CARA MEMELIHARA KEMURNIAN GENETIK DAN PRODUKSI BENIH JAGUNG

ABSTRAK 

Benih jagung bermutu yang murni dari menjamin tercapainya produktivitas tinggi. Benih yang kemurnian genetiknya tinggi dapat diperoleh melalui penyiapan bahan genetik pilihan, budidaya tidak luas dan intensif, penggunaan sarana produksi yang berimbang sesuai lingkungan tumbuh dan  pengelolaan yang optimum. Empat cara memelihara kemurnian genetik jagung komposit varietas unggul yaitu (a)  penyerbukan campuran, (b) seleksi massa pada plot terisolasi, (c) konversi penanaman persilangan half-sib ke dalam blok yang terisolasi, dan (d) persilangan half sib satu tongkol per baris pada blok terisolasi. Keempat cara berpeluang dapat dilakukan oleh petani karena bahan genetik dan bahan lapangan tersedia disekitar petani, sebagian petani pada umumnya sedikit mengetahui cara menyiapkan benih yang baik berdasarkan seleksi ukuran/bentuk tongkol dan biji. 

PENDAHULUAN

Jagung (Zea maysL) termasuk tanaman serealia yang bebas diperdagangkan dan dapat dikonsumsi

dalam berbagai bentuk olahan sederhana hingga olahan bergengsi tinggi. Ragam jenis makanan selingan seperti jagung manis dan jagung pop corn tersebar di desa dan perkotaan. Tepung jagung produk industri bahan setengah jadi banyak digunakan oleh berbagai jenis industri antara lain makanan ringan kerupuk (Chiki, Chitos, dll), pabrik biskuit, barbaque, roti, mie, spagheti, es krem, bumbu masak, kecap, saus, tauco, soun, pemanis, minuman penyegar, sirop, dan minyak sawit. Industri ransum pakan ternak, unggas, dan ikan berkembang pesat sejak tahun 1985, memenuhi perubahan pola konsumsi masyarakat yang meningkat terhadap konsumsi daging, telur dan susu sebagai akibat dari meningkatnya inovasi teknologi biologi,  kimia, dan pendapatan masyarakat. Sejalan dengan itu  permintaan jagung meningkat dengan laju pertumbuhan 3,4 % / tahun (Kasrino, 2002). Pasar jagung terbuka di dalam negeri dan ekspor ke Jepang, Korea,  Taiwan, Malaysia, Thailand dan Filipina.

Dalam mendukung peningkatan produksi jagung di Indonesia, Karama (2004), berpendapat bahwa kebijakan perbenihan jagung komersil tingkat nasional sebaiknya diproduksi di Indonesia. Namun hingga saat ini, sumber daya dan kelembagaan perbenihan jagung dalam negeri belum merupakan produsen pertanian yang mumpuni dan berdaya saing handal (Baihaki, 2004). Oleh sebab itu, aspek pemahaman ilmu pemuliaan praktis dalam kehidupan pertanian khususnya ilmu menghasilkan benih jagung bermutu oleh petani harus diperluas dan ditingkatkan.

Benih varietas unggul yang bermutu merupakan penentu batas atas produktivitas usahatani. Ketersediaan benih bermutu tepat waktu dan lokasi akan mendorong percepatan pengembangan inovasi teknologi baru guna meningkatkan pendapatan dan produksi jagung nasional. Saat ini, para industri benih jagung  nasional dan swasta belum bersinergis, sehingga pengembangan inovasi baru masih lambat antara lain terlihat dari pengembangan varietas jagung hibrida yang baru mencapai 27,91 %, selebihnya didominasi oleh jagung lokal dan komposit (Nugraha dan Subandi, 2002).  Bahkan menurut Paliwal, (2001),  sebagian besar petani Indonesia masih menggunakan benih asalan, berupa turunan hibrida dan komposit keturunan. Selama masih banyaknya jumlah petani yang menanam varietas lokal, maka rata-rata produktivitas jagung di Indonesia tetap rendah 2,47 t/ha (Subandi, 1988).

