Pemuliaan Tanaman: Studi Kasus Budidaya Tanaman Ubi Kayu (1)

Saat saya masih duduk di sekolah dasar, guru saya pernah mengatakan bahwa Indonesia adalah negeri yang sangat subur. Karena kesuburan tanahnya “tongkat dilempar jadi tanaman“, menurut lirik dari sebuah lagu lawas karya Koes Plus. Saat itu saya merasa begitu takjub dengan negeri ini, rasanya Indonesia adalah negara terhebat di dunia. Saya berfikir tongkat apa ya yang bisa jadi tanaman. Tidak semua tongkat kan bisa  jadi tanaman, maka saya pun bertanya kepada orang tua. Ternyata yang dimaksud dengan tongkat yang bisa berubah jadi tanaman itu adalah batang ubi kayu. Masya Allah :). Pada tulisan saya kali ini saya ingin sedikit bercerita tentang ubi kayu, karena ternyata potensinya tanaman ini luar biasa :).

tongkat dilempar jadi tanaman

Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) tumbuh dan dibudidayakan untuk pertama kali di Brazil, Amerika Bagian Selatan selama lebih dari 500 tahun. Tanaman ini kemudian diperkenalkan di Benua Asia dan Afrika, dimana di kedua benua tersebut menjadi basis populasi masyarakat negara miskin dan berkembang. Mungkin inilah sebabnya tanaman ubi kayu identik dengan masyarakat kelas bawah, bahkan di Indonesia dikenal sebagai anak singkong. Spesies ubi kayu menghadirkan keragaman genetik yang terkonsentrasi di Amerika Latin dan Kepulauan Karibia. Lebih dari 8.500 aksesi ubi kayu tersebar di seluruh dunia dan lebih dari 7.500 ditemukan di Amerika Selatan. Di Brazil 4.132 aksesi telah dikoleksi dan dirawat di bank plasma nutfah hampir di semua bagian negeri tersebut. Keragaman genetik secara luas dihasilkan dari penyerbukan silang yang menghasilkan tingkat heterozigositas yang tinggi dan dapat berbuah secara tiba-tiba. Kondisi tersebut dialami oleh   varietas lokal yang diseleksi secara alami oleh petani.

Budidaya Tanaman Ubi kayu di Brazil

Sebelum kita mempelajari ubi kayu lebih jauh, mari kita belajar bagaimana perkembangan budidaya tanaman ubi kayu di negara asialnya, Brazil. Bukan hanya negeri penghasil bakat-bakat pesepakbola internasional, negara ini ternyata pusat kemajuan budidaya tanaman ubi kayu. Tanaman ubi kayu dibudidayakan di sepanjang daerah aliran Sungai Amazon hingga Rio Grande do Sul Brazil di bawah kondisi cuaca, tanah dan sistem manajemen yang sangat berbeda sesuai dengan kondisi wilayah masing-masing. Walaupun permintaan untuk berbagai kultivar disesuaikan dengan kondisi alam dan penggunaan, pada umumnya hasil panen ubi kayu digunakan sebagai bahan makanan atau pakan ternak. Pada kondisi ini kultivar yang berbeda memiliki karakteristik berbeda pula untuk penggunaan tertentu. Kultivar sebagaimana kita ketahui merupakan sekelompok tanaman dari suatu jenis yang memiliki sifat atau karakter yang dapat membedakannya dengan jenis yang sama walaupun telah diperbanyak baik secara vegetatif maupun generatif. Sebagai contoh tanaman padi di Indonesia memiliki banyak kultivar diantaranya Rojolele, PandanWangi, Cianjur dan lain sebagainya. Walaupun sama-sama tanaman padi, karakter dan sifat mereka berbeda diantara yang lainnya walaupun sama-sama tanaman padi.

