MENGEMBANGBIAKAN TANAMAN SECARA GENERATIF

A.    Menjelaskan Prinsip Pembiakan Tanaman Secara Generatif

1.      Pengertian Pengembangbiakan Tanaman Secara Generatif

Perkembangbiakan tanaman secara generatif merupakan perbanyakan tanaman  yang berasal dari biji. Setelah terjadinya penyerbukan, inti generatif serbuk sari akan membelah menjadi dua sel sperma (gamet jantan). Satu sperma membuahi sel telur untuk membentuk zigot. Sperma yang lain menyatu dengan kedua inti sel yang terdapat di tengah kantung embrio untuk membentuk endosperma. Penyatuan dua sperma dengan sel-sel yang berbeda dalam kantung embrio disebut pembuahan ganda. Setelah fertilisasi ganda, bakal biji akan berkembang menjadi biji dan bakal buah akan berkembang menjadi biji dan bakal buah akan berkembang menjadi buah.

Budidaya tanaman membutuhkan berbagai teknik untuk mengoptimalkan produksi.    Dari sisi tata bahasa, teknik adalah suatu keterampilan khusus yang dibutuhkan agar dapat melakukan suatu kegiatan praktek yang produktif (Oxford, 2003);   pembenihan adalah rangkaian proses budidaya tanaman untuk menghasilkan benih;  sedangkan tanaman adalah tumbuhan yang dibudidayakan.  Oleh karena itu,  teknik perbenihan tanaman adalah suatu keterampilan khusus yang harus dikuasai seseorang agar dapat memproduksi benih tanaman, baik benih vegetatif (bibit) maupun benih generatif sehingga tanaman berproduksi secara optimal.

2.      Seputar Buah dan Biji

Buah dan biji Buah pada umunya merupakan organ tanaman tempat menyimpan benih dan hasil foto-sintesis.  Biji sebagai calon benih yang pada umumnya berada di dalam buah terbentuk melalui proses berikut:  setelah tepung sari mendarat dengan tepat pada kepala putik, maka dengan segera dan secara bersam-sama jaringan pembuahan tersebut akan menye-rap air dan nutrisi tanaman berupa gula dan akan membentuk tabung sari.  Tabungsari akan tumbuh  dan menembus tangkai putik (style), menuju ke arah kantung lembaga.  Di tempat tersebut sel jantan bertemu dengan sel telur, untuk membentuk zigot.  Zigot akan tumbuh menjadi embrio biji.    Pembuahan adalah permulaan dari pertumbuhan ovari yang cepat dan selanjutnya berkembang menjadi biji.  Pada biji yang sedang berkembang, perkembangan embrio didahului oleh pertumbuhan endosperm.  Perkembangan biji akan diakhiri dengan pemben-tukan integumen pada jaringan ovari induk.  Biji akan tumbuh dan berkembang sampai menjadi bentuk yang sempurna dan memenuhi standar untuk menjadi benih.

Biji yang memenuhi kriteria tertentu  dapat dijadikan benih.  Benih tanaman yang ditumbuhkan pada media semai yang mengandung  air akan tumbuh dan berkembang menjadi bibit.  Pertumbuhan bibit sangat tergantung pada cadangan makanan di dalam benih (endosperm).  Cadangan makanan dalam benih adalah karbohidrat, lemak dan protein.   Benih yang ditumbuhkan pada media semai akan melakukan proses perkecam-bahan (germination).  Perkecambahan benih sangat dipengaruhi oleh viabilitas benih dan lingkungan yang cocok untuk pertumbuhan dan perkem-bangan bibit.  Benih yang sedang berkecambah sangat  peka terhadap penyakit tanaman dan gangguan fisik sehingga selama proses ini sangat memerlukan  perlindungan (proteksi).  Perlindungan kecambah atau bibit muda sebaiknya dilakukan dengan memasang pelindung berupa naungan dari plastik atau paranet. 

