USAHA DAN PRINSIP DASAR PRODUKSI PERTANIAN

Pemuliaan tanaman adalah suatu teknologi dan seni untuk memanipuasi

gen dan kromosom atau kemampuan genetik tanaman sehingga sifat-sifat tanaman

tersebut menjadi mulia dan lebih berguna sesuai dengan keperluan manusia yang

selalu meningkat. Pemuliaan tanaman merupakan kegiatan untuk mengubah

susunan genetik tanaman secara tetap (baka) sehingga memiliki sifat atau

penampilan sesuai dengan tujuan yang diinginkan pelakunya. Pelaku kegiatan ini

disebut pemulia tanaman.

Tujuan Pemuliaan Tanaman

Tujuan dalam pemuliaan tanaman secara umum lebih dititik beratkan pada

dua hal, yaitu sebagai berikut :

1.   Peningkatan terhadap kualitas produk yang dihasilkan

2.   Peningkatan terhadap hasil biasanya diarahkan pada

•    Peningkatan daya hasil

   Ketahanan terhadap gangguan dari organisme lain atau lingkungan yang

kurang mendukung

•      Daya tumbuh tanaman yang kuat

•      Kesesuaian terhadap teknologi pertanian yang lain

Ruang Lingkup Pemuliaan Tanaman

Ruang lingkup pemuliaan tanaman dibagi menjadi empat kegiatan besar,

yaitu pembentukan keragaman genetik (sebagai populasi dasar/bahan dasar proses

pemuliaantanaman), seleksi (pemilihan yang didasarkan pada penilaian genetik

dari populasi yang diseleksi),pengujian (menguji individu-individu yang terseleksi

untuk dipastikan kualitas dan kuantitasnya sebelum akhirnya dilepas) dan

pelepasan varietas.

Strategi Pemuliaan Tanaman

Strategi dalam pemuliaan tanaman masa kini adalah melakukan

peningkatan variasi genetik yang diikuti dengan seleksi pada keturunannya.

Pemuliaan tanaman biasanya mengarah pada domestikasi, meskipun tidak selalu

demikian. Peningkatan variasi genetik dapat dilakukan melalui :

1.   Introduksi

2.   Persilangan

3.   Manipulasi genom

4.   Manipulasi gen atau bagian kromosom

5.   Transfer gen

Introduksi

Mendatangkan bahan tanam dari tempat lain (introduksi) merupakan cara

paling sederhana untuk meningkatkan keragaman genetik. Seleksi penyaringan

(screening) dilakukan terhadap kondisi plasma nutfah yang didatangkan dari

berbagai tempat dengan kondisi lingkungan yang berbeda-beda. Pengetahuan

tentang pusat keanekaragaman tumbuhan, penting untuk menerapkan cara ini.

Keanekaragaman genetik untuk suatu spesies tidaklah seragam disemua tempat di

dunia.

Persilangan

Persilangan merupakan cara yang paling populer untuk meningkatkan

variasi genetik, bahkan sampai sekarang karena murah, efektif dan relatif mudah

dilakukan.. Pada dasarnya, persilangan adalah manipulasi komposisi gen dalam

populasi. Keberhasilan persilangan memerlukan prasyarat pemahaman akan

proses reproduksi tanaman yang bersangkutan. Dalam persilangan, kromosom-

kromosom yang berbeda digabungkan sehingga didapatkan keadaan heterozigot

pada suatu galur tanaman.

Untuk membuat hibrid, yaitu individu hasil persilangan, harus

dikembangkan terlebih dahulu galur-galur homozigot yang merupakan hasil

proses inreeding yaitu persilangan . Hal ini biasanya dilakukan dengan

menggunakan tanaman yang dapat menyerbuk sendiri (self polinating plants),

yaitu penyerbukan bunga betina oleh serbuk sari bunga jantan pada tanaman yang

sama. Setelah diperoleh galur yang homozigot, selanjutnya dilakukan persilangan.

Persilangan atau dihibridasi dapat dilakukan pada aras individu tanaman, dengan

cara persilangan antarindividu tanaman.

Manipulasi Gonom

Yang termasuk dalam cara ini adalah semua manipulasi ploidi, baik

penggandaan genom (set kromosom) maupun perubahan jumlah kromosom.

Gandum roti dikembangkan dari persilangan semangka tetraploid dan semangka

diploid. Teknik pemuliaan ini sebenarnya juga mengandalkan persilangan dalam

praktiknya. 

Manipulasi Gen dan Ekspresinya

Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang terjadi

secara tiba-tiba, acak dan merupakan dasar bagi sumber variasi organisme hidup

yang bersifat terwariskan (heritable). Mutasi dapat terjadi secara spontan di alam

dan dapat juga terjadi melalui induksi. Secara mendasar tidak terdapat perbedaan

antar mutasi yang terjadi secara alami dan mutasi hasil induksi. Keduanya dapat

menimbulkan variasi genetik untuk dijadikan dasar seleksi tanaman, baik seleksi

secara alami (evolusi) maupun secara buatan (permuliaan).

