PENGARUH MIKORIZA ARBUSKULAR DAN RHIZOBIUM PADA TANAMAN KACANG TANAH (Arachis hypogaea) DI MEDIA TANAH MADURA PADA KONDISI CEKAMAN
KEKERINGAN
EFFECT OF MYCORRHIZAL ARBUSKULAR AND RHIZOBIUM ON PEANUTS PLANTS (Arachis hypogaea) PLANTED IN MADURA SOIL MEDIUM UNDER A DROUGHT STRESS
Kurnia Rozika Sari - 1506 100 009
Dosen pembimbing : Tutik Nurhidayati, S.Si, M.Si., Kristanti Indah Purwani, S.Si, M.Si. Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim Surabaya - 10111
Nyax.cute@gmail.com
ABSTRACT
The research has a purpose to overcome the growing of peanuts are inoculated mycorrhizal and rhizobium planted in Madura soil medium under a drought stress. Madura soil medium from the Baengas Villages Labang Districts Bangkalan Madura District. Peanuts used are peanuts bison varieties. Peanuts are given the treatment of Mycorrhizal, rhizobium, double inoculation mycorrhizal with rhizobium under some degrees of drought stress, namely: mildstress(no watering3 days), medium stress(no watering6 days), severestress(no watering9 days). The composition of mycorrhizal propagules in each planting hole is 1 gram, The composition of rhizobium is 10 grams/kg of peanuts seed and basic fertilizeris mixed in the soil medium with a ratio of 1:3. The time required for research depends on each treatment, namely: mildstress (27days), medium stress(30days) and severestress(33days). The growth of peanut plants planted in a Madura soil medium under a drought stress decreased with increasing drought stress that has been given.
Keyword: mycorrhizalarbuskular, rhizobium, greenhouse PENDAHULUAN
Sebagian wilayah Indonesia terdiri dari lahan kering. Indonesia memiliki daratan sekitar 188,20 juta ha, terdiri atas 148 juta ha lahan kering (78%) dan 40,20 juta ha lahan basah (22%)(Mulyani et al, 2008). Jawa Timur sendiri memiliki luas lahan kering mencapai kurang lebih 1000 hektar dan terus bertambah pada saat musim kemarau tiba (Anonim, 2009), sedangkan di pulau Madura khususnya pada daerah Bangkalan memiliki luas lahan kering mencapai 77.999,63 Ha yang tersebar di setiap kecamatan dari keseluruhan luas total Madura 4.887 Km2( Slamet, 1999). Hal ini menyebabkan hasil produksi pertanian di Indonesia semakin menurun akibat lahan produktif yang semakin sempit. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk peningkatan produksi khususnya pangan adalah dengan perluasan areal tanam
(ekstensifikasi), yaitu dengan memanfaatkan lahan-lahan kurang produktif (marjinal) yang penyebarannya cukup luas (Hasbi, 2004). Lahan kering merupakan salah satu lahan marjinal karena kondisi kadar air tanah rendah atau berada dibawah kapasitas lapang, dan dalam kondisi laju evapotranspirasi melebihi laju absorbsi air (Salisbury, 1992). Lahan kurang produktif ini dapat diolah menjadi lahan pertanian tanaman budidaya seperti kacang tanah (Arachis hypogaea).
Kacang tanah (Arachis hypogaea) merupakan tanaman leguminose yang dapat berinteraksi dengan rhizobium. Rhizobium merupakan bakteri yang hidup bebas dalam tanah dan daerah perakaran tumbuh – tumbuhan legume maupun bukan legume. Bakteri rhizobium hanya mampu bersimbiosis dengan legume, dengan menginfeksi akarnya dan membentuk bintil akar di dalamnya. Pada
simbiosis pada bintil akar legume, legumnya merupakan mitra yang lebih besar sedangkan rhizobium merupakan partner yang lebih kecil (Rao, 1994 ).Bakteri rhizobium adalah salah satu contoh kelompok bakteri yang berkemampuan sebagai penyedia hara bagi tanaman. Bila bersimbiosis dengan tanaman legume, kelompok bakteri ini akan menginfeksi akar tanaman dan membentuk bintil akar didalamnya. Peranan rhizobium terhadap pertumbuhan tanaman khususnya berkaitan dengan masalah ketersediaan nitrogen bagi tanaman inangnya (Campbell, et al., 1999). Selain rhizobium, perakaran kacang tanah dapat bersimbiosis dengan mikoriza.