Naungan berfungsi sebagai pelindung kecambah dan bibit muda dari sengatan sinar mata-hari, dan organisme pengganggu tanaman.Pada biji monokotil, morfologi biji terdiri dari kulit biji, endosperm, kotiledon, dan embrio.  Pada biji tanaman Gymnospermae, morfologi biji terdiri dari kulit biji (testa), mega gametofit, embrio yang terdiri dari kotiledon dan calon akar), sedangkan untuk biji dikotiledon terdiri dari kulit biji (testa) dan embrio (dua kotiledon, calon akar dan calon daun pertama) Untuk memperjelas gambaran proses perkecambahan biji dapat dilihat pada gambar perkecambahan biji tembakau (Nicotiana tabacum), Biji tanaman yang terbentuk dari hasil pembuahan (bertemunya putik dengan serbuk sari dan berkembang menjadi zigot)

3.      Perkecambahan Biji

Perkecambahan benih merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan embrio. Hasil perkecambahan ini adalah munculnya tumbuhan kecil dari dalam biji. Proses pertumbuhan embrio saat perkecambahan benih adalah plumula tumbuh dan berkembang menjadi pucuk dan radikula tumbuh dan berkembang menjadi akar. Berdasarkan letak kotiledon pada saat perkecambahan dikenal dua tipe perkecambahan yaitu hipogeal dan epigeal.

Proses produksi tanaman dimulai dengan benih ditanam, kemudian tanaman dipelihara dan hasil tanaman (akar, umbi, batang, pucuk, daun, bunga, dan buah) dipanen. Kegiatan produksi pertanian memerlukan unit pembibitan tanaman.  Pembibitan tanaman adalah suatu proses penyediaan bahan tanaman yang berasal dari benih tanaman (biji tanaman berkualitas baik dan siap untuk ditanam) atau bahan tanaman yang berasal dari organ vegetatif tanaman untuk menghasilkan bibit (bahan tanaman yang siap untuk ditanan di lapangan.  Teknik tanaman yang akan dikembangkan meliputi berbagai  teknik dari setiap aspek pembibitan dan produksi benih   serta  teknik untuk mengoptimalkan proses pertumbuhan dan perkembangan organ tanaman sehingga diperoleh hasil panen yang mempunyai kualitas yang baik dan kuantitas yang banyak.

a.       Hipogeal

Pada perkecambahan ini terjadi pertumbuhan memanjang dari epikotil yang menyebabkan plumula keluar menembus kulit biji dan muncul diatas tanah kotiledon

tetap berada di dalam tanah, contohnya kecambah jagung. Gambar 5 Perkecambahan hipogaeal

b.      Epigeal

Pada perkecambahan ini hipokotil tumbuh memanjang akibatnya kotiledon dan plumula terdorong ke permukaan tanah, sehingga kotiledon berada diatas tanah, contoh pada kacang hijau. Perbanyakan generatif melalui biji memiliki kelebihan yaitu bibit yang diperoleh dalam jumlah banyak dengan pertumbuhan yang seragam. Namun kelemahan perbanyakan dengan cara ini ialah dibutuhkan waktu relatif lebih lama hingga diperoleh bibit yang siap tanam. Karena itulah cara ini jarang digunakan.

4.      Pertumbuhan dan  Perkembangan Tumbuhan

Biji dari berbagai spesies tumbuhan akan berkecambah apabila, suhu menguntungkan, persediaan oksigen memadai dan kelembaban media tumbuh cukup dan kontak secara langsung dengan biji.  Pada beberapa spesies walaupun kondisi di atas terpenuhi etapi biji tidak dapat berkecambah.  Hal tersebut disebabkan oleh belum tuntasnya masa dormansi (istirahat) biji tersebut.  Biji-biji kelompok ini umumnya beasal dari daerah beriklim sub tropis.   Periode dormansi yang telah dilewati akan menyebabkan perkecambahan biji pada kondisi suhu yang optimal, adanya persediaan oksigen dan air.

