Infeksi akar - Pengaruh Mikoriza, Bakteri dan Kombinasinya terhadap parameter pertumbuhan semai

DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN

3.3 Metode Pelaksanaan Penelitian 1 Persiapan media

4.1.1 Pengaruh Mikoriza, Bakteri dan Kombinasinya terhadap parameter pertumbuhan semai jabon

4.1.1.7 Infeksi akar

Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan interaksi spora Gigaspora sp. dengan bakteri B. subtilis (M1B1) memberikan penurunan persentase infeksi mikoriza terhadap perlakuan tanpa bakteri (M1B0) yaitu sebesar 20,25%, sedangkan pemberian bakteri E. hormaechei (M1B2) memberikan penurunan persentase infeksi akar terbesar yaitu 36,21%. Hasil uji lanjut Duncan disajikan pada Tabel 9.

Tabel 9 Uji lanjut Duncan interaksi mikoriza dan bakteri terhadap parameter infeksi akar semai jabon 2 bulan setelah tanam

Perlakuan Rata-rata Peningkatan terhadap

kontrol %

M1B0 20,597a 0,00

M1B1 16,427b -20,25

M1B2 13,137b -36,21

Huruf yang berbeda menunjukkan pengaruh berbeda nyata dalam uji lanjut Duncan pada selang kepercayaan 95 %

4.2 Pembahasan

Berdasarkan hasil analisis sidik ragam pada Tabel 1 interaksi mikoriza dengan bakteri berpengaruh nyata terhadap pertambahan tinggi semai jabon. Dari hasil uji lanjut Duncan yang disajikan pada Tabel 2, pemberian bakteri B. subtilis (M0B1) tanpa mikoriza memberikan peningkatan terhadap kontrol sebesar 40%. Pemberian spora Gigaspora sp. (M1B0) memberikan peningkatan sebesar 38,26%, sedangkan interaksi antara spora Gigaspora sp. dan bakteri (B. subtilis dan E. hormaechei) mengalami peningkatan terhadap kontrol secara berurutan 19,13% (M1B1) dan 26,96% (M1B2). Jika dilihat dari nilai tersebut diketahui terjadi penurunan peningkatan tinggi pada interaksi mikoriza dengan bakteri.

Pertambahan diameter semai jabon dari hasil analisis sidik ragam dapat diketahui perlakuan tunggal inokulasi mikoriza dan interaksi antara mikoriza dan bakteri berpengaruh nyata terhadap pertambahan diameter semai jabon. Pemberian spora Gigaspora sp. (MIB0) tidak hanya meningkatkan pertumbuhan tinggi tetapi juga meningkatkan pertumbuhan diameter semai jabon sebesar 113,95%. Interaksi spora Gigaspora sp. dengan bakteri B. subtilis (M1B1) berdampak kurang menguntungkan terhadap pertambahan diameter tanaman inang. Hal ini dapat dilihat dengan penurunan terhadap kontrol sebesar 13,95%.

Dari kedua parameter tinggi dan diameter dapat dilihat terjadinya penurunan terhadap perlakuan tunggal mikoriza. Hal ini diduga bakteri dan mikoriza menggunakan sebagian besar hasil fotosintat tanaman inang untuk pertumbuhan dan proses metabolisme dalam hidup mereka masing-masing. Kemungkinan dalam penelitian ini asosiasi antar bakteri, FMA, dengan tanaman jabon kurang efektif karena kondisi perakaran dan lingkungan atau karakter tanaman inang, atau sifat fisika dan kimia tanah, atau karakteristik FMA yang tidak sesuai sehingga

bakteri tidak mampu meningkatkan kerja FMA pada semai jabon yang diuji. Melin (1962) dalam Wibisono (2009) mengatakan bahwa pertumbuhan fungi mikoriza memerlukan ketersediaan karbohidrat yang cukup dalam akar. Bukman dan Brady (1982) dalam Suyono (2003) menyebutkan bahwa organisme tanah dapat merugikan tanaman tingkat tinggi diantaranya melalui persaingan untuk memperoleh hara yang tersedia. Organisme yang biasanya memperoleh unsur hara lebih dulu, baru tanaman tingkat tinggi mempergunakan yang masih tersisa.

