Kolonisasi mikoriza Glomus dalam Spora tunggal dan propagul terhadap pertumbuhan bibit mente (Anacardium occidentale L.

Transkripsi

1

2

3 Kolonisasi mikoriza Glomus dalam Spora tunggal dan propagul terhadap pertumbuhan bibit mente (Anacardium occidentale L.) di rumah kaca Meitini W. Proborini 1, Made Sudana 2, Wayan Suarna 3, N. P. Ristiati 4 1.Mahasiswa S3 Pertanian Unud, 2. Pertanian Unud, 3. Peternakan Unud, 4. Undiksa Singaraja Abstrak Penelitian skala laboratorium dan rumah kaca tentang pengaruh inokulasi kombinasi spora Glomus sp dan propagul terhadap pertumbuhan bibit mente (jumlah daun dan tinggi tanaman), persen kolonisasi, dan serapan P pada jaringan tanaman. telah dilakukan di laboratorium rumah kaca Faperta Unud dan dilanjutkan di laboratorium Mikologi Jurusan biologi FMIPA Unud. Penelitian dilakukan sampai tanaman berumur 90 hari (3 bulan) Hasil penelitian menunjukkan bahwa inokulasi spora tunggal Glomus sp dan campuran propagul menghasilkan pengaruh yang lebih baik dari kontrol terhadap pertumbuhan tanaman mente (tinggi tanaman dan jumlah daun), berat kering, dan serapan P pada jaringan tanaman. Persen kolonisasi CMA pada akar antara %. Pemberian Glomus sebagai spora tunggal lebih efektif digunakan untuk pembibitan mente dibanding campuran propagul Glomus. Kata kunci: Glomus sp, CMA, Kawasan kering, tanaman mente Bali I.PENDAHULUAN Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) termasuk dalam divisi Zygomycota, famili Endogonaceae dengan genera terdiri dari Glomus, Entrophospora, Acaulospora, Archaeospora, Paraglomus, Gigaspora dan Scutellospora (Morton, 1990 ; Brundett, 2008). Spora bergerminasi dan tumbuh menjadi hifa mengkolonisasi kortek akar inang,sedangkan cabang hifa yang lain tersebar dalam tanah atau membentuk chlamydospores (Morton, 1990). Menurut Hapsoh (2008), lebih dari 80% tanaman berpembuluh dapat bersimbiosis dengan CMA, selanjutnya Smith et.al (2010) mengemukakan bahwa CMA mampu hidup pada sebagian besar ekosistem alam dan pertanian dan memiliki peranan yang penting dalam pertumbuhan, kesehatan dan produktivitas tanaman, hal ini disebabkan karena CMA sangat membantu dalam absorbsi unsur P. N dan K. terutama pada tanah dikawasan marginal yang miskin akar hara atau nutrien. Cendawan Endomikoriza Arbuskula (CMA) merupakan mikroorganisme yang bersifat simbion obligat/simbiosis mutualistik karena tanpa tanaman inang (asimbiotik) hifa cendawan

4 tersebut hanya mampu bertahan hidup dalam waktu hari karena dari inang eksudat akar diperlukan oleh cendawan tersebut untuk mempercepat pecahnya tabung perkecambahan dan sumber karbon untuk kelangsungan hidup mikoriza (Smith et al., 2010) Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) akhir akhir ini mendapat perhatian dari para ahli lingkungan dan biologis untuk dikembangkan sebagai pupuk hayati. Pemanfaatan cendawan ini dapat meningkatkan pertumbuhan, kualitas dan produktivitas tanaman terutama yang tumbuh pada daerah marginal baik tanaman semusim atau perennial (Proborini, 2011-upublished data; Brundrett et.al. 2008). Salah satu aplikasi penggunaan spora dari cendawan endomikoriza dapat digunakan tanaman perennial, seperti tanaman mete (A. occidentale L). Pada akar tanaman mente (A. occidentale L.) dapat terkolonisasi dengan beberapa jenis CMA seperti Glomus, Gigaspora dan Acaulospora (Proborini, 2011-unpublished data). Penelitian dengan menggunakan spora dan atau campuran propagul jenis-jenis CMA indigenus sebagai pupuk hayati belum banyak dilakukan sehingga penelitian ini diaplikasikan untuk menguji kemampuan spora Glomus sebagai spora tunggal atau campuran propagul pada pembibitan mente skala rumah kaca. Salah satu kawasan kering di pulau Bali adalah skecamatan Kubu yang memiliki tekstur tanah berpasir. Salah satu tanaman yang dikembangkan di wilayah tersebut adalah tanaman mente (Anacardiun accidentale L). Salah satu hambatan yang dihadapai petani jambu mente di kawasan tersebut adalah rendahnya persentase kemampuan hidup bibit Mente. Berdasarkan kemampuan CMA yang dapat berasosiasi dengan tanaman di daerah kering/marginal, peneliti mencoba pengaruh inokulan spora Glomus sp pada pembibitan mente skala rumah kaca II. METODOLOGI PENELITIAN Penelitian ini dilaksanakan di rumah kaca Fakultas pertanian Unud serta Laboratorium Mikologi Jurusan Biologi Unud. Waktu penelitian yaitu pada bulan November 2011 sampai Januari Gelondong mente (Anacardium occidentale L) yang digunakan diperoleh dari Dinas.Perkebunan Propinsi Bali. Inokulum CMA Glomus sp yang digunakan adalah hasil eksplorasi dari tanah perkebunan mente di desa Sukadana, Kecamatan Kubu Kabupaten Karangasem, Bali

