Pelarutan P Secara Kualitatif oleh T.
harzianum DT 38
T. harzianum DT 38 yang ditumbuhkan pada medium agar Pikovskaya tidak menghasilkan zona bening yang diharapkan. T. harzianum DT 38 yang diinokulasi ke dalam medium agar Pikovskaya hanya memperlihatkan koloni yang masih berupa miselium berwarna putih pada pengamatan hari ke-1 sampai dengan hari ke-3. Pengamatan pada hari ke-6 koloni T. harzianum DT 38 menunjukkan miselium berwarna putih yang telah menyebar ke seluruh permukaan media agar Pikovskaya dan adanya titik-titik spora yang berwarna hijau, namun tidak ditemukan adanya zona bening di sekitar koloni.
Kontrol positif yang digunakan sebagai pembanding pada uji pelarutan P secara kualitatif ini adalah Aspergillus sp. (Gambar 4). Aspergillus sp. dapat menghasilkan zona bening di sekitar koloninya pada pengamatan hari ke-2 (1.41 cm), namun mengalami penurunan pada pengamatan hari ke-3 (1.20 cm). Hal ini menunjukkan bahwa laju kemampuan melarutkan P tetap ada tetapi berkurang. Zona bening yang terbentuk mengelilingi koloni Aspergillus sp. yang sudah berupa spora yang berwarna hitam. Seluruh media agar Pikovskaya di cawan terlihat bening atau jernih pada pengamatan hari ke-6 (Tabel 1).
Perbandingan (rasio) diameter zona bening ditambah koloni di seputar koloni terhadap diameter koloni itu sendiri pada media agar Pikovskaya disebut sebagai indeks pelarutan P. Besarnya nilai indeks pelarutan P menunjukkan secara kualitatif besarnya P yang dilarutkan oleh fungi tersebut. Hal tersebut dapat terlihat pada Aspergillus sp., namun tidak terlihat pada T. harzianum DT 38. Tidak adanya zona bening T. harzianum DT 38 pada media agar Pikovskaya masih memberi kemungkinan bahwa T. harzianum DT 38 memiliki kemampuan yang rendah dalam melarutkan P atau hanya melarutkan P dalam jumlah sedikit. Hal ini dapat disebabkan oleh kemampuan T. harzianum DT 38 dalam menghasilkan asam organik dalam media tersebut dan perbedaan ukuran hifa antara kedua fungi tersebut. Perbedaan macam asam organik yang dihasilkan antara T. harzianum DT 38 dan Aspergillus sp. dapat menyebabkan perbedaan kemampuan melarutkan P (Isroi 1997).
7
Gambar 4 T. harzianum DT 38 (atas) dan Aspergillus sp. (bawah) pada media agar Pikovskaya.
Tabel 1 Nilai indeks pelarutan P
T. harzianum DT 38 dan Aspergillus sp.
Jenis Perlakuan
Rata-rata indeks pelarutan P (cm) hari ke-
1 2 3 6 T. harzianum DT 38 - - - - Aspergillus sp. (kontrol +) - 1.41 1.20 * Ket : - tidak ada indeks pelarutan P
* seluruh permukaan cawan bening
Pelarutan P Secara Kuantitatif oleh T.
harzianum DT 38
Medium cair SY yang diinokulasi oleh T. harzianum DT 38 mengalami perubahan warna yang agak keruh setelah waktu inkubasi 1 hari. Bila media didiamkan (tidak digoyang) akan terlihat endapan yang berwarna putih yang merupakan miselium dari T. harzianum DT 38 tersebut. Warna yang semakin keruh akan terlihat seiring dengan lamanya waktu inkubasi.
Hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan adanya pelarutan unsur P pada media cair SY yang ditambah K2HPO4 oleh T. harzianum DT 38 (Gambar 5). Pelarutan P tertinggi adalah pada waktu inkubasi 1 hari dan terendah adalah pada waktu inkubasi 2 hari. Pelarutan P yang bervariasi pada waktu inkubasi 1 sampai 4 hari disebabkan adanya perbedaan aktivitas T. harzianum DT 38 yang diinokulasikan ke dalam medium cair SY tersebut. Pada waktu inkubasi hari ke-0 kemampuan T. harzianum DT 38 dalam melarutkan P masih sedikit, sedangkan pada waktu inkubasi hari ke-1 meningkat pada titik optimumnya (11.4044 μg/mL). Angka konsentrasi P sebesar 5.9879 μg/mL terlihat pada waktu inkubasi 2 hari, kemudian naik lagi pada heri ke-3 (7.7193 μg/mL) dan kembali turun pada hari ke-4 (7.2799 μg/mL). Hal ini menunjukkan bahwa hari ke-1 adalah waktu yang optimum bagi T. harzianum DT
0 5 10 15 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 0 1 2 3 4 5 H a ri Ko n se n tr a si (u g /m L )
Gambar 5 Pelarutan HPO4- ( ), kontrol HPO4- ( ), P ( ), kontrol P ( ) oleh T. harzianum DT 38. 38 dalam melarutkan P.
