TINJAUAN PUSTAKA. Tinjauan Botanis Tanaman Pinus (Pinus merkusii) P. merkusii Jungh et De Vriese pertama kali ditemukan dengan nama

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan Botanis Tanaman Pinus (Pinus merkusii) P. merkusii Jungh et De Vriese pertama kali ditemukan dengan nama tusam di daerah Sipirok, Tapanuli Selatan oleh ahli botani dari Jerman yaitu Dr. F.R. Junghuhn pada tahun 1841 (Harahap, 2000). P. merkusii termasuk ke dalam ordo Pinales dan famili Pinaceae yang tumbuh secara alami di Aceh, Sumatera Utara dan Gunung Kerinci. P. merkusii mempunyai sifat pioner yaitu dapat tumbuh baik pada tanah yang kurang subur seperti padang alang-alang. P. merkusii dapat tumbuh pada tumbuh pada ketinggian meter diatas permukaan laut (mdpl), sedangkan kisaran ph optimum pada pinus adalah 4,5-5,0 (Hidayat dan Hansen, 2001). P. merkusii dapat tumbuh pada tanah yang kurang subur, tanah berpasir dan tanah berbatu. Daunnya dalam berkas dua dan berkas jarum (sebetulnya adalah tunas yang sangat pendek yang tidak pernah tumbuh) pada pangkalnya dikelilingi oleh suatu sarung dari sisik yang berupa selaput tipis panjangnya sekitar 0,5 cm. Sisik kerucut buah dengan perisai ujung berbentuk jajaran genjang, akhirnya merenggang; kerucut buah panjangnya 7-10 cm. Biji pipih berbentuk bulat telur, panjang 6-7 mm, pada tepi luar dengan sayap besar, mudah lepas (Steenis, 2003). Pinus tidak berbanir, kulit luar kasar berwarna coklat kelabu sampai coklat tua, tidak mengelupas. Kayu pinus berwarna coklat-kuning muda, berat jenis ratarata 0,55 dan termasuk kelas kuat III serta kelas awet IV. Pohon pinus berbunga dan berbuah sepanjang tahun, terutama pada bulan Juli-November. Biji yang baik

2 warna kulitnya kering kecoklatan, bentuk bijinya bulat, padat dan tidak berkerut (Khaerudin,1999). Kompos Menurut Murbandono (2007), kompos adalah bahan-bahan organik (sampah organik) yang telah mengalami proses pelapukan karena adanya interaksi antara mikroorganisme (bakteri pembusuk) yang bekerja didalamnya. Bahanbahan organik tersebut seperti dedaunan, rumput, jerami, sisa-sisa ranting dan dahan, rerontokan kembang, air kencing dan kotoran hewan. Bahan organik yang telah mengalami pengomposan mempunyai peran penting bagi perbaikan mutu dan sifat tanah. Berikut ini sejumlah peran penting tersebut: (1) memperbesar daya ikat tanah yang berpasir (memperbaiki struktur tanah berpasir) sehingga tanah tidak terlalu berderai, (2) memperbaiki struktur tanah liat atau berlempung sehingga tanah yang semula berat akan menjadi ringan, (3) memperbesar kemampuan tanah menampung air sehingga tanah dapat menyediakan air lebih banyak bagi tanaman, (4) memperbaiki drainase dan tata udara tanah (terutama tanah yang berat) sehingga kandungan air mencukupi dan suhu tanah lebih stabil, (5) meningkatkan pengaruh positif dari pupuk buatan (bahan organik menjadi penyeimbang bila pupuk buatan membawa efek negatif) dan (6) mempertinggi daya ikat tanah terhadap zat hara sehingga tidak mudah larut oleh pengairan atau curah hujan. Kompos akan meningkatkan kesuburan tanah dan merangsang perakaran yang sehat. Kompos memperbaiki struktur tanah dengan meningkatkan

