Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Jl. Palagan Tentara Pelajar Km 15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta )

Transkripsi

1 PENGARUH ABU VULKANIK PADA PERTUMBUHAN, LUAS SERANGAN DAN INTENSITAS SERANGAN KARAT TUMOR PADA SEMAI SENGON Effect of volcanic ash on growth, disease incidence and disease severity of gall rust on Falcataria moluccana seedlings Siti Husna Nurrohmah 1, Agus Wahyudi 2, dan Liliana Baskorowati 1 1) Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Jl. Palagan Tentara Pelajar Km 15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta ) Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada Jl. Teknika Selatan, Sekip Utara, Yogyakarta siti_husna_n@yahoo.com ABSTRACT The study aimed to examine the effect of volcanic ash on growth, disease incidence and severity of gall rust on sengon seedlings. Treaments were used compound af volcanic ash and planting medium with the comparison of 0:4 (M1), 1:3 (M2), 1:1 (M3), 3:1 (M4) and 4:0 (M5). Growth parameters including height, number of leaves, and the level of chlorophyll were measured. Artificial inoculation using fresh spore of Uromycladium tepperianum were applied 3 times: at the first, fourth and seven days after the second leaves of seedlings emerged, then the gall rust disease symptom were scored weekly for a month. The results showed that seedlings exhibited treatment M1 and M2 more optimal growth than the others. However, sengon with higher concentration volcanic ash performed the slowest growth compared to other treatments. Disease incidence and severity were ranged of 0-80% and 0-24%. Seedling sengon with treatment M2, M3 and M5 emerged the symptoms of gall rust however, seedlings with treatments of M1 and M4 did not show the symptomps. Key words: volcanic ash, growth, disease severity, disease incidence, Falcataria moluccana ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh abu vulkanik terhadap pertumbuhan, luas serangan serta intensitas serangan karat tumor pada semai sengon. Perlakuan yang digunakan adalah campuran abu vulkanik dan media tanam dengan perbandingan 0:4 (M1), 1:3 (M2), 1:1 (M3), 3:1 (M4) dan 4:0 (M5). Pertumbuhan tanaman yang meliputi tinggi, jumlah daun dan kadar klorofil diamati setiap minggu. Semai dari berbagai konsentrasi abu vulkanik diinokulasi dengan menggunakan suspensi spora jamur Uromycladium tepperianum segar sebanyak 3 kali yaitu pada hari ke-1, ke-4 dan ke-7. Semai yang telah diinokulasi diamati gejala dan serangan karat tumor dengan skoring penyakit. Hasil penelitian menunjukkan semai sengon M1 dan M2 memiliki pertumbuhan yang lebih optimal dibanding semai sengon lainnya. Sengon dengan konsentrasi abu vulkanik yang lebih tinggi justru pertumbuhannya terhambat baik tinggi, jumlah daun maupun kadar klorofil. Hal ini menunjukkan bahwa abu vulkanik dengan konsentrasi tinggi akan menghambat pertumbuhan karena konsentrasi yang terlalu pekat sulit untuk diserap oleh tanaman. Luas serangan dan intensitas serangan penyakit karat tumor pada semai sengon berkisar antara 0-80% dan 0-24%. Semai sengon Tanggal diterima: 3 Desember 2013; Direvisi: 26 Desember 2013; Disetujui terbit: 15 Oktober

2 Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Vol. 8 No. 2, September 2014, yang menunjukkan gejala terserang karat tumor adalah semai sengon yang diberi perlakuan M2, M3 dan M5 sedangkan pada M1 dan M4 tidak nampak adanya gejala serangan karat tumor. Kata kunci: abu vulkanik, pertumbuhan, luas serangan, intensitas serangan, Falcataria moluccana I. PENDAHULUAN Hutan tanaman rakyat di sekitar lereng Gunung Merapi memiliki nilai penting dari segi ekologi, sosial dan ekonomi. Sejak progam penanaman tahun 1983 berupa proyek sengonisasi, banyak penduduk di sekitar hutan di Sleman mengembangkan jenis sengon Falcataria moluccana. Meletusnya Gunung Merapi pada bulan Oktober 2010 dan diikuti letusan yang lebih besar pada tanggal 5 Nopember 2010 telah mengakibatkan kerusakan berbagai habitat flora dan fauna di lereng Gunung Merapi dan hutan sengon rakyat. Banyak tanaman sengon yang terkena dampak secara langsung akibat semburan awan panas dan materi vulkanik yang dikeluarkan oleh Gunung Merapi (Indresputra dkk., 2013). Abu vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan yang disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan dan dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan bahkan ribuan kilometer dari kawah karena pengaruh hembusan angin (Hermawati dkk., 2011). Abu vulkanik banyak mengandung berbagai senyawa oksida dan logam berat. Material-material vulkanik yang merupakan senyawa oksida antara lain Silika dioksida (SiO 2 ) 54,56%, Aluminium Oksida (Al 2 O 3 ) 18,37%, Ferri Oksida (Fe 2 O 3 ) 18,59% dan Kalsium Oksida (CaO) 8,33% sedangkan logam berat yang ada berupa Kadmium (Cd), Tembaga (Cu), Arsen (Ar) dan Plumbum (Pb) (Sudaryo dan Sutjipto, 2009; Maspary, 2010). Unsur yang paling umum ditemukan dalam abu vulkanik adalah Sulfat (S), Klorida (Cl), Natrium (Na), Kalsium (Ca), Kalium (K), Magnesium (Mg) dan Fluoride (F). Ada juga unsur lain seperti Seng (Zn), Cadmium (Cd) dan Timah (Sn), tetapi dalam konsentrasi yang lebih rendah (Wilson et al., 2007). Unsur-unsur yang terkandung dalam abu vulkanik turut memberikan kontribusi pada kesuburan tanah di sekitar Gunung Merapi (Hermawati dkk., 2011). Pengembangan hutan rakyat banyak mengalami hambatan terutama gangguan hama dan penyakit (Indresputra dkk., 2013). Perubahan ekosistem hutan dari hutan alam ke hutan tanaman yang kebanyakan monokultur atau campuran terbatas dapat meningkatkan potensi serangan penyakit 94

