PENDAHULUAN Latar Belakang

Transkripsi

1 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Jarak pagar (Jatropha curcas L.) merupakan tanaman asli dari daerah tropis Amerika yang termasuk ke dalam famili Euphorbiaceae (Heller 1996). Di Indonesia, jarak pagar dapat ditemukan di hampir seluruh wilayah Indonesia. Tanaman ini dilaporkan dapat menghasilkan biji dengan kandungan minyak berkualitas tinggi yang dapat dimanfaatkan sebagai bio-fuel, baik untuk bio-diesel (Heller 1996), maupun bio-kerosene (Prastowo 2008 dan Mahmud et al. 2008). Adanya isu kelangkaan bahan bakar minyak dan tidak menentunya harga minyak dunia sejak tahun 2005 mendorong sejumlah negara untuk memulai penelitian dan pengembangan tanaman jarak pagar sebagai tanaman penghasil energi alternatif. Pemilihan sumber energi ini didasarkan pada sejumlah keunggulan yang dimiliki oleh tanaman jarak pagar, diantaranya pemanfaatannya tidak akan berkompetisi dengan kebutuhan untuk pangan seperti yang terjadi pada tanaman penghasil biofuel lainnya seperti ubi kayu, jagung, kelapa dan kelapa sawit. Manfaat tanaman jarak pagar tidak terbatas sebagai penghasil bahan bakar nabati, tetapi juga untuk minyak pelumas, bahan baku dalam pembuatan sabun berkualitas tinggi; bahan baku dalam industri insektisida, fungisida dan moluskasida, serta untuk obat anti tumor (Jones & Miller 1992; Heller 1996; Lin et al. 2003). Meskipun berpotensi menjadi penghasil bahan bakar nabati (BBN), informasi tentang tanaman dan teknik budidaya jarak pagar yang didasarkan pada data kuantitatif hasil penelitian relatif sangat terbatas. Penyediaan bahan tanaman menjadi salah satu kendala dalam budidaya bila jarak pagar akan dikembangkan secara besar-besaran. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, upaya yang harus dilakukan adalah perbaikan bahan tanaman melalui kegiatan pemuliaan tanaman. Perbaikan bahan tanaman pada tanaman jarak pagar yang merupakan tanaman tahunan yang menyerbuk silang dapat dilakukan melalui perbaikan populasi atau perakitan hibrida. Perbaikan populasi telah dimulai oleh Puslitbang Perkebunan melalui kegiatan seleksi massa negatif provenan yang dikumpulkan dari berbagai daerah

2 2 di Indonesia. Bahan tanaman ini memiliki tingkat produksi yang jauh lebih tinggi dibanding rata-rata populasinya, yang mencapai 1 ton/ha/tahun dengan kadar minyak berkisar 36 % 37 % pada hasil seleksi siklus pertama (IP-1) dan 2 ton/ha/tahun pada provenan hasil seleksi siklus kedua (IP-2) (Hasnam et al. 2007). Hingga saat ini bahan tanaman ini dinilai belum mampu memberikan keuntungan bagi petani. Hal ini merupakan salah satu permasalahan yang menyebabkan petani kurang tertarik untuk mengembangkan jarak pagar. Hal tersebut dikuatkan oleh simulasi usahatani yang dilakukan oleh Kemala (2006) yang menunjukkan bahwa pada tingkat teknologi rendah, penggunaan bahan tanam asalan akan mengakibatkan petani mengalami defisit pendapatan pada tahun ke-1 dan ke-2, jika hasil jarak pagar kurang dari 2 ton/ha dan harga biji berkisar antara Rp. 700 Rp kg bobot kering. Tingkat produktivitas > 2 ton/ha/tahun dari sejak tahun I penanaman tidak akan dapat diperoleh jika petani menanam jarak pagar dengan menggunakan benih tanaman jarak pagar asalan dan bukan benih unggul hasil kegiatan pemuliaan. Untuk mendukung pengembangan tanaman jarak pagar, perlu dikembangkan varietas yang tidak hanya berdaya hasil tinggi, tetapi harus merupakan tipe ideal (ideotype) yang baik yang memberikan kenyamanan bagi yang mengusahakan, yaitu tidak terlalu tinggi sehingga tidak menyulitkan proses panen, batang yang kokoh sehingga tidak mudah patah atau rebah, cabang produktif yang cukup banyak, umur mulai berbunga dan berbuah yang relatif cepat, kemasakan buah yang relatif serempak setiap periode panen dan berbuah sepanjang tahun. Untuk dapat merakit varietas tanaman jarak pagar sesuai ideotype yang dikehendaki, diperlukan evaluasi terhadap koleksi jarak pagar yang dimiliki. Evaluasi dilakukan untuk menggali informasi genetik yang selanjutnya dapat dimanfaatkan dalam menyusun program pemuliaan tanaman jarak pagar. Hingga saat ini informasi keragaman dan potensi materi genetik jarak pagar di Indonesia relatif masih sangat terbatas. Informasi yang dibutuhkan meliputi keragaman genetik karakter-karakter penting yang terkait dengan daya hasil, genotipegenotipe yang berpotensi untuk dimanfaatkan dalam program perakitan varietas berdaya hasil tinggi, serta informasi genetik lainnya yang terkait dengan daya

