Bobot Kering Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.) Derisfha Sri Anggraeni dan Anne Nurbaity
HASIL DAN PEMBAHASAN Jumlah Spora FMA
Analisis ragam menunjukkan bahwa terdapat pengaruh interaksi antara dosis pupuk NPK dengan ordo tanah terhadap jumlah spora Fungi Mikoroza Arbuskula (FMA) pada 7 MST. Pada 12 MST, tidak terdapat pengaruh interaksi antara dosis pupuk NPK dengan ordo tanah terhadap peningkatan jumlah spora FMA, namun terdapat pengaruh mandiri dari dosis pupuk NPK dan ordo tanah. Pengaruh interaksi dosis pupuk NPK dengan ordo tanah pada 7 MST disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 menunjukkan dosis 0 % pupuk NPK pada Andisols memberikan pengaruh signifikan terhadap jumlah spora FMA. Perlakuan 25 % dan 50 % dosis pupuk NPK pada Inceptisols juga memberikan pengaruh yang berbeda nyata. Pada Inceptisols, jumlah spora pada perlakuan 25 % dosis pupuk NPK tidak berbeda nyata dengan perlakuan 0 % dosis pupuk NPK.
Jumlah spora FMA pada 7 MST lebih rendah dibandingkan dengan jumlah spora pada saat inokulasi yakni 150 spora/tanaman. Hal ini dikarenakan pada masa vegetatif tanaman kentang kondisi FMA berada pada fase pembentukan arbuskula, sehingga FMA dan akar tanaman kentang
masih mengalami proses kolonisasi. Pembentukan spora diperlukan kondisi ekstrem seperti retensi P dan defisiensi N yang akan menstimulasi populasi FMA (Antunes et al.,2012; Song et al., 2015). Tabel 1. Pengaruh Dosis Pupuk NPK dan Ordo Tanah terhadap Jumlah Spora FMA pada 7 MST.
Jumlah Spora FMA/25 g tanah
NPK Ordo Tanah Andisols Inceptisols
0 % 102 Cb 94 BCa
25 % 67 Ba 118 Cb
50 % 45 Aa 83 ABb
75 % 46 Aa 79 ABa
100 % 53 ABa 60 Aa
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji lanjut jarak berganda Duncan pada taraf nyata 5%. Huruf kecil dibaca ke arah horizontal dan huruf kapital ke arah vertikal.
Hasil analisis tanah awal menunjukkan kandungan unsur hara P pada Inceptisols tergolong sangat rendah dan pada Andisols tergolong rendah. Kandungan unsur hara N pada kedua tanah tergolong sedang. Hal ini yang mendukung jumlah spora tertinggi pada Andisols dan Inceptisols yakni pada dosis 0 % pupuk NPK.
Selain itu, dosis anjuran NPK 25% dan 50% pada Inceptisols memberikan pengaruh yang signifikan dibandingkan pada Andisols. Hal ini berarti ketersediaan hara Andisols yang disuplai oleh 25 % dan 50 % dosis pupuk NPK masih tergolong tinggi sehingga pembentukan spora rendah. Namun, pada Inceptisols, ketersediaan hara yang disuplai oleh 25 % dan 50 % dosis pupuk NPK termasuk rendah dan kurang mencukupi sehingga pembentukan spora lebih banyak.
Jumlah spora FMA pada 12 MST lebih tinggi dari jumlah inokulasi awal yaitu 150
spora/tanaman. Dosis pupuk NPK 50% menghasilkan rata-rata jumlah spora paling tinggi dan tidak berbeda nyata terhadap perlakuan 0% dan 25 % dosis NPK yang disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengaruh Dosis Pupuk NPK dan Ordo Tanah terhadap Jumlah Spora FMA pada 12 MST.
Perlakuan Jumlah Spora FMA/25 g tanah
Dosis N,P,K 0 % 405 b 25% 324 ab 50% 406 b 75% 268 a 100% 242 a Ordo Tanah Andisols 277 a Inceptisols 381 b
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji lanjut jarak berganda Duncan pada taraf nyata 5%.
Terdapat pengaruh mandiri dari dosis pupuk NPK dan ordo tanah yang berbeda nyata pada taraf nyata 5%. Peningkatan jumlah spora FMA yakni 406 spora/25 g tanah pada 50% dosis pupuk NPK memperlihatkan penurunan dosis pupuk NPK berpengaruh terhadap populasi spora FMA. Jumlah spora pada 50 % dosis pupuk NPK tidak berbeda nyata dengan 0 % dan 25 % dosis pupuk
NPK yang berarti pembentukan spora dipengaruhi oleh kondisi ketersediaan hara. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian Song et al. (2015), keragaman FMA tanpa pupuk signifikan meningkat kurang dari enam kali dibandingkan dengan penyertaan aplikasi NPK.