SISTEM PERBENIHAN JAGUNG KOMPOSIT

Produksi benih jagung bersari bebas atau komposit komersil dibagi atas tiga kelas yaitu benih pemulia, benih dasar, dan benih sebar. Benih pemulia disebut pula benih penjenis atau breeder seed disingkat BS. Benih dasar atau foundation seed atau disebut pula benih label putih yaitu benih sumber untuk menghasilkan kelas benih pokok. Benih pokok atau stock seed disebut pula benih label ungu merupakan benih sumber untuk menghasilkan kelas benih sebar yang lazim disingkat BR atau label biru. 

Benih penjenis dihasilkan oleh lembaga/pihak penemu varietas baru. Benihnya harus memiliki variasi keragaman pertumbuhan tanaman yang rendah. Standar mutu benih harus dilakukan secara cermat dan teliti, melakukan seleksi massa negatif untuk tanaman tipe simpang pada setiap fase pertumbuhan tanaman dalam perbanyakan benih. Pemeliharaan kemurnian genetiknya selama varietas baru diproduksi adalah penemu varietas baru. Sejak pelepasan varietas baru, dipilih satu populasi yang terbaik untuk diperbanyak ulang yang jumlahnya diatur berdasarkan jumlah baris atau panjang baris pada plot pemeliharaan benih penjenis. Dalam upaya memelihara taraf kemurnian genetik yang tinggi dianjurkan menggunakan luas plot yang kecil dan dipelihara secara intensif. Berbagai cara pemeliharaan dan produksi benih pemulia antara lain: (a)  penyerbukan campuran, (b) plot seleksi massa terisolasi, (c) konversi penanaman campuran terisolasi ke dalam blok persilangan half-sib, dan (d) persilangan satu tongkol per baris pada blok terisolasi.

Benih dasar disingkat BD atau label putih adalah turunan pertama dari benih penjenis. Penghasil kelas benih ini adalah lembaga tertentu yang diawasi oleh Balai sertifikasi sebagai pengendali mutu standar yang didampingi oleh pemulianya sebagai penangung jawab dalam mempertahankan kemurnian varietasnya. Cara perbanyakannya harus terisolasi dari pembungaan yang bersamaan (± 30 hari) dengan  varietas lainnya. Seluruh tanaman tipe simpang dan tanaman terserang penyakit harus dicabut sebelum penyerbukan. Tanaman yang dicabut paling banyak berjumlah 10-15 % dari total populasi. Plot perbanyakan benih penjenis jagung yang jumlah tipe simpangnya ≥ 15 % tidak baik dijadikan kelas benih penjenis yang penilaiannya dilakukan oleh BPSB bersama pemuliannya.

Generasi pertama dari kelas benih dasar dapat diperbanyak ulang menghasilkan benih pokok dengan penanggungjawab seorang teknisi yang ditunjuk oleh pemulia. Standar mutu dilakukan oleh BPSB. 

Benih sebar atau BR atau benih label biru merupakan proses perbenihan tahap akhir. Lokasi produksi harus terisolasi dari pembungaan yang bersamaan (± 30 hari) dengan  varietas lainnya. Seluruh tanaman tipe simpang dan tanaman terserang penyakit harus dicabut sebelum penyerbukan. Jumlah tanaman tipe simpang  > 15 %. Panangkar pilihan BPSB harus berkoordinasi atau bekerjasama dengan pengusaha benih pemerintah (BUMN)  atau pengusaha benih swasta yang bertanggungjawab dalam pendistribusian benih berlabel. Kelulusan benih bermutu disertifikasi oleh BPSB dan diberi perlakuan seed treatment dengan insektisida dan fungisida sebelum dijual ke petani.

