Posts
Oleh: Ir. Edhi Sandra MSi
Kepala Unit Kultur Jaringan Bagian Konservasi Tumbuhan, Departemen KSHE, Fahutan IPB Bogor
Kepala Laboratorium Bioteknologi Lingkungan PPLH IPB Bogor
I. Teknologi TunggulDiangkatnya artikel tentang teknologi Tunggul di dalam Trubus bulan ini, September 2011, edisi 502. membuat saya menjadi termotivasi agar teknologi tersebut dapat diterapkan di masyarakat, karena memang betul seperti yang diuraikan dalam artikel, bahwa teknologi ini dapat menghemat biaya cukup signifikan, dan teknologi ini sangat baik kalau di masyarakatkan.
Saya mau menambahkan dan melengkapi, berdasarkan sudut pandang saya dari segi fisiologi tumbuhan dan pengalaman yang saya dapatkan di dalam menggeluti kultur jaringan, dengan harapan teknologi tunggul ini dapat mendongkrak keuntungan bagi petani. Adapun pemikiran saya ini masih merupakan pemikiran yang masih memerlukan evaluasi untuk meyakinkan kebenarannya dan bersifat sangat relatif. Saya berharap pemikiran ini dapat menjadi bahan pemikiran kita semua di dalam menganalisa topik ini. Dan memotivasi agar kita meningkatkan kreativitas dan inovasi.
II. Pemikiran Dasar
Kelebihan tumbuhan dibanding manusia dan hewan adalah adanya titik meristem. Titik meristem ini merupakan sejumlah sel yang selalu muda dan tidak pernah tua. Di dalam tumbuhan ada sel-sel yang mempunyai karakter ini yaitu: meristem apikal, meristem lateral, meristem interkalari dan kambium. Dengan adanya titik meristem inilah yang menyebabkan tumbuhan dapat tumbuh terus tanpa batas.
Adanya sistem hormonal di dalam tumbuhan yaitu sitokinin (hormon tunas) dihasilkan di ujung akar sedangkan target kerjanya adalah pucuk/tunas, sedangkan auksin (hormon akar) dihasilkan diujung tunas padahal target kerjanya adalah akar. Hal ini menyebabkan interaksi saling silang yang sangat menakjubkan. Sistem inilah yang mneyebabkan keseimbangan antara tajuk dengan akar, seperti lambang ”Kalpataru”. Sistem ini juga yang menyebabkan terjadinya fenomena ”Dominasi Apikal”.
Perlu di pahami bahwa ada perbedaan umur individu dengan umur sel atau jaringan dalam satu tanaman yang sama. Misalnya: Manusia umurnya bisa sampai puluhan tahun tapi umur kulit mukanya kemungkinan berganti beberapa waktu tertentu (dalam hitungan hari atau bulan), tidak sampai puluhan tahun. Hal ini harus kita sadari di dalam memahami masalah Penuaan (aging) atau bahkan sebaliknya mengenai Peremajaan (jouvenilisasi).
Penuaan dan Peremajaan dapat berlangsung secara alami, tapi bisa juga dengan cara dibuat atau dipercepat atau bahkan sebaliknya. Dalam hal ini perlu dikuasai pemahaman tentang dominasi sistem hormonal di dalam tumbuhan tersebut. Pemahaman ini sangat penting di dalam kita meremajakan tunggul sengon tersebut dan dapat menghasilkan trubusan baru yang bersifat remaja (sifat remaja berarti memiliki pertumbuhan yang cepat dan baik dan juga umur yang panjang, tidak cepat mati)
Setiap mahluk hidup termasuk tumbuhan memilki prinsip efisiensi dan efektifitas. Hal ini merupakan dasar di dalam kemampuannya melakukan survival. Setiap bagian tumbuhan yang tidak diperlukan maka akan dieliminir atau menjadi redumenter. Demikian sebaliknya bagian yang diperlukan akan dikembangkan dan ditingkatkan. Hal ini perlu dipahami di dalam menjaga fungsi akar dari tunggul pohon sengon sebelumnya agar tetap hidup.
Suatu konsekuensi logis bahwa bila tumbuhan cepat tumbuh, dan produktivitasnya tinggi maka sudah dipastikan akan membutuhkan bahan baku dan kebutuhan dasar yang besar pula. Kesesuaian input dan output inilah yang harus disadari dan dipahami. Bila kita ingin cepat tumbuh dan cepat besar berarti kita juga harus mau menyediakan bahan bakunya dalam jumlah yang memadai.