Cendawan Mikoriza Arbuskula (CMA) termasuk kelompok endomikoriza yaitu suatu cendawan tanah yang bersifat simbiotik obligat dengan akar tanaman yang telah diketahui mempunyai pengaruh yang menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman, karena dapat meningkatkan serapan hara. Struktur yang terbentuk akibat kerjasama yang saling menguntungkan antara cendawan mikoriza dengan akar tanaman, mempunyai kemampuan untuk meningkatkan masukan air dan hara dari tanah ke dalam jaringan tanaman. Mikoriza dibagi menjadi 3 kelompok berdasarkan cara penginfeksian, diantaranya ektomikoriza, ektendomikoriza dan endomikoriza. Fungi diuntungkan oleh lingkungan yang ramah dan persediaan gula yang stabil, yang disumbangkan oleh tumbuhan inang tersebut. Sebagai balasannya, fungi akan meningkatkan luas permukaan untuk pengambilan air dan penyerapan fosfat secara selektif, serta mineral lain dari tanah dan menyediakan seluruhnya bagi tumbuhan (Campbell, et al., 1999). Rhizobia dan mikoriza sering berinteraksi secara sinergistik menghasilkan bintil akar, pengambilan nutriea, dan hasil panen yang lebih baik. Penggunaan cendawan mikoriza sebagai alat biologis dalam bidang pertanian dapat memperbaiki pertumbuhan, produktivitas dan kualitas tanaman tanpa menurunkan kualitas ekosistem tanah. Selain itu aplikasi cendawan mikoriza dapat membantu rehabilitasi lahan kritis dan meningkatkan produktivitas tanaman pertanian, perkebunan, kehutanan pada lahan-lahan marginal (Syah, 2007). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa jamur VAM memberi
keuntungan pertumbuhan pada tumbuhan yang terkena kondisi cekaman kekeringan, tetapi jamur VAM tidak dibutuhkan pada kondisi tanpa adanya cekaman, secara relative melengkapi kebutuhan unsur P pada perbandingan tanaman – tanaman. Aktifitas mikoriza pada kondisi cekaman kekeringan tidak hanya pada unsur P yang lebih baik namun juga dari dinaikkanya pengambilan CO2 pada hantaran daun yang lebih baik (Bethlenfalvay, et al., 1987). Menurut Mayerni, et al., 2008, mikoriza dapat meningkatkan nutrisi tanaman dan menghasilkan hormon – hormon pertumbuhan seprti auksin dan giberelin serta tanaman yang bermikoriza mampu tumbuh lebih baik karena dapat mengambil unsur hara seperti N, P dan K lebih banyak dari dalam tanah.
Inokulasi ganda Rhizobiumdan CMA dilaporkan dapat mempengaruhi bobot kering tanaman, serapan hara P oleh tanaman jumlah polong dan jumlah bintil akar (Bertham, 2007). Pada umumnya, beberapa tanaman bersimbiosis dengan mikroorganisme tanaman seperti mikoriza dan rhizobium. Kedua simbiosis diketahui memperbaiki pertumbuhan tanaman pada beberapa kondisi lingkungan. Pada kenyataannya, rhizobium dan mikoriza pada dua simbiosis mampu mempertinggi pertumbuhan dan hasil beberapa legum (Franzini, et al., 2009). Pemanfaatan mikroba dalam tanah dapat membantu pertumbuhan tanaman pada lahan kering karena Rhizobium dapat membantu ketersediaan hara nitrogen dan mikoriza dapat membantu penyediaan hara fosfat pada tanaman inang (Anonim, 2008). Tanaman menyediakan hasil fotosintesis kepada mikoriza dan rhizobium, sehingga terjadi hubungan tripatrit diantara ketiganya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea var.Bison) yang diinokulasi mikoriza dan rhizobium di media tanam tanah Madura pada kondisi cekaman kekeringan.
METODOLOGI
Tugas akhir dilaksanakan di Green house dan Laboratorium botani Biologi FMIPA ITS. Tugas akhir ini dilakukan mulai bulan April 2011 sampai September 2011. Media yang digunakan adalah tanah yang berasal dari Desa
Baengas Kecamatan Labang Kabupaten Bangkalan Madura. Pengambilan tanah dilakukan dengan cara diambil pada kedalaman 1- 20 cm dari permukaan tanah yang merupakan lapisan top soil sebanyak 120 kg, yang dibersihkan dari seresah dan rerumputan. Analisis kadar lengas, jenis tanah, pH dan kandungan N, P dan K diukur terlebih dahulu untuk mengetahui kondisi awal tanah. Tanah selanjutnya dicampur dengan kompos sebagai pupuk dasar dengan perbandingan 3:1. Media tanam tersebut selanjutnya disterilkan dan dikeringkan dengan menggunakan autoklaf. Polybag berukuran 3 kg diisi media tanam steril sebanyak 1,5 kg (Hapsoh, 2006).
Percobaan dilaksanakan secara faktorial dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap, 2 faktor perlakuan dan 2 ulangan. Faktor pertama adalah perlakuan mikroorganisme yang terdiri dari Mikoriza (M), Rhizobium (R) dan inokulasi ganda Mikoriza dengan Rhizobium (MR). Faktor kedua adalah tingkat cekaman kekeringan (C), terdiri atas C1(tanaman disiram setiap hari dengan air 80% KL, umur 27 hari), C2 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% hingga umur 24 hari kemudian tidak disiram hingga umur 27 hari), C3 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% KL hingga umur 30 hari), C4 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% hingga umur 24 hari kemudian tidak disiram hingga umur 30 hari), C5 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% KL hingga umur 33 hari) , C6 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% hingga umur 24 hari kemudian tidak disiram hingga umur 33 hari). Pada waktu tanam sampai tanaman berumur 24 hari untuk semua perlakuan tanaman ditumbuhkan dengan pemberian air 80% KL. Perlakuan C1, C3, dan C5 disiram dengan air setiap hari 80% KL, untuk perlakuan C2 (cekaman ringan), C4 (cekaman sedang), dan C6 (cekaman berat), mulai tanaman berumur 24 hari tidak dilakukan penyiraman lagi sampai umur tanaman yang telah ditentukan.