3 Pengaruh Abu Vulkanik pada Pertumbuhan, Luas Serangan dan Intensitas Serangan Karat Tumor pada Semai Sengon Siti Husna Nurrohmah, Agus Wahyudi, dan Liliana Baskorowati (Tri Waluyo dan Anggraini, 2000). Tanaman sengon banyak terserang penyakit karat tumor yang disebabkan oleh Uromycladium tepperianum. Penyakit karat tumor telah menjadi epidemi terutama di Pulau Jawa dan Bali (Rahayu, 2008). dkk., 2012). Selanjutnya benih sengon dikecambahkan pada medium pasir yang telah disiram air sehingga media pasir yang cukup lembab dan basah tapi tidak terendam air. Setelah berkecambah dan berumur 1 minggu, bibit sengon disapih dalam wadah Letusan Gunung Merapi banyak polybag ukuran 7 x 12 cm yang berisi media menghasilkan materi vulkanik terutama abu vulkanik, sehingga diperlukan penelitian untuk mengetahui pengaruh abu vulkanik terhadap pertumbuhan sengon. Selain itu diperlukan juga kegiatan inokulasi jamur U. tepperianum penyebab karat tumor pada sengon untuk mengetahui informasi awal ketahanan sengon terhadap penyakit karat tumor. berupa top soil, pasir dan kompos dengan perbandingan 7:2:1 sampai bibit sengon berumur 2,5 bulan. Bibit sengon umur 2,5 bulan kemudian dipindahkan ke pot dengan 5 perlakuan media tumbuh yang berbeda dengan menggunakan metode Permono (2011) yaitu media yang berisi campuran abu vulkanik dan media tanam dan dengan perbandingan II. METODOLOGI DAN METODE Penelitian dilakukan di persemaian Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan (BBPBPTH) Yogyakarta. Adapun tahapan kegiatan yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Percobaan perlakuan abu vulkanik Benih tanaman sengon yang digunakan merupakan provenan dari Papua. Benih sengon dikecambahkan dengan cara direndam dalam air panas (80 C) selama menit. Kemudian biji direndam kembali dalam air dingin selama 24 jam (Susanto konsentrasi sebagai berikut: 0:4 (M1), 1:3 (M2), 1:1 (M3), 3:1 (M4) dan 4:0 (M5). Untuk masing-masing variasi perlakuan abu vulkanik Gunung Merapi digunakan 5 ulangan. Pengukuran tinggi dan jumlah daun dilakukan seminggu sekali sampai bibit berumur 12 minggu. Selain itu, kadar klorofil daun juga diukur. Daun sengon yang merupakan daun majemuk diukur dengan cara setiap pasang dihitung sebagai 1 daun. Pengukuran kadar klorofil dilakukan dengan cara daun diambil sebanyak 0,1 gram. Selanjutnya daun ditumbuk hingga halus 95

4 Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Vol. 8 No. 2, September 2014, menggunakan mortar dan dilarutkan dengan yang mengandung spora yang masih segar aseton 70%. Setelah itu disaring untuk dengan kerapatan spora minimal spora mendapatkan ekstrak murninya. Selanjutnya ekstrak yang diperoleh diukur absorbansinya dengan alat spektrofotometer pada panjang gelombang 646 nm dan 663 nm. Selanjutnya dilakukan penghitungan klorofil a dan b menurut rumus Harborne (1987) yaitu: Klorofil a = 12,21 A 663-2,81 A 646 (mg/l) Klorofil b = 20,13 A 646-5,03 A 663 (mg/l) Kadar klorofil total = 17,3 A ,18 A 663 (mg/l) Kadar klorofil yang terukur selanjutnya dikonversi ke dalam satuan mg/g dengan rumus sebagai berikut: 10/1000 x kadar klorofil 0,1 mg/g 2. Inokulasi dengan spora jamur Uromycladium tepperianum Bibit sengon yang digunakan merupakan bibit sengon hasil eksplorasi dari Papua. Bibit yang telah diberi perlakuan media tumbuh dibagi dua kelompok. Kelompok pertama tidak diinokulasi dan kelompok kedua diinokulasi. Inokulasi yang dilakukan menggunakan metode yang dikembangkan oleh Rahayu (2008) yaitu dengan menggunakan suspensi per mm kubik. Spora diperoleh dari tanaman sengon yang telah terinfeksi karat tumor di Kaliurang dan sekitarnya. Inokulasi dilakukan 3 tahap yaitu: 1. Hari pertama bibit sengon disemprot dengan air, kemudian bagian pucuk ditetesi dengan 1 ml suspensi spora dan terakhir disemprot dengan suspensi spora 2. Hari ke-4, bibit sengon disemprot lagi dengan suspensi spora 3. Hari ke-7, bibit sengon disemprot dengan suspensi spora Selanjutnya bibit sengon yang telah diinokulasi diamati seminggu sekali dengan memberi nilai skor sesuai gejala yang muncul dengan ketentuan sebagai berikut: Skor Keterangan 0 Tanaman sehat, tidak ada gejala 1 Gejala awal, ada infeksi, pucuk melengkung dan kaku 2 Pucuk melengkung dan kaku, ada garis putih atau coklat muda pada pucuk, tangkai daun dan atau batang 3 Terdapat gall pada tangkai daun, atau pucuk daun 4 Terdapat gall pada pucuk dan atau batang 5 Semai mati, kering 96