III. Pembahasan Teknologi Tunggul Sengon
Pemanenan Sengon dengan ketinggian 10 cm menurut saya sudah baik. Tapi disamping itu, hal lain yang perlu dilakukan adalah menggali atau membersihkan tanah di sekitar tunggul sampai ke dalaman sekitar 0, 5 sampai 1 meter. Pembersihan bagian tunggul ini sebenarnya untuk menyediakan permukaan batang pohon untuk tumbuhnya tunas baru tanpa tersentuh dengan tanah yang dapat menyebabkan kebusukan. Tunggul yang sudah bersih tersebut baru pohonnya ditebang. Bila pohon ditebang maka yang tersisa adalah bagian akarnya. Bila kita ingat keseimbangan tajuk dan akar dan juga pohon kalpataru, maka sebenarnya di dalam tanah masih sangat banyak jaringan atau sel-sel akar yang masih hidup, berarti diperkirakan sebesar tajuk pohon tersebut. Berati cadangan makanan yang ada di dalam jaringan akar tersebut masih dalam jumlah besar. Cadangan makanan tersebut dipakai untuk keperluan operasional hidup semua sel dan juga untuk pertumbuhan baru. Ke arah mana pertumbuhan akan terjadi?
Diketahui bahwa hormon sitokinin (hormon tunas) dihasilkan diujung akar dan ditransfer ke atas dengan target pucuk/tunas. Akan tetapi setelah pohon di tebang, maka terjadilah akumulasi hormon di bagian pangkal tunggul. Apabila akumulasi hormon sitokinin yang berasal dari ujung akar tersebut mencapai konsentrasi yang tepat untuk memicu tumbuhnya tunas maka akan tumbuhlah tunas-tunas baru di sekitar tunggul tersebut. Tumbuhnya tunas baru ini sangat cepat karena jumlah cadangan makanan yang masih memadai, dan juga konsentrasi hormon sitokinin yang tinggi. Disamping itu tidak ada penghambatan pertumbuhan tunas yang biasanya disebabkan oleh auksin. Tidak adanya auksin disebabkan sumber auksin ada diujung tunas dan itu sudah ditebang. Hal inilah yang membuat trubusan tumbuh dengan sangat cepat.
Pertumbuhan trubusan yang cepat sebenarnya bukan disebabkan fungsi akarnya tapi lebih kepada ketersediaan cadangan makanan di dalam akar, koensentrasi sitokinin yang tinggi dan tidak adanya penghambatan auksin. Akar akan mulai berfungsi pada saat proses transpirasi dan proses fotosintesis terjadi. Bila proses transpirasi dan fotosintesis yang terjadi pada trubusan tersebut belum banyak karena jumlah daunnya yang masih sedikit, padahal jumlah akar yang ada sebenarnya adalah sebesar tajuk pohon awalnya. Bila dalam waktu yang cukup lama tidak berfungsi bahkan cadangan makanannya dikuras terus untuk pertumbuhan trubusan, maka tumbuhan tersebut akan melakukan efisiensi dengan mengurangi sebagian besar sel dalam akar untuk membiayai pertumbuhan trubusan tersebut. Padahal kalau saja proses transpirasi dan fotosintesisnya sudah berlangsung dengan cukup besar maka fungsi akar untuk menyerap makanan dan mengangkut air dapat berfungsi dengan baik dan sel-sel akar tidak akan terkurangi atau tidak teredumenter. Hal ini cukup penting karena ukuran akar yang besar yang dapat berfungsi dengan baik akan berpengaruh di dalam meningkatkan produktivitas.
Trubusan tunas baru yang tumbuh sebaiknya jangan dikurangi terlalu terburu-buru. Kita memerlukan jumlah daun / tajuk yang besar yang berfungsi agar trubusan dapat cepat mandiri. Mandiri dalam hal ini maksudnya trubusan tersebut sudah mampu menghasilkan makanannya sendiri dengan adanya proses transpirasi dan fotosintesis tersebut. Semakin banyak pucuk, tunas, tajuk, maka akan semakin banyak hasil fotosintesis yang dihasilkan, berarti semakin banyak energi yang dihasilkan. Semakin banyak tunas yang dihasilkan berarti akan semakin banyak hormon auksin yang diproduksi. Hormon auksin ini diperlukan untuk menjaga pertumbuhan akar yang tidak mendapatkan auksin lagi akrena pohonya ditebang. Dengan dihasilkannya auksin kembali oleh trubusan yang baru, maka auksin akan tersuplai kembali ke bagian akar dan akar dari tunggul tersebut dapat tumbuh kembali. Dengan demikian maka akar tunggul dapat berfungsi optimal. Seleksi trubusan yang dibiarkan tumbuh sebaiknya tidak harus satu, tapi bisa dibuat 3 – 4 trubusan.