Berdasarkan analisis sidik ragam (Tabel 1) dapat diketahui hanya perlakuan tunggal inokulasi mikoriza dan perlakuan tunggal isolat bakteri yang berpengaruh nyata terhadap biomassa akar. Dari hasil uji lanjut Duncan pemberian spora Gigaspora sp. (M1) terhadap biomassa akar memiliki peningkatan sebesar 5,47% terhadap kontrol. Pengaruh pemberian bakteri B. subtilis (B1) memberikan pengaruh sebesar 7,61%, sedangkan E. hormaechei (B2) memberikan peningkatan sebesar 10,10%. Abbot dan Robson (1984) dalam Delvian (2005) mengatakan bahwa dengan adanya mikoriza pada perakaran tanaman dapat meningkatkan kapasitas pengambilan hara karena waktu hidup akar yang diinfeksi diperpanjang dan derajat percabangan serta diameter akar diperbesar, sehingga luas permukaan absorbsi akar diperluas. Dengan berubahnya struktur akar oleh adanya infeksi dari mikoriza Gigaspora sp. menyebabkan pertumbuhan akar tanaman jabon menjadi lebih baik sehingga fungsi akar dalam menyerap air dan hara dapat ditingkatakan maka akan meningkat pula pertumbuhan tanaman inang.

Pada parameter biomassa pucuk, dari hasil sidik ragam (Tabel 1) menunjukkan interaksi antara mikoriza dan bakteri memberikan pengaruh nyata. Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan (Tabel 6) perlakuan tunggal spora Gigaspora sp. (M1B0) memberikan peningkatan sebesar 12,83%. Interaksi antara spora Gigaspora sp. dengan bakteri B. subtilis (M1B1) memberikan peningkatan terhadap kontrol sebesar 10,45%, sedangkan antara spora Gigaspora sp. dengan E. hormaechei (M1B2) memberikan peningkatan sebesar 11,19%. Walaupun peningkatan ineraksi mikoriza dan bakteri lebih kecil dari perlakuan tunggal FMA akan tetapi mengalami peningkatan terhadap kontrol. Hal ini diduga pemberian bakteri atau mikoriza dapat membantu pertumbuhan tanaman tingkat tinggi dan juga menunjukkan pemberian spora Gigaspora sp. dan isolat bakteri B. subtilis

atau E. hormaechei memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan tanaman jabon jika dibandingkan dengan kontrol.

Berdasarkan hasil sidik ragam (Tabel 1) interaksi antara mikoriza dengan bakteri berpengaruh nyata terhadap Nisbah Pucuk Akar (NPA). Nisbah pucuk akar merupakan hasil perhitungan yang membandingkan antara berat kering pucuk dengan berat kering akar tanaman. Sehingga, besarnya nilai nisbah pucuk akar tanaman sangat ditentukan oleh pertumbuhan pucuk dan akar tanaman. Pertumbuhan tanaman yang baik dan normal ditunjukkan dengan nilai nisbah pucuk akar yang seimbang. Hal ini mengindikasikan bahwa bagian pucuk dan akar tanaman mengalami pertumbuhan dan perkembangan yang seimbang. Akar berfungsi menyerap air dan hara dari dalam tanah untuk memenuhi kebutuhan pucuk. Terjadinya hambatan media pertumbuhan tanaman akan diikuti oleh penurunan nisbah pucuk dan akar (Hairiah et al. 2004).

Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan (Tabel 7), interaksi spora Gigaspora sp. dengan bakteri B. subtilis (M1B1) menunjukkan respon yang baik, dimana rata- rata NPAnya sebesar 3,1140 mengalami peningkatan sebesar 105,95%, sedangakan interaksi spora Gigaspora sp. dengan bakteri E. hormaechei (M1B2) memiliki rata-rata NPA sebesar 2,7240 peningkatan sebesar 80,16%. Hal ini menunjukkan interaksi mikoriza dengan bakteri memiliki pertumbuhan yang baik dan seimbang antara kemampuan akar menyerap air dan hara dari tanah dengan laju fotosintesis dan transpirasi pada pucuk. Duryea dan Brown (1984) dalam Setyaningsih (2007) menyatakan bahwa pertumbuhan dan kemampuan semai terbaik pada umumnya terjadi pada NPA (Nisbah Pucuk Akar) antara 1 dan 3.