Peta negara Brazil Sumber : mapwest

Perkembangan pemuliaan tanaman untuk kultivar ubi kayu yang mampu beradaptasi dengan baik dan daya hasil tinggi telah dilakukan selama ratusan tahun dengan melakukan seleksi di Amerika bagian selatan dan 300 tahun terakhir di Asia dan Afrika. Kegiatan tersebut menghasilkan keragaman genetik yang sangat tinggi. Salah satu hasil penelitian tentang varietas ubi kayu yang dinilai dan diseleksi telah di publikasikan di Kota Bahia Brazil pada tahun 1899. Namun selama kurang lebih 20 tahun institusi nasional mulai mengorganisasi kegiatan pemuliaan genetik. Program pemuliaan ubi kayu secara aktif dilakukan di Brazil dan beberapa negara Afrika di pertengahan abad ke-20. Di kemudian hari ancaman Virus Mozaik dari Afrika memaksa peneliti di Afrika Barat tertarik untuk mengakses dan menggunakan keragaman genetik dari spesies liar dari genus Manihot untuk program pemuliaan mereka. Plasma nutfah yang dihasilkan dari program tersebut selama beberapa tahun menjadi sumber plasma nutfah untuk digunakan sebagai kontrol terhadap virus mozaik.

Perbandingan tanaman sehat dengan tanaman yang terinveksi virus mozaik.

Pada tahun 1960 International Research Center memiliki insentif untuk koleksi plasma nutfah, karakterisasi, dan pengembangan kultivar ubi kayu yang baru. Penelitian dari International Tropical Agriculture (CIAT) dan International Institute of Tropical Agriculture (IITA), yang bekerjasama dengan Pusat Penelitian Nasional di Brazil memimpin pengembangan di tingkat regional dan global. Kegiatan lembaga tersebut sangat baik khususnya koleksi plasma nutfah ubi kayu yang terintegrasi dengan program pemuliaan tanaman yang lainnya.  Suksesnya pemuliaan tanaman ubi kayu juga telah terbukti untuk beberapa negara di Asia Tenggara seperti Thailand, Indonesia, dan Vietnam yang mana pengembangan dari budidaya ubi kayu menstimulasi beberapa sektor secara sekaligus.

Berkaca pada suksesnya pengembangan sumber daya baru yang resisten terhadap virus mozaik pada ubi kayu, kultivar ubi kayu dengan potensi hasil telah diraih oleh IITA yang bekerja sama dengan beberapa negara di Afrika. Kultivar ubi kayu yang dirilis dan diadaptasikan di Amerika Latin terus meningkat khususnya digunakan sebagai pakan ternak dan produksi pati. Hal yang lebih penting dari itu adalah partisipasi petani dalam pengembangan metode tersebut.

Pemuliaan ubi kayu dibangun dengan beberapa tahapan dimulai dengan koleksi plasma nutfah varietas lokal, regional dan secara global adanya pertukaran klon hasil rekombinasi, dan koleksi dan penggunaan spesies liar. Bioteknologi telah digunakan sejak 1980 untuk memfasilitasi dan meningkatkan efisiensi dalam pemuliaan ubi kayu (aspek bioteknologi akan dibahas pada tulisan selanjutnya).

Persentase penggunaan lahan budidaya ubi kayu menurut daerah di Brazil Sumber FAO

Penelitian peningkatan secara genetik tanaman ubi kayu di Brazil dimulai pada pertengahan abad ke dua puluh dan mulai intensif pada tahun 1940 yang dilakukan oleh institusi penelitian regional untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Pada dasarnya mereka lebih berkonsentrasi pada pengenalan dan penilaian dari plasma nutfah yang tersedia. Di Brazil bagian tenggara tanaman ubi kayu dengan peningkatan melalui genetik untuk pertama kali dilakukan pada tahun 1940 oleh Campinas Agronomic Institute (IAC). Brazil bagian timur laut merupakan wilayah penghasil ubi kayu terbesar dengan luas area budidaya mencapai 40% dari total lahan di negara tersebut.Walaupun demikian produktivitas ubi kayu di Brazil bagian selatan lebih tinggi hingga mencapai lebih dari 15 ton/ha. Dengan menggunakan rekombinasi antara varietas yang dikontrol oleh tetua heterozigot dan seleksi selama generasi terbaik dari perbanyakan tanaman. Program tersebut mulai dilaksanakan pada tahun 1969 dengan peningkatan yang signifikan pada klon di generasi terbaru. Selama penelitian silang IAC menggunakan koleksi plasma nutfah di Sao Paulo dengan metode yang sangat sistematis.

Daya hasil tanaman ubi kayu berdsarkan wilayah di Brazil FAO

Bagaimana dengan perkembangan budidaya tanaman ubi kayu di Indonesia? Semoga bisa kita bahas di tulisan selanjutnya.