Perkecambahan dapat terjadi walaupun tanah atau media semai  tidak mengandung unsur hara karena di dalam biji sudah mengandung cukup persediaan makanan agar lembaga dapat tumbuh selama masa persemaian.    Benih akan berkecambah, setelah keluar kotiledon harus ditambahkan air dan beberapa unsur hara pada media tanamnya.  Suhu yang paling optimal untuk perkecambahan biji adalah 15-38oC. Oksigen bebas sangat diperlukan untuk respirasi yang akan menghasilkan enerji yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman.  Ketidak-tersediaan oksigen akan memperlambat atau mencegah perkecambahan benih.  Kelembaban media tanam yang terlalu berlebihan akan menghambat proses perkecambahan.  Kondisi inipun akan mempertinggi kemungkinan benih terserang oleh organisme pengganggu tanaman, terutama dari golongan bakteri dan fungi, dan akan mengakibatkan benih mati atau tumbuh tidak normal.  Benih harus mendapatkan jumlah air yang tepat untuk berkecambah, kondisi kelebihan air akan menyebabkan oksigen keluar dari dalam sel dan benih tidak dapat berkecambah. 

Sebaliknya jika kelembaban media kurang optimal benih tidak akan dapat  menguraikan cadangan makanan dalam biji (jaringan endosperma) sehingga epikotil dan hipokotil tidak akan tumbuh dan berkembang. Dalam keadaan yang menguntungkan untuk proses perkecambahan, benih mengabsorpsi air  sehingga benih menjadi menggembung dan kulit biji pecah.  Dengan segera air memasuki sel-sel jaringan lembaga dan endosperma.  Kandungan air dalam sel benih akan naik dari tingkat praperkecambahan sebesar 8-14% menjadi lebih dari 90%. Pada saat protoplasma sel menyerap uap air, maka berbagai proses kehidupan akan berlangsung.  Hormon pertumbuhan dan perkembangan seperti asam indol asetat  akan mulai berfungsi.  Hormon ini mengatur pertumbuhan dan perkembanga hipokotil dan epikotil.  

Sumber makanan  yang tersimpan dalam endosperma dan kotiledon akan segera diproses melalui respirasi sehingga menghasilkan enerji kimia yang penting untuk pembelahan sel, produksi protoplasma, dan proses-proses pertumbuhan lainnya.  Ketika terjadi proses pencernaan cadangan makanan pada biji, respirasi dan asimilasi nutrisi ke dalam protoplasma, maka sel-sel pada ujung epikotil dan hipokotil mulai membelah dan membentuk sel-sel baru.   Sel-sel ini mulai membesar pada saat menyerap air, kemudian protoplasma yang baru akan terbentuk. Ujung hipokotil muncul melalui suatu celah pada kulit biji.  Ujung hipokotil tumbuh menjadi akar primer.  Akar ini mempunyai panjang 2 cm atau lebih.  Akar primer akan menyerap air dan unsur hara dari tanah, sehingga dapat mensuplai  epikotil tumbuh dengan baik dan akan menjadikan calon batang pertama.

Akar primer yang tumbuh akan mengasilkan akar-akar sekunder, kemudian  tumbuh dan berkembang agi menjadi akar tersier.  Dari epikotil akan tumbuh batang yang akan menghasilkan daun-daun  serta berbagai cabang.   Tingkat perkecambahan biji sangat bervariasi, dalam kondisi lingkungan yang paling baik, akar-akar primer akan tumbuh dalam 36-96 jam.   Perbedaan ini  disebabkan oleh berbagai faktor seperti ketebalan dan struktur kulit biji dan masa dormansi biji.    Kecambah akan tumbuh dan berkembang menjadi tanaman  dewasa.  Dalam proses ini pertumbuhan daun-daun  serta berbagai cabang. 

Tingkat perkecambahan biji sangat bervariasi, dalam kondisi lingkungan yang paling baik, akar-akar primer akan tumbuh dalam 36-96 jam.   Perbedaan ini  disebabkan oleh berbagai faktor seperti ketebalan dan struktur kulit biji dan masa dormansi biji.    Kecambah akan tumbuh dan berkembang menjadi tanaman  dewasa.  Dalam proses ini pertumbuhan akan melibatkan  pembuatan sel-sel baru dari sel-sel yang sudah ada sebelumnya. 