Hasil analisis tanah awal menunjukkan ketersediaan hara P tergolong rendah pada kedua tanah. Kondisi hara yang rendah akan memicu pembentukan spora sebagai bentuk pertahanan diri oleh FMA terhadap kondisi ekstrem. Mutualisme tanaman dan FMA akan terhambat jika ketersedian hara tinggi karena mengalami reduksi dalam transfer hara (Smith dan Read, 2008) dan tidak akan saling ketergantungan antara FMA dan tanaman.Hal ini yang mendorong terbentuknya spora FMA pada Inceptisols lebih tinggi karena C/N rasio tanah rendah yang mengindikasikan kekurangan C sebagai sumber energi bagi mikroorganisme.
Derajat Infeksi Akar
Analisis ragam menunjukkan bahwa tidak terdapat pengaruh interaksi dan pengaruh mandiri antara dosis pupuk NPK dengan ordo tanah terhadap derajat infeksi akar pada 7 MST. Pada 12 MST, data hasil percobaan dianalisis secara deskriptif disebabkan sebaran data yang tidak normal.Data pengaruh dosis pupuk NPK dan ordo tanah terhadap derajat infeksi akar pada 7 MST disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengaruh Dosis Pupuk NPK dan Ordo Tanah terhadap Derajat Infeksi Akar pada 7 MST. Perlakuan Derajat Infeksi akar (%) Kelas Infeksi Kriteria*) Dosis N,P,K 0 % 41,85 3 Sedang 25% 50,92 4 Tinggi 50% 59,59 4 Tinggi 75% 45,89 3 Sedang 100% 46,97 3 Sedang Ordo Tanah Andisols 46,51 3 Sedang Inceptisols 51,58 4 Tinggi
Keterangan : Perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap respon berdasarkan analisis ragam pada taraf nyata 5 %. *) Klasifikasi Kelas Infeksi Akar(Setiadi, 1992).
Dosis 25 % dan 50 % pupuk NPK memperlihatkan infeksi akar yang termasuk kriteria tinggi. Infeksi akar pada Inceptisols termasuk dalam kriteria tinggi dibandingkan dengan Andisols yang termasuk dalam kriteria sedang.Kehadiran MHB akan meningkatkan kolonisasi akar, hifa ekstraradikal, dan perkecambahan spora FMA (Roesti et al., 2005). Hal ini menyebabkan pemberian berbagai dosis pupuk NPK pada ordo tanah berbeda tidak berpengaruh nyata karena FMA dan MHB diinkubasikan selama 7 hari sebelum tanam yang memberikan waktu bagi spora FMA untuk berkecambah. Kinerja MHB dalam meningkatkan perkecambahan spora melalui degradasi dinding spora terluar (Hyaline) yang tersusun dari zat kitin oleh enzim selulase, chitinase, dan protease (Roesti et al., 2005).
Hasil analisis derajat infeksi akarpada 12 MST memperlihatkan tingkat kolonisasi yang positif yang disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Pengaruh Dosis Pupuk NPK dan Ordo Tanah terhadap Derajat Infeksi Akar pada 12 MST. Perlakuan Derajat Infeksi Akar (%) Kelas Infeksi Kriteria*)
Dosis N,P,K
0 % 100,00 5 Sangat tinggi
25% 98,33 5 Sangat tinggi
50% 98,89 5 Sangat tinggi
100% 100,00 5 Sangat tinggi Ordo Tanah
Andisols 99,2 5 Sangat tinggi
Inceptisols 99,4 5 Sangat tinggi
Keterangan :*) Klasifikasi Kelas Infeksi Akar(Setiadi, 1992).
Tabel 4 menunjukkan semua perlakuan memiliki derajat infeksi dengan kriteria sangat tinggi. Kolonisasi FMA pada 12 MST ditandai dengan adanya hifa, arbuskula, dan vesikula.Pupuk NPK 15-15-15 yang digunakan memiliki sifat slow release yang dibungkus oleh selaput polimer (Asmiat, 2012) dan dilindungi oleh sulfur untuk mengontrol pelarutan hara dalam tanah (AMGM, 2016), sehingga pengaruh pemberian berbagai dosis pupuk NPK tidak memberikan hasil yang signifikan terhadap derajat infeksi akar.
Pengamatan derajat infeksi akar pada 12 MST menunjukkan adanya pembentukan vesikel pada akar yang disajikan pada Gambar 2.
(a)
(b)
Gambar 21. Infeksi Akar pada 12 MST, (a) Andisols : 0, 25, 50, 75, 100 % dosis pupuk NPK dan (b) Inceptisols : 0, 25, 50, 75, 100 % dosis pupuk NPK.
