TINJAUAN PUSTAKA. Ekosistem Taman Hutan Raya Taman hutan raya yang merupakan ekosistem hutan hujan tropis yang

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Ekosistem Taman Hutan Raya Taman hutan raya yang merupakan ekosistem hutan hujan tropis yang merupakan ekosistem hutan hujan tropis yang merupakan habitat makhluk hidup. Taman Hutan Raya (TAHURA) Bukit Barisan Tongkoh, Kabupaten Karo, kawasan hutan ini dapat dijadikan sebagai lokasi penelitian. Tipe vegetasinya dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu tipe vegetasi semak belukar, hutan sekunder dan hutan primer dari dataran rendah sampai dataran tinggi mencapai ± 2000 mdpl. Topografinya dataran sampai berbukit dengan kemiringan lahan tanah liatdan berpasir. Kawasan hutan ini memiliki bulan basah (Curah Hujan 7200 mm/ bulan) selama sembilan bulan berturut-turut, kisaran suhu antara 16,8 0 C 23 0 C, serta kelembaban yang tinggi ± 80% (Lukmana, 2012). Rasamala (Altingia excelsa Noronha) Rasamala (Altingia excelsa) merupakan salah satu jenis tumbuhan hutan family Hamamelidaceae. Tinggi pohon Rasamala dapat mencapai 50 meter dengan tinggi batang bebas cabang m, diameter sampai 150 cm, namun pada umumnya tingginya berkisar antara meter dengan diameter cm. kulit luar berwarna coklat muda atau kelabu merah, dan sedikit mengelupas. Pada umur yang agak tua, batang berbanir. Kulit batang memiliki tebal ± 1cm, agak rapuh dan keras, agak licin, berwarna abu-abu sampai abu-abu kuning atau abu-abu coklat. Kulit batangnya ada yang menglupas dalam bentuk potonganpotongan panjang dan tipis, retak-retak melintang, berwarna merah coklat atau coklat kuning. Kayu segar berbau asam dan mengandung sedikit damar yang apabila dibakar meneluarkan bau harum. Tajuk Rasamala pada saat muda

2 berbentuk kerucut, runcing, dan rapat, sedangkan pada umur tunggal, tersebar dan berbentuk bulat telur dengan pinggir bergerigi. Sistematika Altingia excelsa sebagai berikut: Kingdom Divisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Plantae : Spermatophyta : Magnoliopsida : Hamamelidales : Hamamelidaceae : Altingia : Altingia excelsa Noronha Rasamala mempunyai nama daerah Rasamala (Jawa Barat), gadog (Jawa), tulason (Tapanuli), lamin, mandung, mandung jati atau sigadungdeung (Minangkabau), dan cemara hitam (Plembang). Penyebaran Rasamala secara alami di Indonesia meliputi Sumatera Utara, Sumatra Barat, Bengkulu, dan Jawa Barat. Di Jawa Barat Rasamala tumbuh pada ketinggian m dpl pada daerah-daerah dengan musim kering basah atau sedang. Rasamala tumbuh tersebar di Jawa Barat pada ketinggian m dpl pada tanah yang subur dan selalu lembab. Spesies ini merupakan pohon besar dengan menjulur keluar, mempunyai bentuk kanopi menyerupai kembang kol. Bau dan cukup menyengat. Daun muda Rasamala biasanya dikonsumsi atau digoreng, dammar (getah) pohon ini dapat digunakan sebagai pewangi (Hidayah, 2011). Pinus (Pinus merkusii Jungh et De Vriese) Pinus merkusii Jungh et de vriese pertama kali ditemukan dengan nama tusam di daerah Sipirok, Tapanuli Selatan oleh seorang botani dari Jerman yaitu