Persiapan benih kacang tanah dilakukan dengan cara membersihkan benih dengan air mengalir hingga bersih. Kacang tanah diberikan perlakuan mikoriza, rhizobium, dan inokulasi ganda mikoriza dengan rhizobium. Perlakuan benih yang diinokulasi mikoriza dilakukan dengan cara diberikan propagul mikoriza
sebanyak 1 gram tiap lubang tanam benih kacang tanah. Inokulasi Rhizobium dengan dosis 10 gram per 1 kg benih kacang tanah dilakukan dengan cara bubuk rhizobium ditaburkan pada biji kacang tanah Sebelum benih ditanam, selanjutnya dituangkan ke atas kertas yang bersih dan dibiarkan mengering di tempat terbuka dan tidak terkena cahaya langsung matahari. Benih yang telah diberikan perlakuan dengan mikoriza dan rhizobium tersebut ditanam pada polybag yang telah disediakan dengan lubang tanam sedalam 2-3 cm sebanyak 3 benih/ polybag (Bertham, 2007), setelah itu lubang tanam ditutup dengan media tanam. Penjarangan dilakukan pada 2 MST, yakni dipilih tanaman yang pertumbuhannya kurang baik agar pertumbuhan seluruh tanaman tumbuh seragam. Penjarangan dilakukan dengan menyisakan 1 tanaman setiap polybag dengan pertumbuhan relatif seragam (Bertham, 2007). Pengamatan Parameter pertumbuhan mencakup tinggi tanaman, luas daun, berat kering, panjang akar, Kandungan Air relatif (KAR), derajat infeksi Mikoria dan jumlah bintil akar.Jika data tinggi tanaman, luas daun, berat kering, panjang akar, dan Kandungan Air relatif (KAR) uji F berbeda nyata, maka dilanjutkan dengan uji Tukey (P < 0.05).
Tinggi tanaman diukur pada saat panen. Tinggi tanaman Arachis hypogaea diukur dari permukaan tanah sampai dengan pucuk daun tertinggi. Panjang akar diukur mulai bagian leher akar sampai dengan bagian akar yang terpanjang, diukur pada pengamatan terakhir. Luas daun diukur pada saat pengamatan terakhir dengan menggunakan kertas milimeter. Berat kering Arachis hypogaea meliputi akar dan tajuk tanaman. Bahan tanaman dikeringkan dalam oven dengan temperatur 110º C sampai beratnya konstan. Berat yang sudah konstan kemudian ditimbang dengan neraca analitik. Penetapan KAR daun metode Slatyer dan Barrs (1965) sebagai berikut: sembilan buah contoh daun ukuran 1 cm2 ditimbang bobot segarnya, kemudian direndam selama 4 jam. Selanjutnya, ditimbang bobot turgid daun, dan terakhir dikeringkan dengan oven selama 24 jam pada suhu 70 oC, dan ditimbang bobot keringnya. Perhitungan KAR ialah bobot segar dikurangi bobot kering dibagi hasil pengurangan bobot
turgid dengan bobot kering dan hasilnya dikalikan 100%.
Menurut Siradz, Syamsul A. et al. 2003 Pengamatan derajat infeksi dilakukan dengan cara sebagai berikut: (i) akar dibersihkan dengan air (ii) akar disimpan dalam formalin acero-alkohol (FAA) untuk fiksasi sebelum dilakukan pengecatan (iii) Akar direndam dalam KOH 10% dan dipanaskan dengan autoklaf selama 15-20 menit pada 121º C (iv) Kemudian dicuci dengan air (v) lalu diputihkan dengan hydrogen peroksida alkali kemudian dicuci dengan air (vi) lalu diasamkan akar dengan HCl 1% (vii) Kemudian akar direndam dalam larutan cat trypan blue dengan konsentrasi 0,05 % w/v dalam laktogliserol dan dipanaskan pada 90 °C selama beberapa jam atau dalam autoklaf pada 121°C selama 15 menit (viii) cat dibuang dan akar direndam dalam laktogliserol (ix) Selanjutnya diamati dengan mikroskop. Perhitungan persentase infeksi MVA ialah jumlah potongan akar yang diperiksa yang mengandung vesikula dan atau hifa CMA dibagi 10 dan dikalikan 100%.