Dalam bidang pemuliaan tanaman, teknik mutasi dapat meningkatkan

keragaman genetik tanaman sehingga memungkinkan pemulia melakukan seleksi

genotipe tanaman sesuai dengan tujuan pemuliaan yang dikehendaki. Mutasi

induksi dapat dilakukan pada tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu

terhadap organ reproduksi tanaman seperti biji, stek batang, serbuk sari, akar

rhizome, dan kultur jaringan. Apabila proses mutasi alami terjadi secara sangat

lambat maka percepatan, frekuensi, dan sprekum tanaman dapat diinduksi dengan

perlakuan bahan mutagen tertentu. Pada umumnya bahan mutagen bersifat

radioaktif dan memiliki energi tinggi yang berasal dari hasil reaksi nuklir.

Transfer Gen

Transfer gen dikenal pula sebagai transformasi DNA. Gen dari organisme

lain disisipkan kedalam DNA tanaman untuk tujuan tertentu. Strategi permuliaan

ini banyak mendapat penentangan dari kelompok-kelompok lingkungan karena

kultivar yang dihasilkan dianggap membahayakan lingkungan jika

dibudidayakan. 

Transfer gen suatu jasad ke dalam tanaman dapat dilakukan dengan

beberapa teknik, yaitu dengan transformasi protoplas dan transformasi sel

(jaringan tanaman). Setiap sel tanaman mempunyai potensi untuk berkembang.

Metode ini telah dikembangkan untuk menumbuhkan tanaman utuh dari sel atau

jaringan tanaman. Salah satu caranya adalah dengan membuat protoplas yaitu sel-

sel tanaman yang telah dihilangkan dinding selnya, kemudian menumbuhkannya

dalam medium yang sesuai sehingga protoplas dapat mengalami regenerasi

menjadi tanaman yang utuh. Hal ini dapat dilakukan pada tanaman monokotil

maupun dikotil.

Transformasi tanaman yang dimediasi dengan Agrobacterium tumefaciens

merupakan metode transformasi tanaman yang paling umum digunakan. Dengan

adanya teknologi transformasi yang bermediasi, A. tumefaciens ini berperan

dalam menghasilkan tanaman transgenik, seperti tanaman tembakau yang tahan

terhadap antibiotik tertentu. Resistensi terhadap antibiotik ini didapatkan dari

bakteri yang turut menyisip pada T-DNA A. tumefaciens.

Kultur Jaringan

Kultur jaringan atau biakan jaringan merupakan teknik pemeliharaan

jaringan atau bagian dari individu secara buatan (artifisial). Yang dimaksud secara

buatan adalah dilakukan diluar individu yang bersangkutan. Kultur jaringan secara

teoretis dapat dilakukan untuk semua jaringan, baik dari tumbuhan maupun

hewan, namun masing-masing jaringan memerlukan komposisi media tertentu.

Macam-macam teknik kultur jaringan adalah sebagai berikut:

 Dapat menghasilkan banyak tanaman dengan cepat pada lahan yang tidak

terlalu luas. 

Dapat memproduksi banyak tanaman berbiji yang memiliki peluang

berkecambah dan tumbuh sangat kecil.

Proses produksi dalam kondisi steril dapat mengurangi resiko tanaman

terkena penyakit trenulas, hama dan patogen.

Dapat memperbanyak tanaman yang telah mengalami modifikasi genetik.

Mendapat metabolit sekunder yang terdapat pada sel tumbuhan secara

cepat, yang digunakan untuk pembuatan obat-obatan.

Dapat melestarikan tumbuh-tumbuhan yang hampir punah

Menciptakan tanaman baru yang toleran terhadap stress atau tekanan dari

lingkungan

Pengerjaan kultur jaringan secara singkat dapat diuraikan sebagai berikut :

1.   Pemilihan Eksplan

Eksplan adalah bagian tumbuhan yang akan dikultur pada suatu medium.

Bahan yang digunakan untuk eksplan sebaiknya berasal dari bagian tanaman yang

masih muda dan sehat. Sebelum digunakan, eksplan harus dibersihkan dengan air

bersih dan detergen khusus. Bahan berupa biji yang keras harus diperlakukan

khusus menggunakan asam sulfat 50% untuk menghilangkan dormansi biji,

setelah itu dibersihkan dengan air mengalir selama 1-2 jam. Eksplan akan

digunakan dipotong-potong dengan ukuran yang sesuai dengan keperluan.

2. pemilihan medium

Medium padat untuk menghasilkan kalus yang selanjutnya didinduksi

membentuk tanaman yang lengkap (plantlet) adapun medium cair digunakan

untuk kultur sel. Medium yang digunakan mengandung 5 komponen utama,

yaitu : senyawa anorganik, sumber karbon, vitamin, zat pengatur tumbuh, dan

suplemen organik. Pada umumnya medium mengandung nitrat dan pottasium

pada konsentrasi masing-masing 25 mM. Medium yang digunakan untuk kultur

jaringan yaitu :

Medium padat

Medium padat merupakan medium yang merupakan semua unsur yang

dibutuhkan tumbuhan yang didapatkan dengan penambahan agar-agar. Medium

ini berfungsi untuk menumbuhkan akar dan tunas.