3 Dr. F.R. Junghuhn pada tahun Jenis ini tergolong jenis cepat tumbuh dan tidak membutuhkan persyaratan khusus. Keistimewaan jenis ini antara lain merupakan satu-satunya yang menyebar secara alami ke selatan khatulistiwa sampai 2 0 LS. Pinus atau tusam dikenal sebagai penghasil kayu, resin dan gondorukem yang dapat diolah lebih lanjut sehingga mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Kelemahan Pinus adalah peka terhadap kebakaran, karena menghasilkan serasah daun yang tidak mudah membusuk secara alami. Sistematika pohon Pinus adalah sebagai berikut: Kingdom Divisi Subdivisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Plantae : Spermathopytha : Gymnospermae : Coniferae : Pinales : Pinaceae : Pinus : Pinus merkusii Jungh et de vriese Pohon ini dapat mencapai tinggi m dengan diameter 10 cm. Kulit batang berwarna kelabu tua, berjalur agak dalam, memanjang bersepih dalam lempeng, batang bulat panjang lurus dan kadang-kadang juga bengkok. Tajuk pohon ini tidak begitu lebar, pada waktu muda berbentuk kerucut panjang dan agak rapat dan selalu hijau. Daunnya berbentuk jarum dengan panjang cm dan buahnya berbentuk kerucut (Sitorus, 2011). Dari beberapa kajian ekologis pada daerah pertumbuhan pohon Pinus menunjukkan tidak ada pertumbuhan tanaman herba, hal tersebut diduga karena

4 serasah daun Pinus yang terdapat pada tanah mengeluarkan zat alelopati yang menghambat pertumbuhan herba. Hal tersebut diperkuat dengan hasil uji efektivitas ektrak daun Pinus menunjukkan bahwa senyawa alelopati yang terdapat dalam ekstrak daun Pinus dapat menghambat perkecambahan benih Amaranthus viridis (Novianti. 2006). Proses Dekomposisi Proses dekomposisi serasah meliputi perubahan fisik serasah, perubahan kimiawi serasah, dan kandungan kimia serasah; a. Perubahan fisik serasah Proses dekomposisi ditandai oleh perubahan fisik serasah. Hal ini dapat dilihat baik bentuk maupun bobotnya. Serasah mulai mengalami fragmentasi terutama setelah 30 hari. Lembaran-lembaran daun mulai berubah menjadi potongan-potongan dan serpihan-serpihan dan ukuran potongan semakin mengecil dari waktu ke waktu, sehingga jumlah serpihan terus bertambah (Anggrini, 2010). b. Perubahan kimiawi serasah Salah satu faktor terpenting yang mempengaruhi laju dekomposisi serasah adalahkandungan kimia serasah. Faktor ini sering juga disebut sebagai kualitas serasah yang terutama sekali berkaitan dengan kandungan unsur C dan N serta rasio antara keduanya (C/N). Semakin tinggi rasio C/N dalam serasah, maka semakin rendah kualitas serasah atau dengan kata lain, semakin sukar terdekomposisi. Oleh karenanya, serasah dengan rasio C/N <20 justru disebut sebagai serasah berkualitas tinggi, sementara serasah

5 dengan rasio C/N antara 20 dan 40 berkualitas sedang dan yang memiliki rasio C/N >40 disebut berkualitas rendah (Anggrini, 2010). c. Kandungan kimia serasah Serasah dari pepohonan dan tanaman, seperti dedaunan dan ranting, memiliki komposisi selulosa sebesar 45% dari berat kering bahan. Sedangkan hemiselulosa menempati 20-30% dan sisanya adalah lignin. Selulosa merupakan polimer glukosa dengan ikatan β-1,4 glukosida dalam rantai lurus. Bangun dasar selulosa berupa suatu selobiosa yaitu dimer dari glukosa. Hemiselulosa merupakan kelompok polisakarida heterogen dengan berat molekul rendah. Hemiselulosa relatif lebih mudah dihidrolisis dengan asam menjadi monomer yang mengandung glukosa, mannosa, galaktosa, xilosa dan arabinosa. Lignin merupakan polimer dengan struktur aromatik yang terbentuk melalui unit-unit penilpropan yang berhubungan secara bersama oleh beberapa jenis ikatan yang berbeda. Lignin sulit didegradasi karena strukturnya yang kompleks dan heterogen yang berikatan dengan selulosa dan hemiselulosa dalam jaringan tanaman (Hanum dan Kuswytasari, 2014). Fungi Fungi adalah organisme yang sel-selnya berinti sejati (eucariotic),biasanya berbentuk benang, bercabang cabang, tidak berklorofil, dinding selnya mengandung kitin, selulosaatau keduanya. Jamur adalah organisme heterotrof absobtif, dan membentuk beberapa macam spora. Bagian vegetatif pada jamur umumnya berupa benang-benang halus memanjang, bersekat (septa) atau tidak, dinamakan dengan hifa. Kumpulan benang - benang hifa tersebut dinamakan dengan miselium. Miselium dapat dibedakan menjadi dua tipe pokok. Yang

