Perbanyakan Tanaman dengan Kultur Jaringan

Kultur jaringan (Tissue Culture) merupakan suatu cara memperbanyak tanaman dengan teknik mengisolasi bagian tertentu dari tanaman seperti protoplasma, sel, jaringan dan organ serta menumbuhkannya pada media nutrisi yang mengandung zat pengatur tumbuh tanaman di dalam kondisi yang steril, sehingga bagian - bagian tersebut bisa memperbanyak diri dan beregenerasi menjadi tanaman lengkap/sempurna. Prinsip utama dari teknik kultur jaringan adalah perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian vegetatif tanaman dengan menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.

Kultur jaringan atau biakan jaringan sering disebut kultur in vitro yakni teknik pemeliharaan jaringan atau bagian dari individu secara buatan yang dilakukan di luar individu yang bersangkutan. In vitro berasal dari bahasa Latin yang artinya "di dalam kaca". Jadi Kultur in vitro dapat diartikan sebagai bagian jaringan yang dibiakkan di dalam tabung inkubasi atau cawan petri dari kaca atau material tembus pandang lainnya. Secara teoritis teknik kultur jaringan dapat dilakukan untuk semua jaringan, baik dari tumbuhan, hewan, bahkan juga manusia, karena berdasarkan teori Totipotensi Sel (Total Genetic Potential), bahwa setiap sel memiliki potensi genetik seperti zigot yaitu mampu memperbanyak diri dan berediferensiasi menjadi tanaman lengkap. Sel dari suatu organisme multiseluler di mana pun letaknya, sebenarnya sama dengan sel zigot karena berasal dari satu sel tersebut, setiap sel berasal dari satu sel.

Bibit yang dihasilkan dari kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidak terlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu menghasilkan bibit dengan jumlah besar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan mutu bibit lebih terjamin, kecepatan tumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan perbanyakan konvensional.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses perbanyakan tanaman dengan metoda kultur jaringan, yaitu: 1) bagian tanaman yang dipergunakan sebagai bahan awal untuk dikulturkan; 2) Wadah dan media tumbuh yang steril. 3) Lingkungan tumbuh.
Media Tumbuh

Media tumbuh untuk perbanyakan tanaman dengan kultur jaringan mengandung komposisi garam anorganik, zat pengatur tumbuh, dan bentuk fisik media. Media tersebut berfungsi untuk penyediaan air, hara mineral, vitamin, zat pengatur tumbuh, akses ke atmosfer untuk pertukaran gas, dan pembuangan sisa metabolisme tanaman pada proses regenerasi kultur jaringan (Kultur in vitro).

Umumnya jaringan dikulturkan pada media padat yang dibuat seperti gel dengan menggunakan agar (dari rumput laut) atau pengganti agar seperti Gelrite atau Phytagel (bersumber dari bakteri). Konsentrasi agar yang digunakan berkisar antara 0.7-1.0%. Pada konsentrasi tinggi agar menjadi sangat keras, sedikit sekali air yang tersedia, sehingga difusi hara ke tanaman sangat buruk. Agar dengan kualitas tinggi seperti Difco BiTek mahal harganya tapi lebih murni, tidak mengandung bahan lain yang mungkin mengganggu pertumbuhan. Pengganti lain seperti gelatin kadang-kadang digunakan pada lab komersial. Gel sintetis diketahui dapat menyebabkan hyperhidration (vitrifikasi) yang merupakan problem fisiologis yang terjadi pada kultur. Untuk mengatasi masalah ini, produk baru bernaman Agargel telah diproduksi ole Sigma. Produk ini merupakan campuran agar dan gel sintetis dan menawarkan kelebihan kedua produk sekaligus mengurangi problem vitrifikasi. Produk ini dapat dibuat di lab dengan mencampurkan 1 g Gelrite (Phytagel) dengan 4 g agar sebagai agen pengental untuk 1 L media.