Disamping itu terdapat proses pembesaran sel yang baru terbentuk, sehingga sel akan membesar dan menjadi jaringan tanaman.   Persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi untuk pertumbuhan normal adalah tersedianya enerji kimia yng berasal dari proses respirasi. Tumbuhan yang sedang tumbuh harus memiliki protein dan senyawa organik lain untuk membangun  protoplasma.  Tumbuhan  ini harus memiliki selulosa dan beberapa senyawa organik untuk membentuk dinding sel.   Sel yang baru terbentuk dengan cepat akan meningkat ukurannya karena adanya asimilasi makanan ke dalam protoplasma.  Fase pertumbuhan yang berikutnya perkembangan sel, yaitu dengan ditandai terbentuknya jaringan-jaringan  baru seperti  silem, floem,

jaringan penguat, jaringan pembuat makanan, dan jaringan peyimpanan.   Pada umumnya, sel dan jaringan yang sudah matang tidak akan membelah diri lagi, akan tetapi proses kehidupan yang terjadi hanya mempertahankan ciri spesifiknya serta fungsinya sepanjang masa hidup tumbuhan. Pertumbuhan tumbuh-tumbuhan dikendalikan secara umum oleh hormon yang disintesis oleh tumbuhan dan terdapat pada semua jaringan.  Hormon pertumbuhan IAA (Indol Acetic Acid) berfungsi dalam pembesaran sel, gugurnya daun dan jatuhnya buah,  pertumbuhan buah dari bakal bunga menjadi bunga dan buah, interaksi timbal-balik tunas dan berbagai pertumbuhan lainnya. 

Salah satu contoh IAA adalah giberelin.   Selama masa pertumbuhan dan perkembangan, tumbuhan memerlukan air, unsur hara, karbondioksida dan oksigen, serta cahaya.  Selama masa tersebut, organ-organ vegetatif  seperti daun, batang, dan cabang tumbuhan akan tumbuh dan berkembang sampai akhirnya terbentuk organ generatif.   Organ generatif tumbuhan yang minimal adalah terdiri dari benang sari dan putik.  Proses perkembangbiakan secara generatif dimulai dari terjadinya pertemuan butir-butir serbuk sari dengan putik.  Di dalam putik, butiran serbuk sari

membentuk tabung,kemudian  menjadi bakal biji yang terletak dalam bakal buah.  Kondisi ini menandai adanya calon generasi tumbuhan berikutnya.

B.     Melakukan Pembiakan Tanaman Secara Generatif

1.      Persyaratan Pembibitan

a.       Lokasi

1)      Dekat sumber air dan airnya tersedia sepanjang tahun, terutama untuk menghadapi musim kemarau.

2)      Dekat jalan yang dapat dilewati kendaraan roda empat, untuk memudahkan kegiatan pengangkutan keluar dan masuk kebun.

3)      Terpusat sehingga memudahkan dalam perawatan dan pengawasan.

4)      Luasnya disesuaikan dengan kebutuhan produksi bibit.

5)      Lahan datar dan drainase baik.

6)      Teduh dan terlindung dari ternak.

b.      Kesuburan tanah

Diperlukan untuk kebun koleksi pohon induk dan kebun persemaian batang bawah, sehingga pertumbuhan dan produktivitas tanaman dapat optimal. Menunjang kemudahan dalam memperoleh media semai dan media tanam dalam polybag

c.       Kondisi iklim

Daerah yang ideal untuk lokasi kebun pembibitan adalah daerah yang bersuhu udara sejuk, kelembaban udara yang relatif tinggi, serta curah hujan yang cukup akan menunjang pertumbuhan awal bibit tanaman.Kondisi sebaliknya justru diperlukan untuk kebun produksi buah dengan hari kering  (kemarau) harus tegas terpisah dari hari hujan. Karena ini berpengaruh pada pembungaan dan pembuahan.

2.      Sumber daya produksi

Sumber daya manusia yang terampil, rajin dan cinta tanaman. Unsur cinta tanaman (hobby) ini penting artinya karena pada hakekatnya tanaman adalah makluk hidup yang penanganannya memerlukan perhatian khusus. Sumber daya produksi lainnya yang diperlukan dalam pembibitan tanaman antara lain pupuk kandang, polybag, paranet, pestisida dan lain-lain. Kesulitan memperoleh bahan-bahan tersebut terutama berdampak terhadap menurunnya mutu bibit yang dihasilkan, atau mahalnya biaya produksi.