CARA MEMELIHARA KEMURNIAN GENETIK DAN PRODUKSI BENIH

1.    Seleksi massa pada plot terisolasi

Benih yang akan diperbanyak merupakan turunan kedua dari varietas unggul baru atau benih penjenis dari lembaga penemu varietas. Harga benih penjenis jagung komposit dari lembaga publik penemu varietas baru adalah lebih murah dibanding harga jagung hibrida. Petani diperbolehkan mendapatkan benih penjenis sesuai pilihannya dengan melakukan pembelian resmi kepada unit komersialisasi teknologi di lembaga penemu varietas yaitu Balitsereal. Sebanyak 2,5 kg benih penjenis jagung ditanam pada luas plot 0,10 ha  dengan bentuk petak hampir persegi empat (32 m x 32 m). Lahan dipersiapkan secara baik misalnya masing-masing 1 kali pembajakan, penghalusan tahan dan perataan lahan. Jarak tanam agak jarang yaitu 75 cm x 25 cm dengan jumlah biji 1-2 lubang. Waktu tanam adalah 30 hari sebelum atau sesudah penanaman jagung disekitarnya dengan radius 200 m (isolasi). Pada umur 10-15 hari setelah tanam dilakukan penjarangan tanaman dengan mensisakan satu tanaman. Pupuk dasar masing-masing 100 kg untuk urea, SP36 dan KCl diberikan setelah tanaman tumbuh setelah penjarangan. Pupuk urea susulan diberikan umur 28 hari dan 40 hari setelah tanam. Penyiangan pertama bersamaan pembumbunan dilakukan umur 24 hari. Kelembaban tanah dipertahankan cukup selama pertumbuhan tanaman. Pada waktu penanaman yaitu harus 30 hari sebelum atau sesudah penanaman jagung disekitarnya atau berjarak 200 m (isolasi). Pada blok pertanaman dibuat saluran air pembatas anak petak setiap 5 m agar memudahkan dalam pelaksanaan seleksi. Pada fase pembungaan, tanaman yang menyimpang atau berpenampilan tidak sesuai dengan deskripsi bunga jantannya (malai) harus dicabut sebelum menyerbuk. Sebelum panen, tanaman yang tidak dipotong malainya dan berpenampilan baik sesuai deskripsi dari setiap plot 5 m x 5 m dipilih dan diberi tanda (kapuri) sedikitnya 1000 tongkol. Setelah panen dipilih 500 tongkol yang seragam bentuk tongkol dan bijinya. Campuran biji secara berimbang dari setiap tongkol pilihan merupakan benih sumber pertama yang bermutu tinggi. Setiap tongkol dapat dipilih 250 butir, sehingga dari 500 tongkol akan menghasilkan 125.000 butir atau sekitar 35 kg benih bermutu tinggi yaitu cukup untuk 1,5 ha.

2.    Konversi pertanaman persilangan half-sib ke dalam blok yang terisolasi.

Cara ini menggunakan benih sumber sebanyak 3,5 kg, ukuran plot 15 m x 15 m, jarak tanam 75 cm x 25 cm, jumlah biji 1-2 butir per lubang, penjarangan umur 10-15 hari dan disisakan  satu tanaman. Blok pertanaman harus terisolasi pada saat berbunga. Takaran pupuk dan pemeliharaan tanaman dilakukan seperti cara di atas. Sebelum pembungaan baris tanaman diatur berdasarkan baris yang berfungsi sebagai induk jantan atau polinator dan baris yang berfungsi sebagai induk betina atau penerima tepungsari dengan perbandingan baris tanaman induk jantan terhadap induk betina adalah 1 : 3. Penataan baris ini diatur secara simetris yaitu setiap satu baris induk jantan selalu diselingi dengan tiga baris induk betina. Bunga jantan atau malai dari seluruh tanaman induk betina harus dicabut sebelum penyerbukan, sedangkan malai pada tanaman induk jantan yang berpenampilan tidak baik dan tipe simpang (20-40 %) harus dicabut sebelum penyerbukan. Menjelang panen, baris induk betina dilakukan plotting dengan cara menandai setiap 16 rumpun per baris (kapur). Sebanyak 2-3 tanaman pilihan dari 15 rumpun (plot) yang sesuai deskripsi  diberi tanda untuk dipanen sebagai calon benih dengan pembandingnya induk jantan yang sempurna. Setelah panen dipilih 500 tongkol yang bentuknya baik dan seragam termasuk warna dan ukuran biji. Campuran biji secara berimbang dari setiap tongkol pilihan merupakan benih sumber pertama yang bermutu tinggi. Setiap tongkol dapat dipilih 250 butir, sehingga dari 500 tongkol akan menghasilkan 125.000 butir atau sekitar 35 kg benih bermutu tinggi yaitu cukup untuk 1,5 ha.