5 Pengaruh Abu Vulkanik pada Pertumbuhan, Luas Serangan dan Intensitas Serangan Karat Tumor pada Semai Sengon Siti Husna Nurrohmah, Agus Wahyudi, dan Liliana Baskorowati Skor penyakit karat tumor digunakan untuk menghitung luas serangan dan intensitas serangan. Pengamatan tersebut dilakukan tiap minggu selama sebulan. Perhitungan luas serangan maupun intensitas serangan adalah dengan menggunakan formula sebagai berikut (Chester, 1959): III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pertumbuhan Tanaman 1. Tinggi Semai Sengon Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh abu vulkanik terhadap beberapa aspek pertumbuhan. Perlakuan abu vulkanik menggunakan beberapa perbandingan abu vulkanik dan media tanam yaitu 0:4 (M1), 1:3 (M2), 1:1 (M3), 3:1 (M4) dan 4:0 (M5). Pertambahan tinggi semai sengon selama Keterangan : LS IS n N = Luas serangan = Intensitas serangan = Jumlah semai yang terinfeksi = Jumlah semai dalam tiap ulangan z1, z2,..., zx = Jumlah skor Z = Skor maksimal 12 minggu pada berbagai konsentrasi abu vulkanik dapat dilihat pada Gambar 1. Data hasil pengukuran tinggi, jumlah daun dan kadar klorofil dianalisis menggunakan ANOVA (Analysis of Gambar 1. Pertambahan tinggi semai sengon pada berbagai konsentrasi abu vulkanik selama 12 minggu [ (M1 (0:4), M2 (1:3), M3 (1:1), M4 (3;1) dan M5 (4:0)] Varians), maka dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan s Multiple Range Test) dengan tingkat kepercayaan 95% untuk mengetahui perbedaan diantara perlakuan (Gomes, 1984). Gambar 1 menunjukkan hasil pengamatan di persemaian selama 12 minggu yaitu adanya variasi pertumbuhan tinggi pada konsentrasi abu vulkanik yang berbedabeda. Secara umum pola pertumbuhan pada berbagai konsentrasi abu vulkanik menunjukkan kenaikan secara perlahan pada minggu ke-1 sampai minggu ke-10, dengan 97

6 Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Vol. 8 No. 2, September 2014, kenaikan tinggi yang agak tajam pada minggu ke-11 sampai minggu ke-12. Tanaman sengon yang tidak diberi abu vulkanik (M1) memberikan hasil pertumbuhan tinggi terbesar dengan pertambahan tinggi sebesar 10,42 cm, sedangkan sengon yang diberi abu vulkanik dengan perbandingan 1:3 (M2), 1:1(M3); 3:1(M4) dan 4:0 (M5) menunjukkan pertambahan tinggi lebih rendah dibandingkan kontrol (M1). Hasil rerata pertambahan tinggi dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Rerata pertambahan tinggi semai sengon dengan perlakuan abu vulkanik pada minggu ke-12 pada uji DMRT, n=10 Perlakuan media Tinggi awal semai M1 7,03 Tinggi akhir semai 17,45 Pertambahan tinggi semai 10,42 ± 2,38 a M2 7,31 16,12 8,81 ± 2,42 bc M3 6,82 14,61 7,79 ± 3,16 b M4 6,88 15,01 8,13 ± 3,23 bc M5 6,08 9,38 3,30 ± 2,02 a Keterangan: angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak ada beda nyata antar perlakuan [(M1 (0:4), M2 (1:3), M3 (1:1), M4 (3;1) dan M5 (4:0)] Hasil analisis menunjukkan semai sengon yang tidak diberi abu vulkanik tumbuh paling cepat dibandingkan semai yang diberi abu vulkanik, bahkan pemberian abu vulkanik 100 persen (M5) menunjukkan pertumbuhan semai paling lambat. Tanaman memerlukan unsur hara dalam proses pertumbuhannya. Salah satu unsur hara yang diperlukan oleh tanaman adalah unsur nitrogen yang merupakan bahan dasar struktural lamela tengah, dinding sel primer, membran plasma. Selain itu unsur Nitrogen diperlukan sebagai molekul fungsional dimana keberadaan molekul ini dapat memacu pertumbuhan tanaman (Rukminah, 2010). Pertumbuhan tanaman sengon yang lambat terjadi disebabkan nitrogen pada bibit tanaman sengon yang diberi perlakuan abu vulkanik tidak berada dalam bentuk yang dapat diserap oleh tanaman. Menurut Rukminah (2010) pengaruh yang tidak nyata dari perlakuan abu vulkanik dapat terjadi karena unsur-unsur hara termasuk Nitrogen yang terdapat di dalam tanah tidak terlepas dari proses imobilisasi. Oleh karenanya, untuk menjadi unsur hara yang tersedia bagi tanaman memerlukan waktu yang cukup lama. Konsentrasi abu vulkanik yang terlalu banyak menyebabkan media tanam menjadi keras dan kurang baik untuk menyangga air, sehingga air tersebut tidak bisa masuk ke dasar pot dan akar tanaman tidak dapat menyerapnya. Jika air sebagai pelarut jumlahnya sedikit maka unsur Nitrogen berada dalam bentuk yang tidak larut, akibatnya tanaman tidak dapat menyerap 98

