Penyediaan pakan berkelanjutan melalui inokulasi fungi mikoriza arbuskula dan aplikasi fosfat alam pada arachis pintoi cv Amarillo dalam tumpang sari dengan jagung atau Sorgum

(1)

APLIKASI FOSPAT ALAM PADA Arachis pintoi cv Amarillo

DALAM TUMPANG SARI DENGAN JAGUNG (Zea mays L)

ATAU SORGUM (sorghum bicolor L, Moench)

OLEH :

AGNITJE RUMAMBI

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

AGNITJE RUMAMBI. Penyediaan Pakan Berkelanjutan Melalui Inokulasi Fungi Mikoriza Arbuskula dan Aplikasi Fosfat Alam pada Arachis pintoi cvAmarillo dalam Tumpangsari dengan Jagung (Zea mays L) atau sorgum (sorghum bicolor L, Mench

).

Dibimbing oleh LUKI ABDULLAH, SOEDARMADI HARDJOSOEWIGNJO, PANCA DEWI, MHKS, IRDIKA MANSUR, danANAS D SUSILA.

Penyediaan pakan berkelanjutan merupakan suatu keharusan dalam suatu usaha peretenakan.Oleh sebab itu perlu upaya-upaya dalam peningkatan produktivitas pakannya. Salah satu upaya yang dilakukan adalah penyediaan pupuk hayati yang dilakukan melalui ekplorasi Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) rizosfir Arachis pintoi yang ada dibawah tegakan kelapa. Adapun pemilihan tanaman A. pintoi sebagai pakan karena tanaman ini mempunyai nutrisi tinggi sebagai pakan dan tidak melilit jika ditanam secara tumpangsari.

Diharapkan FMA yang ada pada rizofir A. pintoi adalah FMA yang potensial yang digunakan kembali sebagai inokulan pada tanaman tersebut. Dengan mengembalikan FMA indigenous pada tanaman A. pintoi diharapkan lebih kompatibel dibandingkan dengan FMA dari rizosfir tanaman lain

Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan data keragaman fungi mikoriza arbuskula (AMF) indigenous rizosfir A. pintoi cv Amarillo di bawah tegakan kelapa, mendapatkan isolat indigenous rizosfir A. pintoi cv Amarillo di bawah tegakan kelapa, mengidentifikasi jenis metabolit sekunder golongan polifenolyang terdapat pada A. pintoi, menentukan apakah metabolit sekunder pada daun akar A. pintoi berperan sebagai antioksidan, sitotoksik, dan mendapatkan tumpangsari yang ideal antara A. pintoi diinokulasi AMF dan aplikasi fosfat alam pada tanaman jagung dan sorgum sebagai upaya penyediaan pakan berkelanjutan.

Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, terdiri dari: 1) Eksplorasi spora AMF rizosfir A. pintoi dibawah tegakkan kelapa di Balai Penelitian Kelapa dan Palma Lain metode Pacioni (1992), dilanjutkan dengan teknik sentrifugasi metode Brundrett et al (1996); 2) Analisis fitokimia dan kandungan Flavonoid Ekstrak A. pintoi metode (Harborne 2006); 3) Analisis antioksidan dengan uji 1,1 difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) berdasarkan Hanani et al. (2005); 4) Analisis sitotoksisitas metode brine shrimp lethality test (BSLT) dengan menggunakan hewan uji larva udang Artemia salina Leach (McLaughlin et al. 1998); 5) Menguji isolat AMF yang diinokulasi ke tanaman A. pintoi dan penambahan pupuk FA pada tumpang sari jagung dan sorgum.

Hasil penelitian yang diperoleh dari eksplorasi FMA dibawah tegakan kelapa rizosfir A. pintoi adalah jenis Acaulospora-sp, Glomus-sp, Gigaspora-sp dan Sclorystis-sp. Isolat yang diperoleh digunakan untuk diinokulasikan pada tanaman A. pintoi untuk menguji senyawa-senyawa metabolit sekunder yang ada pada ekstrak etanol daun dan akar.

(3)

yang diperoleh adalah merisetin, kuersetin, keemferol dan biflafonil kayaflafon. Senyawa-senyawa ini sangat penting, diketahui bahwa tipe fenolik berkhasiat sebagai antioksidan adalah asam fenolik dan flavonoid, dengan tingginya senyawa flavonoid meningkatkan aktivitas antioksidan. A. pintoi yang diinokulasi FMA mengandung antioksidan yang tinggi memberikan tambahan fungsi yang lebih dari A. pintoi sebagai pakan ternak ruminansia.

Antioksidan diperoleh lebih tinggi pada daun dibandingkan dengan akar, yakni secara berturut-turut; IC50 135.86 µg/mL, 124.24 µg/mL. Uji sitotoksisitas diperoleh nilai LC50 pada akar dan pada daun berturut-turut 300.32 µg/mL, 413.99 µg/mL.

Uji BSLT yang berbeda antara ekstrak etanol akar dan daun kemungkinan disebabkan oleh adanya perbedaan jumlah dan jenis senyawa sitotoksik yang ada dalam tanaman A. pintoi yang diinokulasi oleh FMA. Persen mortalitas atau kematian meningkat dengan meningkatnya konsentrasi sampel yang digunakan. Nilai LC50 ekstrak etanol akar lebih toksik dibandingkan dengan ekstrak etanol daun A. pintoi yang diinokulasi oleh FMA, dengan nilai LC50 secara berurutan

adalah 300.32 dan 413.99 μg/ mL. Ekstrak etanol daun maupun akar A. pintoi yang diinokulasi oleh FMA memiliki potensi hayati atau farmakologi yang sangat baik, karena nilai LC50< 1000 μg/ mL.

Pada penelitian selanjutnya adalah tumpang sari A. pintoi yang diinokulasi FMA dan aplikasi fosfat alam pada jagung atau sorgum untuk mengetahui transfer nutrien dari A. pintoi akibat pemanfaatan FMA pada jagung atau sorgum dengan aplikasi fosfat.

(4)

PADA Arachis pintoi cv Amarillo DALAM TUMPANG SARI DENGAN JAGUNG (Zea mays L)

ATAU SORGUM (Sorghum bicolor L, Moench)

AGNITJE RUMAMBI

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(5)

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Penyediaan Pakan Berkelanjutan Melalui Inokulasi Fungi Mikoriza Arbuskula dan Aplikasi Fosfat Alam Pada Arachis pintoi cv Amarillo dalam Tumpang sari dengan Jagung (Zea mays L) atau Sorgum (Sorghum bicolor L, Moench) adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Februari 2012

(6)

Mycorrhizal Fungi Inoculation and Rock Phosphat Aplication on Arachis pintoi cv Amarillo in intercropping with Zea mays L or Sorghum bicolor L. Advised by LUKI ABDULLAH, SOEDARMADI HARDJOSOEWIGNJO, PANCA DEWI MHKS, IRDIKA MANSUR, and ANAS D SUSILA.

Forage is the main feed of ruminant animal in the tropics. Generally, the development of forage only utilize marginal lands which are characterized by scarcity of food nutrients P and acid pH. Therefore, the use of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) is very possible to be applied. The purpose of this study was to obtain indigenous rizosfir AMF diversity of A. pintoi cv Amarillo under coconut stands, get the indigenous rizosfir isolates, identify the type of polyphenol secondary metabolites in A. pintoi, determine whether both leaves and root secondary metabolites of A. pintoi acts as either antioxidant or cytotoxic, and get an ideal intercropping of AMF inoculated A. pintoi and natural phosphate application on corn and sorghum as an effort to provide sustainable feed.

The research was conducted in several stages, consists of 1) spores exploration of A. pintoi AMF rizosfir under coconuts in Coconut Research Center and Other Palma (Pacioni method 1992), followed by centrifugation technique method (Brundrett et al. 1996); 2) Analysis of phytochemical and flavonoid content of A. pintoi extract (Harborne 2006); 3) Analysis of antioxidants with 1.1 diphenyl-2-pikrilhidrazil (DPPH) test based on Hanani et al. (2005); 4) Analysis cytotoxicity based on brine shrimp lethality test method (BSLT) using shrimp larvae of Artemia salina Leach as the test animals (McLaughlin et al. 1998); 5) test animals the AMF isolates were inoculated into the A. pintoi and the addition of NP fertilizer on maize and sorghum intercropping.