Pengamatan jumlah bintil akar diamati pada bagian akar tanaman pada umur sesuai perlakuan. akar tanaman diteliti untuk mengetahui berapa banyak jumlah bintil akar yang efektif dan tidak efektif pada tanaman kacang tanah, akar yang berbintil efektif dapat dilihat dengan cara menekan bintil akar yang terdapat pada akar, apabila bintil akar berwarna merah jambu maka bintil akar tersebut efektif. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tinggi tanaman merupakan parameter yang sering digunakan sebagai indikator pertumbuhan dan parameter untuk mengukur pengaruh perlakuan (Sitompul, 1995). Pertumbuhan tanaman dapat didefinisikan sebagai peristiwa perubahan biologis yang terjadi pada makhluk hidup berupa perubahan ukuran yang bersifat irreversible (tidak berubah kembali ke asal atau tidak dapat balik) (Hanum, 2008). Cekaman kekeringan ternyata memberikan pengaruh yang besar terhadap hasil akhir tinggi tanaman. Hal ini dikarenakan tanaman dengan kondisi air yang terpenuhi maka akan membantu pertumbuhan tanaman sedangkan pada tanaman yang kekurangan air
akan mengalami cekaman kekeringan. Cekaman tersebut akan mempengaruhi semua aspek pertumbuhan diantaranya adalah tinggi tanaman. Respon tanaman yang dilakukan akibat cekaman kekeringan diawali pada usaha menurunkan tekanan turgor. Penurunan tekanan turgor dilakukan tanaman untuk mempertahankan kadar air dalam jaringan tanaman dan untuk mengurangi transpirasi pada kondisi cekaman kekeringan. Penurunan tekanan turgor pada kondisi cekaman kekeringan berpengaruh secara langsung pada terhambatnya pembesaran, pembelahan dan diferensiasi sel tanaman, membuka menutupnya stomata dan perkembangan daun (Islami dan utomo, 1995). Terhambatnya pembelahan sel maka akan berdampak pada proses perpanjangan batang dan akar. Akibat terhambatnya perpanjangan batang maka secara langsung juga akan menghambat pertumbuhan tinggi tanaman. Efek lain apabila tanaman kekurangan air adalah terhambatnya pertumbuhan akar sehingga menyebabkan absorbsi air dan unsur hara menjadi menurun. Penurunan ketersediaan unsur hara dan air tersebut akhirnya akan berdampak pada terhambatnya metabolisme karbohidrat, protein dan ZPT (Zat Pengatur Tumbuh) sehingga membuat pertumbuhan tanaman menjadi kerdil.Adanya cekaman kekeringan yang mempengaruhi pada terhambatnya tinggi tanaman juga secara langsung akan berdampak pada proses pembentukan daun. Terhambatnya pembentukan luas daun secara langsung akan menghambat proses fotosintesis karena daun merupakan organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis. Proses fotosintesis yang terhambat akan menyebabkan fotosintat yang dihasilkan menjadi rendah. Hasil fotosintat yang rendah tersebut akan berpengaruh pada hasil berat kering tanaman, karena berat kering tanaman merupakan produksi suatu tanaman yang berupa penumpukan fotosintat pada sel dan jaringan tanaman(Hanum, 2008). Berat kering merupakan parameter yang sering digunakan untuk mengukur pertumbuhan karena berat kering merupakan hasil dari fotosintesis dan sebagai penghasil fotosintat yang menentukan tingginya produktivitas tanaman tersebut.
Salah satu pertumbuhan tanaman yang terhambat juga akibat cekaman kekeringan yaitu penghambatan perkembangan akar.
Penghambatan pertumbuhan akar mengakibatkan akar yang terbentuk sedikit dengan penyebaran yang relatif sempit. Penghambatan pertumbuhan akar mengakibatkan absorbsi air dan unsur hara menjadi menurun sehingga menyebabkan rendahnya kandungan air relatif (KAR) tanaman. Tanaman memerlukan asupan air dalam jumlah yang cukup untuk mendukung
pertumbuhan tanaman karena air merupakan komponen terbanyak dalam tubuh tanaman.
Hasil tinggi tanaman, luas daun, berat kering, panjang akar dan KAR pada perlakuan kontrol dan perlakuan mikroorganisme yang meliputi mikoriza dan rizobium mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya cekaman kekeringan yang diberikan.
Tabel 4.1 Hasil pertumbuhan tanaman Kacang Tanah pada Cekaman Ringan
TT LD BK PA KAR M C1 11.5a 63.6a 0.40ab 11.4ab 70b C2 9.7ab 73a 0.48a 13.9a 75ab R C1 9.1ab 73.4a 0.45a 12.6ab 74ab C2 10.9a 60.3a 0.39ab 11.4ab 83a MR C1 9.4ab 65.8a 0.37ab 11.9ab 72ab C2 12.2a 69a 0.44ab 13.3a 74ab K C1 6b 56.7a 0.39ab 9.5b 70b C2 9.9ab 59.5a 0.32b 10.8ab 80ab
Keterangan : Rata-rata sekolom didampingi huruf kecil berbeda atau rata-rata sebaris didampingi huruf besar berbeda menunjukkan berbeda nyata berdasarkan Uji Tukey pada taraf kepercayaan 95%, TT = Tinggi tanaman (cm), LD = Luas daun (cm2), BK = Bobot kering (g), PA = Panjang akar (cm), KAR = Penetapan Kandungan Air Relatif daun (%). Mikoriza (M), Rhizobium (R), inokulasi ganda Mikoriza dengan Rhizobium (MR) dan kontrol(K). C1(tanaman disiram setiap hari dengan air 80% KL, umur 27 hari), C2 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% hingga umur 24 hari kemudian tidak disiram hingga umur 27 hari)merupakan cekaman ringan.
