KEANEKARAGAMAN CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA (CMA) DI HUTAN PANTAI UJUNG GENTENG, SUKABUMI-JAWA BARAT RITA TRI PUSPITASARI

Transkripsi

1 KEANEKARAGAMAN CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA (CMA) DI HUTAN PANTAI UJUNG GENTENG, SUKABUMI-JAWA BARAT RITA TRI PUSPITASARI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2005

2 ABSTRACT RITA TRI PUSPITASARI. Diversity of Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) at Coastal Forest Ujung Genteng, Sukabumi-West Java. Supervised by Nampiah Sukarno, Kartini Kramadibrata, dan Dede Setiadi. Indonesia is one of the countries that has a megadiversity of microorganisms and has a large area of coastal forests. However, research on microbial diversity particularly AMF as one of the dominant microbes in a coastal forest ecosystems has not been done extensively. The main objective of this research was to study the diversity and distribution of AMF in coastal forest and to analyse effects of salinity on the fungal and plant community at Coastal Forest Ujung Genteng Cape, Sukabumi - West Java. This research was carried out in two parts: field, green house and laboratorium experimental activities. Field experimental activities were conducted for vegetation analysis, collecting of plant root system, rhizosphere soils from tree and pole phase,. seedling of understorey plants for fungal colonization analysis, isolation and identification of AMF and soil characteristics, include salinity. Green house and laboratorium activities were carried out for isolation, identification and colonization analysis of AMF. Field research location was divided into three zones, first zone was 0 70 m distance from coastal area (P), second zone was m distance from coastal area (T), and third zone was 141 m distance from coastal until forest up to area in the center (H). Twenty three AMF species from 45 plant rizosphere were identified. The fungi belong to 5 species of Acaulospora, 2 species of Gigaspora, 13 species of Glomus, 1 species of Paraglomus and 2 species of Scutellospora. Glomus geosporum was the most dominant AMF in the ecosystem with the value of frequency was 16.49% %. Glomus etunicatum, Acaulospora foveata, A. longula, A. scrobiculata, A. tuberculata, and Scutellospora auriglobosa were the AMF that had frequency higher than other species but less than G. geosporum in the field. Results from vegetation analysis indicated that Ujung Genteng Coastal Forest had 68 plant species belonging to 40 families. Dysoxylum parasiticum and Piper cf. baccatum were dominant plants in the ecosystem. The plant community measured at the three zones experimental sites were differed. The similarity index value of the plant community (Is) between coastal P) and center (T) area was 35.42%, between center (T) and forest center (H) was 32.53%, and between coastal edge (P) and forest center (H) was 27.04%. There was no correlation between diversity of plant and diversity of AMF onserved. Diversity of AMF were influenced with all interaction environment factors especially salinity. Two species of AMF had a narrow distribution and found only in a rhizosphere of one plant species. Glomus sp 5. found only in Guettarda speciosa rhizosphere and Glomus sp6. in Salacia sp. rhizosphere. Nineteen species were identified from P zone, 17 species from T zone and 14 species from H zone, with the index diversity values of AMF were , and , respectively. The salinity at Ujung Genteng Cape was falled in moderate degree with the value of µs/cm. The salinity influenced the diversity of AMF and plant community structures. Nineteen species were identified from P zone, 17 species from T zone and 14 species from H zone, with the index diversity values of AMF (D) were , and , respectively.

3 KEANEKARAGAMAN CENDAWAN MIKORIZA ARBUSKULA (CMA) DI HUTAN PANTAI UJUNG GENTENG, SUKABUMI-JAWA BARAT RITA TRI PUSPITASARI Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Depertemen Biologi Fakultas Matematika dan dan Ilmu Pengetahuan Alam SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2005

4 Judul Tesis : Keanekaragaman Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) di Hutan Pantai Ujung Genteng, Sukabumi-Jawa Barat Nama : Rita Tri Puspitasari NIM : G Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Nampiah Sukarno Ketua Dr. Kartini Kramadibrata Anggota Dr. Ir. H. Dede Setiadi, MS. Anggota Diketahui Ketua Departemen Biologi Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Dedi Duryadi S., DEA Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M.Sc. Tanggal Ujian : 29 Desember 2005 Tanggal Lulus :