The results obtained from the isolation and identification of the A. pintoi AMF rizosfir spores under coconut stands, consists of Acaulospora-sp, Glomus-sp Gigaspora-sp and Sclorystis-sp. Analysis of antioxidant with the 1.1 diphenyl-2-pikrilhidrazil (DPPH) test, found the secondary metabolites of the phenolic groups were flavonoids, tannins, saponins, steroids and terpenoids. The quinone was not found in extracts of A. pintoi. The antioxidant obtained were higher in the leaves than the roots respectively: IC50 135.86 µg/ml, 124.24 µg/ml. In cytotoxicity test, the LC50 values obtained at the root and the leaves successively 300.32 µg /ml, 413.99 µg/ml. The AMF inoculation on A. pintoi and application of natural phosphate on maize and sorghum intercropping provide results of maize and sorghum yields (plant height, number and width of leaves, fresh weight and dry weight) were higher than without A. pintoi. AMF inoculation and the presence of natural phosphate application generates a higher growth and production of maize and sorghum. The interaction among intercropping and phosphate, intercropping and inoculation, phosphate and inoculation, and of intercropping, phosphate and inoculation would enhance the growth and production of maize and sorghum for the provision of sustainable forage.

(7)

AGNITJE RUMAMBI. Penyediaan Pakan Berkelanjutan Melalui Inokulasi Fungi Mikoriza Arbuskula dan Aplikasi Fosfat Alam pada Arachis pintoi cv Amarillo dalam Tumpangsari dengan Jagung (Zea mays L) atau sorgum (sorghum bicolor L, Mench). Dibimbing oleh LUKI ABDULLAH, SOEDARMADI HARDJOSOEWIGNJO, PANCA DEWI, MHKS, IRDIKA MANSUR, danANAS D SUSILA.

Penyediaan pakan berkelanjutan merupakan suatu keharusan dalam suatu usaha peretenakan. Oleh sebab itu perlu upaya-upaya dalam peningkatan produktivitas pakannya. Salah satu upaya yang dilakukan adalah penyediaan pupuk hayati yang dilakukan melalui ekplorasi Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) rizosfir Arachis pintoi yang ada dibawah tegakan kelapa. Adapun pemilihan tanaman A. pintoi sebagai pakan karena tanaman ini mempunyai nutrisi tinggi sebagai pakan dan tidak melilit jika ditanam secara tumpangsari.

Diharapkan FMA yang ada pada rizofir A. pintoi adalah FMA yang potensial yang digunakan kembali sebagai inokulan pada tanaman tersebut. Dengan mengembalikan FMA indigenous pada tanaman A. pintoi diharapkan lebih kompatibel dibandingkan dengan FMA dari rizosfir tanaman lain.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan data keragaman fungi mikoriza arbuskula (AMF) indigenous rizosfir A. pintoi cv Amarillo di bawah tegakan kelapa, mendapatkan isolat indigenous rizosfir A. pintoi cv Amarillo di bawah tegakan kelapa, mengidentifikasi jenis metabolit sekunder golongan polifenolyang terdapat pada A. pintoi, menentukan apakah metabolit sekunder pada daun akar A. pintoi berperan sebagai antioksidan, sitotoksik, dan mendapatkan tumpangsari yang ideal antara A. pintoi diinokulasi AMF dan aplikasi fosfat alam pada tanaman jagung dan sorgum sebagai upaya penyediaan pakan berkelanjutan.

Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, terdiri dari: 1) Eksplorasi spora AMF rizosfir A. pintoi dibawah tegakkan kelapa di Balai Penelitian Kelapa dan Palma Lain metode Pacioni (1992), dilanjutkan dengan teknik sentrifugasi metode Brundrett et al (1996); 2) Analisis fitokimia dan kandungan Flavonoid Ekstrak A. pintoi metode (Harborne 2006); 3) Analisis antioksidan dengan uji 1,1 difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) berdasarkan Hanani et al. (2005); 4) Analisis sitotoksisitas metode brine shrimp lethality test (BSLT) dengan menggunakan hewan uji larva udang Artemia salina Leach (McLaughlin et al. 1998); 5) Menguji isolat AMF yang diinokulasi ke tanaman A. pintoi dan penambahan pupuk FA pada tumpang sari jagung dan sorgum.

Hasil penelitian yang diperoleh dari eksplorasi FMA dibawah tegakan kelapa rizosfir A. pintoi adalah jenis Acaulospora-sp, Glomus-sp, Gigaspora-sp dan Sclorystis-sp. Isolat yang diperoleh digunakan untuk diinokulasikan pada tanaman A. pintoi untuk menguji senyawa-senyawa metabolit sekunder yang ada pada ekstrak etanol daun dan akar.

(8)

pada ekstrak etanol A. pintoi. Senyawa Flavonoid ekstrak daun dan akar A. pintoi yang diperoleh adalah merisetin, kuersetin, keemferol dan biflafonil kayaflafon. Senyawa-senyawa ini sangat penting, diketahui bahwa tipe fenolik berkhasiat sebagai antioksidan adalah asam fenolik dan flavonoid, dengan tingginya senyawa flavonoid meningkatkan aktivitas antioksidan. A. pintoi yang diinokulasi FMA mengandung antioksidan yang tinggi memberikan tambahan fungsi yang lebih dari A. pintoi sebagai pakan ternak ruminansia.

Antioksidan diperoleh lebih tinggi pada daun dibandingkan dengan akar, yakni secara berturut-turut; IC50 135.86 µg/mL, 124.24 µg/mL. Uji sitotoksisitas diperoleh nilai LC50 pada akar dan pada daun berturut-turut 300.32 µg/mL, 413.99 µg/mL.

Uji BSLT yang berbeda antara ekstrak etanol akar dan daun kemungkinan disebabkan oleh adanya perbedaan jumlah dan jenis senyawa sitotoksik yang ada dalam tanaman A. pintoi yang diinokulasi oleh FMA. Persen mortalitas atau kematian meningkat dengan meningkatnya konsentrasi sampel yang digunakan. Nilai LC50 ekstrak etanol akar lebih toksik dibandingkan dengan ekstrak etanol daun A. pintoi yang diinokulasi oleh FMA, dengan nilai LC50 secara berurutan adalah 300.32 dan 413.99 μg/ mL. Ekstrak etanol daun maupun akar A. pintoi yang diinokulasi oleh FMA memiliki potensi hayati atau farmakologi yang sangat baik, karena nilai LC50< 1000 μg/ mL.

Pada penelitian selanjutnya adalah tumpang sari A. pintoi yang diinokulasi FMA dan aplikasi fosfat alam pada jagung atau sorgum untuk mengetahui transfer nutrien dari A. pintoi akibat pemanfaatan FMA pada jagung atau sorgum dengan aplikasi fosfat.

Hasil yang diperoleh adanya interaksi antara pola tanam, aplikasi fosfat dan inokulasi FMA mampu meningkatkan pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman jagung dan sorgum, kombinasi pola tanam tumpang sari dengan A. pintoi, aplikasi fosfat 200 kg/ha, dan inokulasi FMA menghasilkan pertumbuham vegatatif dan generatif paling tinggi pada tanaman jagung dan sorgum.

(9)

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber

a. Pengutipan hanya untuk kepenttingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar bagi Institut Pertanian Bogor

(10)

PADA Arachis pintoi cv Amarillo DALAM TUMPANG SARI DENGAN JAGUNG (Zea mays L)

ATAU SORGUM (Sorghum bicolor L, Moench)

AGNITJE RUMAMBI

Disertasi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada

Program Studi Ilmu Ternak

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(11)

Penguji luar ujian tertutup :

1. Prof. Dr. Ir. I Komang G. Wiryawan, M.Sc.Agr

Staf Pengajar Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan Fakultas Peternakan IPB, Bogor

2. Dr. Despal, S.Pt, M.Sc.

Staf Pengajar Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan IPB, Bogor

Penguji luar ujian terbuka :

1. Prof. Dr. Ir. M. A. Chozin, M.Sc.

Staf Pengajar Fakultas Pertanian IPB, Bogor 2. Dr. Ir. Mursyid Ma'sum, M.Agr.

(12)

mays L) atau Sorgum (Sorghum bicolor L, Moench)

Nama : Agnitje Rumambi

NRP : D061050011

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Luki Abdullah, MSc. Agr Ketua

Prof. Dr. Ir. Soedarmadi, H, MSc. Dr. Ir. Panca Dewi, MHKS, MS

Anggota Anggota

Dr. Ir, Irdika Mansur, M. For. Sc. Dr. Ir. Anas D. Susila, MS

Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Departemen Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan,

Dr. Ir. Idat Galih Permana, M.Sc.Agr Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr

(13)

telah melimpahkan kasih dan anugrah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan disertasi dengan judul “Penyediaan Pakan Berkelanjutan Melalui Inokulasi Fungi Mikoriza Arbuskula dan Aplikasi Fosfat Alam pada Arachis pintoi cv Amarillo dalam Tumpang Sari dengan Jagung (Zea mays L) atau Sorgum (Sorghum bicolor L, Moench)”. Disertasi ini merupakan salah satu syarat penyelesaian pendidikan program Doktoral (S3) pada Program Studi Ilmu Ternak sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Dr. Ir. Luki Abdullah selaku ketua komisi pembimbing. Prof. Dr. Ir. Soedarmadi Hardjosoewignjo, Dr. Ir. Panca Dewi, MHK, Dr. Ir. Irdika Mansur, dan Dr. Ir. Anas D Susila, M.Si sebagai anggota komisi pembimbing. Atas kesungguhan, kesabaran dan kebijakan yang diberikan selama membimbing penulis.