5 Media tanam berupa tanah-pasir yang diambil dari Perkebunan mente di desa Sukadana Kecamatan Kubu Karang Asem Bali. Tiap polibeg diisi tanah sebanyak 2 kg dan disterilkan menggunakan drum pada suhu C selama tiga jam. Perlakuan inokulum yang di coba adalah empat kombinasi propagul spora Glomus sp dan kontrol (tanpa inokulan). Jumlah spora yang digunakan untuk masing-masing kombinasi adalah 50 butir. Level kombinasi propagul CMA(hifa+potongan akar jagung) adalah 0,(spora tunggal), 12, 5 gr, 25 gr dan 37.5 gr. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 ulangan sehingga diperoleh 25 unit percobaan. Masing-masing unit percobaan terdiri dari 3 polybeg sehingga total unit percobaan adalah 75 (5 X 5 X3). Pemeliharaan tanaman dilakukan dengan penyiraman setiap dua hari sekali, pembersihan gulma, dan pengendalian serangga pengganggu secara manual sampai dengan umur tanaman 90 hari. Parameter yang diamati adalah pertumbuhan tanaman, serapan P dan persen kolonisasi CMA Glomus sp pada akar, Pertumbuhan tanaman Pertumbuhan tanaman yang diamati adalah jumlah daun, tinggi tanaman, berat kering brangkasan (berat kering tanaman tanpa akar) dan berat kering total. Tinggi bibit dan jumlah daun dihitung pada hari ke 30, 45, 60, 75 dan 90 setelah inokulasi. Pengukuran berat kering dilakukan pada tanaman yang dipanen setelah berumur 90 hari. Bagian tanaman (akar, batang dan daun) masing-masing dikeringkan dalam oven bersuhu 60º C sampai diperoleh bobot konstan (± 4 hari). Serapan P Analisis unsur hara P pada jaringan tanaman dilaksanakan di Laboratorium Analitik Unud. Metode yang digunakan adalah metode vanadomolybdate-yellow. Persen Kolonisasi akar Pengamatan persentase kolonisasi dilakukan pada akar sekunder tanaman umur 90 hari setelah inokulasi (paska pemanenan) dengan menggunakan metode Koske dan Gemma (1989) dengan modifikasi. Akar dicuci dengan air lalu dipotong-potong sepanjang satu sentimeter. Contoh akar diwarnai dengan biru tripan. Pemeriksaan dilakukan terhadap 30 potong akar