Konsentrasi unsur P yang terukur pada waktu inkubasi hari ke-1 lebih tinggi dibandingkan dengan waktu inkubasi hari ke- 0. Hal tersebut disebabkan senyawa K2HPO4 dikonsumsi dan disimpan di miselium T. harzianum DT 38 pada hari ke-0, kemudian akan dikeluarkan kembali dalam bentuk yang lebih sederhana yaitu unsur P pada hari ke-1. Adanya alasan tersebut memperkuat eksistensi T. harzianum DT 38 sebagai mikrob pengendali (biokontrol) dalam tanah yang berkompetisi dengan mikrob patogen lain seperti Pythium dan Rhizoctonia yang tidak dapat melarutkan P dalam tanah sehingga dapat mengurangi keberadaannya (Altomare et al. 1999). Hal lain yang juga diperkirakan
adalah kemampuan T. harzianum
mengeluarkan asam-asam organik seperti asam sitrat dan asam oksalat pada media cair SY sehingga menyebabkan senyawa K2HPO4 membebaskan P menjadi ion fosfat dengan reaksi
K2HPO4 2K+ + HPO42-
Produksi IAA oleh T. harzianum DT 38
T. harzianum DT 38 yang dikulturkan pada media cair PDB membentuk miselium berwarna putih setelah diinkubasi selama 2 hari. Miselium yang terbentuk semakin banyak seiring lamanya waktu inkubasi. Pada inkubasi hari ke-7, miselium yang terbentuk semakin banyak, sehingga cairan PDB atau filtrat yang ada tinggal sedikit.
Berdasarkan hasil yang didapatkan dari metode Maslahat dan Suharyanto (2005), terbukti bahwa T. harzianum DT 38 memiliki potensi dalam produksi ZPT IAA (Tabel 2). Produksi IAA dari T. harzianum DT 38 yang dianalisis pada hari ke-3 menunjukkan
8
konsentrasi IAA yang dihasilkan cukup tinggi (14.90 μM), namun mengalami penurunan pada analisis hari ke-7 (12.70 μM). Hal ini menunjukkan bahwa T. harzianum DT 38 memproduksi IAA yang jauh lebih rendah daripada bakteri rhizosfer (413.75 μM) dengan waktu inkubasi selama 3 hari (Maslahat dan Suharyanto 2005). T. harzianum DT 38 mengalami penurunan produksi IAA setelah masa inkubasi 7 hari diduga karena adanya perubahan lingkungan seperti berkurangnya sumber makanan.
Produksi IAA oleh T. harzianum DT 38 yang diaplikasikan ke tanaman tomat (S. lycopersicum) dilakukan dengan cara menyemprot daun tanaman tomat (S. lycopersicum) usia 35 hari setelah tanam atau 0 hari setelah mulai penyemprotan dengan filtrat media cair PDB yang telah diinokulasi oleh T. harzianum DT 38 usia 5 hari. Berdasarkan hasil pengamatan tinggi tanaman usia 7 hari setelah mulai penyemprotan analisis sidik ragam statistik menunjukkan bahwa tinggi tanaman yang disemprot dengan filtrat PDB yang diinohkulasi T. harzianum DT 38 dengan kontrol yang hanya disemprot air tidak berbeda nyata pada taraf 5%. Analisis sisik ragam statistik yang menunjukkan tidak berbeda nyata terhadap kedua perlakuan di atas juga berlaku pada usia tanaman 14 dan 21 hari setelah mulai penyemprotan. Hasil yang tidak berbeda nyata antara kedua perlakuan dapat disebabkan karena IAA yang diproduksi oleh T. harzianum DT 38 masih tergolong sangat rendah. Berdasarkan hasil analisis produksi IAA yang dilakukan, konsentrasi IAA tertinggi pada hasil inkubasi hari ke-3 (14.90 μM), sedangkan filtrat yang digunakan untuk menyemprot berusia 5 hari. Hal tersebut dapat diperkirakan bahwa T. harzianum DT 38 sudah mengalami penurunan produksi IAA karena hasil analisis produksi IAA dengan waktu inkubasi 7 hari adalah 12.70 μM. Kandungan senyawa lain seperti enzim dan metabolit sekunder lainnya dalam filtrat PDB serta kemampuan penyerapan oleh stomata di daun juga merupakan pengaruh yang dapat dipertimbangkan.
Tabel 2 Produksi IAA oleh T. harzianum DT 38
Waktu Inkubasi
(hari) [IAA] (μM)
3 14.90 7 12.70
Pemacuan Pertumbuhan Tanaman Tomat (S. lycopersicum)
Pembuktian pemacuan pertumbuhan tanaman tomat (S. lycopersicum) yang dilakukan di rumah kaca menunjukkan hasil yang berbeda antara perlakuan dan kontrol. Tanaman tomat (S. lycopersicum) perlakuan
menggunakan T. harzianum DT 38
mengalami pertumbuhan yang lebih cepat dibandingkan dengan kontrol yang tidak diberi T. harzianum DT 38. Adanya perbedaan dilihat dari tinggi tanaman, lebatnya akar, dan jumlah daun yang lebih banyak pada tanaman perlakuan yang tanahnya diberi T. harzianum DT 38 (Gambar 6).
Perbedaaan antara kontrol dan perlakuan yang tanahnya diberi T. harzianum DT 38 dapat dilihat mulai dari usia tanaman 7 hari setelah tanam. Perbedaan tersebut dapat dikatakan sangat berbeda nyata menggunakan analisis sidik ragam statistik pada taraf 1%. Analisis sidik ragam statistik sangat berbeda nyata juga ditunjukkan pada usia tanaman 14, 21, dan 28 hari setelah tanam. Hal tersebut mengindikasikan bahwa media tanam (tanah) yang diberi T. harzianum DT 38 memang dapat memacu pertumbuan tanaman tomat (S. lycopersicum) dibandingkan dengan kontrol yang tanahnya tidak diberi T. harzianum DT 38 sejak usia tanaman 7 hari setelah tanam.
Kandungan P dalam Tanah dan Daun
Kandungan P yang dianalisis dalam tanah adalah penentuan fosfat total tanah yang menggunakan larutan standar P2O5. Berdasarkan hasil yang didapatkan (Tabel 3), menunjukkan bahwa kadar P dalam tanah miskin yang digunakan sebelum perlakuan memang tergolong sangat rendah (<10 % b/b) (Anonim 2005). Kadar P yang terkandung pada kontrol tanah setelah tanam sedikit berkurang (0.048 % b/b). Hal ini dapat disebabkan fosfat yang ada sebagian telah diserap oleh tanaman melalui akar atau terbawa oleh aliran air siraman.
Gambar 6 Perbedaan tinggi tanaman tomat (S. lycopersicum) yang tanahnya diberi T. harzianum DT 38 (kiri) dan yang tidak (kanan).
9
Kadar P dalam tanah yang diberi T. harzianum DT 38 setelah masa tanam 28 hari menunjukkan angka yang sedikit berbeda dari kontrol sebelum maupun setelah tanam, yaitu 0.051 % (b/b). Hal ini disebabkan adanya T. harzianum DT 38 yang dapat dikatakan berperan sebagai pelarut fosfat dengan cara mengeluarkan asam-asam organik seperti asam sitrat dan asam oksalat. Senyawa- senyawa tersebut dapat bereaksi dengan unsur pengikat fosfat tidak terlarut menjadi ion fosfat yang tersedia bagi tanaman, sehingga kadar fosfat di tanah bertambah namun belum semuanya terserap oleh tanaman melalui akar. Kadar P pada tanah kontrol maupun yang diberi T. harzianum DT 38 setelah tanam menunjukkan kadar yang lebih kecil dibandingkan dengan kadar P pada tanah kontrol sebelum tanam. Hal ini disebabkan P yang ada pada tanah berkurang karena sebagian telah diserap oleh tanaman melalui akar untuk kelangsungan hidupnya.
Kandungan P yang dianalisis pada daun tanamn tomat (S. lycopersicum) adalah penentuan fosfat jaringan tanaman yang menggunakan larutan standar P2O5.. Berdasarkan hasil yang didapatkan (Tabel 4) menunjukkan konsentrasi P yang cukup berbeda antara kontrol setelah tanam ( 0.179 % b/b) dan perlakuan inokulasi T. harzianum DT 38 (0.270 % b/b). Hal tersebut disebabkan adanya penyerapan oleh tanaman melalui akar sebagai keperluan metabolisme tanaman dan tanah yang digunakan memang tanah miskin yang mempunyai kandungan hara P total sedikit, jadi hara P yang dapat dilarutkan atau Tabel 3 Kadar fosfat total tanah
Perlakuan P2O5 (% b/b) P (% b/b) Kontrol sebelum tanam 0.119 0.052 Kontrol setelah tanam 0.111 0.048 Diberi T. harzianum DT 38 0.116 0.051
Tabel 4 Kadar P daun tomat (S. lycopersicum) Perlakuan P (% b/b) Kontrol setelah tanam 0.179 Inokulasi T. harzianum DT 38 0.270
dilepaskan menjadi bentuk yang tersedia bagi tanaman juga sedikit karena pada penelitian ini memang bertujuan mengetahui potensi T. harzianum DT 38 dalam melarutkan unsur hara P dalam tanah. Kadar P pada daun pada perlakuan yang tanahnya diberi T. harzianum DT 38 masih rendah. Menurut Anonim (2005) kebutuhan P cukup bagi jaringan tanaman tomat (S. lycopersicum) adalah 0.30-0.60 % (b/b).