KEANEKARAGAMAN FUNGI MIKORIZA ARBUSKULA PADA AREAL TANAMAN KELAPA SAWIT (STUDI KASUS DI PTPN III KEBUN BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN) TESIS Oleh NABILAH SIREGAR 117030049/BIO PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
KEANEKARAGAMAN FUNGI MIKORIZA ARBUSKULA PADA AREAL TANAMAN KELAPA SAWIT (STUDI KASUS DI PTPN III KEBUN BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN) TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Biologi pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Oleh NABILAH SIREGAR 117030049/BIO PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERNYATAAN ORISINALITAS KEANEKARAGAMAN FUNGI MIKORIZA ARBUSKULA PADA AREAL TANAMAN KELAPA SAWIT (STUDI KASUS DI PTPN III KEBUN BATANG TORU KABUPATEN TAPANULI SELATAN) TESIS Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar. Medan, 15 Juli 2014 Nabilah Siregar NIM. 117030049
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademis, saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Nabilah Siregar NIM : 117030049 Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul: Keanekaragaman Fungi Mikoriza Arbuskula Pada Areal Tanaman Kelapa Sawit (Studi Kasus Di PTPN III Kebun Batang Toru Kabupaten Tapanuli Selatan) Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif ini, berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, 15 Juli 2014 Nabilah Siregar NIM. 117030049
Telah diuji pada Tanggal 15 Juli 2014 PANITIA PENGUJI TESIS KETUA : Dr. Delvian, S.P., M.P ANGGOTA : 1. Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc 2. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc 3. Dr. It Jamilah, M.Sc
ABSTRACT The first thing that must be known to study the potential of vesicular arbuscular mycorrhizal is to know the diversity of these organisms. Data of diversity vesicular arbuscular mycorrhizal used to obtain the selection of of potential and effective isolates. The aim of this research was to know the density of spore, colonization percentage, and types of vesicular arbuscular mycorrhizal of oil palm tree in PTPN III Batang Toru Estate at different soil fertility conditions. Methods of soil and root were sampling directly from the field (Afdeling I, II, and III) and trapping. The soil chemical characters was observed at Laboratory of Research Technology, Faculty of Agriculture, North Sumatera University. The observation chemical of the soil showed that the soil conditions in all of Afdeling are less fertile. The highest number of spores were found in the field and trapping in Afdeling I; 248 and 336 spores/50 g soils respectively. Percentage of vesicular arbuscular mycorrhizal colonization were highest in Afdeling I by 42%. Vesicular arbuscular mycorrhizal spores knowed that there consisted of two genera Glomus (42 types) and Acaulospora (3 types). Keywords: Diversity, vesicular arbuscular mycorrhizal, oil palm, spores, colonization
ABSTRAK Hal pertama yang harus diketahui untuk mempelajari potensi fungi mikoriza arbuskula adalah mengetahui keanekaragaman dari organisme tersebut. Dengan adanya data keanekaragaman fungi mikoriza arbuskula, maka dapat dilakukan seleksi guna mendapatkan isolat fungi mikoriza arbuskula yang potensial dan efektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kepadatan spora, persentase kolonisasi, dan tipe fungi mikoriza arbuskula pada areal tanaman kelapa sawit PTPN III Kebun Batang Toru dengan kondisi kesuburan tanah yang berbeda. Metode pengambilan sampel tanah dan akar dilakukan secara langsung dari lapangan (Afdeling I,II dan III) serta trapping. Pengamatan sifat kimia tanah dilakukan di Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian. Hasil pengamatan sifat kimia tanah menunjukkan bahwa kondisi tanah pada ketiga Afdeling tergolong rendah. Jumlah spora tertinggi dari hasil lapangan dan tarpping diperoleh pada Afdeling I, yaitu masing-masing 248 dan 336 spora/50 g tanah. Persentase kolonisasi fungi mikoriza arbuskula yang tertinggi juga pada Afdeling I, yaitu 42%. Tipe spora fungi mikoriza arbuskula yang diperoleh terdiri dari dua genus, yaitu Glomus (42 tipe) dan Acaulospora (3 tipe). Kata kunci : Keanekaragaman, fungi mikoriza arbuskula, kelapa sawit, spora
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Swt atas segala tahmat dan karuni-nya sehingga tesis ini dapat diselesaikan dengan judul Keanekaragaman Fungi Mikoriza Arbuskula pada Areal Tanaman Kelapa Sawit, Studi Kasus Di PTPN III Kebun Batang Toru Kabupaten Tapanuli Selatan. Selama pelaksanaan penelitian ini penulis telah banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Delvian, S.P, M.P dan Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc sebagai dosen pembimbing atas segala bantuan, bimbingan, dan arahan yang telah diberikan kepada penulis. 2. Bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc dan Dr. It Jamilah, M.Sc sebagai dosen penguji yang telah banyak memberikan saran dan kritikan demi kesempurnaan tesis ini. 3. Pimpinan serta staf pegawai di Departement Biologi FMIPA USU dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian USU 4. Manajer dan staf pegawai PTPN III Kebun Batang Toru di Kabupaten Tapanuli Selatan. 5. Ayahanda dan Ibunda serta keluarga yang telah banyak memberikan doa dan motivasi kepada penulis. 6. Seluruh rekan-rekan yang namanya tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati menerima kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Penulis berharap semoga hasil penelitian ini dapat menambah khasanah ilmu pengetahuan dan akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. (Nabilah Siregar)
RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama : Nabilah Siregar Tempat dan Tanggal Lahir : Padangsidimpuan, 23 November 1988 Alamat Rumah : Jl. Raja Inal Siregar Gg. Ar-Raihan No. 4 Padangsidimpuan Telepon/Hp : 081370273489 e-mail : nabilah_198823@yahoo.com DATA PENDIDIKAN SD : Negeri 142437 Padangsidimpuan Tamat : 2001 SMP : Negeri 2 Padangsidimpuan Tamat : 2004 SMA : Negeri 2 Plus Sipirok Tamat : 2007 Strata-1 : FMIPA UNIMED Tamat : 2011
DAFTAR ISI Halaman Abstract Abstrak Kata Pengantar Riwayat Hidup Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran i ii iii iv v vii viii ix BAB I. PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Tujuan Penelitian 2 1.4 Manfaat Penelitian BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 3 2.1 Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) 3 2.2 Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) 3 2.2.1 Struktur FMA 5 2.2.2 Simbiosis FMA pada Akar 6 2.2.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Keberadaan FMA 6 2.2.4 Keanekaragaman FMA dari Hasil Penelitian 9 BAB III. METODE PENELITIAN 11 3.1 Waktu dan Tempat 11 3.2 Bahan dan Alat 11 3.3 Pengambilan Sampel Tanah dan Akar 11 3.4 Pengamatan Sampel Tanah dan Akar 12 3.4.1 Ekstraksi Spora dan Identifikasi FMA 12 3.4.2 Kolonisasi FMA pada Akar Tanaman 13 3.5 Pemerangkapan (Trapping) 14 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 15 4.1 Sifat Kimia Tanah 15 4.2 Kepadatan Spora Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) 16 4.3 Persentasi Kolonisasi Akar 18 4.4 Tipe dan Karakteristik Spora FMA 21
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 32 5.1 Kesimpulan 32 5.2 Saran 32 DAFTAR PUSTAKA 33 LAMPIRAN 39
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Keanekaragaman FMA dari hasil penelitian 9 Tabel 2. Hasil analisis tanah yang dijadikan sampel isolasi spora FMA 15 Tabel 3. Tipe dan karakteristik spora FMA dari lapangan 22 Tabel 4. Sebaran FMA pada berbagai kondisi 30
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Klasifikasi FMA 5 Gambar 2. Ilustrasi petak contoh pengambilan sampel tanah dan akar 12 Gambar 3. Kepadatan spora FMA lapangan dan hasil trapping 16 Gambar 4. Kolonisasi akar oleh FMA yang ditandai dengan adanya (a) hifa dan (b) vesikula 19 Gambar 5. Persentase kolonisasi akar oleh FMA 19
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Data hasil analisis tanah 39 Lampiran 2. Kriteria penilaian sifat kimia tanah 40