TANGGAP BIBIT KAKAO YANG DIINOKULASI FMA
DAN BAKTERI PELARUT FOSFAT PADA BERBAGAI DOSIS
FOSFAT ALAM AYAMARU YANG DIBERI ASAM HUMAT
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kombinasi inokulum fungi mikoriza arbuskula (FMA), bakteri pelarut fosfat (BPF) dan dosis asam humat yang efektif dalam meningkatkan daya guna fosfat alam Ayamaru (FA) pada bibit kakao. Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan IPB, Bogor, Laboratorium Bioteknologi Hutan, dan Lab. Fisiologi Tanaman.
Penelitian dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap dua faktor. Faktor pertama adalah empat taraf dosis FA: 0, 1.0, 2.0, 4.0 g P2O5/bibit, dan 2.0 g P2O5 SP36/bibit sebagai pembanding. Faktor kedua adalah kombinasi FMA Mycofer + 3.10-3 mL asam humat (MH), FMA Mycofer + isolat FT.3.2 (MB), isolat FT.3.2 + 3.10-3 mL asam humat (BH), dan FMA Mycofer + isolat FT.3.2 + 3.10-3 mL asam humat (MBH). Benih kakao yang digunakan adalah UAH F1 dari Pusat Penelitian Kopi dan Kakao Jember Jawa Timur. Pembibitan dilakukan dalam polibag 20 cm x 30 cm dengan media tanah masam Ultisol, Jasinga, dan ditempatkan dalam jaring naungan 60% selama empat bulan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada bibit kakao yang diberi FA 2.0 g P2O5/bibit memberikan diameter batang dan jumlah daun lebih tinggi tetapi tidak berbeda nyata dengan pemupukan 2.0 g P2O5 SP36. Tanggap bibit kakao akibat dosis FA hingga 4.0 g P2O5/bibit pada semua perlakuan kombinasi untuk sebagian besar peubah adalah linier. Namun demikian, perlakuan kombinasi yang melibatkan inokulasi FMA memberikan hasil terbaik dibandingkan tanpa inokulasi FMA. Terhadap bobot kering tajuk keefektifan FMA Mycofer adalah 104.29%, asam humat 4.38%, dan bakteri pelarut fosfat 4.24%, terhadap serapan P tajuk berturut turut 191.00%, 33.20% dan 18.31%, terhadap kolonisasi akar adalah 681.82%, 10.26%, 6.17%, terhadap aktivitas fosfatase asam adalah 30.07%, 7.58%, 7.34%, sedangkan terhadap efisiensi FA adalah 104.29%, 4.38%, dan 4.24%.
Perlakuan kombinasi yang diberikan adalah untuk meningkatkan kadar P tersedia dan menurunkan kadar Aldd. Perlakuan kombinasi dengan peningkatan dosis FA hingga 2.0 g P2O5/bibit menyebabkan meningkatnya kolonisasi akar dan aktivitas fosfatase asam sejalan dengan menurunnya kadar Aldd media, tetapi peningkatan dosis selanjutnya hingga 4.0 g P2O5/bibit menurunkan kolonisasi akar dan aktivitas fosfatase asam dan sebaliknya meningkatkan kadar Add media.
Tanggap pertumbuhan dan kadar P tersedia pada bibit terhadap FA hingga 4.0 g P2O5/bibit masih meningkat secara linier. Tanggap pertumbuhan bibit dan kadar P tersedia lebih ditingkatkan apabila diberi asam humat, inokulasi BPF dan FMA. Sintesis asam-asam organik oleh BPF dan pelepasan asam fosfatase ke media oleh akar bibit yang diinokulasi FMA mengidikasikan terjadinya mekanisme eksternal pelarutan FA.
111 ABSTRACT
The purpose of the study was to find the best combination treatment of AMF, PSB and humic acid dosage to enhance the beneficial effect of Ayamaru phosphate rock (APR) on cacao seedlings. The study was conducted at the Experimental Farm of IPB, Cikabayan, Bogor, Forest Biotechnology Laboratory, Soil Chemistry and Fertility Laboratory and Plant Physiology Laboratory of IPB, Bogor.
