencapai 5 kali lipat.

Kultur Jaringan

A. Pengertian Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan suatu metode perbanyakan tanaman dengan prinsip perbanyakan tanaman secara vegetatif. Perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan berbeda dengan teknik konvensional. Teknik kultur jaringan dilakukan dalam kondisi aseptik di dalam botol kultur dengan media dan pada kondisi tertentu. Teknik ini sering disebut kultur in vitro (bahasa latin) yang berarti “di dalam kaca”. Teori dasar dari kultur in vitro ini yaitu teori “Totipotensi” yang berarti bahwa setiap bagian tanaman yang ditanam dapat tumbuh pada media dan kondisi yang sesuai karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan-jaringan yang hidup.

B. Kelebihan dan Kekurangan Teknik Kultur Jaringan

Teknik perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan dilakukan tentu karena memiliki kelebihan dari teknik biasa yang pada umumnya dilakukan, di antaranya yaitu:

1. Dapat menghasilkan bibit tanaman dengan jumlah yang banyak dan dalam waktu singkat

2. Dapat dilakukan kapan saja bahkan sepanjang tahun, karena tidak tergantung pada musim

3. Tidak memerlukan tempat yang luas

4. Bibit yang dihasilkan lebih sehat

5. Memungkinkan dilakukannya manipulasi genetik

Selain kelebihan, juga terdapat kekurangan dalam menggunakan teknik kultur jaringan

1. Biaya yang dibutuhkan cukup besar, karena dilakukan di dalam laboratorium dan menggunakan bahan kimia

2. Memerlukan keahlian khusus

3. Memerlukan proses aklimatisasi, karena tanaman hasil kultur jaringan biasanya berukuran kecil dan bersifat aseptik serta terbiasa tumbuh dilingkungan yang memiliki kelembaban udara yang tinggi

C. Media dan Nutrisi untuk Kultur Jaringan

1. Hara anorganik

Kebutuhan hara anorganik yang digunakan yaitu terdapat pada 12 jenis bahan kimia.

2. Hara organik

Tanaman yang tumbuh dalam kondisi normal bersifat autotrof dan dapat mensintesa semua kebutuhan organiknya. Tanaman in vitro dapat mensintesa vitamin-vitamin ini namun diperkirakan mereka tidak dapat menghasilkan vitamin dalam jumlah yang cukup untuk pertumbuhannya. Untuk itu perlu penambahan vitamin eksternal untuk kebutuhan nutrisi tanaman. Biasanya sering ditambahkan air kelapa, jus jeruk, ekstrak ragi, jaringan pisang, dan lain-lain.

3. Sumber karbon

Tanaman pada kultur jaringan tumbuh secara heterotrof, dan karena mereka tidak cukup untuk mensintesa kebutuhan karbonnya maka harus ditambahkan sukrosa ke dalam media. Sumber karbon ini menyediakan energi selama proses pertumbuhan tanaman. Selain sukrosa dapat juga digunakan karbon lain seperti glukosa, maltosa, fruktosa, dan galaktosa.

4. Agar

Umumnya tanaman dikulturkan pada media padat seperti gel dengan menggunakan agar atau Gelrite atau Phytagel. Media tidak dibuat terlalu padat (mengeras) karena akan mengganggu difusi hara ke tanaman.

5. pH

media yang dibutuhkan biasanya kisaran 5,6-5,8. Jika pH kurang dari 5,2 maka media tidak dapat membeku, sedangkan jika pH lebih dari 6,0 maka media menjadi terlalu keras.

6. ZPT

Zat Pengatur Tumbuh ditambahkaan sesuai kebutuhan inisiasi pertumbuhan. Untuk inisiasi akar perlu ditambahkan auksin dengan sedikit sitokinin. Untuk inisiasi tunas ditambahkan sitokinin dengan sedikit auksin.

7. Air

Kultur jaringan biasanya menggunakan air destilata (aquades) yang bebas dari campuran organik maupun anorganik lain.

Sertifikasi Benih

Sertifikasi benih adalah suatu sistem atau mekanisme pengujian benih berkala untuk mengarahkan, mengendalikan, dan mengorganisasi perbanyakan dan produksi benih. Sertifikasi benih merupakan sistem bersanksi resmi untuk perbanyakan dan produksi benih yang terkontrol. Tujuannya adalah untuk memelihara dan menyediakan benih serta bahan perbanyakan tanaman bermutu tinggi dari varietas berdaya hasil tinggi bagi masyarakat sehingga dapat ditanam dan didistribusikan dengan identitas genetik yang terjamin. Dengan kata lain, tujuan sertifikasi benih adalah untuk memberikan jaminan bagi pembeli benih (petani atau penangkar benih) tentang beberapa aspek mutu yang penting, yang tidak dapat ditentukan dengan segera, dengan hanya memeriksa benihnya saja.

