S. leprosula, S. selanica dan S. mecistopteryx menunjukkan

Transkripsi

1 Latar Belakang Pembangunan pertanian berwawasan lingkungan dan gerakan untuk kembali menggunakan bahan alam hayati telah mengangkat kembali penelitian dan penggunaan bahan alam hayati sebagai masukan (input) yang digunakan untuk meningkatkan produksi hasil pertanian. Penggunaan pupuk biologis dalam ha1 ini penggunaan cendawan mikoriza merupakan pilihan untuk dikembangkan dan ditelaah. Mikoriza adalah asosiasi simbiosis antara cendawan. non patogen dengan sel-sel hidup akar suatu tumbuhan. Asosiasi ini dapat ditelaah melalui aktivitas tumbuhan sebagai tanaman inangnya atau melalui aktivitas cendawan mikoriza. Dengan berkembangnya ilmu dan teknologi biokimia yang pesat dewasa ini, dimungkinkan untuk melakukan penelaahan mengenai aspek molekuler dari berbagai organisme dengan lebih rinci. Tumbuhan merupakan organisme multiselular yang aktivitas serta mekanisme molekulernya kompleks. Mekanisme sekresi yang berbeda dari manusia dan hewan, serta kemampuan biosintesisnya menjadikan jaringan tumbuhan sebagai tempat bertumpuknya berbagai metabolit sekunder. Metabolit tersebut dihasilkan oleh siklus hidupnya, akibat adanya pengaruh lingkungan yang dialami tumbuhan, serta akibat adanya kerjasama antar tumbuhan, tumbuhan dengan hewan dan tumbuhan dengan mik

2 roorganisme. Sedangkan cendawan secara selular dapat mempunyai kemiripan dengan hewan atau dengan tumbuhan (Bilgrami dan Verma, 1978). Kemampuan parasitisme dan simbiosis suatu cendawan dapat dipelajari untuk mendapatkan gambaran rinci mekanisme aktivitas molekuler dari tumbuhan tinggi sebagai inangnya. Semai yang kuat dan sehat untuk tanaman kehutanan merupakan salah satu faktor yang akan menjamin keberhasilan tanaman tersebut untuk bertahan tumbuh di lapangan. Pembangunan Hutan Tanaman Industri, usaha penghijauan kembali hutan alam bekas tebangan dan tanah- tanah marginal memerlukan semai dalam jumlah yang cukup banyak. Dipterocarpaceae yang telah terbukti merupakan tumbuhan yang cocok untuk Indonesia dan menghasilkan.kayu dengan berbagai manfaat, antara lain sebagai bahan kayu lapis dan penggergajian, merupakan pilihan untuk d-itelaah dan dikembangkan (Yasman dan Smits, 1987). Shorea selanica adalah salah satu spesies dari famili Dipterocarpaceae yang memiliki pertumbuhan riap diameter tergolong cepat. Masano et al. (1979) menyatakan bahwa Shorea steroptera, S. leprosula, S. selanica dan S. mecistopteryx menunjukkan pertumbuhan potensial tertinggi bila ditanam di luar habitat aslinya, asalkan kondisi tanah dan iklim tidak berbeda. Kesulitan menyimpan biji dan masa panen yang sering terganggu oleh keadaan lingkungan menyebabkan bibit yang tersedia tidak dapat memenuhi kebutuhan. Hal ini

3 mendorong berkembangnya berbagai penelitian baik mengenai perbanyakan tanaman maupun mengenai perbaikan sifat genetiknya. Pembiakan vegetatif merupakan salah satu pilihan yang baik karena selain aspek perbanyakan tanaman yang lebih terjamin ketersediaannya juga dapat memperbanyak genotipe yang baik dari suatu jenis pohon. Untuk mendapatkan semai yang kuat dan sehat usaha memasukkan input mikroorganisme seperti cendawan mikoriza merupakan suatu pilihan untuk digunakan. Peningkatan pertumbuhan tanaman inang yang terjadi sebagai akibat adanya mikoriza merupakan fenomena kimia dan biokimia yang menarik. Fortin (1990) menyatakan bahwa pengaruh kimia lebih dominan dibandingkan dengan pengaruh fisik, bila dikaitkan dengan adanya sekresi metabolit yang mempunyai aktivitas antifungal. Akan tetagi beberapa ' penelitian menunjukkan adanya kemungkinan pengaruh fisik, yaitu bertambahnya volume dan luas permukaan akar. Selain itu berbagai penelitian menunjukkan perbaikan pertumbuhan yang dikaitkan dengan terjadinya perbaikan serapan unsur hara dan air serta dihasilkannya zat pengatur tumbuh tanaman. Selain itu berbagai penelitian juga menduga bahwa mikoriza mempunyai efek antagonistik terhadap mikroba patogen dan sinergistik terhadap bakteri bintil akar. Kemampuan dan manfaat asosiasi cendawan mikoriza tersebut menarik untuk ditelaah, untuk menjawab berbagai pertanyaan, antara lain apakah sifat-sifat tersebut berlaku