Di dalam media terkandung : 1> unsur-unsur mineral makro (Nitrogen (N) 25-60 mM, Kalium, Fosfor (P) 1-3 mM, Kalsium (Ca) 1-3 mM, Magnesium (Mg) 1-3 mM, Sulfur (S) 1-3 mM)); 2> unsur-unsur mikro (Besi (Fe) 1 m M, Mangan (Mn) 5-30 m M, Seng (Zn), Boron (B), Tembaga (Cu) 0.1 m M, Molybdenum (Mo) 1 m M, Cobalt (Co) 0.1 m M, Iodine (I) Nickel (Ni), aluminum (Al), and silicon (Si)); 3> senyawa organik (gula, sukrosa, dan lainnya) 20 to 40 g/l; 4> vitamin (thiamin (vitamin B1), nicotinic acid (niacin), pyridoxine (B6), dan myo-inositol); 4> arang aktif; dan 5> Zat pengatur tumbuh, yang bisa digunakan, yakni: dari golongan auksin seperti Indole Aceti Acid(IAA), Napthalene Acetic Acid (NAA), 2,4-D, CPA dan Indole Acetic Acid (IBA), golongan Sitokinin seperti Kinetin, Benziladenin (BA), 2I-P, Zeatin, Thidiazuron, dan PBA, dan golongan Gibberelin seperti GA3.
Bahan Bagian Tanaman (Eksplan)

Eksplan adalah bagian tanaman yang dipergunakan sebagai bahan awal untuk perbanyakan tanaman. Faktor eksplan yang penting adalah genotipe/varietas, umur eksplan, letak pada cabang, dan seks (jantan/betina). Bagian tanaman yang dapat digunakan sebagi eksplan untuk perbanyakan tanaman dengan metoda kultur jaringan (kultur in vitro) adalah pucuk muda, batang muda, daun muda, kotiledon, hipokotil, endosperm, ovari muda, anther, embrio, dll.
Lingkungan Tumbuh

Lingkungan tumbuh yang dapat mempengruhi regenerasi tanaman meliputi pH, temperatur, panjang penyinaran, intensitas penyinaran, kualitas sinar, dan ukuran wadah kultur.
Proses Perbanyakan Tanaman dengan Teknik Kultur Jaringan

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah:

1) Pembuatan media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan. Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yang akan diperbanyak. Media ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca.

2) Untuk pengambilan eksplan, bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas.

3) Lakukan sterilisasi yaitu segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril. Peralatan juga harus disterilkan dengan menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatann.

4) Perbanyakan calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar.

5) Pengamatan pada fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).

6) Pemindahan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan menggunakan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara luar. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya. Sungkup dilepaskan secara bertahap, selanjutnya pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan pada bibit generatif.

Sumber: gemination.com; necps.org

Bibit Tanaman Kopi Asal Kultur Jaring

Bibit Tanaman Kopi Asal Kultur Jaringan
Bahan yang digunakan adalah potongan daun kopi muda yang masih berwarna hijau kemerahan atau hijau segar. Daun tersebut dipotong kecilkecil berukuran kurang lebih 5 mm berbentuk segi empat atau kotak. Potongan daun tadi ditanam di dalam cawan kecil yang berisi campuran bahanbahan khusus yang telah dibuat dan diperhitungkan untuk memenuhi kebutuhan makanan bagi potongan daun kopi tersebut.

Campuran bahanbahan ini dinamakan “media.” Untuk membuat potongan daun mampu tumbuh dan berkembang, tentunya perlu beberapa perlakuan khusus agar dapat berhasil membentuk bibit yang sempurna. Perlakuan ini dilakukan di laboratorium, rumah kaca, dan tempat persemaian di kebun. Perlakuan yang diberikan di laboratorium meliputi jenis media, macam dan kadar zat pengatur tumbuh, kondisi penanaman yang paling sesuai, dan sebagainya.

Sebelum menjadi tanaman, potongan daun tersebut akan membentuk gumpalangumpalan yang berwarna putihkekuningan dan krem, berbentuk bulat atau lonjong yang disebut sebagai "kalus". Selanjutnya kalus ini akan tumbuh dan berkembang menjadi calon atau bakal bibit yang disebut "embrio". Dalam beberapa percobaan, ada juga dari potongan daun langsung membentuk embrio.

Embrio inilah yang akan tumbuh dan berkembang menjadi bibit yang ukurannya kecil-kecil. Selanjutnya, bibit dipindah ke dalam botol yang sesuai dengan ukuran bibit agar tumbuh dan berkembang lebih jauh menjadi tanaman yang lebih besar. Pada tahap ini bibit diberi beberapa perlakuan seiring dengan pertambahan umur. Di rumah kaca, perlakuan yang diberikan meliputi umur dan kondisi bibit, macam bahan untuk tempat pertumbuhan bibit, cahaya, kelembapan, suhu, dan sebagainya. Adapun perlakuan yang diberikan di tempat persemaian, yang paling penting adalah tingkat cahaya dan penaungan untuk mengatur kelembapan. Apabila perlakuan terakhir ini sudah berhasil, maka bibit kopi siap ditanam secara luas di kebun. Berdasarkan hasil penelitian, bibit kopi asal kultur jaringan dapat tumbuh dan berkembang normal seperti tanaman kopi dari benih ataupun cangkok. Bahkan pertumbuhan dan perkembangannya lebih pesat dan waktu berbuahnya lebih cepat dibanding tanaman dari benih maupun cangkok.