Penerimaan manfaat dari sertifikasi benih adalah perkembangan pertanian karena sistem dan program sertifikasi benih yang efektif memungkinkan benih bermutu tinggi tersedia bagi petani. Pedagang benih memperoleh manfaat karena benih yang disertifikasi merupakan sumber pasokan benih yang otentik dan tinggi mutunya. Produsen benih memperoleh manfaat karena sertifikasi benih memungkinkan tersedianya program pengendalian mutu yang ketat, yang lazimnya di luar kemampuannya. Petani memperoleh manfaat karena dapat mengharapkan bahwa benih bersertifikat yang dibelinya akan memiliki sifat-sifat varietas yang diinginkan (Mugnisjah,1991).

Adapun kegiatan-kegiatan dalam proses sertifikasi benih yaitu check plot, pemeriksaan lapang pendahuluan, pemeriksaan lapang fase vegetatif, pemeriksaan lapang fase berbunga/generatif, pemeriksaan lapang fase menjelang panen, pengambilan contoh benih, dan pemeriksaan alat panen dan pengolahan.

Check Plot

Check plot/perbandingan tanaman adalah suatu kegiatan percobaan lapangan untuk membandingkan hasil pengujian di laboratorium dengan kenampakan fisik tanaman di lapangan, dalam rangka menunjang operasional sertifikasi benih, khususnya yang berkaitan dengan campuran varietas lain. Kegiatan ini dapat dijadikan sebagai pembanding terhadap areal sertifikasi .

Kegiatan check plot yang pernah dilakukan yaitu terhadap tanaman padi yang ditanam benih (disemai) pada tanggal 28 Maret 2009 dan ditanam bibit pada tanggal 23 April 2009. Lokasi ditentukan di daerah sentra produksi penangkaran benih, areal yang bebas voluntir (bekas tanaman lain), dan terjamin pengairannya serta mudah dalam pengawasan. Kegiatan check plot ini didilakukan di Desa Bugisan, Kecamatan Prambanan, Kabupaten Klaten. Perlakuan pada check plot dapat dilihat pada Tabel 1:

Tabel 1. Perlakuan pada Check Plot

Kode Pertanaman	Varietas	Kelas Benih
A	Ciherang	BD
B	Ciherang	BD
C	Ciherang	BS
D	IR-64	BS
E	IR-64	BD
F	Memberamo	BD
G	Memberamo	BS
H	Pepe	BD
J	Pepe	BD
K	Way Apo Buru	BD

Ukuran petak tiap-tiap perlakuan seluas 4 x 5 m², dan setiap perlakuan diulang sebanyak 2 ulangan. Jarak tanam yang diberikan 20 x 20 cm² dan 1 lubang tanam sebanyak 1 rumpun, sehingga populasi bibit sebanyak 500 batang per petak. Petakan check plot digambarkan pada Gambar 1.

F	G	H	J	K
F	G	H	J	K
E	D	C	B	A
E	D	C	B	A

Gambar 1. Denah Pertanaman Check Plot (Perbandingan Tanaman)

Pengamatan dilakukan 1 minggu sekali secara teratur sampai saat panen. Komponen-komponen yang diamati pada fase vegetatif yaitu tipe pertumbuhan, kehalusan daun, warna helai daun, warna pelepah daun, warna lidah daun, warna telinga daun, dan warna pangkal batang. Pada fase berbunga yaitu sudut daun bendera, tipe malai dan leher malai, bentuk gabah, bulu pada ujung gabah, warna ujung gabah, dan warna gabah. Sedangkan pada fase menjelang panen komponen yang diamati yaitu bentuk/tipe malai, kerontokan, warna ujung gabah, warna gabah, bentuk gabah, warna ujung gabah, tinggi tanaman, dan umur tanaman. Apabila ditemukan varietas lain/off type dicatat dan diberi tanda (dengan ajir) serta diamati sampai panen.

Pemeriksaan Lapang Pendahuluan

Pemeriksaan lapang pendahuluan dilakukan bertujuan untuk mengetahui kebenaran yang ada pada formulir permohonan dengan data di lapangan. Pemeriksaan lapang pendahuluan dilakukan sebelum lahan penanaman digunakan. Produsen benih terlebih dahulu mengajukan permohonan pemeriksaan lapang untuk sertifikasi benih, diajukan paling lambat satu minggu sebelum pelaksanaan pemeriksaan lapang. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeriksaan lapang pendahuluan yaitu kebenaran nama dan alamat penangkar, kebenaran letak dan situasi areal sertifikasi, kebenaran sumber benih, sejarah lahan, isolasi jarak dan waktu, serta kebenaran batas-batas areal sesuai dengan data lapangan yang terlampir.