HASIL BENIH METODE PERBANYAKAN HALF-SIB

Jumlah tanaman yang menyimpang berdasarkan bentuk tanaman dan tinggi tanaman dalam tiga periode pengamatan mencapai 409 tanaman atau   10,3 % yang terdiri dari atas sepertiga  bagian berasal dari pejantan dan sisanya berasal dari kelompok tanaman betina (Tabel 1). Pada fase vegetatif yakni umur tanaman 4 minggu, yang lebih banyak membuang tanaman tipe simpang yaitu yang terlalu tinggi dan yang kurus. Sedangkan pada umur 7 minggu seleksi massa negatif lebih banyak pada habitus tanaman yang pendek dan yang kurus. Pada umur 10 minggu, seleksi roguing relatif marata antara 2-5 % dari karakter bentuk dan tinggi tanaman.

Tabel 1.  Jumlah tanaman tipe simpang (%) varietas Bisma berdasarkan bentuk tanaman dan  tinggi tanaman. Maros 2003

Umur tanaman	Bentuk tanaman		Tinggi tanaman
	Gemuk	Kurus	Tinggi	Pendek
4 minggu	46 (1,2%)	69 (1,8%)	74 (1,9%)	55 (1,4%)
7 minggu	22 (0,6%)	31 (0,9%)	25 (0,6%)	30 (0,8%)
10 minggu	18 (0,5%)	13 (0,4%)	16 (0,5%)	11 (0,2%)

Sumber : Data primer yang diolah

Malai merupakan gudang tepungsari dan dalam satu malai terdapat jutaan serbuksari. Tanaman pilihan yang bermalai baik sesuai dengan deskripsi harus dipertahankan dan menyerbuki tanaman pilihan lainnya. Bentuk malai yang dikehendaki adalah tidak serak dan kuncup dan relatif seragam. Demikian pula untuk warna malai /glume yang dipertahankan adalah merah.

Untuk memperoleh hasil keturunan yang seragam dalam waktu 50% berbunga, maka pada penelitian ini dipilih tanaman yang berbunganya antara 65 hingga 73 hari atau selang berbunga seminggu. Tipe simpang terbanyak adalah pada bentuk malai (Tabel 2).

Tabel 2.  Jumlah  tanaman  tipe simpang (%)  varietas  Bisma berdasarkan seleksi  pembungaan. Maros. 2003

Umur tanaman	Bentuk malai		Warna Malai		Umur keluar malai
	Serak	Kuncup	Ungu	Kuning	Cepat	Lambat
Sebelum umur 56 hari	23  (0,7 %)	34 (1,0%)	21 (0,6%)	29 (0,8%)	35 (0,1%)	-
Setelah umur 73 hari	15 (0,5%)	10 (0,3%)	14 (0,5%)	10 (0,2%)	-	17 (0,6%)

Sumber : Data primer yang diolah

Populasi tanaman betina yang dipanen untuk menghasilkan benih sebanyak 44,3 % dari populasi 3.850 tanaman luas blok percobaan 25 m x 30 m. Total tongkol tipe simpang pada penelitian ini mencapai 758 atau sebesar 44,4 % dari total tanaman betina yang dipanen. Setiap tanaman dipanen satu tongkol yang letaknya dibagian atas. Tipe simpang tongkol yang terbanyak adalah pada karakter ukuran tongkol kecil  mencapai 9,2 % disusul oleh tongkol terbuka dan tongkol tidak terisi biji secara penuh (Tabel 3).