Pembentukan vesikel sering ditemukan pada masa generatif dan hifa FMA tanpa arbuskula sering dijumpai pada akar-akar yang lebih tua (Brundrett et al., 1991; Dewi, 2014. Gambar 2 menunjukkan pembentukan vesikel pada 0 % dosis pupuk NPK Andisols menghasilkan ukuran vesikel yang lebih besar dan lebih banyak. Pada Inceptisols, pembentukan vesikel dosis 25 % pupuk NPK menunjukkan ukuran vesikel yang kecil dan banyak. Rasio C/N Andisols tergolong tinggi yang berarti penyediaan hara dan energi bagi mikroorganisme lebih baik. Pada Inceptisols yang memiliki C/N rasio rendah juga terjadi pembentukan vesikel namun ukuran nya lebih kecil.
Rasio C/N yang tinggi akan meningkatkan produksi asam amino (arginin) sehingga meningkatkan ketersediaan hara N dapat diserap oleh tanaman berupa NH3(Hairu et al., 2012) dan senyawa lemak sebagai produk samping dari metabolisme yang disebut vesikel (Salisbury dan Ross, 1995a). Oleh karena itu, defisiensi N akan meningkatkan kinerja hifa ekstraradikal dalam merombak sumber N. Jadi, penurunan dosis pupuk NPK dapat meningkatkan hifa internal, hifa eksternal, arbuskula, dan dapat terbentuknya vesikel sebagai cadangan makanan.
Panjang Akar
Analisis ragam menunjukkan terdapat pengaruh interaksi antara dosis pupuk NPK dengan ordo tanah terhadap panjang akar pada 7 MST yang disajikan pada Tabel5.
0 % 25 % 50 % 75 % 100 %
vesikel
arbuskula
Tabel 5. Pengaruh Dosis Pupuk NPK dan Ordo Tanah terhadap Panjang Akar Tanaman Kentang pada 7 MST.
Panjang Akar(m) pada 7 MST
NPK Ordo TanahAndisols Inceptisols
0 % 53,67 ABa 84,37 Aa
25 % 74,66 ABa 85,81 Aa
50 % 28,15 Aa 83,08 Aa
75 % 58,30 ABa 181,62 Ba
100 % 88,78 Ba 81,35 Aa
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji lanjut jarak berganda Duncan pada taraf nyata 5%. Huruf kecil dibaca ke arah horizontal dan huruf kapital ke arah vertikal.
Pengaruh berbagai dosis pupuk NPK pada Andisols dan Inceptisols menunjukkan pengaruh tidak berbeda nyata. Pengaruh terbaik pada Andisols ditunjukkan oleh dosis 100 % pupuk NPK dan tidak berbeda nyata dengan dosis 0 %, 25 %, dan 75 % pupuk NPK. Inceptisols menunjukkan pengaruh terbaik pada dosis 75 % pupuk NPK. Andisols, dosis 0 % dan 25 % pupuk NPK diduga panjang akar didukung oleh adanya FMA dalam memperluas serapan unsur hara melalui hifa ekstraradikal, sedangkan dosis 75 % dan 100 % pupuk NPK diduga panjang akar dipengaruhi oleh ketersediaan hara oleh pupuk NPK.
Ketersediaan unsur hara terutama P oleh NPK dapat meningkatkan perkembangan akar. Dosis 50 % pupuk NPK memiliki panjang akar paling rendah diantara perlakuan lainnya pada Andisols. Dosis 50 % pupuk NPK pada Andisols diduga menghambat kinerja FMA yang menyebabkan suplai unsur hara berasal dari NPK. Nilai KB Andisols tergolong rendah yang mengakibatkan penyerapan unsur hara terhambat. Oleh karena itu, suplai unsur hara oleh 50 % dosis pupuk NPK tidak mampu diserap optimal oleh akar tanaman yang mempengaruhi perkembangan akar.
Inceptisols dosis 100 % pupuk NPK memperlihatkan pengaruh yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan 0-50 % dosis pupuk NPK. Dosis 100 % pupuk NPK, panjang akar didukung oleh hara yang disuplai NPK dimana unsur hara P diserap oleh epidermis akar dan rambut-rambut akar. Namun, dosis 0-50 % pupuk NPK penyerapan unsur hara P dilakukan oleh hifa ekstraradikal yang ditransportasikan menuju akar. Kandungan P yang sangat rendah pada Inceptisols dapat membatasi pertumbuhan terutama akar tanaman. Perkembangan FMA berjalan baik dengan kondisi unsur hara P yang rendah. Oleh karena itu, suplai unsur hara terutama P oleh NPK pada dosis 75 % diduga meningkatkan kandungan P dari sangat rendah menjadi rendah sehingga panjang akar pada Inceptisols terbaik diperoleh pada dosis 75 % pupuk NPK.
