5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Fungi Mikoriza Arbuskular (FMA) Mikoriza adalah asosiasi simbiotik antara akar tanaman dengan jamur (Hajoeningtijas, 2012). Istilah mikoriza (jamur akar) pertama kali diterapkan untuk asosiasi jamur dengan pohon pada tahun 1885 oleh A. B Frank, seorang ahli patologi hutan dari Jerman (Handayanto & Hairiah, 2007). Berdasarkan struktur dan cara jamur menginfeksi akar, mikoriza dikelompokkan menjadi ektomikoriza (ECM) dan endomikoriza/arbuscular mycorrhiza (AM). Ektomokoriza yaitu jamur yang menginfeksi tidak masuk ke dalam sel akar tanaman dan hanya berkembang di antara dinding sel jaringan korteks, akar yang terinfeksi membesar dan bercabang (Hajoeningtijas, 2012). Ektomikoriza memiliki hifa yang tampak membentuk struktur seperti jala di antara dinding sel jaringan korteks yang biasa disebut dengan hartig net (Widyastuti et al., 2005). Endomikoriza yaitu jamur yang menginfeksi masuk ke dalam jaringan sel korteks dan akar yang terinfeksi tidak membesar (Hajoeningtijas, 2012). FMA merupakan suatu bentuk simbiosis mutualisme antara jamur (myces) dengan akar (rhiza) tumbuhan tingkat tinggi (Orlando, 2003). Jamur mikoriza mendapatkan penyediaan karbon tereduksi yang disediakan oleh tanaman. Tanaman mendapatkan manfaat yang diperoleh dari jamur mikoriza, yaitu: (i) akar mikoriza memacu serapan hara dan air dari tanah karena miselia eksternal 5
6 dapat menjelajah tanah yang lebih luas dibandingkan dengan akar yang tidak bermikoriza, (ii) jamur menyerap hara berkonsentrasi rendah lebih efisien dibandingkan akar yang tidak bermikoriza, (iii) Hifa jamur menghasilkan berbagai enzim hidrofilik yang melepaskan nitrogen dan fosfor dari senyawa organik yang sebelumnya tidak tersedia bagi tanaman (Handayanto & Hairiah, 2007). FMA dapat ditemukan hampir pada semua ekosistem, termasuk pada lahan masam (Kartika, 2006) dan alkalin (Swasono, 2006). Menurut Smith & Read (2008), FMA dapat berasosiasi dengan hampir 90% jenis tanaman. Tingkat populasi dan komposisi jenis FMA sangat beragam dan dipengaruhi oleh karakteristik tanaman dan faktor lingkungan seperti suhu, ph tanah, kelembapan tanah, kandungan fosfor dan nitrogen, serta konsentrasi logam berat (Daniels & Trappe, 1980). Struktur utama FMA adalah arbuskular, vesikula, hifa internal dan hifa eksternal. Arbuskula adalah struktur hifa yang bercabang-cabang seperti pohonpohon kecil di dalam korteks akar inang. Arbuskular berfungsi sebagai tempat pertukaran zat-zat metabolit primer antara fungi mikoriza dan akar tanaman (Brundrett et al., 1996). Vesikula adalah struktur berisi lipid yang berdinding tipis biasanya terbentuk dalam ruang antar sel. Fungsi utamanya sebagai penyimpanan, tetapi vesikula juga dapat berperan sebagai propagula reproduksi untuk jamur (Handayanto & Hairiah, 2007).
7 Gambar 2.1. Perbedaan struktur Arbuscular Endomycorrhiza (FMA) dan Ectomycorrhiza. Sumber: http://www.agroklub.com/sumarstvo/tlo-i-mikorizne-gljive/16246/. 2.1.1. Peran Mikoriza Menurut Aldeman & Morton (2006) infeksi mikoriza dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman dan kemampuannya memanfaatkan nutrisi yang ada dalam tanah, terutama unsur P, Ca, N, Cu, Mn, K, dan Mg. Munurut Mosse (2001), kolonisasi mikoriza pada akar tanaman dapat memperluas bidang serapan akar dengan adanya hifa eksternalyang tumbuh dan dan berkembang melalui bulu akar. FMA mempunyai kemampuan ganda yaitu sebagai biopestisida yang ramah lingkungan dan mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman karena dapat meningkatkan pengambilan P melalui akar yang terinfeksi hifa FMA. Menurut Santoso (2009) hifa ekstrenal dari FMA dapat meningkatkan kemampuan tanaman dalam membantu penyerapan hara P dan mendapatkan air.
8 Menurut Nusantara et al. (2012), fungi mikoriza arbuskula memiliki empat peran fungsional sebagai berikut: 1. Bioprosesor mampu bertindak sebagai pompa dan pipa hidup karena mampu membantu tanaman untuk menyerap hara dan air dari lokasi yang tidak terjangkau oleh akar rambut. 2. Bioprotektor atau perisai hidup karena mampu melindungi tanaman dari cekaman biotika (patogen, hama, dan gulma) dan abiotika (suhu, kepadatan tanah, dan logam berat). 3. Bioaktivator karena terbukti mampu membantu meningkatkan simpanan karbon di rhizosfer sehingga meningkatkan aktivitas jasad renik untuk menjalankan proses biogeokimia. 4. Bioagregator karena terbukti mampu meningkatkan agregasi tanah. 2.1.2. Proses Simbiosis antara Fungi dan Akar Gambar 2.2.Skema Penyerapan Unsur P oleh Akar Bermikoriza Sumber : (Mosse, 1986 dalam Simanungkalit, 2006).