7 Pengaruh Abu Vulkanik pada Pertumbuhan, Luas Serangan dan Intensitas Serangan Karat Tumor pada Semai Sengon Siti Husna Nurrohmah, Agus Wahyudi, dan Liliana Baskorowati dengan baik dan dapat menyebabkan pertumbuhan tinggi tanaman terhambat (Salisbury dan Ross, 1995). 2. Jumlah Daun vulkanik 100 % (M5). Hasil uji DMRT pada taraf kepercayaan 95 % juga menunjukkan hasil yang berbeda nyata antara perlakuan dengan kontrol (tabel 2). Pertumbuhan juga dapat dilihat dari pertambahan jumlah daun. Perlakuan abu vulkanik juga menunjukkan perbedaan pada pertambahan jumlah daun. Hasil pertambahan jumlah daun pada semai sengon dengan berbagai konsentrasi abu vulkanik ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar 2 menunjukkan peningkatan jumlah daun tertinggi terjadi pada semai sengon yang diberi abu vulkanik dengan konsentrasi rendah yaitu M2, M3 dan M4 sedangkan semai sengon yang tidak diberi abu vulkanik (M1) menunjukkan penambahan jumlah daun yang lebih rendah. Namun pertambahan jumlah daun terendah terjadi pada semai sengon yang diberi media abu Gambar 2. Rerata pertambahan jumlah daun semai tanaman sengon setelah perlakuan abu vulkanik selama 12 minggu [ (M1 (0:4), M2 (1:3), M3 (1:1), M4 (3:1) dan M5(4:0)]. Hal ini terjadi kemungkinan karena semai tanpa abu vulkanik tidak memiliki cukup unsur hara sehingga pertumbuhannya lebih lambat. Namun demikian secara umum terjadi penurunan pertumbuhan dengan meningkatnya konsentrasi abu vulkanik dari M2 hingga M5. Tabel 2. Rerata pertambahan jumlah daun semai sengon setelah perlakuan abu vulkanik sampai pada minggu ke-12 pada uji DMRT, n=10 Perlakuan media Jumlah awal daun Jumlah akhir daun Pertambahan jumlah daun M1 16,5 51,1 34,6 ± 10,88 b M2 16,5 63,4 46,9 ± 11,79 c M3 16,1 56,8 40,7 ± 15,23 bc M4 15,8 53,8 38,0 ± 12,15 bc M5 10,2 33,2 23,0 ± 9,91 a Keterangan: angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak ada beda nyata antar perlakuan [(M1 (0:4), M2 (1:3), M3 (1:1), M4 (3:1) dan M5(4:0)] 99

