Herniwati, - and Prof. Dr. Ir. Eko Widaryanto, SU, SU and Karuniawan Puji Wicaksono, SP. MP. Ph.D and Dr. Budi Waluyo,, SP. MP and Dr. Ir. Marcia Bunga Pabendon,, MP (2024) Potensi Sorgum Manis (Sorghum Bicolor (L) Moench.) Sebagai Bahan Baku Bioetanol. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Pemanfaatan bioetanol untuk industri farmasi dan kosmetik serta regurasi energi nasional mendorong pemerintah untuk mengembangkan tanaman yang merupakan sumber bioetanol dan bioenergi. Permasalahan penting saat ini dalam memenuhi kebutuhan bioetanol di Indonesia ada pada ketersediaan bahan baku secara kontinyu dan masih bersaing dengan bahan pangan. Bioetanol saat ini pada umumnya diproduksi dari tetes tebu dan biji jagung, dimana tanaman tersebut merupakan tanaman bahan pangan utama. Diperlukan sumber bahan baku bioetanol dari tanaman yang dapat memenuhi kriteria biaya produksi yang relatif murah dan merupakan bahan non pangan. Sorgum manis (Sorghum bicolor (L) Moench.) merupakan salah satu tanaman C4 yang berpotensi sebagai bahan baku bioethanol yang dapat diolah dari nira batang, bagas (selulosa) dan biji (pati). Karakteristik sorgum manis yang dapat beradaptasi dengan baik ke kondisi pertumbuhan marginal, sangat berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia yang memiliki lahan marginal yang cukup luas. Di Indonesia telah dilepas beberapa varietas unggul dan galur sorgum manis yang orientasinya untuk dijadikan bahan baku etanol seperti varietas Super-1, Super 2, Numbuh dan sebagainya. Namun masih diperlukan eksplorasi galur-galur unggul yang diharapkan berpotensi memiliki produksi etanol yang tinggi sehingga dapat memenuhi kebutuhan bahan baku. Teknologi ratun merupakan usaha penyediaan bahan baku dengan kuatitas dan kualitas yang memadai secara berkesinambungan. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) mendapatkan genotip potensial sorgum manis yang memiliki potensi hasil etanol, (2) mengidentifikasi dan menganalisis penciri genotip terpaut kadar gula dan keragaman genetik beberapa genotip sorgum manis yang memiliki potensi hasil etanol berdasarkan marka SSR, (3) mendapatkan potensi dan karakteristik ratun genotip sorgum manis potensial yang memiliki daya ratun tinggi dan potensi hasil etanol. Penelitian ini terdiri dari 2 tahap : (1) Analisis morfologi dan identifikasi penciri genotip terpaut kadar gula terlarut berbasis marka SSR 12 genotip sorgum manis berpotensi etanol sebagai dasar evaluasi genotip potensial (2) Potensi ratun 12 genotip sorgum manis untuk menghasilkan etanol. Tanaman pada penelitian tahap I merupakan tanaman yang disebut “tanaman primer”. Setelah panen ratunnya akan dipelihara yang disebut “tanaman ratun” pada penelitian tahap II. Materi genetik yang digunakan terdiri dari 12 genotip yaitu 10 galur harapan sorgum manis dan 2 varietas unggul sorgum manis sebagai tanaman kontrol yaitu 15020B, 1115-C, 4-183ABEOTO, AB-6-1-1, EA-13-1-1, KL2, 10(1-1), 23 (1-1), Buleleng Abang, WR2, Super 1 (kontrol) dan Super 2 (kontrol). Penelitian tahap I dilaksanakan Penelitian dilaksanakan pada Agustus 2019 - Desember 2019 di Kebun Percobaan dan identifikasi penciri genotip dilaksanakan Januari 2020 - April 2020 di Laboratorium Biologi Molekuler Balai Penelitian Tanaman Serealia Maros, Sulawesi Selatan. Pengamatan kadar gula dan kadar etanol dilakukan di Jurusan Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang, Sulawesi Selatan dari Januari 2020 – Agustus 2020 dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok, dimana menggunakan 12 genotip sorgum manis, dengan 3 ulangan. Penelitian 2 dilaksanakan dari Desember 2019 - April 2020 dengan materi yang diamati merupakan tanaman ratun dari Penelitian I sebagai tanaman primer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa galur KL2, WR2 dan Buleleng Abang dengan hasil etanol masing-masing 1.966 l ha-1, 1.878 l ha-1 dan 1.769 l ha-1, merupakan galur sorgum manis paling potensial untuk menghasilkan bioetanol. Marka SSR yang digunakan dalam penelitian ini, mendeteksi 8 alel spesifik dalam 6 genotip sorgum manis yang mengindikasikan adanya penciri genotip kandungan gula yang berpotensi sebagai sumber bioetanol. Tingkat kemiripan sifat antar genotip yang diuji berdasarkan marka molekuler dikategorikan sedang (moderate). Genotip yang dianalisis mengelompok menjadi empat klaster utama pada koefisien kesamaan genetik 0,63. Semua genotip yang diuji memiliki kemampuan daya ratun yang tinggi. Galur KL2, WR2 dan Buleleng Abang memiliki produksi etanol 70% yang paling potensial diantara galur yang diuji dengan produksi etanol yang berkisar antara 1.386 l ha-1, 1.367 l ha-1 dan 1.280 l ha-1
English Abstract