Tabel 4.2 Hasil pertumbuhan tanaman Kacang Tanah pada Cekaman sedang
TT LD BK PA KAR M C3 15.2a 84.9ab 0.57a 13.4 70 C4 12.5 ab 79.7ab 0.52a 11.3 75 R C3 13.4 ab 77.2ab 0.54a 10.6 74 C4 12.2 ab 70.5b 0.50a 10.5 83 MR C3 10.9b 70.7b 0.48a 11.2 72 C4 13.5 ab 90.6a 0.57a 13.3 74 K C3 12.4 ab 88.5ab 0.55a 13.4 70 C4 13 ab 84.2ab 0.48a 11.2 80
Keterangan : Rata-rata sekolom didampingi huruf kecil berbeda atau rata-rata sebaris didampingi huruf besar berbeda menunjukkan berbeda nyata berdasarkan Uji Tukey pada taraf kepercayaan 95%, TT = Tinggi tanaman (cm), LD = Luas daun (cm2), BK = Bobot kering (g), PA = Panjang akar (cm), KAR = Penetapan Kandungan Air Relatif daun (%).Mikoriza (M), Rhizobium (R), inokulasi ganda Mikoriza dengan Rhizobium (MR) dan kontrol(K).
C3 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% KL hingga umur 30 hari), C4 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% hingga umur 24 hari kemudian tidak disiram hingga umur 30 hari)merupakan cekaman sedang.
Tabel 4.3 Hasil pertumbuhan tanaman Kacang Tanah pada Cekaman berat TT LD BK PA KAR M C5 18.2a 103.3a 0.59a 11.8ab 73ab C6 12.6 ab 78.2ab 0.48ab 12.9ab 67ac R C5 12.8 ab 67.2ab 0.42ab 10.3b 70ab C6 11.9 ab 55.5b 0.38ab 11.1b 67ac MR C5 17.4 ab 94.9ab 0.53ab 16.2a 74a C6 15.5 ab 85ab 0.58ab 12.2ab 65bc K C5 16.6 ab 90.4ab 0.55ab 16.3a 72ab C6 9.2 b 56.9b 0.35b 10.9b 56c
Keterangan : Rata-rata sekolom didampingi huruf kecil berbeda atau rata-rata sebaris didampingi huruf besar berbeda menunjukkan berbeda nyata berdasarkan Uji Tukey pada taraf kepercayaan 95%, TT = Tinggi tanaman (cm), LD = Luas daun (cm2), BK = Bobot kering (g), PA = Panjang akar (cm), KAR = Penetapan Kandungan Air Relatif daun (%).Mikoriza (M), Rhizobium (R), inokulasi ganda Mikoriza dengan Rhizobium (MR) dan kontrol(K).
C5 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% KL hingga umur 33 hari) , C6 (tanaman disiram setiap hari dengan air 80% hingga umur 24 hari kemudian tidak disiram hingga umur 33 hari)merupakan cekaman berat.
Efek fisiologis akibat kekurangan air tersebut dapat diatasi salah satunya dengan pemberian mikroorganisme. Hadirnya aplikasi mikroorganisme seperti mikoriza dan rhizobium mampu mengurangi efek dari cekaman kekeringan dan berpengaruh signifikan terhadap hasil tinggi, luas daun, dan berat kering tanaman pada kondisi cekaman kekeringan. Hal ini disebabkan adanya rhizobium yang mampu membantu menambat N yang ada di udara dan mikoriza mambantu penyerapan unsur unsur hara dengan menggunakan hifa - hifa eksternalnya. Dalam hubungan tripatrit diantara rhizobium, mikoriza dan tanaman inang yaitu rhizobium memasok N2 untuk tanaman inang dan simbion mitranya yaitu mikoriza. Adanya pasokan N ke tanaman inang dapat meningkatkan pembentukan dan translokasi fotosintat yang diperlukan untuk bekerjanya simbiosis mikoriza dengan tanaman inang. Akibat peningkatan aktivitas mikoriza akan menjadikan aliran unsur hara menuju tanaman menjadi lebih banyak(Abimanyu, 2004). Namun aplikasi mikroorganisme seperti rhizobium dan mikoriza tidak selalu memberikan efek yang significan. Hal ini dijumpai pada perlakuan cekaman berat menunjukkan bahwa perlakuan mikroorganisme tidak berpengaruh terhadap tinggi tanaman. Hal ini dimungkinkan karena adanya terjadinya persaingan konsumsi air dalam usaha untuk pertahanan hidup mereka masing masing.