Tabel 3. Jumlah dan persentase tongkol tipe simpang dalam produksi benih  Bisma. Maros 2003

Saat seleksi	Tongkol berkelobot		Tongkol kupas		Biji
	Terbuka	Berdaun	Kecil	Tdk penuh	Kuning pucat	Brs tdk lurus
Pengolahan	152	104	225	151	58	68
	7,7 %	3,2%	9,2 %	7,7 %	1,8 %	2,1 %

Sumber : Data primer yang diolah

Potensi hasil dalam perbanyakan benih ini mencapai 6.325 kg/ha pipilan yang terdiri dari 2.910 kg benih bermutu dan 3.415 benih konsumsi (Tabel 4). Jumlah tongkol tipe simpang sebanding dengan hasil tanaman pejantan masing-masing 1.192 kg/ha dan 1.248 kg/ha. Intensitas seleksi tongkol cukup tinggi agar dihasilkan benih bermutu yang lebih baik. Jika jagung konsumsi dinilai Rp. 1000/kg dan jagung untuk benih dinilai Rp. 5.000/kg,  maka  dalam satu hektar diperoleh pendapatan sebesar Rp. 17.968.000 /ha selama 4 bulan.

Tabel 4. Hasil benih jagung bermutu dan konsumsi varietas Bisma.   Maros, 2003

Hasil perbanyakan	Hasil (kg/ha)		%
	Benih	Konsumsi
Tanaman betina pilihan Tipe simpang tanaman betina fase vegetatif Tipe simpang tanaman betina fase generatif Tipe simpang tongkol Tanaman pejantan	2,910 - - - -	- 629 349 1,192 1,248	46,1 9,9 5,5 18,8 19,7

Sumber : Data primer yang diolah

Menurut Abdul Bari et.al. (1974), tanaman tipe simpang yang mengekpresikan penampilan tanaman tidak normal pada bentuk tanaman adalah sebagai akibat silangdiri atau selfing. Selain itu tanaman tipe simpang dapat disebabkan akibat persilangan antar tanaman yang memiliki  daya gabung baik sehingga membentuk tanaman superior. Hal ini terkait dengan istilah jagung komposit yang merupakan turunan multi hibrida (Subandi, 1988 dan Dahlan dan Sugiyatni, 1992).

Bagi petani yang akan mempraktekan cara tersebut dapat mengenal tanaman tipe simpang dengan memperhatikan  (visual) secara seksama diantara tanaman sekitarnya. Bentuk tanaman yang terlalu gemuk terlihat dari susunan daun pada batang yang rapat dengan ukuran, dan sudut yang berbeda. Tanaman yang kurus, berbatang kecil, daun sempit, internode panjang, termasuk tipe simpang. Semua tipe simpang saat menseleksi dianjurkan untuk dicabut agar seleksi berikutnya semakin ringan. Penandaan tanaman tipe simpang dengan cara memotong bagian atas tanaman harus dipanen umur 75-85 hari setelah tongkol berisi dengan cara menebas tanaman.

Satu masalah dalam dalam produksi benih adalah persentase biji isi tidak penuh mencapai 7,7 %. Idealnya tongkol yang baik berisi penuh biji sepertihalnya jagung hibrida C7 dan C9 yang memiliki karakter good tip(Balitsereal, 2002). Untuk meningkatkan pengisian biji, disarankan melakukan persilangan bantuan yaitu mengumpulkan tepungsari dari tanaman pilihan lalu menyerbukan dengan bantuan tangan pada waktu rambut tongkol  masih basah.

Cara menghasilkan benih jagung komposit bermutu tinggi dari populasi unggul mestinya bisa dikerjakan oleh petani. Tanaman tipe simpang cukup dipotong bagian atasnya agar tetap menghasilkan tongkol. Seleksi tongkol yang dilakukan oleh ibu tani cenderung akan menghasilkan kualitas yang lebih baik. Kebutuhan benih per hektar 80.000 butir. Jika setiap tongkol dapat dipilih menjadi benih sebanyak 350 butir maka dalam satu hektar dibutuhkan 250 tongkol.