3 kandungan bahan organik tanah dan akan meningkatkan kemampuan tanah untuk mempertahankan kandungan air tanah (Crawford, 2003). Alasan utama penggunaan kompos sebenarnya lebih bertujuan untuk memperbaiki kondisi fisik tanah daripada untuk menyediakan unsur hara. Meskipun kandungan unsur hara dalam kompos tergolong lengkap (unsur hara makro dan mikro), tetapi jumlahnya sedikit. Secara kimia, kompos dapat meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK), ketersediaan unsur hara dan ketersediaan asam humat. Asam humat akan membantu meningkatkan proses pelapukan bahan mineral. Secara biologi, kompos merupakan sumber makanan bagi mikroorganisme tanah. Dengan adanya kompos, mikroorganisme yang menguntungkan akan berkembang lebih cepat sehingga dapat meningkatkan kesuburan tanah (Simamora, 2006). Kondisi ph yang terlalu rendah (asam) akan membuat unsur hara makro tidak dapat diserap tanaman, bahkan sebaliknya unsur hara mikro akan tersedia dalam jumlah yang berlimpah. Kelebihan unsur hara mikro dan kekurangan unsur hara makro akan sangat merugikan tanaman. Kondisi ph yang terlalu tinggi (basa) juga akan merugikan tanaman, karena unsur hara mikro menjadi tidak tersedia dan unsur hara makro berlimpah. Hasil penelitian sebelumnya, menunjukkan bahwa persentase kematian tanaman anakan pinus yang ditanam pada kompos tanpa penambahan arang sangat tinggi, sedangkan anakan pinus yang ditanam pada kompos dengan penambahan arang tumbuh dengan subur atau persentase kematian tanaman sangat rendah. Hasil penelitian yang menggunakan arang kompos menunjukkan bahwa arang kompos dapat meningkatkan pertambahan tinggi, pertambahan diameter dan meningkatkan biomassa bibit pinus 6 kali lebih

4 berat dari kontrol (Komarayati dan Gusmailina, 2006). Herdiana (2006) menyatakan pemberian arang kompos 30 % sebagai campuran topsoil paling efektif meningkatkan pertumbuhan bibit kayu bawang. Menurut Hasibuan (1981) tersedianya unsur hara makro, seperti Nitrogen, Fosfor, Kalium, Kalsium dan Magnesium optimum pada ph 6,5. Unsur hara Fosfor pada ph lebih tinggi dari 8 tidak tersedia karena diikat oleh Ca. Sebaliknya jika ph turun menjadi lebih kecil dari 5,0 maka Fosfat menjadi tidak tersedia. Hal ini terjadi karena pada keadaan asam, unsur-unsur Al, Fe dan Mn menjadi larut. Fosfat yang mula tersedia akan diikat oleh Fe, Al dan Mn sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Selanjutnya unsur-unsur hara mikro yang banyak larut pada ph rendah (asam) menimbulkan keracunan bagi tanaman. Tapi bila ph meningkat lebih dari 7,0 tanaman tertentu dapat menderita kekurangan Fe dan Mn. Brady (1990) dalam Hasanudin (2003) menyatakan bahwa dekomposisi bahan organik bila dimasukkan ke dalam tanah akan menghasilkan beberapa unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman seperti N, P dan K. Selain itu, pemberian bahan organik akan menghasilkan asam humat dan fulvat yang memegang peranan penting dalam pengikatan Fe dan Al yang larut dalam tanah sehingga ketersediaan P akan meningkat. Mikoriza Mikoriza adalah suatu bentuk asosiasi simbiotik antara akar tumbuhan tingkat tinggi dan miselium cendawan tertentu. Inang, dalam pertumbuhan hidupnya mendapatkan sumber makanan lebih banyak dari dalam tanah dengan bantuan penyerapan lebih luas dari organ-organ mikoriza pada sistem perakaran dibandingkan yang diserap oleh rambut akar biasa. Makanan utama yang diserap