6 menggunakan mikroskop cahaya perbesaran kali. Persentasi kolonisasi CMA dihitung dengan rumus: Total akar ber CMA CMA (%) = x100% Total akar yang diamati III. HASIL DAN PEMBAHASAN A.HASIL Jumlah daun Hasil pengukuran jumlah daun hari ke 30, 45, 60, 75 dan 90 ditampilkan pada grafik 1. Secara keseluruhan hasil penelitrian menunjukkan bahwa Meskipun secara statistic tidak ada perbedaan nyata antar perlakuan (P= 0.350), pemberian inokulan Glomus sp menghasilkan ratarata jumlah daun yang lebih baik dari kontrol (tanpa inokulan). Uji komparasi antar perlakuan menunjukkan bahwa inokulasai Glomus sp tanpa propagul (Glo-0) menghasilkan pengaruh yang paling baik. Jumlah rata-rata daun Hari Pengamatan Grafik 1. Jumlah rata-rata daun pada hari ke Kontrol Glo-0 Glo-12.5 Glo-25 Glo-37.5 Tinggi Tanaman Hasil pengukuran tinggi tanaman hari ke 30, 45, 60, 75 dan 90 ditampilkan pada grafik 2. Secara keseluruhan hasil penelitrian menunjukkan bahwa meskipun secara statistik tidak ada perbedaan nyata antar perlakuan (P= 0.310), pemberian inokulan Glomus sp menghasilkan rata-

7 rata tinggi tanaman lebih baik dari kontrol (tanpa inokulan). Uji komparasi antar perlakuan menunjukkan bahwa inokulasai Glomus sp tanpa propagul (Glo-0) menghasilkan pengaruh yang paling baik. Tinggi Tanaman (cm) Grafik 2. Tinggi tanaman pada hari ke Serapan P Pengaruh pemberian inokulan Glomus sp terhadap serapan P menunjukkan bahwa serapan P kontrol lebih kecil dbanding perlakuan ( table 1) Kontrol Glo-0 Glo Hari Pengamatan Persen kolonisasi Inokulasi spora Glomus sp pada bibit mente menyebabkan kolonisasi jamur pada akar mente dengan membentuk hifa internal, arbuskula dan vesikula namun pada kontrol hanya ditemukan hifa internal 1. 67% (table 1) Tabel 1. Serapan P, Persen kolonisasi, berat kering total dan berat kering brangkasan Perlakuan berat kering total (gram) berat kering brangkasan (gram) Serapan P (gram/kg bk) % Kolonisasi Kontrol Glo Glo Glo Glo

8 PEMBAHASAN : % Kolonisasi Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase kolonisasi akar mente yang dinokulasi CMA lebih tinggi dibandingkan dengan control (tanpa inokulasi). Rendahnya kolonisasi pada kontrol dikarenakan media tanam telah disterilisasi terlebih dahulu sehingga dapat mematikan spora CMA yang ada di alam. Hasil ini juga membuktikan bahwa tanaman mente dikawasan penelitian yang tergolong salah satu kawasan kering di Pulau Bali melakukan interaksi dengan CMA untuk meningkatkan survivalshipnya karena CMA membantu tanaman dalam meningkatkan penyerapan unsure hara. CMA juga berperan meningkatlkan toleransi tanaman terhadap penyakit akar, kekeringan dan suhu tanah yang tinggi (Guntoro dkk., 2006). Terjadinya kolonisasi CMA Glomus sp membentuk hifa internal, eksternal dan struktur arbuskula pada akar mente menunjukkan terjadinya simbiosis fungsional pada bibit mente. Semakin tinggi persentase infeksi mengambarkan bahwa semakin banyak spora atau propagul CMA Glomus sp mampu menginfeksi akar mente. Menurut Smith et al. (2010), simbiosis jamur endomikoriza dengan akar tanaman dapat meningkatkan absorbsi nutrient seperti P, N, K, Cu, Mo, Zn. pada tanaman, dilain pihak mikoriza membutuhkan inang untuk mengabsorbsi gula, sehingga dengan adanya kolonisasi tanaman dengan mikoriza, hifa ekternal mikoriza dapat membantu akar tanaman dalam absorbsi unsur hara didalam tanah dan selanjutnya dalam kortek akar hifa mikoriza akan membentuk arbuskula. Smith and Read, (2008) menyatakan bahwa struktur arbuskula merupakan tempat terjadinya transfer nutrisi dua arah antara cendawan dengan inang., Selain itu pada akar tanaman yang terkolonisasi mikoriza meningkatkan aktivitas enzim fosfatase yang membantu mengkatalis hidrolisis kompleks fosfor yang tidak larut dalam tanah (Widiastuti, 2004). Pada penelitian ini tingkat infeksi spora Glomus sp sebagai spora tuggal lebih tinggi dibandingkan campuran spora dan propagul (table 1), Hasil ini berbeda dengan Widiastuti dkk (2002) yang berpendapat sebaliknya. Hal ini kemungkinan terkait dengan ph dan kecepatan perkecambahan spora mikoriza, Menurut Douds et al (2010), spora Glomus sp berkecambah pada ph rendah relative lebih cepat dibanding Gigaspora sehingga akan lebih cepat menginfeksi inangnya