6 pertama mempunyai hifa senositik (coenoytic), yaitu hifa yang mempunyai banyak inti dan tidak mempunyai sekat melintang sekat melintang, jadi hifa ini berbentuk tabung halus yang mengandung protoplas dengan banyak inti. Pembelahan intinya tidak diikuti oleh pembelahan sel. Yang kedua mempunyai satu dua inti (Semangun, 1996). a. Karakteristik utama fungi Tiga karakteristik utama fungi adalah: (1) pembentukan struktur unit dasar yaitu hifa, (2) pembentukan propagul reproduksi yang sebagian besar adalah spora (biasanya bersel satu) dan (3) penyerapan makanan secara heterotrofik ( fungi menghasilkan enzim yang diperlukan untuk penguraian bahan-bahan organik, sehingga dapat diserap dalam bentuk larutan. Di samping tiga karakter utama tersebut, fungi juga mempunyai karakter lain yaitu ( 1 ) sebagian multiseluler, (2) sebagian besar tidak dapat bergerak/ tidak mempunyai bulu cambuk (non-motile), (3) dinding sel kaku, biasanya mengandung khitin, dan (4) pertumbuhan tidak tentu (Widyastuti dkk, 2005). b. Peranan fungi terhadap proses dekomposisi Faktor yang mempengaruhi jumlah fungi dalam tanah lain : kadar bahan organik, potential of hydrogen (ph), pemupukan, regim kelembaban, aerasi, suhu, dan komposisi vegetasi. Fungi mampu berkembang pada kisaran ph sangat masam (dibawah 3) sampai alkalin (diatas 9). Keberadaan fungi yang dominan pada tanah - tanah masam disebabkan oleh toleransi fungi yang lebih tinggi terhadap kemasaman dibandingkan bakteri dan aktinomicetes. Oleh karena itu proses dekomposisi material pada tanah-tanah masam lebih didominasi oleh

7 aktivitas fungi. Sebagian besar fungi tergolong mesofilik dengan kisaran suhu optimum C. Fungi yang umum terdapat dalam tanah antara lain berasal dari genus Penicillium, Trichoderma, Aspergillus, Fusarium, dan Mucor (Widjayatnika, 2009). Peranan fungi tanah sangat beragam, diantaranya adalah sebagai dekomposer, bersimbiosis dengan akar tanaman (mikoriza), bahkan sebagian bersifat sebagai patogen dan parasit. Fungi dekomposer atau disebut juga saprofit mendapatkan energi dengan merombak bahan organik menjadi co 2 dan molekul sederhana seperti asam organik. Asam organik yang dihasilkan fungi dari dekomposisi material akan meningkatkan akumulasi asam humat (humic acid) yang bersifat resisten sehingga dapat bertahan di tanah dalam waktu yang lama sebagai sumber bahan organik (Widjayatnika, 2009). Senyawa - senyawa serasah terdekomposisi dan termineralisasi sehingga menyediakan unsur - unsur yang penting bagi pertumbuhan mikroorganisme. Mikroorganisme yang pada umumnya didominasi oleh jamur, membutuhkan sumber karbon, nutrisi makro seperti nitrogen, fosfor, potasium dan elemen lain untuk pertumbuhannya. Sedangkan nutrisi-nutrisi tersebut terdapat bersama-sama di dalam sel tumbuhan. Untuk mendapatkan sumber - sumber nutrisi, mikroorganisme harus mendegradasi sel tumbuhan terlebih dahulu. Sel tumbuhan sendiri dilindungi oleh senyawa lignin yang kompleks dan selulosa sebagai penyusun dinding sel yang sulit dicerna oleh enzim mikroorganisme (lignolisis). Hal ini menyebabkan proses penggunaan sumber karbon dan senyawa lain untuk metabolisme mikroorganisme terhambat. Oleh sebab itu, semakin tinggi kandungan ligninnya, semakin lama proses dekomposisi suatu bagian