4 pada semua sistem asosiasi, ataukah hanya berlaku pada sistem asosiasi tertentu. Diketahuinya mekanisme bioaktivitas dari mikoriza diharapkan akan memperkaya pembuktian teoritis terhadap aspek biokimiawi proses asosiasi yang terjadi dan dapat mengetahui sejauh mana manfaat cendawan mikoriza tersebut dapat diharapkan. Dari telaah pustaka dapat dikemukakan bahwa aspek biokimiawi asosiasi cendawan dan akar tanaman inang dapat didekati melalui : (1) adanya perubahan biokimiawi daerah rizosfer yang dimungkinkan oleh proses-proses antagonistik dan sinergistik dan proses-proses lain yang bersifat enzimatik, dan (2) adanya peranan metabolit spesifik yang berperan sebagai penciri adanya proses simbiosis, senyawa antimikroba, fitohomon ataupun senyawa yang berfungsi sebagai pengubahsuaian ("modifiern) terhadap keseimbangan- honnon pada tanaman inangnya. Pada penelitian ini digunakan Shorea selanica B1., sebagai tanaman inang sedangkan cendawan mikoriza yang dipilih adalah Sclerodema columnare Berk. & Br. yang merupakan cendawan yang secara alami berada pada tegakan famili Dipterocarpaceae. Model asosiasi ini dipilih untuk menjelaskan berbagai perubahan biokimiawi yang terjadi pada proses asosiasi, sehingga pemakaian input ini dapat digunakan pada saat dan keadaan yang tepat. Pertanyaan apakah semai selalu hams diinokulasi oleh cendawan mikoriza dan apakah manfaat peningkatan pertumbuhan

5 tanaman selalu akan diperoleh adalah merupakan masalah terapan yang memerlukan jawaban melalui penelaahan dari aspek-aspek dasarnya. Tujuan Penelitian Penelitian ini mempunyai tujuan sebagai berikut : 1. Membandingkan tingkat pertumbuhan tanaman tersebut akibat inokulasi mikosimbion, proporsi hara, dan aktivitas spesifik serta karakteristik kinetik enzim fosfatase-asam di daerah rizosfer. 2. Mencari metabolit sekunder hasil proses simbiosis pada akar bermikoriza. 3. Membandingkan aktivitas spesifik dan karakteristik kinetik enzim fosfatase-asam dan kitinase, pola lipid, karbohidrat serta protein akar bermikoriza dan tidak bermikoriza. 4. Mempelajari gejala antagonistik in vitro : S. columnare Berk. & Br. terhadap mikroba patogen. Hipotesis 1. Terdapat perubahan aktivitas spesifik dan karakteristik kinetik enzim kitinase dan fosfatase-asam akibat proses asosiasi. 2. Terjadi perubahan serapan unsur hara (N, P, K, Ca, Mg) dan peningkatan pertumbuhan tanaman akibat adanya asosiasi.

6 3. Terdapat sekresi senyawa dari golongan fenilpropanoid selama proses tumbuh cendawan dan aktivitas simbiosis. 4. Terdapat gejala antagonistik in vitro dari cendawan mikoriza terhadap mikroba patogen. 5. Terdapat sekresi senyawa yang mempunyai aktivitas antifungal/antimikroba sebagai hasil proses asosiasi. Kegunaan Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai rincian aspek biokimiawi dan mekanisme proses asosiasi, serta memperoleh metabolit sekunder yang terjadi sebagai akibat adanya mikoriza. Senyawa 'tersebut dapat berperan antara lain sebagai zat pengatur tumbuh atau pengubahsuaian zat pengatur tumbuh dan senyawa antimikroba. Diperolehnya ha1 tersebut diharapkan dapat memberikan rincian keterkaitan proses biokimia dalam suatu pola biosintesis tertentu dan dapat membuka jalan untuk penelitian lain yang lebih mendasar dalam bidang genetika molekuler.