2. Ketua Program studi Ilmu Ternak yang tidak jemu-jemu memberikan dorongan, arahan dan motivasi selama masa studi sampai penyusunan disertasi ini.

3. Rektor Universitas Sam Ratulangi dan Dekan Fakultas Peternakan Universitas Sam Ratulangi, yang telah memberikan kesempatan dan ijin kepada penulis untuk melanjutkan studi pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

4. Seluruh staf dan teknisi pada Laboratorium Bioteknologi Hutan dan Lingkungan, Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi IPB (Faiq, Nana, Susan, Desy, Arie atas bantuan fasilitas dan kerjasama selama penelitian berlangsung.

(14)

dengan tulus penuh kesabaran, pengertian dan sikapnya yang selalu mendorong penulis belajar, bekerja dengan giat dan tekun.

7. Orang tua ayah Paulus Rumambi (Alm), ibu Hermina Bolang (Alm), serta mertua Sukardi Kadari dan Sukarsi (Alm) yang walaupun tidak melihat keberhasilan ini, semasa hidup mereka banyak memberi kasih sayang dan juga saudara-saudara (keluarga) yang selalu memberikan dorongan dan motivasinya.

8. Yurike Rauf, SPt atas keikutsertaan dan kerjasama dalam pengumpulan data lapangan, sehingga yang bersangkutan dapat menyelesaikan studi S1 di Fakultas Petrenakan Universitas Sam Ratulangi Manado..

9. Teman-teman Asrama Sam Ratulangi Sempur (Dr. Femi Elly, Dr. Sukmarayu Gedoan, Dr. Noli Barri, Yeremia Mokosuli, James Mangobi, Altin, Iqbal, Nelda, Charles, serta Nando atas kerjasama dan motivasinya. 10.Teman-teman asrama Bogor Baru I dan II ( Dr. Johanes Tulung, Dr. Sendy

Rondonuwu, Dr Jeannete Soputan, Dr Edwin Ngangi, Davy Pijoh, Linda Lapian, Tiltje Ransalele, Lady Lengkey, Lucia Lambey, Johly Rembet, Nicolas, dan Sabrina), atas motivasi dan kerjasamanya.

11.Teman-teman Dr. Betty Bagau, Dr. Jardie A. Andaki, Ir. Melky Telleng, Ir. Nontje Kumayas, M.Si, Ir. Abraham Pendong, Msi, Ir Grace Mandagi, M.Si yang banyak membantu memberi saran dan kerjasamanya.

12.Pimpinan Dikti Mendiknas yang telah memberikan beasiswa program doktor kepada penulis sehingga dapat melanjutkan studi S3.

13.PT Toyota Astra Indonesia yang telah berpartisipasi memberi bantuan dana untuk kelancaran studi kepada penulis.

Akhir kata semoga karya ilmiah ini dapat memberi bermanfaat bagi yang membaca dan membutuhkan informasi yang berkaitan dengan disertasi ini.

(15)

tunggal dari ibu bernama Hermina Bolang (Alm) dan ayah bernama Paulus Rumambi (Alm). Pada tahun 1977 penulis menyelesaikan Pendidikan Sekolah Lanjutan Atas. Pada tahun 1978 melanjutkan studi di Fakultas Peternakan Universitas Sam Ratulangi Manado, dan tamat pada thn 1986. Pada Tahun 1984 Penulis Menikah dengan Chadik Wibowo, S.SiT dan di karuniai tiga putra yaitu Adrian Novry, Avianto Januar dan Alvin Marco Rumambi Wibowo.

Tahun tahun 1987 penulis diterima sebagai staf pengajar di Fakultas Peternakan Universitas Sam Ratulangi Manado. Pada tahun 1993 melanjutkan studi magister sains di KPK IPB, Bogor pada program studi Ilmu Tanaman, dan tamat pada tahun 1995.

Pada tahun ajaran 2005/2006 penulis melanjutkan studi program doktor di Sekolah Pascasarjana IPB pada program studi Ilmu ternak. Penulis selama studi S2 dan S3 mendapat beasiswa BPPS. Selama studi, penulis mendapat kesempatan meneliti sebagai ketua dan anggota lewat skim penelitian PDM, Hibah Bersaing.

(16)

DAFTAR ISI

I PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined.

Latar Belakang ... Error! Bookmark not defined.

Tujuan Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

Manfaat penelitian ... Error! Bookmark not defined.

Hipotesis ... Error! Bookmark not defined.

Kebaruan (Novelty) ... Error! Bookmark not defined.

Tahap I

PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined.

BAHAN DAN METODE ... Error! Bookmark not defined.

Tempat dan waktu penelitian ... Error! Bookmark not defined.

Bahan dan Alat ... Error! Bookmark not defined.

Metode Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

Pengambilan Contoh Tanah ... Error! Bookmark not defined.

Isolasi dan Identifikasi Spora Mikoriza Arbuskula

sampai Tingkat Genus ... Error! Bookmark not defined.

Perhitungan Persen Infeksi FMA pada Akar TanamanError! Bookmark not defined.

HASIL… ... Error! Bookmark not defined.

PEMBAHASAN ... Error! Bookmark not defined.

Isolasi spora dan Identifikasi Fungi Mikoriza Arbuskula

(FMA) ... Error! Bookmark not defined.

Infeksi FMA pada Akar Tanaman ... Error! Bookmark not defined.

(17)

MATERI DAN METODE ... Error! Bookmark not defined.

Tempat dan Waktu ... Error! Bookmark not defined.

Bahan dan Alat ... Error! Bookmark not defined.

METODE PENELITIAN ...

Penyiapan Sampel Tanaman A. pintoi cv AmarilloError! Bookmark not defined.

Ekstraksi Daun dan Akar A. pintoi ... Error! Bookmark not defined.

Analisis Fitokimia dan Kandungan Flavonoid Ekstrak Etanol

Daun dan Akar A. pintoi ... Error! Bookmark not defined.

Analisis Antioksidan Ekstrak Etanol Daun dan Akar A. pintoiError! Bookmark not defined

Analisis Sitotoksisitas Ekstrak Etanol Daun dan Akar A. pintoiError! Bookmark not define

HASIL…. ... Error! Bookmark not defined.

SIMPULAN ... Error! Bookmark not defined.

BAHAN DAN METODE ... Error! Bookmark not defined.

Tempat dan Waktu Pelaksanaan ... Error! Bookmark not defined.

Materi Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

Metode Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

Pelaksanaan Penelitian ... Error! Bookmark not defined.

Peubah Yang Diamati ... Error! Bookmark not defined.

Pertumbuhan Tanaman ... Error! Bookmark not defined.

(18)

HASIL… ... Error! Bookmark not defined.

Tinggi Tanaman ...

Jumlah Daun ... Error! Bookmark not defined.

Lebar Daun... Error! Bookmark not defined.

Berat Segar dan Berat Kering ... Error! Bookmark not defined.

Berat Segar ... Error! Bookmark not defined.

Berat Kering ... Error! Bookmark not defined.

Bobot Pipilan ... Error! Bookmark not defined.

Kandungan Nitrogen dan Fosfor pada Daun dan AkarError! Bookmark not defined.

Kandungan Nitrogen pada Daun ... Error! Bookmark not defined.

Kandungan Nitrogen pada Akar ... Error! Bookmark not defined.

Konsentrasi Fosfor pada Daun ... Error! Bookmark not defined.

Kandungan Fosfor pada Akar ... Error! Bookmark not defined.

Tanaman Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Tinggi Tanaman, Jumlah Daun, dan Lebar DaunError! Bookmark not defined.

Tinggi Tanaman... Error! Bookmark not defined.

Jumlah Daun ... Error! Bookmark not defined.

Lebar Daun ... Error! Bookmark not defined.

Berat Segar ... Error! Bookmark not defined.

Berat Kering ... Error! Bookmark not defined.

Berat Tongkol ... Error! Bookmark not defined.