3.      Pengelolaan pembibitan

a.      Media Tumbuh

Syarat media tumbuh yang baik adalah ringan,murah,mudah didapat, porus (gembur) dan subur (kaya unsur hara). Penggunaan media tumbuh yang tepat akan menentukan pertumbuhan optimum bibit yang ditangkarkan.  Komposisi media tanam untuk mengisi polybag dapat digunakan campuran tanah, pupuk kandang dan sekam padi dengan perbandingan 1:1:1.

4.      Naungan Bibit

Fungsi naungan pada bibit sewaktu kecil:

a.       Mengatur sinar matahari yang masuk ke pembibitan hanya berkisar antara 30 - 60% saja.

b.      Menciptakan iklim mikro yang ideal bagi pertumbuhan awal bibit.

c.       Menghindarkan bibit dari sengatan matahari langsung yang dapat membakar daun-daun muda.

d.      Menurunkan suhu tanah di siang hari, memelihara kelembaban tanah, mengurangi derasnya curahan air hujan dan menghemat penyiraman air.

5.      Jenis  Naungan untuk Pembibitan

a.       Naungan seng plastik hijau meneruskan sinar sebesar 40-60% (40% untuk naungan plastik yang sudah lama terpasang hingga 60% untuk yang baru dipasang).

b.      Naungan paranet dari bahan plastik atau nylon. Paranet tipe 55 dan 45 (55% dan 45% sinar yang diteruskan).Umur pakainya bisa bertahan lama (3-4 tahun), sehingga sekali pasang dapat dipakai untuk beberapa kali usaha pembibitan.

c.       Naungan sederhana dari anyaman bambu, daun kelapa dan sebgainya, yang disusun sedemikian rupa, sehingga menghasilkan sinar masuk sekitar 50%.

6.      Pembibitan Cabai

Cabai (Capsicum Annum L) merupakan salah satu komoditas hortikultura yang emiliki nilai ekonomi penting di Indonesia, Karena buahnya selain dijadikan sayuran atau bumbu masak juga mempunyai kapasitas menaikkan pendapatan petani, sebagai bahan baku industri, memiliki peluang eksport, membuka kesempatan kerja serta sebagai sumber vitamin C.

a.      Keperluan Benih

Bersamaan dengan terbentuknya bedengan kasar, dilakukan penyiapan benih dan pembibitan di pesemaian.  Untuk lahan (kebun) seluas 1 hektar diperlukan benih + 180 gr atau 18 bungkus kemasan masing-masing berisi 10 gram.

b.      Persemaian

Benih dapat disemai langsung satu dalam bumbung (koker) yang terbuat dari daun pisang ataupun polybag kecil ukuran 8 x 10 cm, tetapi dapat pula dikecambahkan terlebih dahulu. Sebelum dikecambahkan, benih cabai sebaiknya direndam dulu dalam air dingin ataupun air hangat 55⁰ - 60⁰ selama 15 - 30 menit untuk mempercepat proses perkecambahan dan mencucihamakan benih tersebut. Bila benih cabai akan disemai langsung dalam polybag, maka sebelumnya polybag harus diisi dengan media campuran tanah halus, pupuk kandang matang halus, ditambah pupuk NPK dihaluskan serta Furadan atau Curater. Sebagai pedoman untuk campuran adalah : tanah halus 2 bagian (2 ember volume 10 liter) + 1 bagian pupuk kandang matang halus (1 ember volume 10 liter) + 80 gr pupuk NPK dihaluskan (digerus) + 75 gr Furadan. Bahan media semai tersebut dicampur merata, lalu dimasukkan ke dalam polybag hingga 90% penuh. Benih cabai hibrida yang telah direndam, disemaikan satu per satu sedalam 1,0 - 1,5 cm, lalu ditutup dengan tanah tipis. 3. semua polybag yang telah diisi benih cabai disimpan di bedengan secara teratur dan segera ditutup dengan karung goni basah selama + 3 hari agar cepat berkecambah. Bila benih dikecambahkan terlebih dahulu, maka sehabis direndam harus segera dimasukkan ke dalam lipatan kain basah (lembab) selama + 3 hari. Setelah benih keluar bakal akar sepanjang 2-3 mm, dapat segera disemaikan ke dalam polybag. Cara ini untuk meyakinkan daya kecambah benih yang siap disemai dalam polybag. Tata cara penyemaian benih ke dalam polybag prinsipnya sama seperti cara di atas hanya perlu alat bantu pinset agar kecambah benih cabai tidak rusak.