5 SURAT PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama NIM : Rita Tri Puspitasari : G Program Studi : Biologi (BIO) dengan ini menyatakan bahwa tesis dengan judul Keanekaragaman Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) di Hutan Pantai Ujung Genteng, Sukabumi-Jawa Barat adalah benar-benar merupakan hasil penelitian yang saya lakukan di bawah bimbingan Komisi Pembimbing saya, dan belum pernah diteliti oleh peneliti lain. Penelitian tersebut dilakukan di Semenanjung Ujung Genteng, Sukabumi-Jawa Barat, dan di Laboratorium Mikologi IPB serta di Laboratorium Mikoriza Herbarium Bogoriense sejak Februari 2003 sampai dengan Juli Bogor, Desember 2005 Rita Tri Puspitasari G

6 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-nya sehingga penulisan Tesis yang berjudul Keanekaragaman Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) di Hutan Pantai Ujung Genteng, Sukabumi-Jawa Barat berhasil diselesaikan. Terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis ucapkan kepada: Ibu Dr. Ir. Nampiah Sukarno, Ibu Dr. Kartini Kramadibrata dan Bapak Dr. Ir. H. Dede Setiadi, MS. selaku pembimbing, yang telah banyak memberi arahan sejak penulisan proposal, penelitian hingga penulisan tesis ini selesai. Serta Ibu Dr. Ir. Panca Dewi Manu Hara Karti, M.Si. sebagai penguji yang telah memberi koreksi dan masukan. Rektor Universitas Muhammadiyah Jakarta dan Dekan Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Jakarta yang telah memberi izin untuk studi lanjut. Pimpinan Institut Pertanian Bogor, Dekan Sekolah Pascasarjana dan Ketua Program studi Biologi, atas kesempatan yang telah diberikan untuk mengikuti program S2 ini. Kepala Botani Pusat Penelitian Biologi-LIPI, dan Kepala Laboratorium Mikologi IPB yang telah memberi fasilitas penelitian. Staf pengajar dan pegawai di lingkungan Program Studi Biologi, FMIPA IPB. Teman-temanku: Dr. Ir. Happy Widiastuti, M.Si. yang telah memberi masukan dan dukungan, Rida Oktorida, S.Si, Ijoh, Hadi Prastyo, S.Si, Yenni Lucia, SP, M.Si., Bapak Ujang Hapid, Nury Nuryada Aradea, S.Si. yang telah membantu selama di laboratorium,vivi Sumarna, S.Si pemandu saat survey, dan Nurhasanah, S.Si, M.Si. serta Ir. Elfarisna, M.Si. yang telah memberi semangat dan bantuan selama penulisan. Ayahanda Prof. Dr. H. Noeng Muhadjir, Ibunda Hj. Hafni Zahara yang telah memberi nasehat, semangat dan doa. Khususnya pada suamiku Ir. Tejo Padmono dan anak-anakku tercinta, Poppy, Affan dan Sekar atas segala dukungan semangat, kesabaran, pengertian dan doa sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Terima kasih, semoga tesis ini bermanfaat. Bogor, Desember 2005 Rita Tri Puspitasari