8 tanaman (Rindyastuti dan Darmayanti, 2010). Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan fungi Pada umumnya, pertumbuhan fungi (jamur) dipengaruhi oleh faktor substrat, cahaya, kelembaban, suhu, derajat keasaman substrat (ph) dan senyawa-senyawa kimia di lingkungannya ( Gandjar,et al., 2006). a. Substrat Substrat merupakan sumber nutrien utama bagi jamur. Nutrien-nutrien baru dapat dimanfaatkan sesudah jamur mengeksresi enzim-enzim ekstra seluler yang dapat mengurai senyawa-senyawa kompleks dari substrat tersebut menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana, banyak jamur memiliki kemampuan mengeksresikan beberapa jenis enzim ke lingkungan yang menguraikan karbohidrat kompleks, antara lain cellulase, amilase, pectinase, chitinase, dextranase, xylanase. Sebab selulosa adalah polisakarida utama di dalam jaringan tumbuhan yang menjadi sumber karbon potensial bagi jamur (Garraway, 1984). b. Cahaya Spektrum cahaya dengan panjang gelombang nm relatif berpengaruh terhadap pertumbuhan jamur, juga berpengaruh terhadap sporulasi (Deacon, 1988). Pengaruh cahaya terhadap reproduksi jamur cukup kompleks. Tingkat perkembangan yang berbeda membutuhkan sinar yang berbeda. Intensitas, durasi, kualitas cahaya menentukan besarnya pengaruh cahaya terhadap jamur. Umumnya cahaya menstimulasi atau menjadi faktor penghambat terhadap pembentukan struktur alat-alat reproduksi dan spora pada jamur. Walaupun proses reproduksi memerlukan cahaya, hanya fase tertentu saja yang memerlukan cahaya, atau

9 secara bergantian struktur berbeda di dalam sporokarp dapat memberi respon berbeda terhadap cahaya. c. Kelembaban Pada umumnya jamur tingkat rendah memerlukan kelembaban nisbi 90 %, dan dari jenis hyphomycetes dapat hidup pada kelembaban yang lebih rendah yaitu 80 %. Menurut Deacon (1984) pertumbuhan jamur dapat berlangsung dengan kelembaban minimal 70%, walaupun beberapa jamur dapat tumbuh dengan sangat lambat pada kelembaban 65%. d. Suhu Berdasarkan kisaran suhu lingkungan yang baik, untuk pertumbuhan, jamur dikelompokkan sebagai jamur psicrofil, mesofil dan termofil (Gandjar,et al., 2006). Menurut Deacon (1984) sebagian besar fungi atau jamur bersifat mesofilik, tumbuh pada temperatur sedang pada rentang C, optimum pada suhu C. e. Derajat keasaman lingkungan (ph) Derajat keasaman substrat sangat penting untuk pertumbuhan fungi, karena enzim-enzim tertentu hanya akan mengurai suatu substrat sesuai dengan aktivitasnya pada ph tertentu. Umumnya menyenangi ph dibawah 7,0. Jenis-jenis Khamir tertentu bahkan tumbuh pada ph cukup rendah yaitu ph 4,5 5,5 (Gandjar,et al., 2006). Menurut Deacon (1984) dalam pengamatan di laboratorium jamur tumbuh pada rentang 4,5 8,0 dengan ph optimum berkisar 5,5 7 5,5.