9 Serapan P Pemberian spora Glomus sp baik sebagai spora tunggal maupun campuran propagul secara nyata meningkatkan serapan P pada bibit mente dibandingkan dengan control. Hasil ini relevan dengan hasil persentase kolonisasi akar. Kolonisasi akan membantu meningkatkan penyerapan P oleh tanaman (Smith, 2010). Hifa eksternal mikoriza mampu menjelajah sejumlah besar volume tanah serta memperbaiki difusi P anorganik yang biasanya sangat lambat di tanah jika tidak ada mikoriza (Smith and Read, 1997). Hifa eksternal mikoriza mampu menghasilkan asam organik yang dapat melarutkan P dari bentuk yang tidak tersedia (P-Al, P-Fe, dan P-Ca) menjadi tersedia, dapat melarutkan dan menyerap P yang terjerat dalam struktur tanah. (Smith et al., 2010). Hifa external CMA membantu penyerapan P dari dalam tanah dan mengubahnya menjadi senyawa polifosfat. Senyawa polifosfat kemudian dipindahkan ke dalam hifa internal dan arbskula, di dalam arbuskula dipecah menjadi fosfat organik yang kemudian dilepaskan ke sell tanaman inang. Peningkatan penyerapan P akan meningkatkan salah satunya akan meningkatkan ATP (Simanungkalit, 2003), yang berguna sebagai energi untuk berbagai aktifitas biologis tanaman yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan Hasil penelitian menunjukkan bahwa inokulasi CMA Glomus sp memberi pengaruh yang lebih baik dari kontrol (tanpa inokulasi) terhadap pertumbuhan bibit mente. Inokulasi CMA Glomus sp tanpa propagul (Glo-0) menghasilkan pertumbuhan (jumlah daun, tinggi tanaman ) yang lebih baik dari perlakuan lainnya. Guntoro dkk (2006) mensarikan bahwa CMA berperan membantu tanaman dalam penyerapan unsure hara makro seperti N,P, K dan Mg, Fe, Ca, S. Secara sinergis peningkatan kemampuan penyerapan unsure nutrient tersebut akan meningkatkan jumlah daun sebagaimana penelitian Maryeni dan Hervani (2008) pada tanaman selasih (Ocimum sanctum L) dan kandungan khlorophyll. Sehingga akan meningkatkan akan meningkatkan kemampuan tanaman untuk melakukan fotosintesis. Hal ini juga dikemukakan oleh Hameeda et al. (2007), Chalimah dkk. (2007 dan (Smith et al, 2010) bahwa pemberian spora dan propagul mikoriza akan meningkatkan laju fotosinthesa tanaman sehingga berpengaruh terhadap meningkatnya pertumbuhan tanaman (tinggi tanaman dan jumlah daun) dan serapan P pada jaringan. Selain meningkatkan penyerapan unsure hara dan air dari dalam

10 tanah, CMA juga dapat membantu tanaman meningkatkan menghasilkan hormon pertumbuhan tanaman seperti Auxin dan Giberellin (Maryeni dan Hervani (2008). Berat kering tanaman Pemberian spora dan propagul Glomus mempengaruhi kenaikan bobot akar mente secara significant. Hasil ini relevan dengan laju pertumbuhan pada tanaman bibit mente yang diberi inokulan lebih baik dibandingkan dengan tanpa inokulan (kontrol) karena secara nyata inokulasi CMA meningkatkan pertumbuhan bibit tanaman mente yang lebih baik. Sehingga akan meningkatkan berat kering melalui peningkatan. Hasil ini sesuai dengan penelitian Rosliani dkk (2006) pada tanaman mentimun di tanah masah bahwa inokulasi CMA meningkatkan bobot kering tanaman sebagaimana pemberian fosfat alam dengan dosis yang lebih besar. IV. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Pemberian inokulum Glomus sp. dalam bentuk spora tunggal maupun campuran dapat meningkatkan pertumbuhan bibit mente (A occidentale L) 2. Pemberian inokulan spora Glomus sp sebagai spora tunggal lebih efektif digunakan untuk pembibitan mente dibanding campuran propagul-glomus Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pada skala lapangan untuk pengujian sintasan (survivorship) tanaman mente paska pembibitan yang dikolonisasi mikoriza Glomus Pustaka Brundrett, M., N. Bougher, B. Dell,. T. Grove, & N. Malajczuk working with Mycorrhizas in Forestry and Agriculture. ACIAR Monograph 32. Australian Centre for International Agricultural Research, Canberra Chalimah, S., Muhadiono, L. Aznam, S. Haran, N., Toruan-Mathius Propagation of Gigaspora sp and Acaulospora by pot culture in green house. Biodiversitas. 7(4): Danesh, Y.R.; E.M. Goltapeh; A. Alizadek; A. Varma and K.G. Mukerjii Arbuscular- Mycorrhizal Fungi Associated with Alfalfa Rhizosphere in Iran. American-Eurasian J. Agric. & Environ. Sci. 2(5):