The two factor-factorial experiment was set up in a Completely Randomized Design. The first factor was four levels of APR dosage: 0, 1.0, 2.0, 4.0 g P2O5/seedling,
and 2.0 g P2O5 SP36/seedling used as comparison. The second factor was combination
treatments consisting of Mycofer + 3.10-3 mL humic acid (MH), Mycofer + FT.3.2
isolate (MB), FT.3.2 isolate + 3.10-3 mL humic acid (BH), and Mycofer + FT.3.2
isolate + 3.10-3 mL humic acid (MBH). F1 UAH cacao seeds from Coffee and Cacao
Research Center in Jember, East Java was used and the seedlings were grown on Ultisol, acid soil from Jasinga in 20 cm x 30 cm sized polybag. The seedlings were grown under 60% of shading net for the period of four months.
In this study, the seedling with 2.0 g P2O5/seedling of APR gave stem diameter
and leaf number that higher but not-significantly different than the seedling with 2.0 g P2O5 SP36/seedling. The response of most variables of seedlings to APR up to 4.0 g
P2O5 in all combination treatments of the second factor was linear. However, all
fertilization treatments which involved AMF inoculation gave the better result as comparing to seedling without AMF. In term of shoot dry-weight, the effectiveness of Mycofer, humic acid and PSB was 104.29%, 4.38% and 4.24% respectively; in term of
P uptake was 191.00%, 33.20% and 18.31%; in term of root colonization was
681.82%, 10.26% and 6.17% respectively; in term of acid phosphatase activity was 30.07%, 7.58%, 7.34% respectively, while in term of APR efficiency was 104.29%, 4.38%, and 4.24% respectively.
Combination treatments in this study were aimed to enhance available P and to lower exchangeable Al content of the media. Combination treatments with the
increasing level of APR up to 2.0 g P2O5/seedling caused increasing the root
colonization and acid phosphatase activity went a long with decreasing exchangeable
Al content, but with the increasing level of APR up to 4.0 g P2O5/seedling caused
decreasing the root colonization and acid phosphatase activity and on the contrary increasing exchangeable Al content of the media.
The response of the growth seedlings and P available content of the media up to
4.0 g P2O5 of APR was still increased linearly. The responses were improved by the
application of humic acid, AMF and PSB inoculation. The synthesis of organic acids by PSB inoculation and the release of acid phosphatase by AMF to the media indicated that there were the external mechanism of P solubilization of phosphate rock.
112
Pendahuluan
Pengujian dosis fosfat alam Ayamaru dengan inokulum fungi mikoriza arbuskula (FMA), isolat bakteri pelarut fosfat (BPF), dan tingkat dosis asam humat terhadap pertumbuhan bibit kakao masing-masing menunjukkan hubungan linier. Oleh karena itu dalam percobaan keempat dosis aplikasi fosfat alam Ayamaru dinaikkan dengan tingkat dosis fosfat alam 0, 1.0, 2.0, 4.0 g P2O5/bibit dan 2.0 g P2O5 SP36/bibit sebagai pembanding.
Di samping itu tiga percobaan sebelumnya juga menunjukkan bahwa FMA Mycofer merupakan inokulum yang paling efektif, sedangkan isolat bakteri pelarut fosfat yang paling efektif adalah isolat FT.3.2. Tingkat dosis asam humat 3.10-3 mL merupakan dosis yang memberikan hasil terbaik terhadap kalarutan fosfat alam Ayamaru pada pertumbuhan bibit kakao. Belum diketahui bagaimana pengaruh perlakuan kombinasi inokulasi FMA, BPF, dan asam humat terhadap pertumbuhan bibit kakao yang diberi fosfat alam Ayamaru. Oleh karena itu untuk mendapatkan efek yang lebih baik dari penggunaan fosfat alam Ayamaru sebagai pupuk P alternatif tanaman maka perlu dilakukan percobaan terhadap pengaruh perlakuan kombinasi mikoriza, asam humat, dan bakteri pelarut fosfat terhadap pertumbuhan bibit kakao yang diberi berbagai dosis fosfat alam Ayamaru tersebut di atas.