8 Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Vol. 8 No. 2, September 2014, Kadar klorofil Kadar klorofil juga dapat dijadikan sebagai parameter pertumbuhan tanaman. Semakin tinggi kadar klorofil maka proses fotosintesis akan berlangsung lebih optimal. Kadar klorofil yang diukur meliputi klorofil a, b dan klorofil total. Adapun kadar klorofil semai sengon pada berbagai konsentrasi abu vulkanik dapat dilihat pada Gambar 3. Berdasarkan gambar 3 dapat dilihat bahwa pemberian abu vulkanik mempengaruhi kadar klorofil tanaman sengon. Pada sengon dengan pemberian abu vulkanik menunjukkan penurunan kadar klorofil dengan semakin meningkatnya konsentrasi abu vulkanik. Namun pengecualian terjadi pada semai sengon tanpa abu vulkanik (M1) yang menunjukkan kadar klorofil lebih rendah dari M2 dan M3. klorofil total sebesar 1,05; 0,58 dan 1,63 merupakan kadar terendah dibanding kadar klorofil pada daun tanaman sengon yang diberi perlakuan abu vulkanik dengan konsentrasi lebih rendah. Klorofil merupakan senyawa pigmen yang berfungsi menyeleksi panjang gelombang cahaya yang digunakan energinya dalam proses fotosintesis. Daun juga mempunyai pigmen lain seperti karoten (berwarna jingga), xantofil (berwarna kuning), dan antosianin (berwarna merah, biru, atau ungu) tergantung derajat keasaman (Nugroho dkk., 2007). Proses pembentukan klorofil memerlukan unsur nitrogen di dalam tanah. Tanaman yang kekurangan unsur nitrogen akan menunjukkan gejala klorosis pada daun. Dalam prosesnya, tanaman tidak dapat menggunakan Nitrogen secara langsung tetapi harus difiksasi terlebih dahulu oleh bakteri Rhizobium Sp. Nitrogen difiksasi menjadi Ammonia (NH 3 ) supaya dapat digunakan dalam proses pembentukan Gambar 3. Rerata kadar klorofil semai tanaman sengon setelah perlakuan abu vulkanik selama 12 minggu [(M1 (0:4), M2 (1:3), M3 (1:1), M4 (3:1) dan M5(4:0)]. Pada konsentrasi abu vulkanik tertinggi (M5) kadar klorofil a, b maupun klorofil daun (Hendriyani dkk., 2009). Pemberian abu vulkanik dalam konsentrasi tinggi menghambat proses pertumbuhan. Semakin tinggi kadar abu vulkanik dalam media diikuti dengan menurunnya pertumbuhan baik tinggi, jumlah daun maupun kadar klorofil. Menurut Wahyuni dkk. (2012), abu vulkanik 100

9 Pengaruh Abu Vulkanik pada Pertumbuhan, Luas Serangan dan Intensitas Serangan Karat Tumor pada Semai Sengon Siti Husna Nurrohmah, Agus Wahyudi, dan Liliana Baskorowati mengandung unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman baik unsur mayor maupun unsur minor. Unsur mayor meliputi unsur Al, Si, Cu dan Fe sedangkan unsur minor meliputi unsur I, Mg, Mn, P, S dan Ti. Didalam abu vulkanik ditemukan unsur K dan P dengan kadar yang cukup sebagai unsur hara. Dengan adanya unsur-unsur tersebut, abu vulkanik turut memberi konstribusi pada kesuburan tanah (Hermawati, 2011). Dengan melihat kandungan abu vulkanik yang kaya dengan unsur yang dibutuhkan oleh tanaman, maka semestinya pemberian abu vulkanik dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Namun hasil penelitian yang dilakukan ternyata justru menunjukkan hasil sebaliknya. Tanaman sengon yang diberi abu vulkanik konsentrasi lebih tinggi ternyata menunjukkan pertumbuhan yang lebih lambat. Menurut penelitian Wahyuni dkk. (2012), kadar sulfur berkolerasi dengan Ph yang cenderung asam sehingga dapat menurunkan kesuburan tanah. Pada umumnya konsentrasi nutrisi yang terlalu tinggi dapat menyebabkan respon fisiologi pada tanaman seperti halnya respon terhadap salinitas yaitu terjadinya penurunan pertumbuhan, jumlah daun yang lebih sedikit dan tampilan tanaman yang pendek (Kang dkk., 2011). Konsentrasi nutrisi yang tinggi dapat menurunkan kecepatan transpirasi, hantaran stomata (stomata conductance) dan evapotranspirasi. Menurut Maggio dkk. (2007) penurunan pertumbuhan tanaman berkaitan dengan penurunan hantaran stomata (stomata conductance). Oleh karena itu kedepannya perlu dilakukan penelitian untuk memanfaatkan abu vulkanik secara optimal, dengan mencari kisaran konsentrasi abu vulkanik yang tepat untuk pertumbuhan tanaman atau dengan memberikan perlakuan tertentu pada abu vulkanik sebelum digunakan pada tanaman misalnya dengan mencampur abu vulkanik dengan campuran media lain. B. Luas serangan dan Intensitas Serangan Penyakit Semai sengon yang tidak diinokulasi jamur U. tepperianum dengan perlakuan abu vulkanik menunjukkan nilai luas serangan dan intensitas serangan karat tumor sebesar 0%. Semai sengon yang diinokulasi menunjukkan adanya gejala serangan karat tumor dengan nilai luas serangan dan intensitas serangan yang bervariasi, seperti pada Gambar 4 dan Gambar 5. Gambar 4. Luas serangan karat tumor pada semai sengon pada berbagai konsentrasi abu vulkanik [(M1 (0:4), M2 (1:3), M3 (1:1), M4 (3:1) dan M5(4:0)]. Gambar 5. Intensitas serangan karat tumor pada semai sengon pada berbagai konsentrasi abu vulkanik [(M1 (0:4), M2 (1:3), M3 (1:1), M4 (3:1) dan M5(4:0)]. 101