Panjang akar tanaman berhubungan dengan tingkat kolonisasi akar.Kolonisasi akar yang tinggi berarti FMA mendapatkan jumlah karbon yang besar sehingga absorbing hypha juga panjang dalam penyerapan unsur hara (Hidayatet al., 2013).Selain itu, pasokan karbon juga dipengaruhi partisi fotosintat dari tanaman ke akar dan suhu tinggi mengakibatkan respirasi meningkat yang mengakibatkan fotosintat yang dialirkan ke akar sedikit(Hidayatet al., 2013).
Bobot Kering Tanaman Kentang
Analisis ragam menunjukkan terdapat pengaruh interaksi antara dosis pupuk NPK dengan ordo tanah terhadap bobot kering tanaman kentang pada 7 MST yangdisajikan pada Tabel 6:
Tabel 6. Pengaruh Dosis Pupuk NPK dan Ordo Tanah terhadap Bobot Kering Tanaman Kentang pada 7 MST.
Bobot Kering Tanaman (g) Kentang pada 7 MST
NPK Ordo TanahAndisols Inceptisols
0 % 7,06 Aa 7,18 Aa
25 % 7,49 Aa 11,64 Ba
50 % 3,84 Aa 11,38 Bb
75 % 7,87 Aa 8,70 ABa
100 % 9,23 Aa 6,64 Aa
Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji lanjut jarak berganda Duncan pada taraf nyata 5%. Huruf kecil dibaca ke arah horizontal dan huruf kapital ke arah vertikal.
Tabel6 menujukkan dosis 50% pupuk NPK pada Inceptisols memberikan pengaruh yang signifikan terhadap bobot kering tanaman kentang pada 7 MST. Inceptisols memberikan pengaruh yang signifikan yakni dosis 25 % dan 50 % pupuk NPK. Andisols perlakuan berbagai dosis pupuk NPK memberikan respon yang sama terhadap bobot kering tanaman kentang.
Bobot kering tanaman kentang berhubungan dengan ketersediaan hara dalam pemenuhan kebutuhan tanaman sehingga proses fotosintensis dapat berjalan baik. Pemenuhan kebutuhan unsur hara dapat disuplai oleh pupuk NPK dan dibantu oleh FMA. Kehadiran FMA dapat meningkatkan penyerapan hara melalui hifa ekstraradikal membentuk asam amino berupa Arginin dan Polyphosphate (poly-P) disalurkan ke hifa intraradikal dan mengalami siklus N membentuk NH3yang dapat serap oleh tanaman (Govindarajulul et al., 2005; Hairu et al., 2012).
Mekanisme transportasi unsur hara N pada tanaman juga didukung oleh sumber N pada tanah. Andisols memiliki tekstur tanah lempung berdebu yang dapat menghambat dalam pembentukan spora, dan panjang akar sehingga serapan N yang diperlukan oleh tanaman juga terhambat (Hidayatet al., 2013). Oleh karena itu, kinerja FMA pada perlakuan berbagai dosis pupuk pada Andisols memberikan pengaruh yang sama.
Fotosintat sebagai hasil fotosintesis dapat dialirkan ke bagian batang, daun, dan akar. Menurut Nugroho (1990), peningkatan penyerapan ion-ion dari tanah akan meningkatkan penyerapan unsur hara oleh tanaman sehingga mampu menaikkan bobot bagian atas tanaman seperti bobot kering tajuk dan bobot segar tajuk. Peningkatan penyerapan hara oleh FMA dilakukan melalui hifa ekstraradikal yang berfungsi memperluas sistem serapan hara diantaranya N, P, Cu, Fe, dan Zn (Smith dan Read, 2008).
KESIMPULAN
1. Terdapat pengaruh interaksi antara dosis pupuk NPK dengan ordo tanah terhadap jumlah spora Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA), panjang akar, dan bobot kering tanaman kentang pada vegetatif maksimum. Terdapat pengaruh mandiri dosis pupuk NPK dan ordo tanah terhadap jumlah spora FMA pada generatif.
2. Andisols dan Inceptisols tanpa pupuk NPK yang diinokulasi FMA dan Mycorrhiza Helper Bacteria (MHB) merupakan perlakuan terbaik dalam menghasilkan jumlah spora mikoriza. Andisols yang tidak diberi NPK dan Inceptisols dengan perlakuan 75 % dosis NPK merupakan perlakuan terbaik terhadap panjang akar, sedangkan Inceptisols yang diberi 25 % dosis NPK merupakan perlakuan terbaik terhadap bobot kering tanaman kentang. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa jika kedua ordo tanah diinokulasi dengan FMA dan MHB, dapat dikurangi hingga 50% penggunaan pupuk NPK pada budidaya tanaman kentang.