Menurut Halluer dan Miranda (1985) kemajuan seleksi melalui pemilihan famili FS dapat diduga dengan Ä= k (½) 2A/
pemilihan S1 berdasarkan penampilan HS yaitu Ä= k (½) 2A/
P(HS) . Nilai koefisien diferensial seleksi k=1.745 untuk seleksi FS dan k=1.738 untuk seleksi S1 berdasarkan penampilan HS. Kemajuan seleksi tak langsung pada lingkungan pemupukan j akibat seleksi pada lingkungan pemupukan i, diduga dengan ( j ) = k (½) rA(ij) óA(i) óA(j) / óP(i) . Ilustrasi perhitungan prediksi kemajuan seleksi disajikan pada Lampiran 23. Hasil prediksi kemajuan seleksi dan realisasi bobot biji di lingkungan evaluasi disajikan pada Tabel 15. Secara umum, hasil pendugaan kemajuan seleksi lebih besar daripada realisasi kemajuan seleksi. Rata-rata hasil prediksi kemajuan seleksi (seleksi langsung dan tak langsung) diperoleh kemajuan 0.0826 kg/plot, sedangkan realiasinya lebih rendah yaitu 0.0492 kg/plot atau meleset 0.0334 kg/plot. Bila kemajuan seleksi dibandingkan terhadap populasi dasar, maka prediksi kemajuan seleksi rata-rata mencapai 5.51 %, sedangkan realisasinya 4.11% atau meleset hanya 1.40%. Perbedaan kemajuan seleksi antara prediksi dan realisasi berdasarkan nilai absolut cukup besar karena adanya perbedaan lingkungan seleksi dan lingkungan evaluasi. Perbedaan ini dapat dikurangi atau diminimumkan dengan menggunakan tolok ukur yang baku yaitu bobot biji varietas Bisma sebagai populasi dasar pada lingkungan masing-masing.
Persentase kemajuan seleksi langsung pada pemupukan lebih rendah cenderung lebih tinggi bila dibandingkan dengan pemupukan yang lebih tinggi. Rata-rata perbedaan persen kemajuan seleksi langsung antara prediksi dan realisasi sebesar 2.53%. Sedangkan seleksi tak langsung, diperoleh kecenderungan yang hampir sama antara prediksi dan realisasi yaitu semakin banyak perbedaan taraf pemupukan antara lingkungan seleksi dan evaluasi cenderung semakin rendah kemajuan seleksinya (Gambar 3-4). Rata-rata kemajuan seleksi langsung lebih besar daripada seleksi tak langsung. Prediksi kemajuan seleksi langsung rata-rata 8.79% dan realisasi 6.26%, sedangkan seleksi tak langsung memperoleh prediksi kemajuan 2.24% dan realisasi 1.97%.
Realisasi kemajuan seleksi tak langsung pada pemupukan sedang untuk pemupukan rendah masih dapat diperoleh rata-rata 1.69% lebih rendah daripada seleksi langsung pada pemupukan rendah yang memperoleh kemajuan seleksi rata-rata 7.57%. Tabel 15 Nilai prediksi dan realisasi kemajuan seleksi bobot biji
Lingkungan Populasi C1
Kemajuan seleksi
Seleksi Evaluasi Prediksi Realisasi Prediksi Realisasi Beda Seleksi langsung Rendah Rendah FS-r 0.0945 0.0931 9.14 9.97 -0.84 S1(HS)-r 0.1007 0.0483 9.74 5.17 4.56 Rata-rata 0.0976 0.0707 9.44 7.57 1.86 Sedang Sedang FS-s 0.1314 0.0900 8.99 7.00 1.99 S1(HS)-s 0.1417 0.0990 9.70 7.70 2.00 Rata-rata 0.1366 0.0945 9.34 7.35 2.00 Normal Normal FS-n 0.1654 0.0703 7.40 4.18 3.22 S1(HS)-n 0.1741 0.0597 7.79 3.55 4.24 Rata-rata 0.1698 0.0650 7.60 3.87 3.73 FS 0.1304 0.0845 8.51 7.05 1.46 Rata-rata seleksi langsung HS 0.1388 0.0690 9.07 5.47 3.60 Rata-rata 0.1346 0.0767 8.79 6.26 2.53
Seleksi tak langsung
Rendah Normal FS-r -0.0042 0.0119 -0.41 1.27 -1.68 S1(HS)-r -0.0045 0.0272 -0.44 2.91 -3.35 Rata-rata -0.0044 0.0196 -0.42 2.09 -2.52 Rendah Sedang FS-r 0.0602 0.0543 5.82 5.82 0.00 S1(HS)-r 0.0643 0.0174 6.22 1.86 4.35 Rata-rata 0.0623 0.0359 6.02 3.84 2.18 Sedang Normal FS-s 0.0466 0.0347 3.19 2.70 0.49 S1(HS)-s 0.0503 0.0789 3.44 6.13 -2.69 Rata-rata 0.0485 0.0568 3.32 4.42 -1.10 Sedang Rendah FS-s 0.0436 0.0070 2.98 0.54 2.43 S1(HS)-s 0.0470 0.0366 3.22 2.85 0.37 Rata-rata 0.0453 0.0218 3.10 1.69 1.40 Normal Sedang FS-n 0.0338 0.0785 1.51 4.67 -3.16 S1(HS)-n 0.0332 0.0452 1.49 2.69 -1.20 Rata-rata 0.0335 0.0619 1.50 3.68 -2.18 Normal Rendah FS-n -0.0021 -0.0722 -0.09 -4.29 4.20 S1(HS)-n -0.0022 -0.0599 -0.10 -3.56 3.46 Rata-rata -0.0022 -0.0661 -0.10 -3.93 3.83 FS 0.0296 0.0190 2.17 1.78 0.38 Rata-rata seleksi tak langsung HS 0.0314 0.0242 2.30 2.15 0.16 Rata-rata 0.0305 0.0216 2.24 1.97 0.27
Seleksi langsung dan tak langsung
FS 0.0800 0.0518 5.34 4.42 0.92 Rata-rata
HS 0.0851 0.0466 5.69 3.81 1.88 Rata-rata 0.0826 0.0492 5.51 4.11 1.40
Presterl et al. (2003) mendapatkan efisiensi seleksi tak langsung yang lebih rendah bila beda intensitas cekaman lingkungan seleksi dengan lingkungan target >21%, sedangkan Banziger et al. (1997) mengemukakan bahwa seleksi tak langsung pada pemupukan N tinggi untuk kondisi pupuk N rendah kurang efisien dibandingkan seleksi langsung pada kondisi pupuk N rendah bila intensitas cekaman lingkungan seleksi lebih dari 43%.