7 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jogjakarta pada tanggal 31 Mei 1966 dari Ayah Prof. Dr. H. Noeng Muhadjir dan Ibu Hj. Hafni Zahara. Penulis merupakan anak ke tiga dari empat bersaudara. Pada tanggal 12 Januari 1991 penulis menikah dengan Ir.Tejo Padmono dan dikaruniai tiga orang anak yaitu Aphrodita Puspateja (Poppy) (14 tahun), Affan Ibrahim Puspateja (11½tahun), dan Aulia Sekar Puspateja (9 tahun). Tahun 1979 penulis lulus SD Negeri II Laboratorium IKIP Jogjakarta, Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 8 Jogjakarta lulus tahun 1982, dan Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 6 Jogjakarta lulus tahun Penulis masuk Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga tahun Penulis memilih sub Program Mikrobiologi Industri, Program Studi Biologi Lingkungan, Fakultas Biologi dan lulus Sarjana Biologi tahun Pada tahun 2001 penulis melanjutkan studi di Program Pascasarjana IPB, FMIPA Program Studi Biologi, sub Program Mikrobiologi dengan beasiswa dari Universitas Muhammadiyah Jakarta selama 1 tahun, selanjutnya BPPS sampai selesai. Tahun 1990 penulis pertama kerja di perusahaan advertising di Jakarta dan merangkap mengajar di Universitas Surapati Jakarta sampai tahun Dan sejak tahun 1992 penulis menjadi staf pengajar di Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Jakarta sampai sekarang. Selama menjadi staf pengajar, penulis menjabat sebagai Kepala Laboratorium dari tahun dan tahun menjabat sebagai Sekretaris Jurusan.

8 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL.... ix DAFTAR GAMBAR x DAFTAR LAMPIRAN xii PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Pendekatan... 3 Hipotesis... 4 KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN... 5 TINJAUAN PUSTAKA... 6 Salinitas Tanah dan Beberapa Sifat Tanah lain... 6 Simbiosis Mikoriza Arbuskula (MA) Kolonisasi.. 10 Proses Infeksi CMA Pertumbuhan Hifa Eksternal dan Produksi Spora. 15 Cendawan Mikoriza Arbuskula Ekologi dan Fisiologi CMA pada Kondisi Salin Peranan CMA dalam Penyerapan Unsur Hara.. 20 Keanekaragaman CMA dan Keanekaragaman Tumbuhan pada berbagai Ekosistem Peranan CMA dalam Komunitas Tumbuhan BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Bahan dan Alat Metode Penelitian Analisa Data Analisa Pendukung.. 33 Penyimpanan Spesimen HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa Vegetasi.. 34 Keanekaragaman CMA Hubungan antara CMA dan Vegetasi.. 75 PEMBAHASAN UMUM SIMPULAN DAN SARAN. 98 DAFTAR PUSTAKA. 100

9 DAFTAR TABEL Halaman 1 Nilai penting spesies tumbuhan fase pohon dan tiang pada zona 0-70 m dari pantai (P) daerah Ujung Genteng Nilai penting spesies tumbuhan fase pohon dan tiang zona di m dari pantai (T) daerah Ujung Genteng Nilai penting spesies tumbuhan fase pohon dan tiang zona di 141 m dari pantai sampai tengah hutan (H) daerah Ujung Genteng Identitas spora CMA yang berhasil diisolasi dari vegetasi di Ujung Genteng Seri pengamatan dan jumlah spesies CMA hasil identifikasi 76 6 Frekuensi mutlak dan frekuensi relatif keterdapatan setiap spesies CMA 77 7 Nilai penting tumbuhan, dan kerapatan, kekayaan serta keragaman CMA di lapang pada rizosfer tumbuhan 80 8 Spesies tumbuhan, kekayaan, kerapatan dan keragaman CMA pada biakan pot dengan inang tumbuhan anakan 81 9 Sifat tanah Semenanjung Ujung Genteng Indeks Keragaman CMA pada Zona P, T, dan H ix

10 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Struktur taksonomi secara umum pada CMA dan kaitannya dengan cendawan lain berdasarkan urutan gen SSU rrna (Walker dan Schüβler 2004) Bagan alir penelitian Peta lokasi penelitian dan letak jalur pengamatan di hutan pantai Ujung Genteng, Desa Batu, Kabupaten Sukabumi Spora Acaulospora foveata Spora Acaulospora longula Spora Acaulospora scrobiculata Acaulospora tuberculata Spora Acaulospora cf. undulata Spora Gigaspora cf. gigantea Spora Gigaspora ramisporophora Glomus clavisporum Glomus cf. deserticola Spora Glomus etunicatum Glomus geosporum Glomus cf. microaggregatum Glomus rubiforme Spora Glomus tortuosum Glomus sp Spora Glomus sp x