10 METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April - Juni Pengambilan sampel dilakukan di kawasan Taman Hutan Raya (TAHURA) Hutan Pendidikan USU. Isolasi dan identifikasi fungi dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah. Fakultas Pertanian, Medan. Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cawan petri, gelas ukur, labu erlenmeyer, timbangan analitik, kamera, oven, autoklaf, laminar air flow, mikroskop cahaya, kaca preparat, label kertas, aluminum foil, plastik clingwrap, lampu bunsen, gunting, kapas, kertas saring dan sprayer. Bahan-bahan yang digunakan adalah serasah daun dibawah tegakan Pinus dan Rasamala pada ekosistem Taman Hutan (TAHURA) masingmasing 100 g, aquades, antibiotik kalmicitin, dan media Potatoes Dextorse Agar (PDA). Prosedur Penelitian Persiapan alat Cawan Petri, labu Erlenmeyer, gelas ukur, tabung reaksi disterilkan dengan oven dengan suhu 80 0 C, sedangkan media disterilkan menggunakan autoklaf dengan suhu C, tekanan 15 Psi dalam waktu menit. Pembuatan media PDA (Potato Dextrose Agar) Media yang digunakan dibuat dengan cara sebagai berikut: 500 g kentang dipotong dan direbus, kemudian disaring diambil sarinya. Ditimbang dektrose

11 sebanyak 20 g, dan agar sebanyak 20 g. Semua bahan dicampur dan ditambah dengan air sampai mencapai 1 liter dimasukkan dalam panci aluminium dan dipanaskan, Setelah mendidih dipindah kedalam erlenmenyer dan tutup dengan mengunakan kapas dan aluminium foil. Kemudian disterilkan dengan autoklaf pada suhu C dan tekanan 15 Psi selama menit. Pengambilan Sampel Serasah Daun Serasah diambil pada petak dengan ukuran 5m 5m sebanyak 5 petak. Pada tiap petak diambil 5 titik contoh serasah dibawah tegakan Pinus dan Rasamala. Pada tiap titik contoh diambil ± 100 g serasah pada satu jenis tegakan (Ilyas, 2007), sehingga diperoleh 25 titik sampel masing-masing dibawah satu jenis tegakan, selanjutnya dimasukkan ke dalam kantong plastik putih yang berukuran 20 kg. Isolasi Jamur perombak serasah Serasah daun terlebih dahulu dibersihkan dari tanah yang menempel. Kemudian dipotong secara aseptik dengan pisau menjadi potongan-potongan berukuran kurang lebih 1cm 1cm dan diletakkan langsung di atas permukaan agar PDA dalam cawan petri. Kemudian diinkubasi di dalam inkubator. Sesudah diinkubasi selama 2-7 hari pada suhu yang sesuai (28 C). Koloni-koloni jamur yang tumbuh terpisah atau tumbuh tunggal diamati, dan segera dipindahkan secara aseptik ke cawan petri yang lain dengan medium PDA (Gandjar dkk., 1999). Pemurniaan Jamur perombak serasah Setelah dilakukan pengisolasian, jamur perombak serasah yang telah tumbuh selanjutnya dilakukan pemurnian. Dilakukan pada media PDA dan

12 inkubasi selama 14 hari. Fungi yang telah tumbuh pada media, diamati ciriciri makroskopisnya. Identifikasi jamur perombak serasah a. Identifikasi secara makroskopis Masing-masing jenis fungi yang diperoleh, dikultur tunggal pada media PDA dan diidentifikasi secara makroskopis dengan mengamati warna spora, permukaan atas, permukaan bawah dan diameter koloni. b. Identifikasi secara mikroskopis Identifikasi dilakukan dengan pengamatan hifa, konidia, bentuk spora dan warna spora dilakukan dibawah mikroskop cahaya. Dari hasil pengamatan secara makroskopis dan mikroskopis diidentifikasi dan dicocokkan dengan menggunakan buku identifikasi jamur (Gandjar dkk., 1999).