Perlakuan tunggal mikoriza maupun inokulasi ganda mikoriza dengan rhizobium
pada cekaman berat memiliki hasil tinggi tanaman, luas daun, dan berat kering yang lebih baik dibandingkan perlakuan kontrol pada cekaman berat. Hal ini didukung oleh data hasil uji N,P dan K pada lampiran 8 yang menunjukkan bahwa Pada media tumbuh yang terdapat mikoriza secara tunggal maupun kombinasi dengan rhizobium memiliki kandungan unsur hara yang lebih rendah dibandingkan dengan media tumbuh kontrol. Penurunan unsur hara di media tanam tersebut semakin drastis dengan meningkatnya cekaman yaitu cekaman berat. Hal ini disebabkan pada cekaman berat tanaman inang mengalami penghambatan pembentukan akar yang mengakibatkan tanaman tidak mampu menyerap unsur hara secara optimal. Sehingga asupan nutrisi pada media lebih bergantung kepada peran mikoriza untuk menggantikan fungsi perakaran tanaman yang kurang optimal tersebut. Pada kondisi yang kurang menguntungkan (cekaman berat) peran mikoriza dalam penyerapan unsur hara menjadi lebih optimal. Hal ini didukung oleh Fakuara yang menyatakan bahwa mikoriza biasanya tidak ada pada habitat yang sangat basah, lebih lanjut dikemukakan bahwa tanaman yang tumbuh di tanah yang tidak subur lebih banyak memiliki mikoriza dibandingkan dengan tanaman yang berada pada tanah subur. Mikoriza dapat tumbuh pada tanah yang aerasinya cukup baik dan perkembangannya akan terdorong pada tanah yang kering. Menurut penelitian Hapsoh, 2007 Tanaman yang diinokulasi mikoriza lebih
mempunyai ketahanan terhadap kondisi air tanah rendah, 20–40% kapasitas lapang. Dilaporkan juga tanaman bermikoriza lebih tahan kekeringan karena tanaman bermikoriza tersebut memelihara membukanya stomata dan transpirasi serta meningkatkan sistem perakaran (Ruiz-Lozano et al. 1995). Akibat peningkatan unsur hara oleh aktivitas mikroorganisme mempunyai peranan penting dalam pertumbuhan vegetatif serta metabolisme fosfat dalam jaringan tanaman(Gardner, 1991). Peningkatan unsur hara dan air juga berakibat pada peningkatan pertumbuhan tanaman yang meliputi tinggi tanaman dan luas daun sehingga laju fotosintesis di daun menjadi optimal. Laju fotosintesis yang optimal akan berakibat pada hasil fotosintat yang lebih tinggi dan berakibat pada peningkatan pembentukan berat kering tanaman. Menurut penelitian Franzini,2009 inokulasi ganda antara mikoriza dengan rhizobium menunjukkan hasil pertumbuhan vegetatif yang lebih baik dibandingkan inokulasi tunggal mikoriza dan inokulasi tunggal rhizobium.
Pemberian mikroorganisme juga mampu mengurangi efek dari cekaman kekeringan terhadap hasil panjang akar tanaman kacang tanah. Panjang akar merupakan salah satu parameter pertumbuhan tanaman karena proses perpanjangan akar juga merupakan salah satu bukti keberhasilan tanaman dalam melakukan pertumbuhan dan perkembangan sel dalam tubuh tanaman. Mikroorganisme yang dimaksud adalah mikoriza dan rhizobium, khususnya pada perlakuan tunggal mikoriza dan perlakuan ganda mikoriza dengan rhizobium. Perlakuan tunggal mikoriza dan perlakuan inokulasi ganda mikoriza dengan rhizobium memiliki hasil yang lebih baik dibandingkan dengan perlakuan inokulasi tunggal rhizobium dan perlakuan kontrol. Hal ini disebabkan Mikoriza merupakan simbiosis akar dengan jamur yang dapat membantu penyediaan fosfat untuk tanaman inang. Dalam hubungan tripatrit antara mikoriza, rhizobium dan tanaman inang yaitu peningkatan pembentukan Arbuskula oleh mikoriza akan meningkatkan ketersediaan energi berupa karbon dari tanaman yang akan digunakan untuk berkembang biak sehingga populasi mikoriza juga akan meningkat. Peningkatan suplai karbon juga akan menguntungkan bagi simbion
mitranya yaitu rhizobium. Peningkatan populasi mikoriza dan rhizobium tersebut akan membantu meningkatkan ketersediaan unsur hara dan air bagi tanaman inang, sehingga tanaman inang dapat memberikan energi yang lebih banyak kepada simbion mitra yang berada di perakaran tanaman inang tersebut. Selain itu, peningkatan unsur hara juga membantu proses metabolisme pada jaringan tanaman sehingga tanaman mampu membentuk struktur sel untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Peningkatan, unsur N dan P hasil aktivitas mikroorganisme mempunyai peranan yang sangat penting dalam peningkatan luas daun dan laju fotosintesis sehingga hasil asimilasi yang terbentuk dari bagian pucuk tanaman menjadi lebih banyak. Hasil asimilasi tersebut akan digunakan akar untuk petumbuhan akar.