5 adalah fosfor (P) dan juga termasuk nitrogen (N), kalium (K) dan unsur mikro lain seperti Zn, Cu dan B. Melalui proses enzimatik, makanan yang terikat kuat dalam ikatan senyawa kimia seperti aluminium (Al) dan besi (Fe), dapat diuraikan dan dipecahkan dalam bentuk tersedia bagi inang. Karena cuma inang yang berfotosintesa, sebagai imbalannya, sebagian hasil fotosintat (berupa karbohidrat cair) yang dimasak pada daun berklorofil didistribusikan ke bagian akar inang, dan tentunya mikoriza di jaringan korteks akar inang mendapatkan aliran energi untuk hidup dan berkembangbiak di dalam tanah. Dari kegiatan barter antara mikoriza dan inang, maka proses simbiosis mutualistis berlangsung terus menerus dan saling menguntungkan seumur hidup inang. Mikoriza dapat diberikan pada tiap tanaman dan ini akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman, dan untuk mendapat respon terbaik sebanyak 5 gr/ tanaman (Santoso, 2006). Menurut Titiek dan Utomo (1995), berdasarkan susunan anatomi infeksinya, mikoriza dapat dibedakan menjadi 3 tipe antara lain: (1) Ektomikoriza adalah cendawan yang strukturnya membentuk banyak cabang pada rambut akar tanaman pohon. Struktur mikoriza ini terdiri dari selimut (mantle) miselium cendawan yang menyelimuti akar yang sel korteksnya membesar dan hifa cendawan yang masuk dalam ruang interseluler. Selimut ini seringkali berwarna putih-coklat keemasan sampai hitam dan biasanya permukaannya halus, (2) Endomikoriza adalah strukturnya disebut endotrophic, tidak membentuk selimut dan hifa cendawan menginvasi sel korteks akar tanpa mematikannya, (3) Ektendomikoriza adalah strukturnya diantara ekto dan endomokoriza. Ektendomikoriza mempunyai penyebaran yang terbatas sehingga pengetahuan

6 tentang ini masih sangat sedikit. Pada umumnya dianggap kurang mempunyai arti ekonomis. Ektomikoriza tumbuh optimal pada ph 4-6. Bahkan ada beberapa jenis ektomikoriza yang dapat tumbuh baik pada ph = 3. Di samping ph tanah, kondisi tanah yang mempengaruhi perkembangan mikoriza adalah drainase, ketersediaan bahan organik dan ketersediaan hara. Mikoriza akan dapat berkembang baik apabila tidak ada hambatan aerasi. Daya adaptasi pada tiap jenis spesies cendawan terhadap ph tanah berbeda-beda, ph tanah akan mempengaruhi perkecambahan, perkembangan dan peran mikoriza terhadap pertumbuhan tanaman (Titiek dan Utomo, 1995). Mikoriza akan berkembang dengan baik pada tanah berpasir dibandingkan tanah berliat atau gambut. Ketersediaan hara terutama nitrogen dan fosfat yang rendah akan mendorong pertumbuhan mikoriza. Sebaliknya kandungan hara yang terlalu rendah atau terlalu tinggi menghambat pertumbuhan mikoriza (Russel, 1963). Akar tumbuhan yang bersimbiosis dengan cendawan mikoriza terbungkus atau diselimuti oleh hifa atau jalinan hifa sehingga dapat berfungsi untuk memproteksi cendawan yang bersifat patogen. Dengan kata lain jalinan hifa cendawan mikoriza dapat berfungsi sebagai perlindungan fisik akar dari serangan cendawan patogen. Cendawan mikoriza dilaporkan mampu memproyeksi unsurunsur metal (logam berat) dan polutan yang berbahaya bagi pertumbuhan tanaman, sehingga unsur-unsur tersebut tidak terserap oleh tanaman (Delvian, 2009).

7 Penelitian Kuswanto (1982) yang menggunakan inokulum tanah bermikoriza diperoleh beberapa hasil antara lain dengan pemberian inokulum tanah bermikoriza tidak mempunyai pengaruh nyata pada persen hidup semai ditandai dengan hidupnya seluruh semai, berpengaruh sangat nyata pada pertumbuhan tinggi, diameter semai, panjang akar semai, dan berat kering semai. Pada awal perkembangan mikoriza bersifat parasit bagi tanaman dan jika kondisi tidak optimum, sering menyebabkan pertumbuhan tanaman tertekan. Fotosintat diserap mikoroza dalam akar khususnya melalui arbuskola, yang merupakan area kontak permukaan terbesar antara tanaman dan fungi (Hanafiah, 2005). Kompos, Hubungannya dengan Mikoriza dan Tanaman Untuk memacu pertumbuhan pohon di persemaian dan lapangan, diperlukan pemahaman kondisi biologi di sekitar sistem perakaran beserta interaksi biogeokimia dalam proses penyerapan unsur hara oleh tanaman. Cendawan mikoriza merupakan mikroba penting dalam ekosistem hutan. Bagian tubuh cendawan mikoriza yang cocok dengan inang dapat dimanfaatkan dalam bentuk produk inokulum. Bibit bermikoriza lebih tahan kering daripada bibit yang tidak bermikoriza. Kekeringan yang menyebabkan rusaknya jaringan korteks, kemudian matinya perakaran, pengaruhnya tidak akan permanen pada akar yang bermikoriza. Akar bermikoriza akan cepat pulih kembali setelah periode kekurangan air berlalu. Hifa cendawan masih mampu menyerap air pada pori-pori tanah pada saat akar bibit sudah tidak mampu lagi. Sebagai contoh Pinus merkusii yang banyak ditanam di Indonesia sejak awal merupakan salah satu jenis tanaman cepat tumbuh yang pertumbuhannya sangat memerlukan mikoriza, maka untuk