9 Rhodes & Gerdemann (1980) membagi proses bagaimana haradipasok ke tanaman oleh cendawan MA menjadi tiga fase: 1. Absorbsi hara dari tanah oleh hifa eksternal 2. Translokasi hara dari hifa eksternal ke miselium internal dalam akar tanaman inang 3. Pelepasan hara dari miselium internal ke sel-sel akar. Unsur P diangkut melalui hifa eksternal dalam bentuk polifosfat. Adanya granul polifosfat dalam vakuola hifa telah dibuktikan melalui elektron mikroskop (Cox et al., 1975). Peran agronomis yang paling utama mikoriza yang diterima hinggasaat ini adalah kemampuannya untuk meningkatkan serapan hara tanaman. Penyerapan P pada permukaan akar lebih cepat dari pergerakan fosfat kepermukaan akar, sehingga zona terkurasnya fosfat terjadi di sekitar akar. Hifa yang meluas dari permukaan akar membantu tanaman melintasi zonaini, sehingga dapat menyerap fosfat dari zona yang tidak dapat dicapai olehakar yang tidak bermikoriza. Smith dan Gianinazzi-Pearson (1988) mencatatpanjang hifa ini pada beberapa tanaman berkisar antara 0,71-14,20 m cm -1 akar. 2.2. Isolasi FMA Prinsip dari isolasi mikroba adalah memisahkan satu jenis mikroba dengan mikroba lainnya yang berasal dari campuran bermacam-macam mikroba (Sutedjo et al., 1996). Penelitian isolasi spora Fungi Mikoriza Arbuskular (FMA) pada dasarnya menggunakan metode penyaringan basah dan dekantasi, yang selanjutnya diikuti sentrifusi dan penyaringan untuk memisahkan spora.sentrifusi juga bervariasi menggunakan gradien gula dengan konsentrasi gula yang berbeda.
10 Pewarnaan akar diperlukan untuk melihat dengan baik adanya kolonisasi FMA pada akarsebagai bukti terjadinya simbiosis tanaman inang dengan FMA. Berbagai zat warna dapat digunakan seperti methylene blue, tryphan blue, fuchsin acid, dan sebagainya (Simanungkalit et al., 2006). 2.3. Identifikasi FMA Identifikasi FMA dapat dilakukan berdasarkan morfologi sporanya, ataupun dengan menggunakan teknik molekuler. Taksonomi FMA yang dipakai sekarang berdasarkan morfologi sporanya. Perbedaan morfologinya ini dapat dilihat dari perkembangan spora, susunan spora, bentuk spora, ukuran spora, warna spora, pola lapisan dinding spora dan reaksi warnanya, ornamentasi pada dinding spora, isi spora, perkecambahan spora dan hifa (Simanungkalit et al, 2006). 2.4.Tomat 2.4.1 Klasifikasi Klasifikasi buah tomat Conqruist (1981) adalah sebagai berikut: Kingdom Divisio Classis Ordo Familia Genus Species : Plantae : Magnoliophyta : Magnoliopsida : Solanales : Solanaceae : Lycopersicon : Lycopersicon lycopersicum (L)
11 2.4.2. Morfologi Tanaman tomat berbentuk perdu atau semak yang menjalar pada permukaan tanah dengan panjang mencapai ± 2 meter. Buah tomat memiliki bentuk dan ukuran yang bervariasi, halus berlekuk, bulat telur-lonjong. Warna buah tomat merah, orange-merah atau kuning. Perbungaan pada tomat terdiri dari 5 sampai tak terhingga, tangkai bunga berukuran 7-15 mm, kelopak panjangnya 7-15 mm, kepala sari 5-10 mm panjangnya. Bunga tomat terletak terminal atau lateral. Percabangan 2-3 cabang, bunga tomat merupakan bunga sempurna. Buah memiliki biji yang banyak yang tersusun berkelompok saling melekat karena adanya lendir. Daun berbentuk oval, bagian tepi bergerigi, membentuk celahcelah yang menyirip serta agak melengkung ke dalam. Batang obtusangular, pada bagian nodus menebal (Backer & van den Brink, 1995). 2.4.3.Siklus Hidup Tanaman tomat adalah tanaman tahunan berumur pendek dengan masahidup 5-6 bulan. Siklus hidup tanaman tomat meliputi tahap biji, vegetatif, reproduktif, dan perkembangan buah (Lippman et al., 2008). Tanaman tomat dapat menghasilkan bunga dan menjadi buah mulai dari pangkal tanaman hingga pucuk tanaman selama masa pertumbuhan tanaman belum terhenti. Buah tomat dapat dipanen/dipetik pada tanaman yang telah berumur 60-100 hari setelah tanam, tergantung pada varietasnya. Namun, pemetikan buah tomat tidak dapat dilakukan sekaligus karena masaknya buah tomat tidak bersamaan waktunya. Pemetikan buah tomat dapat dilakukan setiap selang 2-3 hari sekali sampai seluruh buah tomat habis terpetik. Tanaman tomat yang sudah tidak produktif lagi harus dibongkar dan diganti dengan tanaman yang baru (Cahyono, 1998).