Kandungan Nitrogen dan Fosfor pada Daun dan AkarError! Bookmark not defined.

Kandungan Nitrogen pada Daun Error! Bookmark not defined.

Kandungan Nitrogen pada Akar Error! Bookmark not defined.

Kandungan Fosfor pada Daun.... Error! Bookmark not defined.

Kandungan Fosfor pada Akar .... Error! Bookmark not defined.

Tanaman Jagung ... Error! Bookmark not defined.

Tinggi tanaman, Jumlah Daun, dan Lebar DaunError! Bookmark not defined.

Bobot Pipilan ... Error! Bookmark not defined.

Kandungan Nitrogen pada Daun dan AkarError! Bookmark not defined.

(19)

Tanaman sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Tinggi Tanaman, Jumlah Daun, dan Lebar DaunError! Bookmark not defined.

Berat Tongkol ... Error! Bookmark not defined.

Kandungan Nitrogen pada Daun dan AkarError! Bookmark not defined.

Kandungan Fosfor pada Daun dan AkarError! Bookmark not defined.

PEMBAHASAN UMUM ... Error! Bookmark not defined.

SARAN.. ... Error! Bookmark not defined.

(20)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1 Hasil Analisis Fitokimia Ekstrak Etanol Akar dan Daun A.

pintoi yang Diinokulasi dan Tidak Diinokulasi FMAError! Bookmark not defined.

Tabel 2 Hasil Analisis Golongan Flavonoid Ekstrak Etanol Akar dan

Daun A. pintoi yang Diinokulasi dan Tidak Diinokulasi FMAError! Bookmark not define

Tabel 3 Hasil Analisis Aktivitas Antioksidan Peredaman Radikal

Bebas DPPH Ekstrak Etanol Akar dan Daun A. pintoi yang

Diinokulasi oleh FMA ... Error! Bookmark not defined.

Tabel 4 Hasil Uji Sitotoksisitas (brine shrimp lethality test) pada

Ekstrak Etanol Akar dan Daun A. pintoi yang Diinokulasi

oleh FMA ... Error! Bookmark not defined.

Tabel 5 Interaksi Antara Tumpang sari, Fosfat dan Inokulasi pada

Tinggi Tanaman Jagung (cm) ... Error! Bookmark not defined.

Jumlah Daun Tanaman Jagung (helai). . Error! Bookmark not defined.

Lebar Daun Tanaman Jagung ... Error! Bookmark not defined.

Tabel 8 Pengaruh Perlakuan Tumpang sari, Fosfat Alam, dan

Inokulasi FMA pada Berat Segar dan Berat Kering Tanaman

Jagung ... Error! Bookmark not defined.

Berat Segar Tanaman Jagung ... Error! Bookmark not defined.

Tabel 10 Interaksi Antara Tumpang sari, Fosfat dan Inokulasi Pada

Berat Kering Tanaman Jagung ... Error! Bookmark not defined.

Tabel 11 Pengaruh Perlakuan Tumpang sari, Aplikasi Fosfat Alam,

dan Inokulasi FMA pada Bobot Pipilan Tanaman JagungError! Bookmark not defined.

Bobot Pipilan Tanaman Jagung ... Error! Bookmark not defined.

Tabel 13 Pengaruh Perlakuan Tumpang sari, Aplikasi Fosfat Alam,

dan Inokulasi FMA pada konsertrasi N dan P pada Daun dan

(21)

konsentrasi N DaunTanaman Jagung .... Error! Bookmark not defined.

Kandungan N Akar Tanaman Jagung .... Error! Bookmark not defined.

Kandungan P Daun Tanaman Jagung .... Error! Bookmark not defined.

Kandungan Fosfor Akar Tanaman JagungError! Bookmark not defined.

Tabel 18 Pengaruh Perlakuan Tumpang sari, Aplikasi Fosfat, dan

Inokulasi FMA pada Jumlah Daun, Lebar Daun dan Tinggi

Tanaman Sorgum. ... Error! Bookmark not defined.

Tinggi Tanaman Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Jumlah Daun Tanaman Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Lebar Daun Tanaman Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Inokulasi FMA pada Berat Segar dan Berat Kering Tanaman

Sorgum... Error! Bookmark not defined.

Berat Segar Tanaman Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Berat Kering Tanaman sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Tabel 25 Pengaruh PerlakuanTumpang sari, Aplikasi Fosfat, dan

Inokulasi FMA pada Berat TongkolTanaman SorgumError! Bookmark not defined.

Tabel 26 Interaksi Antara Tumpang sari, Fosfat dan Inokulasi Pada

Berat Tongkol Tanaman Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Inokulasi FMA pada Berat Segar dan Berat

TongkolTanaman Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

(22)

Kandungan N Akar Tanaman Sorgum .. Error! Bookmark not defined.

Kandungan P Daun Tanaman Sorgum .. Error! Bookmark not defined.

(23)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1 Bagan Alur Permasalahan, Pemecahan Masalah dan

Tahapan Penelitian. ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2 Susunan media dalam pot kultur. ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 3 Zeolit yang telah dicuci bersih dan diautoclave.Error! Bookmark not defined.

Gambar 4 Penangkaran FMA yang berumur 2 minggu dan 2 bulan

dengan inang Pueraria javanica. ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 5 (a) Larutan KOH10% pada akar, (b) larutan lacto glycerol.Error! Bookmark not define

Gambar 6 Pengamatan 6 bidang pandang infeksi akar.Error! Bookmark not defined.

Gambar 7 Spora sebelum penangkaran ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 8 Jenis spora sesudah penangkaran ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 9 (1) Akar yang terinfeksi FMA, (2) akar yang tidak

terinfeksi FMA. ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 10 Ekstrak A. pintoi cv Amarillo yang diinokulasi FMAError! Bookmark not defined.

Gambar 11 Bagan Alir Uji brine shrimp lethality test (BSLT)Error! Bookmark not defined.

Gambar 12 Pengujian sitotoksisitas metode brine shrimp lethality test

(BSLT) ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 13 Kandungan Flavonoid Total Ekstrak Etanol Daun dan

Akar A. pintoi yang Diinokulasi dengan FMAError! Bookmark not defined.

(24)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Hasil Analisis Keragaman Pengaruh PerlakuanTumpang

sari, Aplikasi Fosfat Alam dan Inokulasi FMA Terhadap

Rataan Tinggi Tanaman Jagung ... Error! Bookmark not defined.

Rataan Jumlah Daun Tanaman JagungError! Bookmark not defined.

Rataan Lebar Daun Tanaman JagungError! Bookmark not defined.

Rataan Berat Segar Tanaman JagungError! Bookmark not defined.

Rataan Berat Kering Tanaman JagungError! Bookmark not defined.

Rataan Bobot Pipilan Jagung... Error! Bookmark not defined.

Rataan Kandungan N Daun Jagung Error! Bookmark not defined.

Rataan Kandungan P Daun Jagung Error! Bookmark not defined.

Rataan Kandungan N Akar Jagung Error! Bookmark not defined.

Lampiran 10 Hasil Analisis Keragaman Pengaruh PerlakuanTumpang sari, Aplikasi Fosfat Alam dan Inokulasi FMA Terhadap

Rataan Kandungan P Akar Jagung . Error! Bookmark not defined.

(25)

Rataan Jumlah Daun Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Rataan Lebar Daun Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Rataan Berat Segar Sorgum... Error! Bookmark not defined.

Rataan Berat Kering Sorgum... Error! Bookmark not defined.

Rataan Berat Tongkol Sorgum ... Error! Bookmark not defined.

Rataan Kandungan N Daun SorgumError! Bookmark not defined.

Rataan Kandungan P Daun SorgumError! Bookmark not defined.

Rataan Kandungan N Akar SorgumError! Bookmark not defined.

(26)

(27)

I PENDAHULUAN

Latar Belakang

Ternak ruminansia merupakan salah satu sumber utama pangan hewani

dengan produk utama adalah daging dan susu. Permintaan produk ternak ini setiap

tahun meningkat sejalan dengan meningkatnya kesadaran masyarakat akan

pentingnya gizi dan kesehatan. Meningkatnya permintaan ini tentunya diikuti oleh

peningkatan populasi ternak, yang pada gilirannya membutuhkan ketersediaan

hijauan berkesinambungan, baik kualitas maupun kuantitasnya. Namun yang

menjadi masalah dalam penyediaan pakan hijauan adalah rendahnya produktivitas

lahan yang ditandai dengan kahat unsur hara P dan pH masam. Umumnya lahan

produktif digunakan untuk tanaman pangan dan lahan-lahan marginal digunakan

untuk pengembangan hijauan pakan sehingga penyediaan pakan berkualitas dan

kontinyu sulit dicapai, hal ini tercermin pada produktivitas ternak yang dihasilkan.