Dibanding tanaman kopi asal benih maupun cangkok, tanaman kopi asal kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, yaitu: proses pembuatannya lebih praktis, karena hanya dilakukan dalam ruangan yang relatif kecil; bibit yang dihasilkan lebih seragam, baik umur, tinggi maupun kondisi fisik lainnya; proses pembuatannya berlangsung cepat, karena tidak menunggu tanaman induk sampai besar/dewasa; dapat dihasilkan dalam jumlah besar sesuai pesanan dalam waktu relatif singkat.

Alat dan mesin pengolahan tanah

TEMPAT BERBAGI PENGETAHUAN

Alat dan mesin pengolahan tanah

A. Alat dan mesin pengolahan tanah primer

Pengolahan tanah adalah penyiapan tanah untuk penanaman dan peoses mempertahankannya dalam keadaan remah dan bebas dari gangguan gulma selama pertumbuhan tanaman budidaya.

Tujuan utama pengolahan tanah adalah

• Mempersiapan bedengan benih yang sesuai

• Memberantas gulma pesaing

• Meningkatkan kondisi fisik tanah

Peralatan yang digunakan untuk memecah dan meremahkan tanah sampai suatu kedalaman dari 6 sampai 36 inci ( 15,2 sampai 91,4 cm) dikenal dengan alat dan mesin pengolahan tanah primer, yang mencakup bajak singkal, bajak pieingan, bajak putar, bajak pahat dan bajak tanah bawah.

~.Bajak singkal

Bajak singkal ditujukan untuk pemecahan segala jeni tanah dan cocok sekali untuk pembalikan tanah serta penutupan sisa sisa tanaman.

Bagian bagian bajak singkal

Telapak bajak singkal (moldboard plow bottom)

Bagian bajak yang memecah tanah disebut telapak bajak singkal, bagian ini digunakan untuk memotong, mengangkat dan membalik tanah. Bagian-bagian yang membentuk mata bajak singkal adalah mata bajak, sisi tanah dan singkal. Ketiga bagian ini terpasang pada sepotong logam yang tak beraturan bentuknya yang disebut badan bajak (frog). Rangka bajak dapat juga dipasang pada badan tersebut.

Singkal (moldboard)

Singkal adalah bagian bajak yang terletak langsung di belakang mata bajak (share). Bagian ini menerima potongan tanah dari mata bajak dan membaliknya. Singkal merupakan bagian bajak yang terpenting, sebab oleh singkal itulah lapisan tanah terpecah, dihancurkan dan dilembutkan. Jenis tanah yang berlainan membutuhkan singkal dengan bentuk yang berbeda utuk mencapai tingkat kehancuran yang sama. Denang dasar ini, singkal dibagi dalam beberapa kelas yaitu bajak untuk lahan dengan tunggu tanaman, serba guna, tanah hitam, pemecaha dan kecepatan tinggi.

Singkal serba guna merupakan kombinasi tipe-tipe untuk lahan berumput dan sisa-sisa tunggul jerami serta dapat digunakan dengan mudah untuk lahan berrumput atas lahan dengan sisa-sisa jerami. Singkal ini mempunyai lengkung yang lebih rendah daripada singkal untuk lahan dengan tunggul jerami shingga disebut bajak serba guna.

Tipe singkal untuk lahan bertunggul jerami lebih lebar dan melengkung lebih mendadak pada sisi atasnya. Hal ini mengakibatkan tanah potongan alur terlempar lebih cepat, dan dihancurkan lebih baik daripada tipe-tipe singkal lainnya.

Telapak bajak pemecah dirangcang untuk bekerja di lahan berumput dan di lahan yang dibiarkan tidak ditanami untuk beberapa tahun lamanya.

Bajak berkecepatan tinggi mempunyai singkal yang lengkung bagian atasnya sedikit lebih rendah dari pada yang dimili singkal serba guna. Singkal ini dirancang untuk melempar lapisan tanah cukup jauh untuk dapat menutupi lapisan tanah dari alur sebelumnya.

Singkal berusuk (slat moldboard) digunakan untuk tempat yang tanahnya lengket dan tidak mau lepas dari singkal.