Pemberian FA secara langsung meskipun lebih praktis tetapi sering disertai terbawanya logam seperti Al, Cd, dan Pb. Aplikasi senyawa humat diharapkan mampu mengkompleks logam-logam berat tersebut sehingga tidak meracuni tanaman (Khan et al. 2000). Than & Pape (1998) menyatakan bahwa di samping kemampuannya mengkelat logam berat, senyawa humat diketahui dapat melarutkan FA dan melepaskan Ca dan P sehingga tersedia bagi tanaman sekaligus menstabilkan hara tersedia bagi
113 tanaman dan mencegahnya tidak terjerap kembali ke lingkungan (Schnitzer 1986). Senyawa humat dapat memperbaiki keefektifan FA yang sulit larut (Lobartini et al. 1994) meningkatkan kapasitas tukar kation (Zimmer 2004). Hal ini karena kemampuannya untuk mengkompleks dan mengkelat hasil pelarutan (Tan 1986) dan menstimulir metabolisme mikrob(Day et al. 2000).
Senyawa humat mempengaruhi pertumbuhan tanaman melalui peningkatan penyerapan hara makro dan mikro, mempengaruhi pembentukan akar-akar baru, meningkatkan permeabilitas membran akar (Lulakis & Petsas 1995; Mayhew 2005), dan meningkatkan penyerapan mineral melalui stimulasi aktifitas mikrob rizosfer tanaman. Banyaknya akar-akar yang baru dengan permeabilitas yang tinggi akan menguntungkan proses kolonisasi akar oleh mikoriza, karena kolonisasi mikoriza umumnya terjadi pada akar-akar muda (Sieverding 1991) dan proses kolonisasi mikoriza ini akan mudah terjadi pada akar-akar dengan permeabilitas membran yang tinggi (Copper 1984). Oleh karena itu apabila kolonisasi telah terjadi dengan baik maka akan terjadi simbiosis mutualistik untuk perkembangan tanaman dan mikoriza. Postma et al. (2007) menyatakan bahwa kolonisasi akar oleh FMA dapat menguntungkan pertumbuhan tanaman pada tanah masam dan miskin unsur hara, FMA dapat mensuplai hara ke tanaman bahkan memberikan perlindungan terhadap keracunan Al. Fungi mikoriza arbuskula (FMA) meningkatkan pengambilan P melalui hifa ekstraradikal, sehingga meningkatkan efisiensi penggunaan hara (Linderman & Davis 2000), meningkatkan fotosintesis dan biomasa tanaman (Bago et al. 2000). Galli et al. (1994) menyatakan bahwa FMA memainkan peranan utama dalam memproteksi akar tanaman dari logam berat, walaupun kemampuan proteksi berbeda di antara spesies FMA dan jenis logam beratnya.
114 Pelepasan hara dari FA oleh aktivitas biologi ditingkatkan dengan adanya sanyawa humat (Chen & Aviad 1990; Tan 2003). Asam-asam organik yang dihasilkan oleh aktivitas mikrob secara langsung mempengaruhi laju pelarutan hara dari FA (Welch et al. 2002) dan merupakan mekanisme umum pelarutan FA (Arcand & Schneider 2006). Siripin (2002) menyatakan bahwa kemampuan bakteri melarutkan fosfat tanah menjadi bentuk terlarut melalui sekresi asam-asam organik seperti asam format, asetat, propionate, laktat, glikolat, fumarat, dan suksinat. Drouillon & Merck (2003) menyatakan bahwa peningkatan ketersediaan P oleh adanya asam sitrat, tidak hanya akibat pengasaman di rhizosfer tetapi juga oleh kemampuannya dalam mengkompleks Al dan Fe. Mobilisasi P oleh asam sitrat lebih kuat dari pada oksalat dan malat. Kemampuan asam sitrat memobilisasi P berhubungan dengan kekuatan stabilitas kompleks Al-sitrat (Ström et al. 2002).