Pertumbuhan akar yang baik akan mengoptimalkan penyerapan air dari tanah , sehingga KAR menjadi meningkat. Pemberian mikroorganisme tidak mampu meningkatkan kandungan air relatif pada kondisi beberapa tingkat cekaman. Perlakuan cekaman berdampak pada penurunan KAR baik pada perlakuan mikroorganisme maupun kontrol. Namun , perlakuan mikroorganisme memiliki KAR yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan kontrol (tanpa mikrooranisme) pada beberapa tingkat cekaman kekeringan. Mikroorganisme yang dimaksud adalah mikoriza dan rhizobium. Hal ini membuktikan bahwa mikoriza mampu meningkatkan absorbsi air dan hara dari dalam tanah melalui hifa eksternalnya sedangkan rhizobium mampu memasok unsur hara N yang ditambat dari udara untuk kebutuhan tanaman meski dalam kondisi yang kurang menguntungkan (cekaman kekeringan). Ketersediaan hara dan air yang cukup selama fase vegetatif akan memacu terbentuknya organ vegetatif secara sempurna. Organ- organ vegetatif tersebut berfungsi untuk melangsungkan pertumbuhan dengan menjaga turgiditas sel yaitu dengan menyimpan air dalam jaringan selnya. Menurut penelitian Hapsoh, 2007 menyatakan bahwa pemberian MVA memperkuat mekanisme osmoregulasi dalam meningkatkan kemampuan adaptasi tanaman pada kondisi cekaman kekeringan.
Derajat infeksi mikoriza merupakan parameter yang digunakan untuk mengukur
pertumbuhan karena adanya derajat infeksi mikoriza merupakan keberhasilan mikoriza menginfeksi perakaran tanaman. Berdasarkan hasil pengamatan terhadap infeksi mikoriza pada akar pada cekaman ringan, cekaman sedang maupun cekaman berat mikoriza mampu menginfeksi perakaran tanaman kacang tanah dengan nilai yang berkisar 90 – 100% dan berdasarkan hasil Uji Viabilitas mikoriza didapatkan hasil 23.000 mikroorganisme per gram. Hal ini menunjukkan mikoriza berupa propagul dengan dosis 1 gram per lubang tanam benih kacang tanah yang diberikan merupakan mikoriza yang efektif menginfeksi perakaran kacang tanah dan mampu membantu pertahanan tanaman kacang tanah dalam mengatasi efek dari cekaman kekeringan. Keefektifan menginfeksi perakaran kacang tanah ditunjukkan oleh hasil data pertumbuhan tanaman yang meliputi tinggi tanaman, berat kering, luas daun dan panjang akar yang memiliki hasil yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan mikoriza tanpa cekaman dan memiliki hasil yang lebih baik dari perlakuan kontrol pada kondisi beberapa tingkat cekaman kekeringan terutama pada cekaman berat. Mikoriza memiliki hifa- hifa ekternal yang mampu menembus tanah lebih dalam sehingga kebutuhan tanaman berupa unsur hara dan air masih dapat terpenuhi. Kebutuhan unsur hara dan air yang terpenuhi pada saat cekaman kekeringan menyebabkan pertumbuhan tanaman inang yang terinfeksi mikoriza menjadi tidak terganggu walaupun dalam kondisi yang kurang menguntungan. Menurut Abimanyu,(2004) infeksi oleh mikoriza dibantu oleh hifa eksternalnya yang mampu menyerap dan memindahkan air dan unsur hara lain ke perakaran tanaman. Tidak terbentuk infeksi mikoriza dengan akar pada perlakuan Rhizobium dan kontrol pada kondisi cekaman maupun tanpa cekaman. Hal ini menunjukkan bahwa tanah yang digunakan untuk penelitian telah steril dan tidak mengandung mikoriza.
Dari hasil pengamatan terhadap bintil akar pada cekaman ringan, cekaman sedang dan cekaman berat didapatkan terbentuknya bintil akar, Hal ini menunjukkan bahwa inokulan yang diberikan mampu beradaptasi. Dalam simbiosis ini tanaman legume menyediakan suplai karbon bagi bakteri sebagai bahan bakar dan untuk
mereduksi nitrogen menjadi ammonium (Purwaningsih, 2005). Ammonium ini dirubah menjadi senyawa- senyawa nitrogen yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman inang(Anas dalam Hanafiah, 2005).
Tidak terbentuknya bintil akar pada perlakuan kontrol dan mikoriza tunggal pada kondisi cekaman maupun tanpa cekaman menunjukkan bahwa tanah yang digunakan untuk penelitian telah steril dan tidak mengandung bakteri rhizobium.
KESIMPULAN
Semakin meningkat cekaman kekeringan yang diberikan mempengaruhi pertumbuhan tanaman kacang tanah yang ditunjukkan dengan semakin menurunnya hasil tinggi tanaman, berat kering, luas daun, panjang akar dan kandungan air relative baik pada perlakuan dengan mikroorganisme maupun tanpa mikroorganisme(kontrol).
Peranan mikoriza pada perlakuan tunggal mikoriza dan perlakuan inokulasi
ganda mikoriza dengan rhizobium lebih berperan dalam mengurangi efek dari cekaman kekeringan dibandingkan dengan perlakuan tunggal rhizobium dan perlakuan kontrol.
Pada Kondisi cekaman kekeringan C2 (cekaman ringan) dan C4 (cekaman sedang), perlakuan mikoriza dan rhizobium berperan terhadap pertumbuhan tanaman kacang tanah dalam mengatasi efek dari cekaman kekeringan yang meliputi tinggi tanaman, panjang akar, berat kering, dan luas daun.