-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 R-R S-S N-N R-S S-R S-N N-S R-N N-R Lingkungan seleksi-evaluasi
Kemajuan seleksi bobot biji FS
(%)
Prediksi Realisasi
Gambar 3 Prediksi dan realisasi kemajuan seleksi langsung dan tak langsung famili fullsib (R-R, S-S, N-N menunjukkan seleksi langsung pada pemupukan rendah (R), sedang (S) dan normal (N)).
-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 R-R S-S N-N R-S S-R S-N N-S R-N N-R Lingkungan seleksi-evaluasi
Kemajuan seleksi bobot biji
S1(HS) (%)
Prediksi Realisasi
Gambar 4 Prediksi dan realisasi kemajuan seleksi langsung dan tak langsung famili halfsib (R-R, S-S, N-N menunjukkan seleksi langsung pada pemupukan rendah (R), sedang (S) dan normal (N)).
Persentase kemajuan seleksi pada pemupukan normal lebih sedikit daripada pemupukan rendah. Rendahnya kemajuan seleksi langsung yang dicapai pada pemupukan normal karena varietas Bisma diperoleh pada lingkungan seleksi pupuk tinggi, sehingga keragaman genetik potensi hasil tinggi relatif kecil. Seperti dijelaskan sebelumnya (setelah data bobot biji dibakukan), ragam aditif pada pemupukan normal varietas Bisma cenderung lebih kecil daripada pemupukan yang lebih rendah.
Kemajuan seleksi yang diperoleh dalam penelitian ini nampaknya telah berhasil memanfaatkan ragam aditif yang ada, sehingga gen-gen yang mengontrol toleran pemupukan dapat dikumpulkan. Dengan demikian seleksi pada siklus lebih lanjut dapat diharapkan akan diperoleh varietas yang toleran pemupukan.
Berdasarkan perbedaan kemajuan seleksi yang diperoleh tersebut, maka lingkungan seleksi untuk pemupukan rendah perlu dilakukan pada kondisi pemupukan rendah. Kemajuan seleksi melalui seleksi FS nampak lebih baik daripada seleksi famili HS. Rata-rata prediksi kemajuan seleksi FS sebesar 5.34% dan seleksi S1(HS) sebesar 5.69, sedangkan realisasi untuk FS sebesar 4.42% dan untuk S1(HS) sebesar 3.81%.
Seleksi S1 berdasarkan penampilan half-sib memerlukan 3 musim tiap siklus, sedangkan seleksi fullisib memerlukan 2 musim. Apabila kemajuan seleksi dihitung tiap musim, maka kemajuan seleksi FS lebih besar daripada S1(HS). Realisasi kemajuan tiap musim melalui seleksi FS mencapai 2.21% dan 1.27% untuk S1(HS). Dengan demikian seleksi fullsib pada varietas Bisma di lingkungan seleksi pemupukan rendah lebih efisien.
Kemajuan seleksi tak langsung yaitu seleksi yang dilakukan pada lingkungan pupuk normal dan ditanam pada lingkungan pupuk rendah atau sebaliknya seleksi pada lingkungan rendah dan ditanam pada lingkungan pupuk normal diperoleh nilai kemajuan seleksi rendah. Hal ini terjadi diduga karena ada perbedaan respon terkorelasi karakter laju pengisian biji pada fase linier dan sistem perakaran yang dimiliki oleh tanaman yang dihasilkan melalui seleksi pada pemupukan rendah dan normal. Pada tanaman jagung yang toleran input pupuk rendah memiliki perakaran lebih panjang daripada jagung tipe input pupuk tinggi (Feil et al. ,1990) dan penetrasi perakaran jagung toleran input rendah pada lapisan tanah yang lebih dalam terjadi pada awal pertumbuhan (Heuberger et al., 2004). Sementara itu, laju pengisian biji dari tanaman jagung yang toleran N rendah memiliki laju pengisian biji menurun bila ditanam pada lingkungan N tinggi (Laffite dan Edmeades, 1995). Selain itu, seleksi bobot biji pada kondisi cekaman mengurangi bobot akar bagian atas (Bolanos et al., 1993).