10 Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Vol. 8 No. 2, September 2014, Pada gambar 4 nampak bahwa semai sengon yang telah diinokulasi sampai minggu kedua pada semua perlakuan belum menunjukkan gejala serangan jamur U. tepperianum. Gejala baru muncul pada minggu ke-3 dan minggu ke-4 pada semai sengon yang diberi perlakuan M2, M3 dan M5 dengan luas serangan masing-masing sebesar 40%, 20% dan 80% sedangkan semai sengon yang diberi perlakuan abu vulkanik M1 dan M4 tidak menunjukkan gejala terserang karat tumor. Intensitas serangan yang ditunjukkan oleh sengon yang terserang cukup rendah dengan nilai intensitas serangan sampai minggu ke-3 adalah sebesar 8%, 4% dan 16 % sedangkan pada minggu ke-4 terjadi kenaikan serangan dengan nilai intensitas serangan 16%, 4% dan 24%. Berdasarkan tabel status luas serangan dan intensitas serangan penyakit karat tumor pada sengon (Rahayu, 2010), nilai intensitas serangan dikategorikan masih rendah karena dibawah 25%. Tanaman sengon yang terserang menunjukkan gejala awal saja, yaitu tampak adanya garis putih seperti tampak pada Gambar 7A. Tanaman yang terserang adalah semai sengon yang diberi pelakuan abu vulkanik M2, M3 dan M5. Pada penelitian ini, berdasarkan data luas serangan dan intensitas serangan tersebut tidak tampak adanya korelasi peningkatan serangan penyakit karat tumor dengan meningkatnya konsentrasi abu vulkanik ataupun sebaliknya. Pada pertumbuhan yang optimal tumbuhan memiliki penampakan yang lebih bagus tampak sehat, daunnya hijau dan segar seperti tampak pada Gambar 7B. Namun terlihat bahwa tanaman yang tidak menunjukkan gejala serangan penyakit karat tumor adalah semai yang mendapat perlakuan M1 dan M4. Semai M1 memiliki pertumbuhan tinggi yang lebih bagus dibanding semai lainnya meskipun tanaman sengon M4 menunjukkan pertumbuhan yang lebih rendah dari M2 dan M3. Semai sengon M1 dan M4 memiliki daya tahan yang lebih dibanding semai lainnya karena terjadinya penyakit dipengaruhi oleh inang, patogen dan lingkungan. Tanaman yang memiliki ketahanan terhadap suatu penyakit bisa memberikan respon lebih tahan terhadap serangan penyakit dari pada tanaman yang rentan. Penyakit dapat terjadi karena adanya interaksi inang, patogen dan lingkungan. Inang yang rentan, patogen yang virulen dan kondisi lingkungan yang menguntungkan akan menyebabkan penyakit berkembang 102

11 Pengaruh Abu Vulkanik pada Pertumbuhan, Luas Serangan dan Intensitas Serangan Karat Tumor pada Semai Sengon Siti Husna Nurrohmah, Agus Wahyudi, dan Liliana Baskorowati (Widyastuti, 2005). Meskipun tanaman sengon yang digunakan berasal dari Papua bukan berarti tidak terserang penyakit karat tumor, namun demikian penelitian sebelumnya (Charomaeni dan Ismail, 2008; Rahayu dkk., 2010; Baskorowati dkk., 2012) mengindikasikan bahwa sengon dari Papua terutama dari Wamena lebih toleran dibanding tanaman sengon provenan lainnya terutama provenan Jawa. Menurut Agrios (1996) toleransi merupakan kemampuan tanaman untuk menghasilkan tanaman yang sehat meskipun tanaman tersebut telah Tanaman yang toleran dapat menghasilkan tanaman yang baik meskipun terserang patogen tetapi akan lebih baik jika tidak terinfeksi. Menurut Rahayu (2008), pada umumnya tanaman sengon yang tidak terserang karat tumor adalah tanaman yang memiliki kenampakan kokoh dan kuat meskipun tidak selalu demikian. Serangan karat tumor pada tanaman yang kokoh akan berdampak lebih kecil dibanding serangan pada tanaman yang mempunyai kenampakan lemah. terinfeksi patogen. Tanaman yang toleran dapat terinfeksi oleh patogen tetapi tetap hidup dan memperlihatkan sedikit kerusakan atau tidak menunjukkan gejala sama sekali. A B Gambar 6. (A) Gejala serangan karat tumor pada semai sengon berupa garis putih yang memanjang, dan (B) semai sengon sehat yang tidak terserang karat tumor 103