Pada kegiatan ini, petugas BPSB melakukan pemeriksaan secara global yaitu dengan cara mengelilingi areal pertanaman untuk memeriksa kebenaran isolasi jarak atau waktu sehingga dapat mempertahankan benih agar tidak tercampur dengan varietas lain. Setelah dilakukan pemeriksaan global, tahap selanjutnya yaitu melakukan penyesuaian antara keterangan areal pada surat permohonan dengan kondisi lapang.

Pemeriksaan lapang yang telah dilakukan yaitu terhadap pertanaman di sekitar Kabupaten Sragen. Pemeriksaan tersebut dilakukan untuk memproduksi padi sawah varietas IR-64 kelas Benih Pokok. Sebelumnya, lahan produksi tersebut digunakan untuk memproduksi padi sawah varietas IR-64 kelas Benih Pokok. Karena jenis dan varietas tanaman sebelumnya sama dengan tanaman yang akan diproduksi, maka lahan produksi tersebut tidak perlu diberakan. Isolasi jarak pada lahan produksi tersebut yaitu pada bagian utara dan timur jalan, selatan dan barat sawah(tanpa pertanaman).

Dari keterangan tersebut pemeriksaan ini dinyatakan lulus berdasarkan persyaratan yang telah ditetapkan, serta dapat melanjutkan pemeriksaan ke fase berikutnya. Hasil pemeriksaan lapang ini dibuat sebagai keterangan/laporan kepada produsen yang bersangkutan bahwa pemeriksaan lapang tersebut dinyatakan lulus.

Pemeriksaan Lapang Fase Vegetatif

Pemeriksaan lapang fase vegetatif dapat dilaksanakan setelah menunjukkan bukti kelulusan pemeriksaan lapang pendahuluan. Pemeriksaan lapang ini bertujuan untuk memeriksa kebenaran varietas pertanaman dengan membandingkan karakteristik tanaman produksi di lapang dengan deskripsi tanaman yang sebenarnya. Waktu pemeriksaan untuk benih padi yaitu pada saat tanaman berumur kurang lebih 30 hari setelah tanam (HST).

Pemeriksaan lapang ini dilakukan dengan mengelilingi areal untuk melihat isolasi jarak, isolasi waktu, dan keadaan tanaman. Selain itu, kesehatan tanaman juga perlu diperhatikan. Selanjutnya menentukan petak contoh tanaman secara acak untuk dilakukan pemeriksaan. Jumlah areal contoh pemeriksaan ditentukan dengan menggunakan rumus :

Y = (X + 8) / 2 , di mana

Y = jumlah petakan contoh pemeriksaan (hasilnya dibulatkan ke atas)

X = luas areal yang diperiksa (ha)

Pemeriksaan dilakukan secara acak pada areal pertanaman, dan setiap areal contoh sebanyak 400 rumpun untuk menentukan persentase Campuran Varietas Lain (CVL) berdasarkan tipe pertumbuhan, kehalusan daun, warna dan lebar daun, warna lidah daun, warna telinga daun, warna pangkal batang, dan tinggi tanaman. Apabila saat pemeriksaan ditemukan tanaman dengan ciri-ciri yang tidak sesuai dengan deskripsi tanaman produksi maka tanaman tersebut harus dicabut agar tidak terjadi percampuran varietas. Untuk menghitung persentase tipe simpang dan CVL menggunakan rumus :

CVL = jumlah CVL dan tipe simpang x 1 / 400 x 100%

jumlah areal contoh pemeriksaan

Tabel 2. Standar Pengujian Lapang Benih Padi

Kelas Benih	Isolasi		Tipe Simpang (%)
	Jarak (m)	Waktu (hari)
Benih Dasar	3	30	0.0
Benih Pokok	3	30	0.1
Benih Sebar	3	30	0.5

Hasil pemeriksaan lapang fase vegetatif dibandingkan dengan standar pengujian lapang untuk benih padi yang telah ditetapkan (Table 2). Apabila isolasi jarak dan waktu yang diberikan sesuai dengan standar, serta tipe simpang yang ditemukan masih dalam toleransi (lebih kecil atau sama dengan standar pengujian) maka pemeriksaan tersebut dinyatakan lulus.

Pemeriksaan Lapang Fase Berbunga/Generatif

Pemeriksaan lapang fase berbunga/generatif dilaksanakan apabila pemeriksaan lapang fase vagetatif dinyatakan lulus. Tujuan dari pemeriksaan lapang ini adalah untuk mempertahankan mutu genetik dengan cara memeriksa CVL dan tipe simpang yang dapat menurunkan kemurnian suatu varietas.