c.       Perlakuan Setelah Proses Penyemaian

Penyimpanan polybag berisi semaian cabai dapat ditata dalam rak-rak kayu atau bambu, namun dapat pula diatur rapi di atas bedengan-bedengan selebar 110 - 120 cm. Setelah semaian cabai tersebut diatur rapi, maka harus segera dilindungi dengan sungkup dari bilah bambu beratapkan plastik bening (transparan) ataupun jaring net kassa. Selama bibit di pesemaian, kegiatan rutin pemeliharaan adalah penyiraman 1-2 kali/hari atau tergantung cuaca, dan penyemprotan pupuk daun pada dosis rendah 0,5 gr/liter air saat tanaman muda berumur 10 - 15 hari, serta penyemprotan pestisida pada konsentrasi setengah dari yang dianjurkan untuk mengendalikan serangan hama dan penyakit.

C.    Memelihara Benih Hasil Pembiakan Secara Generatif

1.      Penyemprotan Pestisida

Penyemprotan dengan insektisida apabila terdapat hama. Biasanya hama yang menyerang  tanaman di pembibitan adalah kutu perisai, kutu putih dan ulat daun. Insektisida yang digunakan, misalnya Supracide 25 WP, Decis 2,5 EC, Reagent 50 SC atau Decis 2.5 EC dengan konsentrasi 2 cc/l air.

Penyemprotan dengan fungisida apabila terdapat serangan penyakit. Biasanya penyakit yang menyerang tanaman di pembibitan terutama yang disebabkan oleh Rhizoctonia sp, Phytophthora sp, Fusarium sp dan Phytium sp. Bibit yang terserang supaya tidak menular segera dipisahkan dari kelompok yang masih sehat, kemudian seluruh bibit disemprot dengan  Antracol 70 WP, Dithane M-45 80 WP dengan konsentrasi 2 cc/l atau 2 g/l air. Penyemprotan diulang seminggu sekali.

2.      Pemupukan

Pemupukan dapat dilakukan dengan menggunakan pupuk daun seperti Atonik, Metalik atau Gandasil D dengan konsentrasi 2 cc/l air atau menggunakan pupuk NPK (15:15:15) dengan konsentrasi 1-2 g/l air. Pemberian pupuk ini dilakukan seminggu sekali. Selain itu pemupukan dapat juga diberikan melalui tanah dengan dosis 1-2 gram per tanaman yang dilakukan sebulan sekali.

3.      Penyiraman

Penyiraman bibit pada musim kemarau biasanya dilakukan setiap dua hari sekali, sedangkan pada musim hujan disesuaikan. Penyiraman bibit ini dilakukan dengan menggunakan gembor air. Pengairan sistem genangan atau bahasa Jawanya  dilep apabila pembibitannya dilakukan dalam polybag yang ditaruh di sawah, maka cara penyiramannya dengan menutup saluran npembuangan air, kemudian air dimasukkan ke areal pembibitan sampai media di polybag menjadi basah.Pemasukan air ini sebaiknya dilakukan pada waktu sore/malam hari ketika suhu tanah tidak tinggi. Lama perendaman 1-2 jam dengan tinggi air cukup ¾ tinggi polybagnya.

4.      Penyiangan

Penyiangan rumput pengganggu (gulma), karena rumput selalu bersaing dengan bibit dalam pengambilan hara, ruang tempat tumbuh, air dan sinar matahari.  Untuk bibit yang dikirim dalam bentuk stump (cabutan), pengirimannya tidak ada masalah karena beberapa bibit bisa saja dibungkus dengan batang pisang atau bahan lain yang bersifat lembab, sehingga akarnya tidak kering, semisal bibit jeruk dan  jati. Pengepakan bibit yang peka, seperti bibit durian, dapat dilakukan dengan cara mengeluarkan setengah tanahnya, kemudian ditambahkan serbuk kelapa (cocopit). Untuk menghilangkan stres, sebelum diangkut bibit diletakkan dahulu di bawah naungan dan disiram untuk adaptasi.