12 Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Vol. 8 No. 2, September 2014, Tanaman sengon yang terserang menunjukkan gejala bervariasi tergantung respon inang terhadap patogen. Pada semai yang diinokulasi gejala yang nampak adalah munculnya garis putih samar-samar dan baru nampak pada minggu ke-3. Menurut Rahayu dkk. (2010) gejala umum yang muncul pada semai yang terinfeksi jamur karat tumor adalah daun mengeriting, melengkung tidak berkembang dengan normal, daun terasa kaku, mudah rontok, pertumbuhan lambat, kadang muncul garis putih memanjang yang biasanya akan berkembang adanya bercak coklat, bagian ini biasanya akan berkembang menjadi tumor. Karat tumor disebabkan oleh jamur U. tepperianum, pada kondisi yang sesuai dan lingkungan yang menguntungkan teliospora berkecambah membentuk basidiospora setelah 10 jam inokulasi dan 6 jam kemudian, membentuk buluh penetrasi (penetatrion peg) yang menembus lapisan epidermis atau masuk melalui lubang tanaman seperti stomata dan lentisel, kemudian membentuk hifa baik didalam maupun diantara sel-sel epidermis, xylem, floem. Tumor terbentuk disebabkan oleh hormon yang dihasilkan jamur karat tumor yang mengakibatkan terjadinya hyperplasia sehingga merangsang pembentukan sel yang berlebihan baik ukuran dan jumlahnya. Tanaman sengon di Pulau Jawa menurut beberapa hasil penelitian memiliki keragaman genetik rendah sehingga berpotensi menjadikan tanaman rentan terhadap serangan penyakit (Seido dan Widyatmoko, 1993; Suharyanto dkk., 2002). Ketahanan tanaman sengon terhadap serangan karat tumor bervariasi, hasil penelitian menunjukkan provenan yang berasal dari Wamena yaitu Siba Hubikosi dan Elaigama Hubikosi tergolong lebih toleran terhadap serangan karat tumor karena memiliki luas serangan dan intensitas serangan lebih rendah dibanding dari ras lahan Jawa yakni Candiroto, Kediri dan Wonosobo (Baskorowati dan Nurrohmah, 2011). Pada penelitian yang dilakukan, semai sengon yang diinokulasi hanya menunjukkan gejala adanya garis putih belum sampai terbentuk gall. Hal ini dipengaruhi virulensi patogen, respon inang dan kondisi lingkungan. Patogen yang virulen dapat menimbulkan serangan penyakit yang tinggi. Respon inang terhadap serangan patogen tergantung dari ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit. Tanaman yang tahan akan memberikan respon gejala 104

13 Pengaruh Abu Vulkanik pada Pertumbuhan, Luas Serangan dan Intensitas Serangan Karat Tumor pada Semai Sengon Siti Husna Nurrohmah, Agus Wahyudi, dan Liliana Baskorowati terinfeksi ringan atau tidak terinfeksi sama sekali, sedangkan tanaman yang rentan akan menunjukkan gejala serangan yang parah (L.V Crowder, 2006). Faktor lingkungan yang memengaruhi perkembangan karat tumor adalah kelembaban, kabut, kecepatan angin, intensitas sinar matahari, ketinggian dan kelerengan. Kabut dan kelembaban tinggi mendukung perkembangan jamur karat pemberian abu vulkanik konsentrasi tinggi yang menunjukkan pertumbuhan terhambat, ternyata memiliki tingkat serangan penyakit karat tumor lebih tinggi dan sebaliknya tanaman sengon dengan pertumbuhan yang lebih tinggi, serangan penyakit karat tumor juga menunjukkan luas dan intensitas serangan lebih rendah. tumor, kabut dapat memacu perkecambahan teliospora menjadi basidiospora (Rahayu, 2010). IV. KESIMPULAN DAN SARAN 1. Pada umumnya tanaman sengon yang diberi perlakuan abu vulkanik menunjukkan pertumbuhan yang terhambat. Sengon yang diberi perlakuan abu vulkanik dengan konsentrasi 3:1 (M2) 1:1 (M3), 3:1 (M4) dan 4:0 (M5) menunjukkan pola pertumbuhan yang menurun dengan meningkatnya konsentrasi abu vulkanik. 2. Luas serangan karat tumor pada semai sengon yang diinokulasi adalah berkisar 0-80% dan intensitas serangan berkisar 0-24 %. Abu vulkanik tidak berkorelasi secara langsung dengan tingkat serangan penyakit. Tanaman sengon dengan UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada mahasiswa biologi UGM yang telah membantu penelitian abu vulkanik. Kami juga mengucapkan terima kasih kepada tim sengon Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan baik peneliti maupun teknisi terutama pada Bapak Sukijan, Bapak Heri, dan Ibu Alin Maryanti. DAFTAR PUSTAKA Agrios, G.N Ilmu Penyakit Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Baskorowati, L. dan Nurrohmah, S. H Variasi Ketahanan Terhadap Penyakit Karat Tumor Pada Sengon Tingkat Semai. Jurnal Pemuliaan Tanaman HutanVol. 5 No. 3, hal Baskorowati, L., Susanto M. dan Charomaeni, M., Genetic Variability in Resistance of Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & Grimes to Gall Rust Disease.Journal of Forestry Reserach, Vol. 9 No. 1, Page 1-9. Ministry of Forestry, Forestry 105