Mata bajak (share)

Mata bajak singkal ialah sisi yang melaksanakan pemotongan. Bagian-bagian utama mata bajak singkal adalah, ujung, sayap, sisi pemotong dan sisi samping. Jenis-jenis mata bajak yang dikenal adalah : yang umum dengan sisi samping, yang terdiri dari dua bagian dan yang lurus. Yang terdiri dari dua bagian dan yang lurus dirancang sedemikian rupa, hingga bila mata bajak itu telah tumpul, lebih ekonomis untuk mengganti mata bajak itu dengan yang baru daraipada mencoba untuk menajamkan kembali. Mata bajak besi tuang yang diperkeras dapat ditajamkan kembali dengan menggerinda.

Sisi tanah (landside)

Sisi samping adalah bagian bajak yang meluncur sepanjang permukaan dinding alur. Sisi samping ini membantu meniadakan tekanan samping sisi yang dilakukan oleh potongan alur terhadap singkal. Juga membantu menstabilkan bajak pada waktu digunakan. Tepi singkal (shin) adalah bagian tepi pemotong pada sigkal yang terletak tepat diatas sis samoing.

Ukuran bajak

Ukuran bajak singkal adalah ;ebarnya yang dinyatakan dalam inci. Ukuran ditentukan dengan mengukur jarak dari sayap sampai sisi samping dengan alat pengukur tegak lurus pada sisi samping. Ukuran0ukuran bajak traktor 10,12,14,16 dan 18 ibci (25,4 35,6 40,6 dan 45,7 cm) Bajak-bajak singkal khusus sebesar 18 dan 29 inch (45,7 dan 50,8 cm).

Tipe-tipe bajak singkal traktor

Bajak singkal gandengan (trailing moldboard plows)

Bajak traktor tipe gandengan atau tipe tarikan adalah suatu unit lengkap, didukung oleh dua atau tiga buah roda bila dipasang pada batang tarik traktor; bajak tipe ini ditarik di belakang traktor.

Bajak singkal gandengan biasa (regular trailing plows)

Bajak singkal gandengan dibangun dalam ukuran-ukuran yang berkisar dari satu sampai lima telapak singkal. Telapak singkal itu berukuran dari 12 sampai 18 inci ( 30,5 sampai 45,7 cm) namun ukuran yang paling biasa adalah 14 inci (35,6 cm). Bajak singkal bertelapak 2,3,4,5 dan 6 dapat diperoleh dengan pengangkatan hidraulik.

Bajak singkal gandengan dua arah (two-way trailing plows)

Bajak gandeng ini dinamakan dua arah sebab mempunyai baik telapak kanan maupun kiri dan oleh sebab itu akan melempar potongan alur ke kanan maupun kekiri operator bila bajak dibalik pada waktu traktor berputar ke alur berikutnya.

Bajak dua arah digunakan untuk membajak lahan-lahan yang diairi serta dimana diinginkan membuka tanah tanpa meninggalkan alur mati, seperti lereng-lereng perbukitan, lahan sengkedan serta lahan yang tak beraturan bentuknya.

Bajak singkal setengah terpasang (semimounted moldboard plow)

Bajak singkal setengah terpasang ini memiliki ujung bagian depan yang langsung dihubungkan dengan traktor dan didukung olehnya. Ujung belakang bajak didukung olah sebuah roda alur dan roda tanah. Pengangkatan dan penurunan bagian belakang bajak di atas roda alur dapat dicapai atau dengan sambungan mekanik atau dengan silder hihraulic terkendali jarak jauh. Ujung depan bajak dinaikan dan diturunkan oleh sistem sambungan hidraulik traktor. Biasanya tipe bajak ini digandengkan pada traktor oleh suatu mekanisme kopling cepat.

Bajak singkal terpasang terpadu (integral-mounted moldboard plows)

Bajak terpasang terpadu benar-benar merupakan kelengkapan traktor, sebab bergantung pada traktor untuk pengangkatan dayanya dan bergantung pada daya mesin traktor untuk pengoperasian umumnya. Berat bajak keseluruhannya didukung oleh traktor pada waktu diangkat. Kedalaman pembajakan dalam beberapa hal dikendalikan secara hidraulik, pada contoh yang lain dengan tuas dan roda pengaman. Jumlah telapak singkal berkisar dari satu sampai lima, bergantung pada ukuran traktor. Traktor terkecil 8 sampai 10 daya kuda batang –tarik dapat dilengkapi dengan satu telapak singkal dengan ukuran 12 inchi (30,5 cm). Traktor ukuran sedang membawa 2 singkal sedang traktor ukuran besar dapat membawa sampai lima telapak singkal.