Pemeriksaan lapang ini dilakukan antara 25-30 hari sebelum panen atau 50-60 hari setelah tanam apabila pemeriksaan lapang sebelumnya dinyatakan lulus. Pemeriksaan lapang fase berbunga/generatif sama halnya dengan pemeriksaan sebelumnya baik dalam menentukan jumlah petak contoh maupun dalam penentuan CVL. Sebelum pemeriksaan dilakukan, produsen harus mengajukan surat permohonan 1 minggu sebelumnya, dan disertai bukti kelulusan pemeriksaan lapang sebelumnya. Parameter yang diamati dalam pemeriksaan lapang fase berbunga/generatif adalah tipe malai, leher malai, bentuk dan warna gabah, warna ujung gabah, bulu pada ujung gabah, dan sudut daun bendera.

Pemerikasaan Lapang Fase Menjelang Panen

Pemerikasaan lapang fase menjelang panen dilakukan setelah pemerikasaan lapang fase generatif/berbunga mendapatkan bukti kelulusan. Tujuan pemerikasaan lapang ini yaitu untuk mengetahui kebenaran varietas pada tanaman dan membandingkan dengan deskripsi varietas tanaman yang dimaksud.

Prosedur pemeriksaan lapang fase generatif/berbunga hampir sama dengan pemeriksaan lapang sebelumnya, yaitu dengan mengamati tipe malai, leher malai, bentuk dan warna gabah, warna ujung gabah, bulu pada ujung gabah dan sudut daun bendera.

Pemeriksaan lapang fase menjelang panen telah dilakukan terhadap pertanaman padi kelas Benih Dasar (BD) yang terletak di Kabupaten Sukoharjo. Areal contoh pemeriksaan yang dilakukan, yaitu :

Y = (X + 8) / 2 , di mana

Y = jumlah petakan contoh pemeriksaan (hasilnya dibulatkan ke atas)

X = luas areal yang diperiksa (ha) = 4.5 ha

Sehingga,

Y = 7

Jumlah petakan yang diperiksa sebanyak 7 petakan dari luas areal 4.5 ha. Dan tiap-tiap petakan yang diperiksa sebanyak 400 rumpun.

Pengambilan Contoh Benih

Contoh benih harus diambil oleh petugas pengambil contoh yang sudah mengikuti latihan dan berpengalaman dalam pengambilan contoh. Petugas harus independen, bebas tekanan komersial serta mengikuti aturan pengambilan contoh yang sudah ditetapkan. Lot benih harus ditata/disusun atau diatur secara baik sehingga setiap wadah mempunyai kemungkinan yang sama untuk diambil contohnya. Contoh primer dengan ukuran yang kira-kira sama seharusnya diambil dari setiap wadah atau dari setiap titik pengambilan., pada wadah tertentu atau tumpukan benih dari lot yang sama.

Apabila benih dikemas dalam wadah, pengambilan contoh harus diacak atau dibuat rencana pengambilan secara sistematis. Pengambilan contoh harus diambil dari bagian atas, tengah, dan bawah, dan tidak hanya dari satu posisi dalam wadah kecuali volume sesuai dengan daftar intensitas pengambilan contoh. Sedangkan untuk benih curah atau wadah yang besar maka pengambilan contoh harus diambil secara acak dari berbagi posisi dan kedalaman.

Pengambilan contoh benih yang dilakukan yaitu milik produsen benih padi di Kabupaten Sukoharjo. Contoh benih yang diambil yaitu dari 5 lot benih. Untuk tiap-tiap lot diambil sebanyak jumlah karung dalam lot dikalikan 10% kemudian hasilnya ditambah 5. Pengambilan contoh benih dilakukan menggunakan stick tryer. Contoh benih yang akan dikirim ke laboratorium pengujian diberi label keterangan deskripsi contoh benih tersebut serta jenis pengujian yang perlu dilakukan.

Pemeriksaan Alat Panen dan Pengolahan

Alat panen dan unit pengolahan harus dilakukan pemeriksaan untuk menghindari kemungkinan terjadinya percampuran VL (varietas lain). Pemeriksaan yang dilakukan yaitu terhadap kebersihan alat baik dari sisa benih sebelumnya maupun kotoran non benih, serta kelayakan alat untuk proses pengolahan benih. Tempat penyimpanan benih seperti silo, gudang penyimpanan, tata letak penyimpanan benih juga perlu dilakukan pemeriksaan. Tata letak penyimpanan benih harus diatur sedemikian rupa sehingga mempermudah petugas saat pengambilan contoh benih.