Medium cair

Medium cair merupakan medium yang digunakan untuk memecah kalus

menjadi sel tunggal yang mempunyai kemampuan untuk tumbuh dan membelah

diri. Medium yang digunakan untuk kultur in-vitro dapat dibeli dalam bentuk jadi.

Komposisi medium untuk kultur in-vitro dapat dilihat pada buku-buku manual

kultur in-vitro.

3. penanaman

Penanaman eksplan pada medium agar dilakukan didalam laminar air flow

yang telah disinari ultraviolet selama satu jam dengan menggunakan alat-alat yang

steril. Pelaksanaan teknik ini memerlukan berbagai prasyarat untuk mendukung

kehidupan jaringan yang dikembangbiakkan. Syarat yang paling utama adalah

wadah dan media tumbuh harus steril. Media tumbuh terdiri dari media padat dan

media cair. Media padat berupa padatan gel, seperti agar. Media cair adalah nutrisi

yang dilarutkan dalam air.

kultur kalus

Pada kalus dilakukan sub kultur (penumbuhan ulang) dengan cara

mengambil sebagian kalus seperti tunas muda, daun, ujung akar, buah, fan bagian

bunga dan memindahkannya pada medium baru dengan tiga tahapan yaitu

induksi, pembelahan sel dan diferensiasi. Kultur kalus tumbuh berkembang lebih

lambat dibanding kultur yang berasal dari suspensi sel.

kultur sel

Kultur sel tanaman dapat ditumbuhkan dengan menggunakan medium cair

dalam erlenmeyer. Kultur sel mempunyai keunggulan dibanding kultur kalus,

yaitu :

1.   Suspensi sel dapat dipipet sehingga mempermudah proses sub-kultur

2.   Tidak seheterogen kultur kalus dan diferensiasi sel tidak terlalu besar

3.  Dapat dikulturkan dalam volume besar sampai 1.500 liter

4.   Lebih mudah diatur kondisi lingkungannya, dan

5. Dapat dimanipulasi untuk produksi metabolit alami dengana cara  menambahka

prekursor.

Pengolahan Tanah

Pengolahan tanah dapat digambarkan sebagai pengerjaan mekanis

terhadap tanah untuk segala macam tujuan. Beberapa tujuan olah tanah dalam

pertanian ialah :

1. Untuk memperoleh struktur tanah yang dibutuhkan bagi pertumbuhan benih

atau akar. Struktur remah diperlukan guna memungkinkan peresapan yang cepat

dan ketahanan terhadap hujan, untuk mendapatkan kandungan dan pertukaran

udara yang cukup di dalam tanah, dan untuk memperkecil hambatan terhadap

penembusan akar. Sebaliknya, suatu persemaian yang baik umumnya

membutuhkan partikel yang lebih halus dan kepadatan yang lebih tinggi di sekitar

benih.

2.  Untuk mengendalikan gulma atau untuk menghilangkan tanaman yang berlebih

(penjarangan).

3.  Untuk menata sisa tanaman. Dari tinjauan pengolahan dan penguraian,

sampahan perlu dicampur secara menyeluruh, sedangkan penempatan sampahan

di lapisan atas akan mengurangi erosi. Sebaliknya, penutupan yang menyeluruh

terkadang diperlukan untuk mengendalikan serangga lewatmusim-dingin atau

untuk mencegah hambatan terhadap pengerjaan presisi seperti penanaman atau

pendangiran tanaman tertentu.

4. Untuk mengecilkan erosi tanah dengan mengikuti cara semacam pengolahan

menurut garis tinggi, pembumbunan dan penempatan sampahan secara tepat.

5. Untuk memperoleh bentuk permukaan yang khas untuk pengerjaan penanaman,

pengairan, drainase, panen, dan sebagainya.

6. Untuk membenamkan dan mencampur pupuk, pestisida atau bahan tambahan

ke dalam tanah.

7. Untuk melakukan pemisah-misahan. Hal ini dapat berupa pemindahan tanah

dari satu lapis ke lapis lainnya, penghilangan batu dan barang-barang asing lain,

atau pemanenan umbian.

DAFTAR PUSTAKA

Aak. 1983. Dasar-dasar Bercocok Tanam. Kanisius : Yogyakarta.

Heddy, S., 2001. Ekofisiologi Tanaman. PT.RajaGrafindo Persada, Jakarta.

Kartasapoetra, A.G., 1988. Teknologi Budidaya Tanaman Pangan di Daerah Tropik. Bina Aksara, Jakarta.

Laktan, Benyamin. 1993. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo Persada : Jakarta.

Makmur, A., 2003. Pemuliaan Tanaman bagi Lingkungan Spesifik. IPB-Press, Bogor.

USAHA DAN PRINSIP DASAR PRODUKSI PERTANIAN

PAPER

OLEH :

KELOMPOK 2AGROEKOTEKNOLOGI 1

1. FEBER MEDIANI ZEBUA 1503010062. SAFRIZAL 1503010073. NURHAYATI PURBA 1503010084. YUNARA KESUMA DESKY 1503010105. YOAN FAUZIAH LUBIS 150301011

MATA KULIAH DASAR AGRONOMI

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2016