Penelitian bioasosiasi bakteri pelarut fosfat, FMA, dan senyawa humat pada FA untuk meningkatkan efisiensi FA dan pertumbuhan tanaman jarang dilakukan (Zaidi et al. 2004). Oleh karena itu penggunaan mikoriza, asam humat, dan bakteri pelarut fosfat maupun kombinasinya merupakan alternatif yang diharapkan dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan fosfat alam Ayamaru dan meningkatkan pertumbuhan bibit kakao.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kombinasi terbaik dari FMA, bakteri pelarut dan asam humat yang efektif pada fosfat alam Ayamaru sehingga dapat meningkatkan serapan P dan memberikan pertumbuhan bibit kakao yang baik.
115
Bahan dan Metode
Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan, IPB Darmaga, Laboratorium Biotek Hutan dan Lingkungan, Pusat Penelitian Sumber Daya Hayati dan Bioteknologi IPB, Bogor, Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, IPB. Penelitian berlangsung dari bulan Maret - Juni 2007.
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang digunakan adalah benih kakao jenis Upper Amazone
Hybrid (UAH) F1, fosfat alam Ayamaru (FA), asam humat, inokulum Mycofer (FMA),
dan bakteri pelarut fosfat (BPF). Fosfat alam diambil dari Distrik Ayamaru, Papua, sedangkan pupuk dasar yang digunakan adalah Urea dan KCl. Bahan-bahan lainnya yang digunakan adalah polibag, pupuk SP36 (26.24% P2O5), dan jaring naungan (paranet) 60%. Media tanam adalah tanah Ultisol dari Jasinga, Bogor (Lampiran 7).
Bahan-bahan lainnya yang digunakan adalah asam laktat, gliserol, trypan blue, HCl 2%, KOH 10 %, Glukosa 50%, aquades, PVLG (polyvinil glikol), Melzer’s, akar tanaman, dan media Pikovskaya.
Alat-alat yang digunakan adalah kaliper, pH meter, satu set saringan spora bertingkat (45, 125, 250 dan 500 µm), sentrifuse, mikroskop, cawan Petri, oven, timbangan analitik, AAS, gelas ukur, dan alat-alat lainnya untuk penunjang analisis P. Metode Percobaan
Penelitian merupakan percobaan faktorial dua faktor dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) tiga ulangan.
116 Faktor pertama adalah dosis pemupukan P, yaitu :
Po : Tanpa pemupukan
P1 : 1 g P2O5 (4.76 g fosfat alam/bibit)
P2 : 2 g P2O5 (9.52 g fosfat alam/bibit) P3 : 4 g P2O5 (19.04 g fosfat alam/bibit)
P36 : 2 gram P2O5 (7.56 g SP36/bibit)
Faktor kedua adalah kombinasi FMA, asam humat, dan bakteri pelarut fosfat: MH : FMA (Mycofer) + 3.10-3 mL asam humat
MB : FMA (Mycofer) + bakteri pelarut fosfat (FT.3.2)
BH : Bakteri pelarut fosfat (FT.3.2) + 3.10-3 mL asam humat
MBH : FMA (Mycofer) + bakteri pelarut fosfat (FT.3.2)+ 3.10-3 mL asam humat
Setiap kombinasi perlakuan diulang tiga kali sehingga diperoleh 3 x 4 x 3 = 36 satuan percobaan dengan masing-masing satuan percobaan meliputi tiga tanaman.
Model linier rancangan yang digunakan adalah :
Y
ijk= µ + α
i+β
j+ (αβ)
ij+ ε
ijkDi mana :
Y
ijk : hasil pengamatan dari perlakuan sumber P ke-i dan kombinasi ke-j padaulangan ke-k