8 meningkatkan keberhasilan penanaman P. merkusii di lapangan, dibutuhkan bibit dengan mikoriza pada perakarannya (Santoso, 2006). Bagi tanaman inang, adanya asosiasi ini dapat memberikan manfaat yang sangat besar bagi pertumbuhannya, baik secara langsung maupun tidak langsung. Secara tidak langsung, cendawan mikoriza berperan dalam perbaikan struktur tanah, meningkatkan kelarutan hara dan proses pelapukan bahan induk. Sedangkan secara langsung, cendawan mikoriza dapat meningkatkan serapan air, hara dan melindungi tanaman dari patogen akar dan unsur toksik (Killham, 1994). Aktivitas mikroba tanah yang bermanfaat bagi tanaman akan meningkat dengan penambahan kompos. Aktivitas mikroba ini membantu tanaman untuk menyerap unsur hara dari tanah dan menghasilkan senyawa yang dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Aktivitas mikroba tanah juga diketahui dapat membantu tanaman menghadapi serangan penyakit (Crawford, 2003). Pengaruh mikoriza terhadap pertumbuhan tanaman yang bermikoriza dinyatakan bahwa tanaman yang bermikoriza lebih baik daripada tanaman yang tidak bermikoriza karena akar tanaman yang bermikoriza dapat menyerap unsur hara dalam bentuk terikat dan tidak tersedia bagi tanaman (Adiwiganda, 1996). Peningkatan serapan hara akan menyebabkan peningkatan biomassa tanaman. Meskipun derajat infeksi yang terjadi pada akar cukup tinggi ternyata tidak dapat menjamin memberikan hasil yang tinggi terhadap pertumbuhan serapan hara dan bobot kering. Hal ini ditentukan oleh kombinasi cendawan dengan inang. Keefektifan mikoriza terhadap suatu jenis tanaman, ditentukan oleh kemampuannya menginfeksi akar dan membentuk hifa eksternal, serta dapat

9 membantu meningkatkan absorbsi hara dan pertumbuhan tanaman (Muas, et al., 2007). Adakalanya inokulasi mikoriza dapat mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan tanaman yang dikolonisasi. Menurut Pang dan Paul (1980) dalam Delvian (2005), kompetisi terhadap fotosintat mungkin merupakan keterangan mengapa terjadi hambatan terhadap pertumbuhan mikoriza dan pertumbuhan tanaman. Biomassa mikoriza besarnya lebih dari 17% dari berat kering akar, sehingga akar bermikoriza memerlukan energi lebih banyak dibandingkan dengan akar yang tidak bermikoriza. Akan tetapi peningkatan kebutuhan energi dari tanaman bermikoriza sebenarnya telah dicukupkan dari hasil fotosintesis yang meningkat dari tanaman bermikoriza. Adanya inokulasi mikoriza dan pemberian bahan organik akan meningkatkan ketersediaan N dan P dalam tanah. Keduanya bila dimasukkan ke dalam tanah akan terjadi proses dekomposisi yang selanjutnya akan melepaskan beberapa unsur seperti N dan P sehingga akan mampu meningkatkan ketersediaan baik N maupun P dalam tanah (Hasanudin, 2003). Mikoriza dalam simbiosisnya sangat tergantung pada nutrisi dari karbohidrat hasil fotosisntesis tanaman inang, sehingga modifikasi ketersediaan produk fotosintesis akan mempengaruhi pembentukan dan perkembangan serta fungsi mikoriza. Hal ini telah diteliti dengan mengukur pengaruh ketersediaan cahaya pada tanaman yang bersimbiosis dengan mikoriza. Aktivitas fotosintesis tanaman akan mempengaruhi status karbohidrat pada akarnya yang pada akhirnya akan mempengaruhi perkembangan mikoriza yang terdapat pada perakaran tanaman tersebut (Delvian, 2005).