Salah satu alternatif yang paling memungkinkan untuk mengatasi lahan

tersebut yaitu dengan mengintegrasikan legum pakan dengan tanaman pangan

dalam pola tumpang sari. Ketersediaan unsur hara dalam pola tumpang sari sangat

penting, karena tanaman yang tumbuh berdampingan dapat secara interaktif

memanfaatkan unsur hara tersebut. Untuk menjaga ketersediaan unsur hara

pemanfaatan fungi mikoriza arbuskula (FMA) sebagai pupuk hayati dipandang

sebagai upaya murah dan berkelanjutan terutama dalam menyediakan unsur hara

P. Mikoriza mengeluarkan ensim fosfatase yang dapat mengurai fosfat dalam

keadaan tidak tersedia untuk diubah menjadi tersedia dan siap diserap oleh

tanaman (Fakuara 1994).

FMA memiliki banyak manfaat diantaranya adalah membantu meningkatkan

status hara tanaman, meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan,

penyakit, dan kondisi tidak menguntungkan lainnya (Auge 2001; Al-Karaki et al.

2003). Fungsi lain yang dimiliki oleh FMA antara lain ialah produksi hormon

tumbuh tanaman, melindungi akar tanaman inang dari serangan patogen,

menyerap logam berat, mentoleransi salinitas, dan melindungi tanaman dari bahan

radioaktif (Selvaraj et al. 2005). FMA dapat meningkatkan produksi hormon

(28)

auksin berfungsi memperlambat proses penuaan akar sehingga fungsi akar sebagai

penyerap unsur hara dan air akan bertahan lebih lama (Imas et al. l989). Interaksi

antara FMA dan tanaman merupakan komponen penting dalam fungsi ekosistem

(Martínez-García et al. 2011).

FMA dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif teknologi dalam

membantu pertumbuhan, meningkatkan produktivitas dan kualitas tanaman yang

ditanam pada lahan-lahan marjinal (Gupta & Mukerji. 2000; Al-Karaki et al.

2003). Keunggulan yang diperoleh dari pemanfaatan FMA adalah pemakaiannya

aman artinya tidak menyebabkan pencemaran lingkungan, berperan aktif dalam

siklus hara dan sekali tanaman terinfeksi FMA maka manfaatnya akan diperoleh

selama hidup tanaman. Lebih dari 80% tanaman membentuk FMA dan

meningkatkan penyerapan nutrien khususnya fosfat (Dalpe 2004; Parniske 2004).

Simbiosis FMA sangat penting interaksinya di dalam tanaman di mana dasar

dari interaksi saling menguntungkan terletak pada pertukaran nutrien. Tanaman

menyediakan karbon dan kebutuhan lainnya untuk fungi, serta menyediakan

nutrien dari tanah terutama fosfor (ortofosfat, Pi), tetapi juga nitrogen pada

tanaman serta pertahanan terhadap stres (Gianinazzi-Pearson et al. 2006).

Kebanyakan tanaman memiliki hubungan dengan sedikitnya satu jenis mikoriza

(Smith & Read, 2008). Setiap jenis FMA berbeda-beda dalam kemampuannya

membentuk hifa di dalam tanah, baik distribusi maupun kuantitasnya yang

berhubungan dengan kemampuan dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman

(Delvian 2003).

Pertumbuhan hifa dan aktivitas transkripsi dari FMA distimulasi oleh

eksudat akar dari tanaman inang (Buee et al. 2000). Eksudat akar berisi molokul

kimia yang mengatur perkembangan dari simbiosis fungi dan tanaman (Dakora

&Philips 2002). Eksudat akar dari hifa FMA juga menginduksi ekspresi gen pada

akar M. truncatula, yang menghasilkan hipotesis bahwa faktor “Myc” merupakan

sinyal dalam interaksi FMA, analog pada faktor Nod pada simbiosis rhizobial

(Kosuta et al 2003); (Weidman et al. 2004).

Pemanfaatan FMA sebagai agen hayati merupakan pendekatan biologis yang

lebih ramah lingkungan dan telah dikembangkan secara luas pada bidang

(29)

(2006) mengungkapkan bahwa inokulasi FMA pada tanaman leguminosa dapat

meningkatkan pertumbuhan dan penyerapan N. Inokulasi campuran tiga jenis

FMA mampu meningkatkan pertumbuhan, produksi, dan serapan fosfor enam

jenis rumput pakan yang ditanaman pada tanah masam yang rendah unsur hara

Karti et al. (2000). Dengan demikian inokulasi FMA dapat menyediakan sumber

tambahan N dan P. Peningkatan pertumbuhan juga terjadi pada tanaman serealia

yang diinokulasi FMA. Infeksi FMA akan lebih efektif apabila menggembalikan

jenis-jenis indigenousnya dalam peningkatan produktivitas tanaman. Hal ini

sesuai dengan pendapat Mansur (2002), bahwa isolasi FMA dari tanaman lokal

akan lebih efektif dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman lokal dari pada

menggunakan isolat dari luar daerah.

Potensi penggunaan FMA dalam pertanian telah banyak mendapat perhatian

dalam dekade terakhir ini karena dapat mengurangi penggunaan pupuk kimia dan

pestisida (Harrier & Watson 2004; Sharma et al. 1997). Dalam upaya

pemanfaatan FMA dalam mengatasi berbagai permasalahan lahan, antara lain

lahan marginal di bawah kelapa maka perlu mengetahui keanekaragaman FMA

indigenous yang ada dilahan tersebut guna mendapatkan isolat FMA yang

potensial dan efektif. Untuk itu perlu dilakukan penelitian dengan mengadakan

ekplorasi rizosfir Arachis pintoi yang ada dibawah tegakan kelapa.

Inokulasi FMA dapat menginduksi serangkaian respon biokimia dan

molekuler pada tanaman inang, sebagai contoh FMA dilaporkan dapat

meningkatkan kadar berbagai allelokimia (senyawa kimia bersifat larut yang

terikat pada dinding sel, misalnya terpen, alkaloid, minyak esensial, dan senyawa

sekunder lainnya), ekspresi gen yang terlibat dalam mekanisme pertahanan diri

tanaman misalnya fenilalanin ammonia-liase, khalkone sintase, dan khitinase yang

mengkodekan gen (Bi et al. 2007; Yao et al. 2007). Oleh karena itu, penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui khasiat antioksidan dan sitotoksisitas serta kandungan

metabolit sekunder dari ekstrak etanol daun dan akar A. pintoi yang diinokulasi

dengan FMA.

Pada dasarnya penggunaan FMA mempunyai peran dalam memperkuat

jaringan akar dan memperluas jangkauan penyerapan hara terutama P yang sangat

(30)

stabilitas keanekaragaman tanaman dengan cara transfer unsur hara dari satu akar

ke akar tanaman lain yang berdekatan melalui struktur yang disebut hifa (Allen &

Allen 1992). Untuk itu penelitian tumpang sari Arachis pintoi yang diinokulasi

FMA dan aplikasi FA pada jagung atau sorgum diharapkan dapat terjadi transfer

unsur hara secara sinergis. FMA membantu penyediaan unsur hara, sehingga

unsur hara diperkaya untuk dapat dimanfaatkan oleh tanaman dimanfaatkan. Hifa

eksternal dari FMA dapat meningkatkan penyerapan hara lain seperti N, K dan

Mg yang bersifat mobil (Sierverding 1991). Kontribusi FMA pada peristiwa

simbiosis sangatlah kompleks, tetapi aspek utama meliputi transfer nutrien

terutaman P. Adanya simbiosis mikoriza dapat menyebabkan tanaman mampu

memanfaatkan sumber-sumber fosfat yang tidak tersedia bagi tanaman menjadi

tersedia dan dapat diserap tanaman.

Fosfat merupakan unsur hara esensial yang diperlukan untuk sintesis ATP

yaitu senyawa organik yang bersifat sebagai kunci utama reaksi-reaksi energetik

pada berbagai proses metabolisme tanaman. Pada umumnya pertumbuhan

tanaman dibatasi oleh ketersediaan fosfat karena fosfat memiliki kelarutan yang

rendah, ekstraksi fosfat oleh akar tanaman dari tanah membutuhkan sistem

pengambilan yang sangat efesien. Oleh karena itu akar harus memiliki transporter

dengan afinitas tinggi, dimana kejenuhan pada rentang 1 sampai 5 µM fosfat

(Held &Held 2005).

Kandungan fosfat pada berat kering tanaman sekitar 0.2%. Fosfat

merupakan makronutrien kunci sintesis biomolekul seperti asam nukleat,

fosfolipid dan ATP sehingga pertumbuhan tanaman sangat tergantung pada

ketersediaan biomolekul tersebut. Disamping itu fosfat inorganik (Pi) juga

memiliki peran kunci dalam reaksi enzimatis seluler dan regulasi jalur

metabolisme tumbuhan (Schachtman et al. 1998). Jumlah total P didalam tanah

biasanya tinggi, tetapi dalam bentuk yang tidak dapat langsung dimanfaatkan oleh

tanaman. Oleh karena itu tanaman harus memiliki sistim transpor khusus pada

akar untuk mengekstraksi Pi dari larutan atau mekanisme lain untuk transpor Pi

melewati membran antar kompartemen intraselular. Tanaman juga harus memiliki

sistem efflux yang memainkan peranan dalam redistribusi sumber P ketika tidak

(31)

ketersediaan unsur P dapat dilakukan dengan penambahan pupuk P yang slow

release seperti fosfat alam (FA), pupuk FA dapat diberikan dalam jumlah besar,

karena dalam melepaskan hara secara lambat selain itu FA dapat meningkatkan

C-organik tanah dibandingkan dengan pemberian pupuk TSP dan kapur.

Tumpang sari merupakan kegiatan penanaman dua jenis atau lebih tanaman

di lahan dalam waktu bersamaan dengan alasan untuk meningkatkan produktivitas

perluasan luas (Sullivan 2003). Ketika dua atau lebih jenis tanaman tumbuh secara

bersamaan akan terjadi interaksi, masing-masing tanaman harus memiliki ruang

yang cukup untuk memaksimumkan kerjasama (cooperation) dan meminimumkan

kompetisi (competition). Di dalam tumpang sari terdapat interaksi berbagai faktor

antara lain genetik tanaman, teknik budidaya, iklim dan tanahyang membuat

sistem ini menjadi sangat kompleks.

Kompetisi pemanfaatan sumberdaya cahaya, air dan hara merupakan

bentuk-bentuk interaksi negatif, sedangkan adanya penambahan bahan organik

dalam tanah merupakan bentuk interaksi positif (Suwarto 2005). Pada tumpang

sari, tanaman yang lebih tinggi akan menaungi tanaman yang lebih pendek,

sehingga tanaman yang terletak pada strata yang lebih rendah akan menerima

radiasi matahari yang lebih sedikit.

Jagung dan sorgum memiliki tajuk lebih tinggi akan menerima cahaya

matahari lebih banyak dari pada A. pintoi. Jagung dan sorgum mempunyai jalur

fotosintesis C4 membutuhkan radiasi matahari yang tinggi untuk mencapai laju

fotosintesis maksimum, sedangkan A. pintoi mempunyai jalur fotosintesis C3

tidak membutuhkan cahaya matahari yang tinggi untuk mencapai laju fotosintesis

maksimum. Dengan demikian kombinasi tanaman dengan dua tipe fotosintesis ini

akan memaksimumkan pemanfaatan radiasi matahari. Proses fotosintesis dapat

berlangsung pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Kloroplas adalah

salah satu pigmen fotosintetik yang berperan penting dalam proses fotosintesis

dalam menyerap energi matahari.

Penelitian tentang pola tanam tumpang sari A. pintoi yang diinokulasi FMA

dan aplikasi FA pada jagung atau sorgum perlu dipelajari, oleh karena itu

(32)

tumpang sari dengan jagung atau sorgum, sebagai penyediaan pakan

berkelanjutan.

Tujuan Penelitian

1. Mendapatkan data keragaman FMA indigenous rizosfir A. pintoi cv

Amarillo di bawah tegakan kelapa.

2. Mendapatkan isolat indigenous rizosfir A. pintoi cv Amarillo di bawah

tegakan kelapa

3. Untuk mengetahui kandungan senyawa metabolit sekunder dan khasiat

antioksidan dan sitotoksisitas dari ekstrak etanol daun dan akar A. pintoi

yang diinokulasi dengan FMA.

4. Mendapatkan pola tumpang sari yang ideal antara A. pintoi dan jagung atau

sorgum yang diinokulasi FMA dan aplikasi FA sebagai upaya penyediaan

pakan berkelanjutan.

Manfaat penelitian

1. Tersedianya data tentang keragaman fungi mikoriza arbuskula rizosfir A.

pintoi di bawah tegakan kelapa

2. Tersedianya isolat FMA indigenous rizosfir A. pintoidi bawah tegakan

kelapa.

3. Tersedianya data senyawa-senyawa metabolit sekunder dan khasiat

antioksidan dari ekstrak etanol daun dan akar A. pintoi.

4. Memberikan informasi kepada petani/peternak tentang pemanfaatan FMA

sebagai pupuk hayati yang ramah lingkungan dan model pola tanaman

tumpang sari yang ideal antara A. pintoi dan jagung atau sorgum dalam

(33)

Hipotesis

1. Tumpangsari dengan A. pintoi akan meningkatkan pertumbuhan dan

produksi jagung dan sorgum.

2. Fosfat akan meningkatkan pertumbuhan dan produksi jagung dan sorgum.

3. Inokulasi FMA akan meningkatkan pertumbuhan produksi jagung dan

sorgum.

4. Interaksi antara tumpangsari dan fosfat, tumpang sari dan inokulasi, fosfat

dan inokulasi, serta interaksi tumpangsari, fosfat dan inokulasi akan

(34)

Adapun bagan alur permasalahan, pemecahan masalah dan tahapan

penelitian, digambar sebagai berikut (Gambar 1):

Gambar 1. Bagan Alur Permasalahan, Pemecahan Masalah dan Tahapan Penelitian.

INOKULASI FMA DAN APLIKASI FOSFAT ALAM PADA A. pintoi

(35)

Kebaruan (Novelty)

Nilai kebaruan yang diperoleh adalah: (1) isolat FMA indigenous rizosfir A.

pintoi dibawah tegakan kelapa, yaitu Acaulospora-sp, Glomus-sp, dan

Sclorystis-sp, (2) khasiat aktivitas antioksidan pada daun dan pada akar mempunyai aktivitas

sitotoksik terhadap patogen akar, (3) keberlanjutan penyediaan pakan dan

(36)

2 KERAGAMAN FUNGI MIKORIZA RBUSKULA

RIZOSFIR

Arachis pintoi

di BAWAH

TEGAKAN KELAPA

PENDAHULUAN

Penyediaan hijauan pakan yang berkualitas dan kontinyu mutlak diperlukan

dalam rangka meningkatkan produksi ternak ruminansia. Pentingnya pakan bagi

peningkatan produksi karena 60-80% total biaya produksi digunakan untuk pakan,

dan pada ternak ruminansia seperti sapi, domba dan kambing, 94% pakan yang

dikonsumsi berasal dari hijauan.

A. pintoi cv Amarillo merupakan hijauan pakan jenis leguminosa rambat, mempunyai gizi tinggi, mudah dipanen, produksi stabil dari tahun ke tahun

(Dywer l991). Masalah utama yang dihadapi dalam penyediaan pakan hijauan

adalah terbatasnya penggunaan dan pemilikan lahan. Umumnya lahan produktif

digunakan untuk tanaman pangan, sedangkan lahan -lahan marginal yaitu

lahan-lahan yang mempunyai tingkat kesuburan rendah digunakan untuk tanaman pakan

ternak, sehingga penyediaan hijauan pakan yang berkualitas dan kontinyu sulit

dicapai. FMA adalah mikroorganisme tanah yang berperan penting dalam

memperbaiki produktivitas lahan, bersifat simbion obligat, karena tanpa tanaman

inang pertumbuhan hifa tidak berkembang, dan hanya mampuh bertahan hidup

20-30 hari (Fortin et al. 2002). Pemanfaatan Fungi mikoriza arbuskula pada

hijauan pakan dapat membantu meningkatkan pertumbuhan tanaman menjadi

lebih baik.

Penggunaan FMA umumnya meningkatkan kesuburan tanaman, daya tahan

terhadap serangan patogen dan kekeringan (Ezawa et al. 2002). Inokulasi FMA

bertujuan untuk memperbaiki tingkat serapan hara dan air, terutama fosfor

(Gianinazzi-Pearson 1996) dan meningkatkan ketahanan terhadap patogen tanah

(Marschner 1997). Keunggulan yang diperoleh dari pemanfaatan FMA adalah

pemakaiannya aman artinya tidak menyebabkan pencemaran lingkungan,

berperan aktif dalam siklus hara dan sekali tanaman terinfeksi FMA maka

(37)

Fungsi lain yang dimiliki oleh FMA antara lain ialah produksi hormon tumbuh

tanaman, melindungi akar tanaman inang dari serangan patogen, menyerap logam berat,

mentoleransi salinitas, dan melindungi tanaman dari bahan radioaktif (Selvaraj et al.

2005). Interaksi antara FMA dan tanaman merupakan komponen penting dalam

fungsi ekosistem (Martínez-García et al. 2011).

FMA dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif teknologi dalam

membantu pertumbuhan, meningkatkan produktivitas dan kualitas tanaman yang

ditanam pada lahan-lahan marjinal (Gupta dan Mukerji 2000; Al-Karaki et al.

2003). Peningkatan pertumbuhan juga terjadi pada tanaman serealia yang

diinokulasi FMA. Infeksi FMA akan lebih efektif apabila menggembalikan

jenis-jenis indigenousnya dalam peningkatan produktivitas tanaman. Hal ini sesuai

dengan pendapat Mansur (2002), bahwa isolasi FMA dari tanaman lokal akan

lebih efektif dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman lokal dari pada

menggunakan isolat dari luar daerah.

Potensi penggunaan FMA dalam pertanian telah banyak mendapat perhatian

dalam dekade terakhir ini karena dapat mengurangi penggunaan pupuk kimia dan

pestisida (Harrier & Watson 2004; Sharmaet al. 1997). Kebanyakan tanaman

memiliki hubungan dengan sedikitnya satu jenis darimikoriza(Smith &Read

2008). Dalam upaya pemanfaatan FMA guna mengatasi berbagai permasalahan

lahan, antara lain lahan marginal di bawah kelapa maka perlu mengetahui

keanekaragaman FMA indigenous yang ada dilahan tersebut guna mendapatkan

isolat FMA yang potensial dan efektif. Untuk itu penelitian keragaman FMA di

(38)

BAHAN DAN METODE

Tempat dan waktu penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di rumah kaca dan Laboratorium Bioteknologi

Hutan dan Lingkungan, Pusat Penelitian Bioteknologi, IPB. Kegiatan penelitian

berlangsung sejak Maret 2006 sampai Februari 2007.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah rizosfer A. pintoi di

bawah tegakan kelapa, zeolit, KOH 10%, HCL 2%, Trypan blue, aquades, larutan

PVLG, Melzer, hyponex merah, Pueraria javanica dan pot kultur. Alat yang

digunakan adalah wet sieving (penyaringan basah) dengan ukuran saringan: 41

µm, 250 µm, 425 µm, dan 710 µm (Gederman and Nicholson, 1963), sentrifuse,

pinset spora, timbangan analitik, autoclave, mikroskop binokuler, mikroskop

disecting, kaca preparat dan cover slip.

Metode Penelitian

Pengambilan Contoh Tanah

Contoh tanah yang di ambil dari rizosfir perakaran A pintoi cv Amarillo di

bawah tegakan kelapa perkebunan kelapa Balai Penelitian Kelapa dan Palma Lain

Manado Provinsi Sulawesi Utara. Pengambilan contoh tanah dengan metode

sampling pada beberapa titik kemudian di kompositkan. Prosedur kerja adalah

sebagai berikut: 1) Bersihkan rumput liar yang ada, 2) mengambil contoh tanah

dengan menggunakan cangkul atau skop sedalam 0 – 15 cm sebanyak 1000 g, 3)

masukan tanah ke dalam kantong plastik dan, 4) memberi label pada kantong

plastik. Sebagian contoh tanah diambil untuk analisis tanah dan untuk mengetahui

beberapa sifat contoh tanah diantaranya KTK, pH dan kandungan N, P dan K.

Untuk memudahkan pengamatan FMA dilakukan penangkaran spora (trapping)

dengan menggunakan tanaman inang Pueraria javanica dan zeolit sebagai media

tanam pada kultur pot. Di bawah ini menjelaskan susunan media tanam dalam pot

(39)

tanah dengan zeolit berukuran 3 – 4 mm yang terlebih dahulu telah dicuci bersih (Gambar 3).

Selanjutnya zeolit disterilisasi dengan autoclave pada tekanan 15 atm selama

45 menit, dengan tujuan untuk menghilangkan patogen. Pueraria javanica yang

telah dikecambahkan kurang lebih 10 hari sebagai inang ditanam pada pot kultur

yang terdiri dari zeolit – tanah- zeolit dengan volume 250 ml.

Gambar 2 Susunan media dalam pot kultur.

(40)

Gambar 4 Penangkaran FMA yang berumur 2 minggu dan 2 bulan dengan inang Pueraria javanica.

Isolasi dan Identifikasi Spora Mikoriza Arbuskula sampai Tingkat Genus

Mengisolasi spora FMA dilakukan dengan menggunakan teknik tuang saring

metode Pacioni (l992), dan dilanjutkan dengan teknik sentrifugasi dari Brunrett et

al. (l996). Pelaksanaan kerja teknik tuang-saring, pertama adalah dengan

mencampurkan sampel tanah sebanyak 50 g dengan 200 – 300 ml air dan diaduk

agar butiran tanah hancur. Selanjutnya disaring dengan menggunakan saringan set

yang berukuran (250 µm, 125 µm, dan 45µm), yang disusun secara berurutan dari

atas kebawah.

Hasil saringan terakhir pada proses teknik tuang saring di dalam tabung

sentrifuse ditambah glukosa 60% dengan menggunakan pipet. Kemudian tabung

sentrifuse ditutup rapat dan disentrifuse dengan kecepatan 2500 rpm selama 3 –

5menit. Diperoleh larutan supernatan, kemudian larutan tersebut diambil dengan

pipet dan dituang dalam saringan 45 µm dan dicuci dengan air mengalir untuk

menghilangkan glukosa. Endapan yang tersisa dalam saringan tersebut dituang ke

dalam cawan petri, siap diperiksa di bawah mikroskop binokuler untuk

perhitungan spora. Pembuatan preparat untuk identifikasi spora FMA dengan

(41)

terpisah pada preparat kaca. Spora-spora FMA yang diperoleh dari ekstraksi

setelah dihitung diletakan dalam larutan Melzers dan PVLG. Spora-spora tersebut

dipecahkan secara hati-hati dengan cara menekan cover slip dengan menggunakan

ujung lidi. Perubahan warna spora dalam larutan Melzers merupakan salah satu

indikator untuk menentukan tipe spora. Analisis jenis spora FMA sesuai

morfologi ukuran, warna, dan struktur sub-seluler.

Perhitungan Persen Infeksi FMA pada Akar Tanaman

Kolonisasi FMA pada akar tanaman dilakukan dengan menggunakan teknik

visual (slide) untuk mengetahui apakah tanaman contoh tersebut berasosiasi

dengan FMA. Pembersihan dan pewarnaan akar sampel menggunakan metode

Kormanik dan McGraw (1982). Pertama-tama adalah memilih akar-akar halus dan

segar dengan diameter 0.5-2.0 mm, kemudian akar dicuci dengan air mengalir

hingga bersih. Akar sampel dimasukan ke dalam larutan KOH 10% dan dibiarkan

semalam sehingga akar berwarna putih atau pucat.

Gambar 5 (a) Larutan KOH10% pada akar, (b) larutan lacto glycerol.

Tujuannya adalah untuk mengeluarkan semua isi sitoplasma dan sel akar

sehingga memudahkan untuk pengamatan struktur infeksi FMA. Larutan KOH

10% dibuang dan akar contoh dicuci dengan air mengalir selama 5-10 menit,

kemudian direndam dalam larutan HCL 2% selama satu malam. Selanjutnya HCL

2% dibuang dan akar sampel direndam dalam trypan blue 0.05%. Larutan trypan

blue dibuang dan diganti dengan larutan lacto glycerol untuk proses destaining

(42)

- tdk ada infeksi

vesikul dan arbuskula maka diberi tanda positif (+), sedangkan pengamatan tidak

terdapat salah satu dari kriteria tadi diberi tanda negatif (-),seperti terlihat pada

Gambar 6.