Terkadang kita takut karena keterbatasan tertentu, padahal kalau kita cermati keterbatasan tersebut maka kita dapat mengantisipasinya, dan kita tidak perlu takut untuk berinovasi dan berkreasi. Membiarkan trubusan tumbuh sampai 3 – 4 trubusan membuat kita takut kekurangan makanan sehingga batang akan kecil-kecil dan tidak baik. Padahal secara logika kalau memang makanannya kurang maka kita dapat memberikannya dalam jumlah yang memadai. Maka jangan segan-segan memupuk satu pohon yang memang terdiri dari 3 – 4 trubusan dalam jumlah yang memadai. Sebagai perumpamaan untuk memberikan makanan yang bergizi dalam jumlah memadai bukan tergantung pada besarnya piring, tapi lebih kepada komposisi dan ragam makanan bergizi yang ada dalam piring tersebut. Berarti bila kita takut tempat tumbuhnya tidak mampu menyuplai makanan karena terdiri 3-4 trubusan, maka tidak perlu khawatir karena yang penting kita harus mensuplai makanan dalam jumlah yang besar dan siap pakai, agar pertumbuhan dapat optimal. Dalam hal ini manajemen pemupukan baik dengan pupuk organik maupun dengan pupuk hayati harus direncanakan agar memadai untuk pertumbuhan 4 trubusan tersebut. Secara logika kita untung, kalau bisa tumbuh 4 trubusan kenapa hanya satu yang kita tumbuhkan.
Kekhawatiran sebagian orang adalah adanya proses penuaan pada sistem perakaran tunggul karena umunya memang sudah lama. Dengan demikian ada ketidak serasian atau keseimbangan dari pertumbuhan trubusan yang tinggi yang menuntut suplai makanan dan air dalam jumlah besar sementara sistem perakaran tidak mampu menanganinya karena sudah semakin tua. Untuk mengatasi hal ini kita dapat melakukan sistem bypass, maksudnya kita menumbuhkan akar baru pada batang trubusan baru tersebut. Hal ini akan lebih serasi dan sesuai karena semuanya masih dalam pertumbuhan yang tinggi. Untuk dapat membuat hal ini maka pada bagian pangkal dapat kita semprot dengan auksin dalam jumlah yang memadai kemudian tunggul dan bagian pangkal trubusan diurug dengan tanah sampai tertutupi semua, dengan harapan akan tumbuh akar baru dari batang trubusan tersebut. Tumbuh nya akar baru dari batang trubusan ini akan sangat membantu membuka saluran baru di dalam penyerapan makanan dari dalam tanah, sehingga suplai bahan baku dapat lebih optimal
Untuk mempercepat pertumbuhan akar baru disetiap batang trubusan maka kita dapat memberikan hormon akar pada bagian pangkal trubusan tersebut. Dengan perlakuan hormon ini akan mempercepat dan memperbanyak jumlah akar dengan demikian pertumbuhan dapat di optimalkan kembali. Kombinasi hormon akar yang digunakan adalah NAA dan IBA agar pertumbuhan lebih optimal, cepat besar dan banyak.
IV. Penuaan (Aging) dan Peremajaan (Jouvenilisasi)
Pertumbuhan suatu tanaman digambarkan sebagai kurva sigmoid, yaitu suatu kurva yang pada tahap awal pertumbuhan sangat lambat, berangsur meningkat, bertambah cepat, kemudian terakumulasi sangat cepat kemudian berkurang, melambat dan akhirnya ada suatu titik yang merupakan titik optimal dari suatu tumbuhan. Setelah itu pertumbuhan akan berkurang terus.
Sebelum sampai titik optimal, pertumbuhan meningkat terus sampai sangat cepat, dalam hal ini sebenarnya dapat didefinisikan jumlah sel yang tumbuh jauh lebih besar dari pada sel yang mati. Sedangkan pada titik optimal, jumlah sel yang tumbuh setara dengan sel yang mati, jadi seimbang, maka diidentikkan dengan tidak ada pertumbuhan lagi. Dan setelah titik optimal, jumlah sel yang mati berangsur menjadi jauh lebih banyak di bandingkan sel yang hidup. Tahapan inilah yang disebut penuaan.
Berarti kita dapat mengatakan bahwa bila jumlah sel yang mendominasi suatu tumbuhan adalah sel muda, maka tumbuhan tersebut bersifat muda (jouvenil). Bila suatu tumbuhan yang mendominasinya sel dewasa, maka tumbuhan tersebut bersifat dewasa. Bila suatu tumbuhan yang mendominasinya sel tua, maka tumbuhan tersebut bersifat tua.