The necessity of pharmaceutical and cosmetic industries and national energy regulations for bioethanol encourage the government to develop plants that are sources of bioethanol and bioenergy. The current important problem in meeting the need for bioethanol in Indonesia is the continuous availability of raw materials, which still compete with food. Bioethanol is currently generally produced from sugar cane molasses and corn seeds, where these plants are the main food crops. It is necessary to source bioethanol raw materials from plants that can meet the criteria of relatively low production costs and are non-food materials. Sweet sorghum (Sorghum bicolor (L) Moench.) is a C4 plant that has potential as a raw material for bioethanol, which can be processed from stem sap, bagasse (cellulose), and seeds (starch). The characteristics of sweet sorghum, which can adapt well to marginal growing conditions, have great potential to be developed in Indonesia, which has extensive marginal land. In Indonesia, several superior varieties and lines of sweet sorghum have been released that are intended to be used as raw materials for ethanol, such as the Super-1, Super-2, Numbuh varieties, etc. However, there is still a need to explore superior lines, which are expected to have the potential to have high ethanol production to meet raw material needs. Ratoon technology is an effort to provide raw materials with adequate quality continuously. The aims of this research are (1) to obtain potential sweet sorghum genotypes that have potential ethanol yield; (2) to identify and analyze genotype characteristics related to sugar content and genetic diversity of several sweet sorghum genotypes that have potential ethanol yield based on SSR markers; and (3) to obtain potential and ratoon characteristics of potential sweet sorghum genotypes that have high ratoon power and ethanol yield potential. This research consisted of two stages: (1) Morphological analysis and identification of genotype characteristics related to dissolved sugar content based on SSR markers of 12 sweet sorghum genotypes with ethanol potential as a basis for evaluating potential genotypes (2) Ratoon potential of 12 sweet sorghum genotypes to produce ethanol. Plants in phase I research are called "primary plants." After harvesting the ratoons, they will be kept in what are called "ratoon plants" in phase II research. The genetic material used consisted of 12 genotypes, namely 10 promising lines of sweet sorghum and 2 superior varieties of sweet sorghum as control plants, namely 15020B, 1115-C, 4-183ABEOTO, AB-6-1-1, EA- 13-1-1, KL2, 10 (1-1), 23 (1-1), Buleleng Abang, WR2, Super 1 (control), and Super 2 (control). Phase I research was carried out. Research was carried out in August 2019–December 2019 at the Agricultural Science Park, Indonesian Cereals Research Institute, Maros, and genotype characteristics was identified in January 2020–April 2020 at the Molecular Biology Laboratory Indonesian Cereals Research Institute. Observations of sugar levels and ethanol levels were observed at the Chemistry Department of Politeknik Negeri Makassar, South Sulawesi, from January 2020 to August 2020 using a randomized block design that used 12 sweet sorghum genotypes with three replications. Research 2 was carried out from December 2019 to April 2020, with the material observed being ratoon plants from research I as the primary plant. The research results showed that the KL 2, WR 2, and Buleleng Abang lines, with ethanol yields of 1,966 l ha-1, 1,878 l ha-1, and 1,769 l ha-1 respectively, were the sweet sorghum lines with the most potential for producing bioethanol. The SSR marker in this study detected eight specific alleles in six sweet sorghum genotypes, indicating the presence of genotype markers for sugar content that could be a source of bioethanol. The level of trait similarity between genotypes tested based on molecular markers is categorized as moderate. The analyzed genotypes were grouped into four main clusters with a genetic similarity coefficient 0.63. All genotypes tested had high ratoon capacity. Lines KL2, WR2 and Buleleng Abang had the most potential 70% ethanol yield among the lines tested, with ethanol production ranging between 1,386 l ha-1, 1,367 l ha-1 and 1,280 l ha-1
| Item Type: | Thesis (Doktor) |
|---|---|
| Identification Number: | 0624040002 |
| Uncontrolled Keywords: | bioetanol, sorgum manis, genotip potensial, marka SSR, ratun |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Ilmu Pertanian, Fakultas Pertanian |
| Depositing User: | Unnamed user with username nova |
| Date Deposited: | 05 Aug 2024 04:31 |
| Last Modified: | 05 Aug 2024 04:31 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/222408 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
herni wati.pdf Restricted to Registered users only Download (10MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |