HASIL DAN PEMBAHASAN
6. Persen Kolonisasi Mikoriza
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam antara faktor pemberian mikoriza dan komposisi media tumbuh (Lampiran 3), menunjukkan bahwa interaksi antara faktor pemberian mikoriza dan faktor komposisi media tumbuh memberikan pengaruh tidak nyata terhadap persen kolonisasi mikoriza. Sedangkan faktor pemberian mikoriza memberikan pengaruh nyata terhadap persen kolonisasi mikoriza. Faktor komposisi media tumbuh juga memberikan pengaruh nyata terhadap persen kolonisasi mikoriza. Nilai rataan persen kolonisasi mikoriza disajikan pada (Tabel 6).
Tabel 6. Nilai rataan pengaruh pemberian mikoriza dan komposisi media tumbuh terhadap persen kolonisasi mikoriza (%)
Perlakuan Komposisi Media Tanam
Mikoriza A B C D Rata-rata
M0 7.560 13.980 11.937 17.163 12.660b
M1 24.360 34.710 32.663 37.040 32.193a
Rata-rata 17.126b 24.345ab 22.300ab 27.101a
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf 5 %
Hasil uji jarak berganda Duncan bertaraf 5 % menunjukkan bahwa faktor
komposisi media tumbuh memberikan pengaruh nyata yaitu komposisi D (75 % kompos TKS + 25 % topsoil) berbeda nyata dengan komposisi A
(kontrol). Faktor pemberian mikoriza juga memberikan pengaruh nyata yaitu M1 (pemberian mikoriza 5 gram/polibag) berbeda nyata dengan M0 (kontrol). Grafik
perbandingan nilai persen kolonisasi mikoriza berdasarkan faktor pemberian mikoriza dan faktor komposisi media tumbuh ditampilkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Grafik perbandingan nilai persen kolonisasi mikoriza berdasarkan faktor pemberian mikoriza dan faktor komposisi media tumbuh
Struktur yang dibentuk oleh adanya infeksimikoriza (CMA) pada jaringan akar bibit tanaman adalah ditandai dengan adanya hifa, vesikula atau arbuskula. Infeksi CMA terhadap akar bibit mindi menyebabkan perubahan bentuk organ CMA, terlihat dengan adanya hifa eksternal. Arbuskula adalah struktur yang paling berarti dalam kompleks CMA yang berfungsi sebagai tempat pertukaran metabolit antara cendawan dan tanaman. Arbuskula sangat penting untuk mengidentifikasi bahwa telah terjadi infeksi pada akar tanaman. Sementara vesikula merupakan bentuk percabangan hifa dengan struktur khusus berbentuk oval yang lonjong atau tidak teratur dan mengandung senyawa lipid. Vesikula ditemukan baik di dalam maupun di luar lapisan kortek parenkhim dan tidak semua CMA membentuk vesikula dalam akar inangnya.
7,560 13,980 11,937 17,163 24,360 34,710 32,663 37,040 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 M0A M0B M0C M0D M1A M1B M1C M1D Persen Kolonisasi Mikoriza (gr)
Dalam penelitian ini berdasarkan pengamatan yang dilakukan, infeksi yang terjadi pada akar tanaman mindi hanya ditandai dengan adanya hifa dan vesikula pada jaringan akar mindi. Jaringan akar yang tidak terinfeksi mikoriza ditampilkan pada Gambar 7, sementara vesikula pada jaringan akar mindi ditampilkan pada Gambar 8 dan hifa pada jaringan akar mindi ditampilkan pada Gambar 9.
Gambar 7. Jaringan akar mindi yang tidak terinfeksi mikoriza (CMA)
Gambar 8. Vesikula yang terdapat pada jaringan akar mindi oleh adanya infeksi mikoriza (CMA)
Gambar 9. Hifa yang terdapat pada jaringan akar mindi oleh adanya infeksi mikoriza (CMA)
Pembahasan
Pengaruh Komposisi Media Tumbuh
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (lampiran 3), komposisi media
tumbuh memberikan pengaruh nyata terhadap semua parameter yang diamati (pertambahan tinggi, pertambahan diameter batang, pertumbuhan daun, berat
kering tanaman dan persen kolonisasi mikoriza). Dari hasil uji jarak berganda
Duncan bertaraf 5 %, untuk parameter pertambahan tinggi, komposisi B (75 % kompos TKS + 25 % topsoil) berbeda nyata dengan komposisi D
(25 % kompos TKS + 75 % topsoil) dan komposisi A (kontrol). Komposisi media tumbuh yang paling baik pada parameter pertambahan tinggi bibit mindi adalah pada komposisi B (75 % kompos TKS + 25 % topsoil). Komposisi kompos yang makin besar, menunjukkan hasil yang lebih baik karena pemberian kompos akan meningkatkan jumlah hara yang terserap oleh tanaman, sehingga menghasilkan pertumbuhan bibit yang optimal.
Hal ini disebabkan adanya bahan organik yang berasal dari kompos, yang dapat menjadi sumber unsur hara (makro dan mikro) yang dapat diserap tanaman. Sesuai dengan pendapat Simamora dan Salundik (2006) yang menyatakan bahwa kompos pada umumnya mengandung unsur hara kompleks (makro dan mikro) walaupun dalam jumlah sedikit, selain itu secara fisik kompos juga mampu menggemburkan tanah, memperbaiki aerase, meningkatkan penyerapan dan daya simpan air (water holding capacity). Secara kimia kompos dapat meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK), meningkatkan ketersediaan unsur hara dan asam humat. Dan secara biologi kompos dapat melindungi perakaran tanaman dari patogen.
Pada parameter pertambahan diameter batang, berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan bertaraf 5 %, komposisi D (25 % kompos TKS + 75 % topsoil)
berbeda nyata dengan komposisi B (75 % kompos TKS + 25 % topsoil), C (50 % kompos TKS + 50 % topsoil) dan komposisi A (kontrol). Komposisi B (75 % kompos TKS + 25 % topsoil) berbeda nyata dengan komposisi C (50 % kompos TKS + 50 % topsoil) dan komposisi A (kontrol). Dan komposisi C (50 % kompos TKS + 50 % topsoil) berbeda nyata dengan komposisi A (kontrol). Komposisi media tumbuh yang paling baik pada parameter
pertambahan diameter batang adalah pada komposisi D (25 % kompos TKS + 75 % topsoil). Besarnya diameter batang merupakan proses
pertumbuhan dari hasil pembesaran dan diferensiasi sel. Ini dipengaruhi oleh penyerapan air dan unsur hara dari dalam media tumbuh oleh tanaman untuk terbentuknya jaringan dan organ tanaman. Selain itu dipengaruhi juga oleh proses fotosintesis yang akan menghasilkan akumulasi fotosintesis dalam organ tanaman.
Pemberian kompos TKS mampu meningkatkan diameter batang bibit dikarenakan selain sebagai bahan organik yang mampu menjadi unsur hara bagi tanaman, kompos juga mampu meningkatkan penyerapan dan daya simpan air (water holding capacity).
Pada parameter pertumbuhan daun, berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan bertaraf 5 %, komposisi C (50 % kompos TKS + 50 % topsoil) berbeda nyata dengan komposisi A (kontrol). Komposisi media tumbuh yang paling baik
pada parameter pertumbuhan daun adalah pada komposisi C (50 % kompos TKS + 50 % topsoil). Penggunaan media kompos sangat
mendukung peningkatan kualitas tanah baik secara fisika, kimia maupun biologi sehingga meningkatkan unsur hara sebagai akibat aktivitas mikroorganisme tanah (merombak bahan organik menjadi unsur-unsur hara tersedia sehingga mudah diserap tanaman). Penggunaan kompos juga mempermudah penyerapan nitrogen oleh tanaman, yakni nitrat dan ammonium. Kedua unsur ini mempercepat pembentukan hijau daun (klorofil) untuk proses fotosintesis guna mempercepat pertumbuhan vegetatif (tinggi tanaman, pertunasan, menambah ukuran luas daun dan diameter batang).
Sedangkan parameter berat kering tanaman, berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan bertaraf 5 %, komposisi D (25 % kompos TKS + 75 % topsoil) berbeda nyata dengan komposisi B (75 % kompos TKS + 25 % topsoil) dan A (kontrol). Komposisi media tumbuh yang paling baik pada parameter berat kering tanaman adalah pada komposisi D (25 % kompos TKS + 75 % topsoil). Menurut Suraya (2002) dalam Anjarsary dkk., (2007), berat kering tanaman merupakan
yang tinggi menunjukkan terjadinya peningkatan proses fotosintesis karena unsur hara yang diperlukan cukup tersedia. Ini berhubungan juga dengan hasil fotosintat yang ditrasnlokasikan ke seluruh organ tanaman untuk pertumbuhan tanaman, sehingga memberikan pengaruh yang nyata pada biomassa tanaman.
Menurut Mardani (2005), bertambahnya jumlah daun dapat mempengaruhi bobot kering tanaman, dimana bobot kering tanamaan erat sekali kaitannya dengan proses fotosintesis serta penyimpanan fotosintat. Sebagian dari hasil fotosintesis digunakan untuk respirasi dan asimilasi, kemudian kelebihannya disimpan pada bagian-bagian tertentu dari tanaman terutama batang dan akar. Bobot kering biasnaya dijadikan indikator bahwa semakin baik pertumbuhan tanaman makin baik pula terhadap bobot kering tanaman. Karbohidrat yang dihasilkan sebagian akan dirombak kembali dalam proses respirasi dan sisanya akan disimpan dalam bentuk biomassa atau bobot kering tanaman. Bibit mindi yang ditanam biasanya berada pada fase pertumbuhan eksponensial, yaitu suatu proses penambahan berat segar atau penumpukan bobot kering biomassa yang cepat dalam bentuk daun dan cabang. Bobot kering tanaman inilah yang menunjukkan hasil fotosintesis bersih (net photosynthate) dari tanaman .
Dan untuk parameter persentase kolonisasi mikoriza, berdasarkan hasil uji
jarak berganda Duncan bertaraf 5 %, komposisi D (25 % kompos TKS + 75 % topsoil) berbeda nyata dengan komposisi A (kontrol).
Komposisi media tumbuh yang paling baik pada parameter persentase kolonisasi mikoriza adalah pada komposisi D (25 % kompos TKS + 75 % topsoil). Ini dikarenakan media kompos merupakan hasil pelapukan dari bahan-bahan yang berasal dari tumbuhan yang merupakan gudang nutrisi bagi tanaman. Akibatnya
struktur tanah, airase dan efek pengikat partikel tanah dapat lebih baik, dan yang lebih penting adalah pengaruhnya pada keadaan biologis tanah menjadikannya medium yang lebih favourable sehingga baik bagi perkembangan perakaran tanaman dan bagi perkembangbiakan mikroorganisme.
Berdasarkan hasil analisis sampel kompos (lampiran 4), kompos TKS yang digunakan memiliki C-Organik sebesar 31,01 %, dimana C-Organik kompos termasuk dalam kriteria cukup tinggi. C-Organik dengan kapasitas yang baik pada kompos TKS sebagai campuran media tumbuh ini yang mendukung pertumbuhan bibit mindi yang baik, karena bersifat sebagai penyedia unsur hara serta dapat memperbaiki tekstur tanah, kadar air tanah dan pH tanah. Selain itu kompos TKS memiliki C/N sebesar 13,03. C/N kompos TKS tersebut cukup baik karena mendekati C/N tanah yaitu lebih kecil dari 20, dimana artinya proses dekomposisi sudah mencapai tingkat akhir atau kompos sudah matang. Seperti yang dinyatakan Murbandono (2007), bahwa semakin C/N kompos mendekati C/N tanah maka proses dekomposisi akan berjalan baik (cepat) atau menandakan bahwa kompos sudah matang. Kematangan kompos sangat mempengaruhi mudah atau tidaknya unsur hara di dalam kompos terurai dan dapat diserap tanaman.
Kompos TKS memiliki pH sebesar 7,02 dan P-tersedia sebesar 84,24 ppm, pH kompos termasuk dalam kriteria sedang dan kadar P-tersedia kompos termasuk dalam kriteria tinggi. Kompos TKS juga memiliki N-total sebesar 2,38 % dan KTK sebesar 52,13 me/100. N-total dan KTK kompos termasuk dalam kriteria sedang. Standar kualitas pupuk tergantung dari kandungan unsur
diidentifikasikan dengan kandungan unsur hara yang ada didalamnya terutama kandungan unsur hara makro. Standard mutu kualitas kompos dapat dilihat dari sifat fisik, kimia, biologi dan kadar logam berat. Untuk standard sifat fisik dan
kimia kompos menurut Departemen Pertanian (2005) dalam Simamora dan Salundik (2006), seperti C-Organik ≥ 15 %, C/N rasio 12-25 %,
pH berkisar 4-8, P-tersedia ≥ 6 ppm, N-total > 1,2 % dan KTK berkisar > 50 me/100.
Sementara itu hasil analisis sampel tanah (lampiran 4), menunjukkan bahwa tanah (topsoil) memiliki C-Organik sebesar 1,21 %, pH sebesar 5,87 dan P-tersedia sebesar 7,87 ppm. Menurut Hardjowigeno (2003), pH sampel tanah termasuk dalam kriteria agak masam, dimana kriteria tanah agak masam berkisar pada 5,6 sampai 6,5. P-tersedia termasuk dalam kriteria sangat rendah, dimana kriteria P-tersedia tanah yang sangat rendah berkisar >10 ppm.
Tanah ultisol yang dipakai pada penelitian ini merupakan ordo tanah yang banyak tersebar di Indonesia, yang memiliki ciri-ciri pH, kadar bahan organik dan kadar N yang rendah. P-tersedia pada tanah yang rendah berhubungan dengan kadar bahan organik dan pH tanah. Menurut Hardjowigeno (2003), unsur P di dalam tanah berasal bahan organik dimana P dalam tanah terbentuk dari P organik dan P anorganik. Sementara pH yang masam mengakibatkan unsur P yang tersedia terikat oleh unsur Al dan Fe. Begitu pula dengan unsur N, yang dipengaruhi oleh pH dan bahan organik. Dimana pada pH yang rendah penghancuran bahan organik berlangsung dengan lambat, sementara bahan organik merupakan sumber N yang utama. Jika dekomposisi bahan organik berlangsung lambat, N tersedia dalam jumlah sedikit.
Pengaruh Pemberian Mikoriza
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (lampiran 3), faktor pemberian mikoriza hanya berpengaruh nyata terhadap parameter persen kolonisasi mikoriza, dimana M1 (pemberian mikoriza 5 gr/polibag) berbeda nyata dengan perlakuan M0 (kontrol). Hal ini berhubungan dengan peran mikoriza yang mampu meningkatkan penyerapan unsur hara yang terkandung pada kompos TKS. Menurut Setiadi (1999), secara fisik mikoriza mampu membentuk hifa eksternal yang dapat memperluas serapan air dan unsur hara. Hifa-hifa yang terbentuk itu sendiri memiliki ukuran yang lebih halus dari bulu-bulu akar yang memungkinkan hifa bisa masuk kedalam pori-pori tanah dan menyerap air yang juga membawa unsur hara yang mudah larut. Selain itu mikoriza juga mampu memperbaiki struktur tanah dan meningkatkan kelarutan unsur hara dalam proses pelapukan bahan induk. Daniel dkk., (1994), juga menyatakan bahwa untuk tanah-tanah yang berkualitas rendah peran mikoriza sangat terlihat dari hifa yang meluas dalam tanah, menyerap ion-ion yang terbebas oleh tanah atau oleh organisme lain kemudian mentranslokasikannya ke perakaran tanaman inang.
Namun dari hasil analisis sidik ragam (lampiran 3), diketahui juga bahwa faktor pemberian mikoriza tidak berpengaruh nyata untuk pertambahan tinggi, pertambahan diameter batang, pertumbuhan jumlah daun dan berat kering tanaman. Ini bisa terjadi jika tidak terdapat asosiasi antara mikoriza dengan inangnya. Menurut Wachjar dkk., (2002) bahwa setelah terjadinya kolonisasi akar oleh cendawan, hifa-hifa cendawan menggantikan peran rambut-rambut akar yang masih terbentuk pada masa pembibitan untuk meningkatkan ekplorasi akar ke
ion-ion hara ke permukaan tanah. Sedangkan dalam penelitan ini selain persen kolonisasi mikoriza, untuk keempat parameter lainnya, pemberian mikoriza memberikan pengaruh tidak nyata. Kemungkinan penyebab tidak terjadinya asosiasi mikoriza dengan inangnya adalah karena CMA belum mampu mengeksplorasi akar ke permukaan tanah dan belum mampu mempercepat gerakan-gerakan ion tanah. Kemungkinan lainnya adalah terinfeksinya tanaman oleh cendawan mikoriza indigenus (setempat) yang mungkin lebih adaptif dan efektif sehingga menciptakan persaingan antara cendawan mikoriza indigenus (setempat) dengan CMA yang diinokulasikan. Hal ini sesuai dengan pendapat Delvian (2005), bahwa beberapa faktor yang mempengaruhi infeksi akar adalah jenis cendawan (kerapatan inokulum) dan lingkungan (persaingan antar spesis cendawan).
Perlu juga diketahui bahwa besarnya persen kolonisasi mikoriza yang didapat bukan berarti menunjukkan pengaruh positif terhadap pertumbuhan inang atau dengan kata lain mampu meningkatkan pertumbuhan inang, karena besarnya kolonisasi akar bisa saja tidak menghasilkan atau tidak meningkatkan produksi spora, hal ini dipengaruhi oleh dua faktor yaitu spesies cendawan dan lingkungan. Peningkatan kadar inokulum dapat meningkatkan persentase kolonisasi akar sampai titik optimum tertentu. Akan tetapi tidak ada hubungan yang erat antara kolonisasi dengan produksi spora. Pernyataan ini sesuai dengan pendapat Muas (2003) dalam Chalimah dkk., (2007) yang menyatakan bahwa, kolonisasi CMA tidak selalu berhubungan dengan jumlah spora yang dihasilkan, karena proses tersebut dipengaruhi beberapa faktor yaitu kondisi inokulum, lama waktu inkubasi, lingkungan, jenis inang dan juga tempat tumbuh.
Kondisi inokulum yang dimaksud adalah infektivitas dan efektivitas inokulum yang selalu memberikan respon berbeda terhadap pertumbuhan inang. Infektivitas adalah jumlah akar tanaman terinfeksi oleh CMA tanpa melihat kemampuan menginfeksi dan penyebaran hifa jenis lain. Infektivitas tersebut sangat bergantung pada banyak inokulum atau kepadatan inokulum, dan penempatan inokulum. Selain itu spesies CMA mempunyai perbedaan dalam kemampuannya meningkatkan penyerapan hara dan pertumbuhan tanaman. Setiap spesies CMA mempunyai innate effectiveness atau kemempanan spesifik. Keefektivan (effectiveness) diartikan sebagai kemampuan CMA dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman pada kondisi tanah yang kurang menguntungkan. Setidaknya ada empat faktor yang berhubungan dengan keefektivan dari suatu spesies CMA, yaitu: (a) kemampuan CMA untuk membentuk hifa yang ekstensif dan penyebaran hifa yang baik di dalam tanah, (b) kemampuan CMA untuk membentuk infeksi yang ekstensif pada seluruh sistem perakaran yang berkembang dari suatu tanaman, (c) kemampuan dari hifa CMA untuk menyerap fosfor dari larutan tanah, dan (d) umur dari mekanisme transpor sepanjang hifa ke dalam akar tanaman.
Sementara itu waktu inkubasi berhubungan dengan tingkat kematangan spora, kematangan spora dan perkembangan inokulum. Sedangkan lingkungan dan tempat tumbuh merupakan hal yang mempengaruhi perkecambahan spora dan kolonisasi CMA. Dan jenis inang mempengaruhi pertumbuhan serta perkembangan CMA melalui pembentukan struktur CMA di dalam perakaran, dimana akar merupakan isyarat merangsang pertumbuhan hifa, dengan memecah
akar, maka mulai terjadi simbiosis, dan sporulasi. Pada dasarnya CMA tidak memilih inang spesifik, namun daya infeksi, serta efektivitas CMA berbeda pada setiap inang. Hanya inang yang disukai CMA, yang memberi tanggapan simbiotik dan kolonisasi maksimal, itu mengisyaratkan bahwa inang yang compatible mampu memacu pertumbuhan dan perkembangan melalui pembentukan struktur CMA di dalam akar.
Menurut hasil penelitian, bahan organik tidak selalu baik sebagai bahan pembawa inokulan CMA, padahal CMA diketahui berinteraksi positif dengan bahan organik di dalam tanah, termasuk pada lahan-lahan bermasalah seperti lahan tercemar logam berat, lahan salin dan lahan tercekam kekeringan. Dari hasil penelitian tentang pemanfaatan bahan organik (jerami dan arang sekam) sebagai bahan pembawa inokulan fungi mikoriza arbuskula, perlakuan zeolit/kontrol justru berpengaruh nyata terhadap infeksi akar oleh mikoriza sedangkan perlakuan jenis media jerami tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap infeksi akar oleh mikoriza, tetapi media arang sekam berpotensi karena memiliki pengaruh yang sama dengan zeolit/kontrol. Dinyatakan hal tersebut dikarenakan arang sekam memiliki porositas yang lebih baik bagi perkembangan akar dan memiliki daya pegang air yang tinggi bila dibandingkan dengan media jerami. Pada media tumbuh jerami, pertumbuhan tanaman terhambat, terbukti dari beberapa bibit yang mati dan nilai biomasa akar yang sangat kecil. Hal ini disebabkan karena C/N jerami yang tinggi serta nilai C-organik yang tinggi (30,15 %) dikuti dengan N (0,98 %), bila dibandingkan C-organik dan N arang sekam berturut-turut yaitu (15,23 %) dan (1,08 %). Penyebab lainnya adalah karena jerami belum terdekomposisi dengan baik sehingga pelepasan unsur hara yang dapat digunakan
oleh tanaman untuk menunjang pertumbuhannya terhambat, selain itu proses sekam padi yang dibakar untuk dijadikan media tumbuh, dapat menekan tumbuhnya bakteri pembusuk dan pada tahap ini sudah tidak terjadi lagi proses dekomposisi. Penelitian ini merekomendasikan arang sekam selain dapat digunakan sebagai bahan yang memperbaiki tanah dengan meningkatkan permeabilitas udara dan perkolasi air, juga dapat digunakan sebagai media tumbuh inokulan mikroba seperti mikoriza. Namun, harus disesuaikan kebutuhan nutrisinya selama produksi inokulan agar pertumbuhan tanaman inangnya lebih baik karena secara visual tanaman yang ditumbuhkan pada media zeolit menunjukkan pertumbuhan yang lebih baik.