Duponnois (1992) dalam Safriyanto (2004) menyatakan bahwa bakteri- bakteri sekitar perakaran tanaman berdasarkan hipotesis dapat menyuburkan perakaran dan meningkatkan daya serap akar setelah adanya keterlibatan dari simbiosis dengan fungi. Imas dan Setiadi (1987) menambahkan bahwa stimulasi dari mikroorganisme tanah dapat terjadi karena akar mensuplai nutrien. Bukman dan Bradi (1969) dalam Suyono (2003) mengatakan bahwa bakteri dapat membantu pertumbuhan tanaman tingkat tinggi dengan baik karena bakteri secara praktis dapat memegang monopoli tiga buah pokok transformasi enzim yaitu

nitrifikasi, oksida sulfur, dan fiksasi N. Selain itu bakteri dapat membantu pertumbuhan tanaman diantaranya dengan cara membantu penyediaan unsur hara.

Hasil analisis sidik ragam pada Tabel 1 menunjukkan interaksi mikoriza dengan bakteri memberikan pengaruh nyata terhadap Indeks Mutu Bibit (IMB). IMB merupakan salah satu parameter yang diamati dengan tujuan untuk mengetahui keadaan mutu semai (bibit), sehingga kemampuan suatu semai untuk tumbuh di lapangan dapat diketahui. Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan (Tabel 8) pemberian bakteri E. hormaechei (M0B2) memiliki rata-rata IMB terbesar yaitu sebesar 0,4060 dan peningkatan terhadap kontrol 244,07%, sedangkan interaksi spora Gigaspora sp. dengan bakteri B. subtilis (M1B1) memiliki rata- rata IMB terkecil yaitu 0,1300 dan peningkatan terhadap kontrol sebesar 10,17%. Menurut Lackey dan Alm (1982) dalam Hendromono (1987) menyatakan bahwa semakin besar angka indeks mutu menandakan bibit semakin tinggi mutunya. Selanjutnya Roller (1977) dalam Hendromono (1987) menambahkan bahwa bibit yang mempunyai angka indeks mutu lebih kecil dari 0,09 bibit tidak akan berdaya hidup tinggi dikondisi lapangan.

Hasil analisis sidik ragam pada Tabel 1 interaksi mikoriza dengan bakteri memberikan pengaruh nyata terhadap infeksi akar. Berdasarkan hasil uji lanjut Duncan (Tabel 9) interaksi spora Gigaspora sp. dengan bakteri E. hormaechei (M1B2) memberikan penurunan persentase infeksi terbesar yaitu 36,21% terhadap perlakuan mikoriza tanpa bakteri (M1B0), sedangkan interaksi spora Gigaspora sp. dengan B. subtilis (M1B1) memberikan penurunan persentase infesi akar sebesar 20,25%. Hal ini diduga karena bakteri memberikan pengaruh negatif terhadap kerja dari mikoriza dalam arti bahwa bakteri yang diinokulasikan menghambat mikoriza dalam menginfeksikan akar tanaman. Duponnois (1992) dalam Garbaye (1994) menyatakan bahwa terdapat korelasi yang signifikan antara kemampuan bakteri untuk mengurangi atau menanmbahkan miselia dan mempengaruhi formasi mikoriza. Delvian (2005) dalam Molo (2010) mengatakan bahwa penurunan persentase kolonisasi FMA pada perakaran tanaman mungkin disebabkan oleh perubahan fisiologi tanaman yang mungkin akan mempengaruhi simbionnya secara langsung atau tidak langsung. Moutoglis et al. (1996) dalam Molo (2010) menyatakan bahwa selain dipengaruhi kepekaan inang terhadap

infeksi, infeksi akar pada tanaman juga dipengaruhi langsung dan tidak langsung oleh faktor-faktor lingkungan yang selalu dinamis sehingga mempengaruhi kecepatan infeksi. Ada tiga mekanisme yang menyebabkan terjadinya tanggapan perkembangan asosiasi mikoriza atas kondisi lingkungan yang mempengaruhi, yaitu : (1) perubahan anatomi dan fisiologi yang terjadi didalam akar sehingga menentukan perkembangan fungi, (2) adanya perubahan kuantitatif dan kualitatif aksudat akar yang mempengaruhi perkembangan miselia ekstra, (3) aliran karbon dari inang ke fungi akan menetukan perkembangan miselium dan spora fungi (Naggahashi et al. (1996) dalam Molo 2010).

5.1 Kesimpulan

1. Interaksi FMA dengan bakteri dapat meningkatkan pertumbuhan semai jabon secara nyata di banding kontrol, namun nilai peningkatannya lebih rendah bila dibandingkan inokulasi bakteri dan FMA secara tunggal. 2. Terjadi penurunan infeksi akar terhadap interaksi spora Gigaspora sp

dengan bakteri B. subtilis (M1B1) sebesar 20,25%, sedangkan interaksi spora Gigaspora sp. dengan bakteri E. hormaechei (M1B2) memberikan penurunan sebesar 36,21%.

3. Interaksi spora Gigaspora sp. dengan bakteri E. hormaechei (M1B2) memberikan respon lebih baik jika dibandingkan dengan interaksi spora Gigaspora sp. dengan bakteri B. subtilis (M1B1) terhadap parameter tinggi, diameter, biomassa pucuk dan Indeks Mutu Bibit (IMB). Nilai peningkatan (M1B2) masing-masing sebesar 26,96%, 46,61%, 11,19%, 39,98% terhadap kontrol.

4. Perlakuan M0B1 memberikan respon terbaik terhadap parameter tinggi dan diameter. Nilai peningkatannya masing-masing 40% dan 225,58%.

5.2 Saran

1. Perlu dilakukan penelitian pada tanaman yang berbeda untuk melihat respon interaksi antara mikoriza dan bakteri dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman.

2. Perlu dilakukan penelitian dengan jenis FMA yang lain. 3. Perlu dilakukan penelitian dengan jenis bakteri yang lain.

Brundrett M, Bougher N, Dell B, Grove T, Malajczuk N. 1996. Working with mychorrhizas in forestry and agriculture. (ACIAR). http:// www.ffp.csiro.au/research/mycorrhiza/index.html [25 April 2012].

Budi SW. 2006. Pemanfaatan “Mycorrhizal Helper Bacteria” (MHB) sebagai biofungisida dan biostimulan perkembangan Cendawan Mikoriza Arbuscula (CMA) dalam rangka peningkatan kualitas inokulum CMA dan pertumbuhan tanaman jati (Tectona grandis) [laporan penelitian]. Bogor: Fakultas Kehutanan, IPB.

Christina F. 2010. Pemanfaatan Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA), Mycorrhizal Helper Bacteria (MHB), serta arang kayu dan batubara untuk meningkatkan pertumbuhan semai jabon (Anthocephalus cadamba (Roxb.) Miq) [skripsi]. Bogor : Fakultas Kehutanan, IPB.

Delvian. 2003. Keanekaragaman Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) di hutan pantai dan potensi pemanfaatannya: studi kasus di hutan Cagar Alam Leuweung Sancang Kabupaten Garut Jawa Barat [disertasi]. Bogor. Program Pascasarjana, IPB.

Delvian. 2005. Respon pertumbuhan dan perkembangan Cendawan Mikoriza Arbuskula dan tanaman terhadap salinitas tanah. http:// library.usu.ac.id/download/fp/hutan-delvian2.pdf [25 April 2012].

Dickson A, Leaf AL, Hosner JF. 1960. Quality appraisal of white spruce and white pine seedling stocks in nurseries. Chron 36(1):10-13

Fakuara Y. 1988. Mikoriza, Teori dan Kegunaan dalam Praktek. Bogor: Pusat Antar Universitas.

Fakuara Y. 1990. Teknologi Mikroba Hutan. Potensi dan Peranannya dalam Pembinaan Hutan Hujan Tropika. Bogor: Pusat Antar Universitas.

Garbaye J, Duponnois R. 1991. Mayens pour ameliorer la croissance des plantes. Frencs patent 267281. 31 December 1992.

Garbaye J. 1994. A New dimension to the mycorrhizal symbiosis. New Phytol 128:197-210.

Gunawan AW. 1984. Mikoriza vesikular arbuskular pada palawija [laporan penelitian]. Bogor: Jurusan Biologi, IPB.

Hairiah K, Sugiarto C, Utami SR, Purnomosidhi P, Roshetko JM. 2004. Diagnosis faktor penghambat pertumbuhan akar sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) pada ultisol di Lampung Utara. http:// www.worldagroforestrycentre.org/sea/Publications/files/journal/JA0024- 04.PDF [25 April 2012].

Hardjowigeno S. 2003. Klafisikasi Tanah dan Pedogenesis. Jakarta: Akademika Pressindo.

Hendromono. 1987. Pertumbuhan dan mutu bibit Acacia mangium Willd., Eucalyptus deglupta Blume. pada tujuh macam medium yang telah diberi kapur [tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, IPB.

Howeler RH, Cadavid LC. 1976. Screening of rice cultivar for tolerance to Al- toxicity in nutrient solutions as compared with a field screening method. Agron J 68:551-555.

Imas T, Setiadi Y. 1987. Mikrobiologi Tanah. Bogor: Pusat Antar Universitas Bioteknologi IPB.

Karyaningsih I. 2009. Pembenah tanah dan Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) untuk peningkatan kualitas bibit tanaman kehutanan pada areal bekas tambang batubara [tesis]. Bogor: Sekolah Pasca Sarjana, IPB.

Mamatha G, Bagyaraj DJ, Jaganath S. 2002. Inoculation of field-entablished mullbery and papaya with arbuscular mycorrhiza fungi and a mycorrhiza helper bacterium. Mycorrhiza 12:313-316.

Martawijaya A, Kartasujana I, Mandang YI, Prawira SA, Kadir K. 1992. Atlas Kayu Indonesia. Jilid II. Bogor: Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Departemen Kehutanan.

May NL. 2011. Diversitas bakteri asal spora fungi mikoriza arbuskula Gigaspora sp. dan Glomus sp. serta potensinya sebagai mycorrhiza helper bacteria [tesis]. Bogor: Sekolah Pasca Sarjana, IPB.

Molo JE. 2010. Penggunaan Mycorrhizal Helper Bacteria (MHB) dan Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) untuk meningkatkan pertumbuhan semai mindi (Melia azedarach Linn) [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. IPB. Notohadiprawiro T. 1983. Persoalan tanah masam dalam pembangunan pertanian

di Indonesia. Di dalam: Radjaguguk B, Jutono; editor. Prosiding Seminar Alternatif Pelaksanaan Program Pengapuran Tanah Mineral Masam di Indonesia. Yogyakarta: Faperta UGM. hlm 44-47.

Nurrochmat DR. 2010. Prediksi keseimbangan supply-demand hasil hutan kayu Indonesia. file:///G:/kebutuhan%20kayu.htm [25 April 2012]

Safriyanto TO. 2004. Pengaruh inokulasi cendawan mikoriza arbuskula dan bakteri rhizosfer Paraserianthes falcataria terhadap pertumbuhan semai Acacia mangium Wild [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan, IPB.

Setiadi Y, Mansur I, Budi SW, Achmad. 1992. Petunjuk Laboratorium Mikrobiologi Tanah Hutan. Bogor: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi. Pusat Antar Unversitas Bioteknologi, IPB.

Setiadi Y. 2006. Pengembangan cendawan mikoriza arbuskula untuk merehabilitasi lahan marjinal (prospek dan problem) [makalah]. Di dalam: Teknologi Baru Bekerja dengan Mikoriza. Modul Workshop Mikoriza; Bogor, 20-22 November 2006. Bogor: Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi IPB.

Setyaningsih L. 2007. Pemanfaatan Cendawan Mikoriza Arbuskula dan kompos aktif untuk meningkatkan pertumbuhan semai mindi (Melia azadarach Linn) pada media tailing Tambang Emas Pongkor [tesis]. Bogor : Sekolah Pascasarjana, IPB.

Smith SE, Read DJ. 1997. Mycorrhizal Symbiosis. Ed ke-2. London: Academic Press. Harcourt Barace and Company Publ.

Soerianegara I, Lemmens RHMJ. 1994. Timber Trees: Major Commercial Timbers. Plant resources of South-East Asia No. 5 (1) PROSEA Foundation, Bogor. Indonesia.

Suyono. 2003. Pengaruh inokulasi bakteri dan endomikoriza terhadap pertumbuhan sengon (Paraserianthes falcataria) [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan, IPB.

Wibisono H. 2009. Pemanfaan Mycorrhizal Helper Bacteria (MHB) dan Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) untuk meningkatkan pertumbuhan semai gmelina (Gmelina arborea Roxb.) [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan, IPB.

Lampiran 1 Sidik ragam tinggi semai jabon