14 Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Vol. 8 No. 2, September 2014, Research and Development Agency, Jakarta, Indonesia. Charomaini M dan Ismail B., Indikasi awal ketahanan sengon (Falcataria moluccana) provenan Papua terhadap jamur Urromycladium tepperianum penyebab penyakit karat tumor (Gall rust). Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan Vol. 2 No. 2, hal 1-9. Chester, K.S.,1959. How Sick is the Plant. J.G.H. Horsfall and A. Diamonds eds., Plant Pathology vol : 1. Academic Press, Inc, New York. Crowder, L.V Genetika Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University. Gomes. A. K dan A. A. Gomes Statistical Procedural for Agricultural Research. John Wiley & Sons, Inc. New York. Harborne, J. B Metode Fitokimia: Penuntun Cara Modern Menganalisis Tanaman. Edisi ke-2. Penerbit ITB. Bandung. Hal Hendriyani, I. S. Setiari, dan Nintiya Kandungan Klorofil Dan Pertumbuhan Kacang Panjang (Vigna Sinensis) Pada Tingkat Penyediaan Tingkat Air yang Berbeda. J. Sains & Mat. Vol. 17. No. 3. Hal Hermawati, N., Handayani, N., Sunardi and Sardjono, Y Aplikasi Tenaga Nuklir untuk Penentuan Kandungan Unsur Abu Vulkanik Gunung Merapi Pasca Erupsi 2010 dengan Metode Analisis Aktivasi Neutron Cepat (AANC). Prosiding Seminar Nasional ke-17 Teknologi dan keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir, Yogyakarta 1 Oktober Indresputra, F., Rahayu, S. And Widiyatno Effect of pyroclastic cloud from Merapi volcano to the survival of Uromycladium tepperianum on Falcataria moluccana in Yogyakarta. The 3rd International Conference on Sustainable Future for Human Security SUSTAIN Procedia Environmental Sciences 17 ( 2013 ) Kang,Y.I,, Park, J. M., Kim, S. H. Kang, N. J, Park, K, S. Lee, S. Y, jeong, B. R Effect of Root Zone PH and Nutrient Concentration on The Growth and Nutrient Uptake of Tomato Seedlings. Journal of Plant Nutrition, 34: Maggio, A., G. Raimondi, A. Martino, and S. De Pascale Salt stress response in tomato beyond the salinity tolerance threshold. Environmental and Experimental Botany 59: Maspary Efek abu vulkanik terhadap pertumbuhan tanaman. paryos ml/ efek abu vulkanik. Diakses pada tanggal 14 Februari Permono, A. J Pengaruh Variasi Konsentrasi Abu Vulkanik Berdasarkan Kualitas Pertumbuhan Ditinjau dari Kajian Fisiologi. UGM. Jogjakarta. Rahayu, S Penyakit Karat Tumor Pada Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & J.W. Grimes). Makalah Workshop Penanggulangan Serangan Karat Puru pada Tanaman Sengon, Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan, Yogyakarta. Prasad, P Plant Physiology and Biochemistry. Photosynthesis and Transport of Organic Substances. Plant Physiology Research Centre (HAPPRC). Srinagar. Pp Rahayu, S Penyakit Karat Tumor Pada Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & J.W. Grimes). Makalah Workshop Penanggulangan Serangan Karat Puru pada Tanaman Sengon, Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan, Yogyakarta. Rahayu, S., Lee, S., S and Noor Aini, A. S Uromycladium tepperianum, The gall Rust Fungus From Falcataria moluccana in Malaysia and Indonesia. Mycoscience. Pp

15 Pengaruh Abu Vulkanik pada Pertumbuhan, Luas Serangan dan Intensitas Serangan Karat Tumor pada Semai Sengon Siti Husna Nurrohmah, Agus Wahyudi, dan Liliana Baskorowati Rahayu, S Pelatian Penyakit Karat Tumor pada Sengon dan Pengelolaannya. Yogyakarta: Fakultas Kehutanan UGM. Rukminah Peranan Unsur Nitrogen Bagi Tanaman Budidaya. Fakultas Pertanian. Universitas Muria. Kudus. Jawa tengah. Vol. 24 Salisbury, F. B. and Ross, C.W Plant Physiology. Worth Publishers. California. Pp Seido, K and Widyatmoko, A.Y.P.B.C Genetic Variation at Four Allozyme Loci in Paraserianthes falcataria at Wamena in Irian Jaya. Forest Tree Improvement Project Technical Report. Yogyakarta. Sudaryo dan Sutjipto Identifikasi dan Penentuan Logam Pada Tanah Vulkanik di Daerah Cangkringan Kabupaten Sleman Dengan Metode Analisis Aktivasi Neutron Cepat. Jurnal Seminar Nasional Vol : Suharyanto, Rimbawanto, A. and Isoda, K Genetic Diversity and Relationship Analysis on Paraserianthes falcataria Revealed by RAPD Marker. In A. Rimbawanto and M. Susanto (eds.). Proceedings International Seminar Advances in Genetic Improvement of Tropical Tree Species. Centre for Forest Biotechnology and Tree Improvement. Yogyakarta. Indonesia. Susanto, Effendi, H. dan Maryanti, A Petunjuk Teknis Pembangunan Kebun Benih Semai Falcataria moluccana (Sengon). Balai Besar penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Triwaluyo, T.H., dan I. Anggraeni Hama dan Penyakit Hutan. Diktat Standar Diklat Wirawana (Forest Ranger). Pusdiklat Kehutanan dan Perkebunan Bogor. Wahyuni, E.T, Triyono, S dan Suherman, M Penentuan Komposisi Kimia Abu Vulkanik dari Erupsi Gunung Merapi. Widyastuti, S.M, Sumardi dan Harjono Patologi Hutan. Gadjah Mada University Press. Wilson, T., G. Kaye, C. Stewart dan J. Cole Impacts of the 2006 Eruption of Merapi Volcano, Indonesia, on Agriculture and Infrastructure. GNS Science Report Pp