3 3 hasil yang dapat dimanfaatkan dalam program perakitan varietas jarak pagar berdaya hasil tinggi. Dengan mengetahui informasi genetik dan potensi genetik koleksi jarak pagar yang dimiliki, dapat ditetapkan tipe varietas yang akan dikembangkan. Salah satu pilihannya adalah perakitan varietas sintetik atau komposit yang memanfaatkan daya gabung tetua-tetua berpotensi untuk menghasilkan populasi baru yang memiliki daya hasil tinggi dan memiliki sifat-sifat unggul yang diperlukan. Metode ini telah banyak dilakukan pada komoditas lain di antaranya jagung. Pilihan lainnya adalah merakit varietas hibrida. Sebagai tanaman tahunan yang menyerbuk silang dan dapat diperbanyak secara vegetatif, metoda pemuliaan yang dapat dilakukan adalah menghasilkan hibrida hasil persilangan tetua heterozigot dengan memanfaatkan efek pseudoheterosis. Perbanyakan hibrida selanjutnya dapat dilakukan secara vegetatif. Metoda ini telah diterapkan pada sejumlah tanaman tahunan diantaranya jeruk (Baihaki 1999). Kemungkinan lainnya adalah memanfaatkan potensi menyerbuk sendiri pada tanaman jarak pagar untuk menghasilkan varietas jarak pagar berdaya hasil tinggi yang homosigot. Adanya tipe tanaman jarak pagar tri-monoecious yang mampu menghasilkan bunga hermaprodit juga merupakan salah satu peluang untuk merakit varietas jarak pagar tri-monoecious yang berdaya hasil tinggi. Tujuan Penelitian Tujuan umum penelitian adalah untuk mengevaluasi materi genetik dan mendapatkan informasi genetik tanaman agar dapat dimanfaatkan dalam program perakitan varietas jarak pagar berdaya hasil tinggi dan memiliki sifatsifat penting lainnya, dengan tingkat produksi pada tahun pertama mencapai > 2 ton/ha dengan kadar minyak 37 % melalui kegiatan pemuliaan tanaman. Tujuan khusus penelitian ini adalah : (1) mengevaluasi keragaan morfologi dan daya hasil 60 genotipe terpilih jarak pagar asal biji selama 2 tahun untuk pemilihan genotipe berpotensi, (2) mengevaluasi keragaman genetik, heritabilitas dan korelasi antar karakter genotipe berpotensi untuk pemilihan tetua yang akan digunakan dalam studi genetik, (3) menduga daya gabung tetua dan heterosis

4 4 zuriat untuk menentukan tipe varietas yang akan dihasilkan, (4) mengukur nilai inbreeding depression pada populasi baru hasil penyerbukan sendiri dan outbreeding depression pada hasil penyerbukan silang sejumlah tetua berpotensi untuk menentukan program pemuliaan, dan (5) mengevaluasi pewarisan bunga hermaprodit pada tanaman jarak pagar andro-monoecious dan tri-monoecious untuk melihat peluang perakitan varietas tanaman jarak pagar tri-monoecious yang berdaya hasil tinggi. Kerangka Pemikiran dan Manfaat Penelitian Informasi genetik sangat diperlukan dalam menyusun program pemuliaan tanaman jarak pagar untuk perakitan varietas berdaya hasil tinggi. Pada tanaman jarak pagar, informasi keragaman genetik, korelasi antara karakter vegetatif dengan komponen hasil, heritabilitas karakter-karakter yang merupakan komponen daya hasil, daya gabung umum dan daya gabung khusus tetua yang berpotensi untuk perakitan varietas berdaya hasil tinggi masih sangat sedikit. Untuk memperoleh informasi genetik tersebut perlu dilakukan evaluasi terhadap materi genetik yang tersedia. Penelitian disertasi ini dirancang dengan sasaran mendapatkan informasi genetik jarak pagar yang dapat dimanfaatkan sebagai model perakitan varietas unggul ideotype berdaya hasil tinggi dengan potensi produksi > 2 ton/ha pada tahun pertama (> dari IP-1, IP-2 dan IP-3). Ruang Lingkup Penelitian Untuk mencapai target dan luaran yang diinginkan dilakukan sejumlah kegiatan penelitian seperti yang disajikan pada diagram alir pada Gambar 1 meliputi (1) Evaluasi morfologi dan daya hasil sejumlah genotipe terpilih untuk mengidentifikasi genotipe berdaya hasil tinggi selama periode dua tahun, (2) Evaluasi ragam genetik genotipe berpotensi yang akan dipilih sebagai tetua untuk studi genetik, dan (3) Evaluasi progeni hasil persilangan tetua terpilih untuk mempelajari daya gabung, inbreeding dan outbreeding depression, dan pewarisan sifat hermaprodit.

5 5 Genotipe terpilih Jarak Pagar 1 Evaluasi morfologi dan hasil selama 2 tahun ( ) Pendugaan ragam genetik 10 tetua terpilih (berdasarkan karakter morfologi dan hasil) ( ) 2 Penyerbukan sendiri (selfing) dan penyerbukan silang (crossing) 10 tetua terpilih berdaya hasil rendah, sedang dan tinggi penyerbukan silang antar tetua berdaya hasil rendah, sedang dan tinggi penyerbukan sendiri dan penyerbukan silang tetua berdaya hasil rendah, sedang dan tinggi penyerbukan silang tetua berbunga hermaprodit dan non hermaprodit 3 Evaluasi morfologi dan daya hasil 4 5 DGU, DGK, Heterosis inbreeding dan outbreeding depression pewarisan sifat hermaprodit Informasi genetik sebagai model untuk program pemuliaan jarak pagar untuk merakit varietas unggul yang berdaya hasil biji yang tinggi Gambar 1. Alur Penelitian Figure 1. Research flow