Bajak singkal terpasang dua arah (two-way-mounted moldboard plows)

Bajak terpasang dua arah melakukan tugas yang sama dengan bajak gandengan dua arah. Ada pengaturan yang berbeda untuk mengubah telapak singkal pembuat alur dari sisi kakanan ke sisi kiri. Ini dicapai dengan memutar seluruh unit 900 untuk beberapa mata bajak, dan 1800 untuk bajak yang lain

Pemecah tengah terpasang terpadu (integral-mounted middlebreakers)

Di daerah yang berlaianan pemecah tengah dikenal dengan nama-nama yang berbeda-beda.Ada yang menamakan pemecah tengah (middle buster) atau pembuat guludan (bedder). Telapak singkal benar-benarmerupakan bajak sisi kanan dan sisi kiri yang disatukan.

Rancangan bajak singkal

Perancangan suatu bajak yang dapat bekerja dengan memuaskan pada semua kondisi tanah, merupakan suatu masalah yang tidak pernah terpecahkan secara tuntas, padahal telah lebih banyak upaya yang dilakukan terhadap penyempurnaan bajak dari pada peralatan pertanian lainnya. Kualitas persemaian yang dapat disisiapkan bergantung pada penampilan bajak ini, yang pada gilirannya mempengarhu perkecambahan benih, pertumbuhan tanaman, serta hasil panen yang akan didapat kemudian. Oleh karena itu pengusaha perkebunan harus berusaha melakukan pembajakan yang baik. Pembajakan yang baik terdiri atas pembalikan dan pemerataan tanah, pembuatan paliran yang bersih bulat seragam.

Butir-butir utama harus diperhatikan adalah

• Puncak paliran (furrow) sedikit bergerigi

• Tanah harus digemburkan dengan sempurna dari puncak sampai dasar paliran

• Masing-masing paliran harus lurus dari ujung ke ujung lahan yang rata.

• Setiap paliran balik sedikit lebih tinggi dan segala macam seresah tertimbun dengan sempurna

• Garis besar paliran harus pada satu titik tanpa patahan dan cekungan

• Semua seresah harus terbenam empurna di sudut kanan paliran yang lebih rendah

• Paliran haris sepenuhnya seragam

• Kedalaman semua paliran harus sama, yang berlanjut dengan kedalaman yang seragam

• Alur buntu harus bebas dari semua seresah

• Jalur yang tak terpecah tidak boleh dibiarkan di antara paliran dalam pembajakan menurut kontur (garis tinggi).

Alat-alat tambahan bantu bajak singkal

Telapak bajak singkal merupakan satu unit kerja tersendiri dan secara luas digunakan tanpa alat-alat tambahan. Ada sejumlah alat yang dipergunakan sebagai alat bantu dan pelengkap telapak bajak dalam melaksanakan tugas pembajakan yang baik. Alat-alat tersebut adalah roda pengukur, pengiris tanah, penyambung, dan alat-alat untuk menutupi kait kawat terhadap seresah.

Ditempat yang tanahnya lunak, roda pengukur kedalaman diperlukan jika bajak dituntut untuk mempertahankan kedalaman yang seragam. Roda pengukur dapat dipasang pada balok di depan telapak bajak atau di samping balok tersebut.

Pengiris digunakan untuk memotong tanah paliran dari lahan dengan meninggalkan dinding yang bersih. Pengiris juga memotong seresah, sehingga bajak dapat menutup seresah dengan lebih baik.

Roda iris adalah piringan bulat, pipih, terbuat dari baja yang bagian tepinya dipertajam serta digantung pada tangkai dan pemikul dari balok. Tepi roda iris dapat rata atau bergerigi atau bertakik. Roda iris ini dikonstruksikan sedemikan rupa , hingga dapat diatur naik atau turun sesuai dengan kedalaman yang diinginkan dan ke samping untuk lebar pemotongan. Tipe roda iris lebih banyak digunakan dari pada tipe-tpe lain, sebab roda iris ini akan meninggalkan permukaan paliran yang lain dan juga memotong seresah jauh lebih baik.

Singkal tambahan adalah sepotong logam kecil dengan bentuk tak beraturan yang mempunyai bentuk mirip dengan telapak bajak biasa, singkal tambahan merupakan bentuk mini bajak. Tujuannya adalah untuk membalik langsung potongan paliran kecil seperti pita di depan telapak bajak utama. Potongan paliran yang kecil ini terpotong dari sisi kiri dan atas paliran dan dibalik, sehingga seresah di atas tanah terbalik dengan sempurna dan terpendam dalam pojok- kanan paliran. 

 

 

 

 

http://biebie49.blogspot.com/2010/12/alat-dan-mesin-pengolahan-tanah.html