11 Douds Jr., D.D., G. Nagahashi, P.R. Hepperly On-farm production of inoculum of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi and assessment of diluent of compost for inoculum production. Bioresource Technology.10 (1) Guntoro, D,; M.A. Chozin; Budi Tjahjono dan Irdika Mansur Pemanfaatan Cendawan Mikoriza Arbuskula dan Bakteri Azospirillum sp untuk meningkatkan efisiensi pemupukan pada Turfgrass. Bull.Agron.34(1): Hameeda, B., G. Harini, O.P. Rupela and G. Reddy Effect of composts or vermicomposts on sorghum growth and mycorrhizal colonization. African Journal of Biotechnology 6(1): 9 12 Hapsoh, Pemanfaatan Fungi Mikoriza Arbuskula pada Budidaya Kedelai di Lahan Kering. Makalah. Pengukuhan Guru Besar. 14 Juni Kampus USU. Medan. pp 35 Maryeni, R. dan Dini Hervani; Pengaruh Jamur Mikoriza Arbuskula terhadap pertumbuhan tanaman Selasih (Ocium sanctum. L).Jurnal Akta Agrosia 11(1): 7-12 Morton, J. B. and G. L. Benny Revised classification of arbuscular mycorrhizal fungi (Zygomycetes). Mycotaxon. 37 : Musfal Potensi Cendawan Mikoriza Arbuskula untuk Meningkatkan Hasil Tanaman Jagung. Jurnal Litbang Pertanian, 29(4). Proborini,W.P (2011). Eksplorasi Jenis-Jenis Endomikoriza Indigenus Pada Lahan Kering dibali dan Pemanfaatannya Pada Pembibitan Mente (Anacardium Ocidentale L.). Laporan Penelitian Hibah Doktor. (Unpublished data) Rosliani, R. Y. Hilman dan N. Sumarni Pemupukan Fosfat Alam, Pupuk Kandang Domba Dan Inokulasi Cendawan Mikoriza Arbuskula Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman Mentimun Pada Tanah Masam. J. Hort. 16 (1): Simanungkalit, R. D. M Teknologi jamur Mikoriza Arbuskuler: Produksi inokulan dan pengawasan mutunya. Program dan Abstrak Seminar dan Pameran: Teknologi Produksi dan Pemanfaatan Inokulan Endo-Ektomikoriza untuk Pertanian, Perkebunan, dan Kehutanan. pp 11. Smith, S. E., and D. J. Read Mycorrhizal symbiosis, 3rd Ed. Academic Press, San Diego, CA. Smith, S.E.; E. Facelli; S. Pope; F.A. Smith Plant Performance in stressfull environment: interpreting new and established knowledge of the roles of arbuscular mycorrizhas. Plant Soil 326:3-20 Widiastuti H. ;Edi Guhardja; Nampiah Soekarno; L. K. Darusman,; Didiek Hadjar Goenadi dan Sally Smith Optimasi simbiosis cendawan mikoriza arbuskula Acaulospora tuberculata dan Gigaspora margarita pada bibit kelapa sawit di tanah masam. Menara Perkebunan. 70(2), Widiastuti H Biologi Interaksi Cendawan mikoriza Arbuskula Kelapa Sawit pada Tanah Masam sebagai dasr Pengembangan teknologi Aplikasi Dini. Ringkasan Disertasi. Sekolah Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor