DAFTAR LAMPIRAN
THE DIVERSITY OF ARBUSCULAR MYCORRHIZA FUNGI FROM TRAPPING WITH DIFFERENT HOST PLANTS
ABSTRAK
Fungi Mikoriza Arbuskula adalah simbion obligat yang hanya dapat tumbuh dan berkembang dengan keberadaan tanaman inang. Oleh karena itu, suatu penelitian rumah kaca telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh jenis tanaman yang digunakan sebagai tanaman inang dalam proses trapping FMA. Empat jenis tanaman yang digunakan sebagai tanaman inang adalah Pueraria javanica, sorgum, jagung dan 6 varietas/galur kedelai, yaitu varietas Tanggamus, varietas Anjasmoro, varietas Slamet, varietas Wilis, galur Pangrango Godek dan galur Sibayak Pangrango. Trapping dilakukan dengan menggunakan pot kultur yang mengandung media 50 g tanah yang diambil dari lahan pasang surut Kelurahan Simpang Kecamatan Berbak Kabupaten Tanjung Jabung Timur Provinsi Jambi sebagai sumber FMA untuk bahan inokulan dan 150 g zeolit yang disiapkan sebagai media tanam. Hasil percobaan menunjukkan bahwa setelah pemerangkapan (trapping) 2 species dari genus Acaulospora yaitu Acaulospora scrobiculata dan Acaulospora tuberculata serta 5 species dari genus Glomus yaitu Glomus macrocarpum, Glomus fasciculatum, Glomus clarum, Glomus fecundisporum dan Septoglomus constrictum. Jagung adalah tanaman inang terbaik melalui variabel kelimpahan spora, persen kolonisasi akar, bobot inokulum, bobot basah akar dan bobot kering akar.
Kata kunci: simbion obligat; Glomus; Acaulospora.
ABSTRACT
Arbuscular Mycorrhiza Fungi are obligate symbionts that can only grow and develop with the presence of the host plant. Therefore, a greenhouse study was conducted to study the influence of the type of plants used as host plants in the process of AMF trapping. Four types of plants used as host plant, they are Pueraria javanica, sorghum, corn, and six varieties / lines of soybeans, ie Tanggamus varieties, Anjasmoro varieties, Slamet varieties, Wilis varieties, Sibayak Pangarngo lines and Pangrango Godek lines. Trapping was done by using pot culture media containing 50 g of soil taken from the tidal swampland of the Simpang village, Berbak district, Tanjung Jabung East district, Jambi province. These soil as a source material for AMF inoculant and 150 g of zeolite prepared as growing media. The experiment results showed that there were 2 species of Acaulospora genus ie Acaulospora scrobiculata and Acaulospora tuberculata and 5 species dari genus Glomus ie Glomus macrocarpum, Glomus fasciculatum, Glomus clarum, Glomus fecundisporum and Septoglomus constrictum. Corn was the best host plant indicated by spore abundance, percent of root colonization, the inoculum weight, root fresh weight and root dry weight.
PENDAHULUAN
Latar belakang
Mikoriza adalah simbiosis antara fungi tanah dengan akar tanaman yang memiliki banyak manfaat di bidang pertanian, di antaranya adalah membantu meningkatkan status hara tanaman, meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan, penyakit, dan kondisi tidak menguntungkan lainnya (Al-Karaki et al. 2004). Simbiosis antara mikroorganisme tanah dengan tanaman inang akan meningkatkan resistensi kedua belah pihak bila hidup di daerah kering atau marginal dan secara sinergis akan bersama-sama memanfaatkan nutrisi yang tersedia di alam untuk kebutuhan hidupnya (Smith et al. 2010). Fungi ini dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif teknologi untuk membantu pertumbuhan, meningkatkan produktivitas dan kualitas tanaman yang ditanam pada lahan-lahan marjinal (Gupta dan Mukerji 2000; Al-Karaki et al. 2004).
Fungi mikoriza arbuskula merupakan suatu bentuk asosiasi antara jamur dengan akar tumbuhan tingkat tinggi, yang mencerminkan adanya interaksi fungsional yang saling menguntungkan antara suatu tumbuhan dengan satu atau lebih galur mikobion dalam ruang dan waktu. Fungi mikoriza termasuk golongan endomikoriza. Tipe fungi ini dicirikan oleh hifa yang intraseluler yaitu hifa yang menembus ke dalam korteks dari satu sel kesel yang lain (Manan 1993). Diantara sel-sel terdapat hifa yang membelit atau struktur hifa yang bercabang-cabang yang disebut arbuskula. Pembengkakan yang terbentuk pada hifa yang berbentuk oval disebut vesikula. Arbuskula merupakan tempat pertukaran metabolit antara jamur dan tanaman. Adanya arbuskula sangat penting untuk mengidentifikasi bahwa telah terjadi infeksi pada akar tanaman (Scannerini dan Bonfante-Fosolo 1983), sedangkan vesikula merupakan organ penyimpan makanan dan berfungsi sebagai propagul (organ reproduktif). Selanjutnya dikatakan bahwa seluruh endofit dan yang termasuk genus Gigaspora, Scutellospora, Glomus, Sclerocystis dan
Acaulospora mampu
membentuk arbuskula. Anatomi sederhana (Gambar 4.1)
Vesikula menurut Abbott dan Robson (1982), berbentuk globosa dan
berasal dari
menggelembungnya hifa internal FMA. Vesikula ditemukan baik di dalam maupun di luar lapisan kortek parenkim. Tidak semua FMA membentuk vesikula dalam akar inangnya, seperti
Gigaspora dan
Scutellospora. Banyak pendapat tentang fungsi dari vesikula ini, yaitu sebagai organ reproduksi atau organ
Gambar 4.1 Penampang longitudinal akar yang terinfeksi fungi mikoriza (Brundrett et al. 1994)
29 yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan makanan yang kemudian diangkut ke dalam sel (Delvian 2003). Ciri utama arbuskula FMA adalah terdapatnya arbuskula di dalam korteks akar. Awalnya fungi tumbuh di antara sel-sel korteks, kemudian menembus dinding sel inang dan berkembang di dalam sel (Brundrett et al. 1996). Fungi Mikoriza Arbuskular (FMA) tidak dapat ditumbuhkan di dalam medium buatan tetapi spora dapat terbentuk di luar jaringan tanaman dan dapat diperbanyak melalui asosiasinya dengan tanaman yang hidup (Sieverding 1991) Tanaman inang sangat diperlukan karena FMA bersifat simbion obligat. Bakhtiar (2002) menjelaskan bahwa pemilihan jenis tanaman inang sangat berpengaruh terhadap sporulasi, dan infeksi akar. Pertimbangan utama untuk memilih inang adalah tanaman yang toleran terhadap lingkungan rumah kaca. Bagyaraj (1992) menyatakan bahwa semua tanaman berpotensi terinfeksi FMA, namun tingkat infektivitas dan efektivitas berbeda setiap asosiasi inang dan FMA.
FMA mempunyai sebaran inang yang luas, namun FMA mempunyai pengaruh yang spesifik terhadap tanaman yang dikolonisasi. Perkembangan suatu kolonisasi FMA dimulai dengan pembentukan apresorium pada permukaan akar oleh hifa luar (eksternal) yang berasal dari spora atau akar bermikoriza di dalam tanah. Selanjutnya hifa dari apresorium tersebut menembus sel-sel epidermis dan menjalar di antara sel atau di dalam sel sepanjang sel korteks akar. Akar yang bermikoriza akan membentuk jaringan hifa luar eksternal yang lepas yang merupakan kelanjutan dari hifa dalam (internal) yang menjalar di dalam tanah. FMA pada umumnya akan membentuk resting spore di dalam tanah baik tunggal maupun berbentuk sporokarp sampai ia dapat berhubungan dengan akar tanaman inang. Spora hanya dapat diisolasi dari dalam tanah dengan teknik penyaringan tertentu (Mosse 1991).
Beberapa genus FMA yang umum dijumpai adalah Glomus, Gigaspora, Acaulospora dan Scutellospora (Brundrett et al. 1996). Akan tetapi, setiap jenis FMA memiliki kemampuan yang berbeda-beda di dalam membantu meningkatkan pertumbuhan tanaman (Tian et al. 2004). Dengan demikian, pemilihan isolat FMA yang benar-benar kompatibel dengan tanaman yang dibudidayakan perlu dilakukan. FMA hidup bersimbiosis dengan tanaman inang yang responsif dan memiliki perakaran banyak (Simanungkalit 2004).
Jenis tanaman inang yang umum digunakan untuk memperbanyak spora adalah tanaman semusim karena cepat tumbuh dan menghasilkan banyak akar serabut dibanding tanaman perenial sehingga perbanyakan endomikoriza tidak membutuhkan waktu lama (Widiastuti 2004). Tanaman semusim seperti Jagung dan Shorgum merupakan inang sangat kompatibel dengan endomikoriza (Simanungkalit 2004; Hapsoh 2008) sehingga tanaman Jagung dan Shorgum merupakan inang yang digunakan untuk perbanyakan spora endomikoriza (Widiastuti 2004).
Menurut Nuhamara (1999) sejumlah strain mycobion dapat berasosiasi dengan satu spesies atau varietas tanaman. Walaupun tidak adanya kekhususan inang bagi mikoriza arbuskula, tetapi dengan adanya asosiasi antara mikoriza dan akar tanaman dapat memberikan tingkat kolonisasi yang berbeda pada sistem perakaran dan juga dalam pengaruhnya terhadap penyerapan hara serta pertumbuhan tanaman. Perbedaan respon ini dipengaruhi oleh spesies dan genotip tanaman, juga lingkungan seperti pH tanah, kandungan P tersedia dalam tanah.
Cara yang paling umum dipakai dalam memproduksi inokulan FMA adalah dengan metode kultur pot yaitu FMA yang telah diketahui keefektifannya diinokulasikan pada tanaman inang tertentu pada medium padat yang steril (Simanungkalit 2004). Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh keragaman dan jumlah FMA serta kemampuan beberapa jenis tanaman yang digunakan sebagai tanaman inang untuk proses trapping Fungi Mikoriza Arbuskula.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian berupa penanaman tanaman inang pada kultur pot dilakukan di rumah kaca Ekologi Hutan Fakultas kehutanan IPB. Analisis jenis dan jumlah spora dilakukan di tiga laboratorium yaitu: laboratorium Bioteknologi Hutan dan Lingkungan Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi IPB, laboratorium Kriptogram, Pusat Penelitian Biologi, LIPI, Cibinong dan laboratorium Anatomu Kayu, Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan, Kemenhut, Bogor. Kegiatan dilaksanakan pada September - Nopember 2013.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan untuk pembuatan kultur adalah benih Pueraria javanica, benih sorghum, benih jagung serta benih 3 varetas dan 2 galur kedelai, zeolit dengan ukuran 2 mm, larutan PVLG dan Melzer, aluminium foil, isolat FMA yang diperoleh dari rizosfir kedelai, larutan hyponex merah (0.05 %) (0.5 g L-1 hyponex merah dalam air ) dan air distilasi. Alat yang digunakan adalah saringan bertingkat (425, 300, 150 dan 53 µm) pinset mikro, botol semprot, mikroskop binokuler, pot kultur berupa gelas plastik yang telah dilubangi pada dasarnya, rak dan nampan plastik.
Prosedur Kerja
Teknik trapping yang digunakan mengikuti metode Brundrett et al. (1996) dengan menggunakan pot-pot kultur kecil. Media tanam yang digunakan berupa campuran contoh tanah sebanyak ± 50 g dan batuan zeolit berukuran 1-2 mm sebanyak ± 150 g. Teknik pengisian media tanam dalam pot kultur adalah pot kultur diisi dengan zeolit 100 g, kemudian dimasukkan tanah dari lahan pasang surut sebanyak 50 g dan terakhir ditutup dengan zeolit sebanyak 50 g, sehingga media tanam tersusun atas zeolit-contoh tanah-zeolit. Benih-benih P.javanica, benih sorghum, benih jagung dan benih kedelai yang akan digunakan sebagai tanaman inang terlebih dahulu direndam dalam larutan Bayclin selama 5 - 10 menit sebagai upaya sterilisasi permukaan.
31 Benih tersebut selanjutnya direndam dalam air hangat (40 0C) selama ± 24 jam untuk memecahkan dormansi yang mungkin terjadi. Selanjutnya benih-benih tersebut disemaikan dalam bak persemaian selama ± 10 hari. Setelah itu kecambah dipindahkan langsung ke dalam pot-pot kultur.
Pemeliharan kultur meliputi penyiraman, pemberian hara dan pengendalian hama secara manual. Larutan hara yang digunakan adalah pupuk majemuk (25-5- 20) dengan konsentrasi 1 g/ 2 L air (0.05%). Pemberian larutan hara dilakukan 2 kali setiap minggu sebanyak ± 20 mL tiap pot kultur. Setelah kultur berumur 90 hari dilakukan pemanenan untuk mendapatkan spora-spora yang akan digunakan pada tahap percobaan berikutnya.
Rancangan Penelitian dan Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan pada percobaan ini adalah Rancangan Acak Lengkap dengan 9 perlakuan yaitu: bibit Pueraria javanica, sorgum, jagung, kedelai varietas Tanggamus, kedelai varietas Anjasmoro, kedelai varietas Selamet, kedelai galur Pangrango Godek, kedelai galur Sibayak Pangrango kedelai varietas Wilis. Data yang diamati dianalisis dengan menggunakan analisis ragam. Untuk melihat antar perlakuan dilanjutkan dengan Uji Tukey.
Pengamatan
Peubah yang diamati adalah jenis FMA, kelimpahan spora, persen kolonisasi, biomas tanaman basah, biomas tanaman kering, biomas akar basah, biomas akar kering, bobot inokulum yang merupakan perkalian persen infeksi dengan berat biomas akar basah, kandungan hara akar, kandungan hara pucuk dan dinamika sporulasi.