(43)

HASIL

Isolasi dan Identifikasi Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) rizosfir Arachis

pintoi cv Amarillo dibawa Tegakan Kelapa, Balai Penelitian Kelapa dan Palma Lain di Kayuwatu Provinsi Sulawesi Utara. Pada percobaan ini diperoleh

jenis-jenis FMA yakni jenis-jenis Acaulospora-sp, Glomus-sp, Gigaspora-sp dan

Sclorystis-sp dengan jumlah spora beturut-turut yakni 6, 5, 3 dan 2 jenis. Gambar 7, spora

sebelum penangkaran dan Gambar 8, spora sesudah penangkaran. Pengambilan

contoh yang tanah yang dilakukan pada musim kemarau berbeda penyebaran

spora dibandingkan dengan pengambilan contoh tanah pada musim hujan. Pada

musim kemarau FMA aktif bersporulasi membentuk spora sedangkan pada musim

hujan sebaliknya. Rainiyati (2007), mendapatkan bahwa pada musim kering FMA

aktif untuk bersporulasi membentuk spora, sedangkan pada musim hujan terjadi

kondisi sebaliknya. Terdapat kecendrungan peningkatan jumlah spora dengan

berkuranngnya jumlah curah hujan, fluktuasi kelembaban tanah dapat

berpengaruh pada pembentukan spora atau sporulasi. Jenis Acaulospora

mendominasi jenis spora dirizosfir A. pintoi, kemudian diikuti oleh Glomus,

gigaspora dan Sclorystis. Jenis FMA sesudah penangkaran lebih beragam dibandingkan dengan sebelum penangkaran. Diduga faktor lingkungan

mempengaruhi jenis FMA pada rizosfir A. pintoi dibawah tegakan kelapa.

Jumlah spora yang diperoleh sebelum penangkaran relatif sedikit yaitu 201

spora /50 g tanah, sedangkan setelah penangkaran terjadi peningkatan menjadi

455 spora/50 g tanah. A. pintoi dapat bersimbiosis dengan FMA, hal ini terlihat

dari morfologi perakaran tanaman hasil pewarnaan, akar yang terinfeksi FMA

dapat dilihat pada Gambar 9. Infeksi akar ditandai dengan adanya, hifa, spora dan

vesikula, sedangkan arbuskula tidak ditemui. Setiap jenis FMA mungkin

mempunyai kemampuan berbeda dalam membentuk hifa di dalam tanah, baik

distribusi maupun kuantitas hifa tersebut.

Isolasi dan Identifikasi Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) rizosfir Arachis

pintoi cv Amarillo dibawa Tegakan Kelapa, Balai Penelitian Kelapa dan Palma Lain di Kayuwatu Provinsi Sulawesi Utara. Pada percobaan ini diperoleh

jenis-jenis spora yakni jenis-jenis Acaulospora-sp, Glomus-sp, Gigaspora-sp dan

(44)

sebelum penangkaran dan Gambar 8, spora sesudah penangkaran. Pengambilan

contoh yang tanah yang dilakukan pada musim kemarau berbeda penyebaran

spora dibandingkan dengan pengambilan contoh tanah pada musim hujan. Pada

musim kemarau FMA aktif bersporulasi membentuk spora sedangkan pada musim

hujan sebaliknya. Akar yang terinfeksi FMA dapat dilihat pada Gambar 9. Infeksi

akar ditandai dengan adanya, hyfa, spora dan vesikula, sedangkan arbuskula tidak

ditemui.

(45)

Keterangan :

1 Kumpulan spora awal sebelum dilakukan penangkaran

2 Acaulospora-sp1. bentuk spora bulat, berwarna coklat kekuningan, permukaan spora halus dan berdinding tebal. Spora lolos sarngan 125 µm.

3 Acaulospor-sp2, bentuk spora bulat, berwarna kuning kecoklatan, permukaan kasar seperti jeruk, berdinding tebal dan spora lolos saringan 125 µm.

4 Acaulospora-sp3, bentuk spora bulat, berwarna kuning, permukaan spora halus dan berdinding tebal, spora lolos saringan 125 µm

5 Acaulospora-sp4, bentuk spora bulat, berwarna kuning kecoklatan, permukaan halus, berdinding tebal. Spora lolos saringan 125 µm. Bereaksi dengan pewarna Melzer’s terjadi perubahan warna dari kuning menjadi coklat kemerahan, bagian dalam spora berwarna coklat kemerahan dan bagian luar

berwarna kekuningan.

6 Glomus-sp1, bentuk spora bulat, spora berwarna coklat kehitam-hitaman, permukaan spora halus, berdinding tebal, spora lolos saringan 125 µm, tidak

bereaksi dengan pewarna Melzers.

7 Glomus-sp2, bentuk spora bulat, berwarna kuning jernih, permukaan halus.

tidak mempunyai hyphal attachments. Spora lolos saringan 125 µm. Tidak

bereaksi dengan pewarna Melzers.

8 Glomus-sp3, bentuk spora bulat, berwarna kuning jernih, permukaan halus.

Tidak mempunyai hyphal attechments. Spora lolos saringan 125 µm.

9 Sclerystis-sp1, bentuk spora bulat bergerigi, spora berwarna coklat kehitaman,

permukaan kasar, berdinding tebal, tidak mempunyai hyphal attachment,

(46)

Gambar 8 Jenis spora sesudah penangkaran

Keterangan :

1. Kumpulan spora sesudah penangkaran

2. Glomus-sp1, Spora bulat, berwarna kuning kecoklatan, mempunyai hyphal attachment, permukaan halus, spora lolos saringan 125 µm.Tidak bereaksi dengan pewarna Melzers. Tidak bereaksi dengan pewarna Melzers

3. Glomus-sp2, spora bulat, berwarna kuning orange, permukaan halus, spora lolos saringan 125 µm.

4. Glomus-sp3, spora bulat, berwarna kuning orange, permukaan halus, spora lolos saringan 125 µm.

(47)

6. Acaulospora-sp1, bentuk spora bulat, berwarna orange kemerahan, berdinding tebal, spora lolos saringan 125 µm.

7. Acaulospora-sp2, bentuk spora bulat, berwarna kuning orange, permukaan spora halus, berdinding tebal, spora lolos saringan 125 µm.

8. Acaulospora-sp2, betuk spora bulat, spora berwarna kuning kecoklatan, permukaan halus, berdinding tebal, spora lolos saringan 125 µm.

9. Acaulospora-sp3, bentuk spora bulat, berwarna coklat kekuningan, berdinding tebal, permukaan spora halus, lolos saringan 125 µm.

Gambar 9 (1) Akar yang terinfeksi FMA, (2) akar yang tidak terinfeksi FMA. 2

1

(48)

PEMBAHASAN

Isolasi spora dan Identifikasi Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA)

Contoh tanah sebelum dan sesudah penangkaran mempengaruhi jenis dan

jumlah spora yang diperoleh. Hasil isolasi dan identifikasi spora FMA rhizosfer A.

pintoi di bawah tegakan kelapa sebelum dilakukan penangkaran diperoleh 3 jenis

spora FMA yang terdiri dari Acaulospora- sp, Glomus-sp, dan Sclerocystis-sp2.

Setelah dilakukan penangkaran selama 4 bulan, spora yang diperoleh lebih banyak

jumlahnya, tapi yang muncul adalah dari jenis Glomus-sp, diikuti oleh

Acaulospora-sp dan Gigaspora-sp, sedangkan untuk spora Sclerocystis tidak

nampak. Hal ini dapat disebabkan bahwa spora Sclerocystis dalam keadaan

dorman, sehingga spora yang ada lebih didominasi oleh spora Glomus-sp,

Acaulospora-sp dan Gigaspora-sp.

Hasil penelitian menyatakan bahwa Glomus cukup baik digunakan sebagai

isolat dilapangan karena kemampuannya dalam pembentukan spora juga sangat

baik. Acaulospora mempunyai kemampuan memperbanyak diri di dalam jaringan

akar tanaman cukup tinggi sehingga cocok digunakan sebagai inokulan.

Gigaspora-sp adalah salah satu FMA yang telah berhasil dikembangkan, dimana FMA tersebut infektif dan efektif terhadap pertumbuhan tanaman perkebunan

seperti pada tanaman kelapa sawit (Widiastuti 2004), jambu mete dan kakao

(Trisilawati 2001). Menurut Sieverding (1991), adanya keanekaragaman dalam

penyebaran FMA dapat disebabkan oleh adanya perbedaan dalam tingkat

kesuburan tanah, kandungan air tanah, kandungan bahan organik, intensitas

cahaya dan ketinggian dari permukaan laut. Adanya perbedaan keanekaragaman

dan jumlah spora ditentukan oleh lingkungan dan tata kelola lahan serta tipe lahan

Corryanti et al. (2008).

Hasil penelitian ini hampir serupa dengan penelitian Opik et al. (2006), dari

sejumlah FMA yang paling sering di jumpai yaitu genus G intraradices, G

fasciculatum dan Glomus mosseae yang tersebar di seluruh dunia baik pada habitat alami maupun yang telah terganggu. Hal ini disebabkan karena

keanekaragaman FMA disetiap lokasi akan berbeda tergantung pada perbedaan