V. Membuat Trubusan Sengon Menjadi Jouvenil
Bila trubusan sengon dibiarkan tumbuh apa adanya, maka cadangan makanan yang ada di dalam akar akan banyak terkuras, hal ini akan menyebabkan redumenternya akar. Banyak sel akar yang akan mati dan menyebabkan terjadinya pengeroposan jaringan di mana-mana, hanya sel yang masih diperlukan saja yang akan tetap hidup. Tapi karena sel yang ada tersebut sudah berumur tua, maka viabilitasnya juga sangat berkurang dan sel-sel tersebut akan menghasilkan metabolit sekunder yang bersifat negatif terhadap pertumbuhan tanaman, seperti zat etilen, dan zat penghambat lainnya.
Oleh sebab itulah maka kita harus membuat suatu kondisi yang pada akhirnya jumlah sel muda harus lebih banyak dan lebih dominan dari pada sel tua dari akar tersebut, berarti kita perlu memacu pertumbuhan trubusan dengan secepat mungkin.
Kita perlu membuat akar baru dari batang trubusan agar terjadi struktur maorfologi baru yang tidak menggunakan lagi sel tua dari akar yang lama, dengan demikian struktur morfologi baru akar yang tumbuh tersebut akan tumbuh dengan baik mengikuti pertumbuhan trubusan tersebut.
Membantu dominasi jouvenil tersebut dengan memberikan dominasi hormon auksin & sitokinin. Pemberian hormon diberikan pada tahap-atap awal pertumbuhan trubusan sampai terlihat trubusan sudah mulai rindang.
VI. Mempercepat Pertambahan Diameter Batang Trubusan
Tanaman sengon yang tajuknya rindang dan lebat sebenarnya sangat baik karena dapat menghasilkan produk fotosintesis yang banyak, tapi kalau pertumbuhan tajuk terus menguras energi maka pertumbuhan diameter batang akan menjadi lambat pertumbuhannya. Untuk itu kita bisa mengarahkan agar pertumbuhan batang trubusan sengon dapat lebih cepat besar, yaitu::
- Media tanam berupa tanah urugan yang dicampur dengan pupuk kandang dan kompos.
- Memberikan pupuk organik cair terfermentasi dan pupuk hayati.
- Memberikan komposisi hormon 2,4 D dan kinetin secara seimbang ditambah dengan giberelin.
- Memberikan zat penghambat packlobutrazol.
VII. Panen Berulang Trubusan Sengon
Secara teoritis, sepanjang kita dapat menyediakan semua kebutuhan yang diperlukan untuk tumbuh dan berkembangnya suatu tanaman, maka tanaman tersebut akan dapat tumbuh seterusnya. Demikian pula dengan Trubusan sengon akan dapat terus dipanen berulang dengan syarat :
- Mengantisipasi terjadinya proses penuaan pada tunggul dan dapat membuat agar trubusan tumbuh dengan cepat sehingga dominasi adalah sel muda, sehingga trubusan akan bersifat jouvenil kembali.
- Membuat trobosan akar baru yang tumbuh dari batang trubusan untuk mengurangi pengrauh penuaan dari tunggul akar yang menua.
- Menyediakan urugan dan media tanamnya yang subur dan memadai, serta pemupukan yang melebihi dari biasanya, disesuaikan dengan jumlah trubusan yang ada.
- Mengatur arah pertumbuhan tanaman kearah membesarnya diameter batang, agar batang menjadi cepat besar.
- Pada saat pemanenan yang berikutnya tanah urugan yang tadinya ditambahkan dengan sistem tanggul (dalam ukuran yang besar) yang dapat dibuka pasang, maka tanggulnya dibuka dulu sehingga bagian pangkal batang trubusan akan dapat dibuka sekitar 0, 5 sampai 1 meter. Kemudian setelah dipanen/ ditebang, semprotkan hormon sitokinin di pangkal tunggul tersebut dalam jumlah yang memadai. Trubusan akan muncul di sekitar pangkal tunggul tersebut, biarkan membesar semuanya. Setelah tinggi sekitar 2 meter dikurangi secara bertahap sampai jumlah tunggul yang kita inginkan. Bila ingin lebih banyak konsekuensinya kita harus memberinya makan jauh lebih banyak lagi.
Penutup
Demikian pemikiran dari saya, semoga bermanfaat. Terima kasih
Bogor, 30 Agustus 2011