Pada kondisi cekaman kekeringan C6 (cekaman berat), perlakuan tunggal mikoriza dan perlakuan inokulasi ganda mikoriza dengan rhizobium berperan terhadap pertumbuhan tanaman kacang tanah dalam mengurangi efek dari cekaman kekeringan yang meliputi Panjang akar, Luas daun, berat kering dan kandungan air relatif.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai perlakuan kombinasi mikoriza dengan rhizobium pada tanaman dan media tanam lain pada beberapa kondisi tingkat cekaman.
DAFTAR PUSTAKA
Anonym. 2009. Pemanfaatan Biota Tanah untuk Keberlanjutan Produktivitas Pertanian Lahan Kering Masam. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Lahan Pertanian. Pengembangan Inovasi Pertanian 1(2), 2008: 157-163 Bertham, Rr. Yudhy H. 2007. Dampak Inokulasi
Ganda Fungi Mikoriza Arbuskular dan Rhizobium Indigenious pada 3 Genotipe Kedelai di Tanah Ultisol. Program Studi Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Bengkulu. Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 2 hlm 189 - 198, 2007. ISSN 1410- 3354
Bethlenfalvay, G. J., M. S. Brown, K. L. Mihara, and A. E. Stafford. 1987. Effects of Mycorrhiza on Nodule Activity and Transpiration in Soybeans Under Drought Stress. Plant Physiol. Vol. 85, 1987
Brundrett MC, Melville L and Peterson L. 1994. Practical Methods in Mycorrhiza Research. Mycologue Publications. Ontario, Canada. 161 pp.
Brundrett, M. 2004. Diversity and Classification of Mycorrhizal Associations. Biol. Rev. 79:473–495 dalam Octavitani, N. 2009. Pemanfaatan Cendawan Mikoriza Arbuskular (CMA) Sebagai Pupuk Hayati untuk Meningkatkan Produksi Pertanian. Jurnal lingkungan
Budi, S. W. 1999. Pengujian Kualitas Inokulum CMA. Disampaikan pada workshop Mikorhiza pada Tanaman Pertanian, Perkebunan dan Kehutanan. Bogor 27 september – 2 oktober
Campbell. 2002. Biologi. Jilid I. Erlangga. Jakarta
Fakuara, M.Y. 1988. Mikoriza, Teori dan Kegunaan dalam Praktek. PAU. IPB. Lembaga Sumber Daya Informasi. IPB. Bogor
Franzini, V. I., R. Azco´n, F. L. Mendes, R. Aroca. 2009. Interactions between Glomus species and Rhizobium strains affect the nutritional physiology of drought-stressed legume hosts. Journal of Plant Physiology 167 (2010) 614–619
Gardner, F. P., R. B. Pearce, R. L. Mitchell. 1985. Physiology of Crop Plants. Universitas Indonesia. Jakarta
Hamim, D. Supandie, dan M. Jusuf. 1996. Beberapa Karakteristik Morfologi dan Fisiologi Kedelai Toleran dan Peka Terhadap Cekaman Kekeringan. Jurnal Hayati vol 3 No. 1 hlm 30 – 34 ISSN 0854 - 8587. Bogor
Hanafiah, Kemas Ali.2002. Dasar – dasar ilmu tanah. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta
Hanum, C. 2008. Teknik Budidaya Tanaman. Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta
Hapsoh, S. Yahya, T. M. H. Oelim. 2006. Respons Fisiologi Beberapa Genotipe Kedelai yang Bersimbiosis dengan MVA terhadap Berbagai Tingkat Cekaman Kekeringan. Jurnal Hayati, Juni 2006, hlm. 43-48 Vol. 13, No. 2 ISSN 0854-8587
Hasbi, R. 2004. Studi Diversitas Cendawan Mikoriza Arbuskular Pada Berbagai Tanaman Budidaya di Lahan Gambut Pontianak. Jurnal Agrosains Vol 2, no. 1 Islami, T. T. dan W. H. Utomo. 1995. Hubungan Air, Tanah, dan Tanaman. IKIP. Semarang
Jaleel, C.A., B. Sankar, P.V. Murali, M. Gomathinayagam, G.M.A. Lakshmanan and R. Panneerselvam, 2008. Water deficit stress effects on reactive oxygen metabolism in Catharanthus roseus; impacts on ajmalicine accumulation. Colloids Surf. B: Biointerfaces, 62: 105–111
Jaleel, C.A., B. Sankar, P.V. Murali, M. Gomathinayagam, G.M.A. Lakshmanan and R. Panneerselvam. 2009. Drought Stress in Plants: A Review on Morphological Characteristics and Pigments Composition. International journal of agriculture & biology. Int. J. Agric. Biol., 11: 100–105
Landecker, E. 1996. Fundamental Of The Fungi. Fourth Edition. Prentice hall. inc, Jakarta
Larcher, W. 1995. Physiological Plant Ecology. Ecophysiology and stress physiology of functional groups. Third edition. Springer – verlag berlin Heidelberg. New York
Mayerni, R., D. Hervani. 2008. Pengaruh Jamur Mikoriza Arbuskular terhadap Pertumbuhan Tanaman Selasih (Ocimum sanctum L.). Jurnal Akta Agrosia Vol. 11 No. 1 hlm 7 – 12 jan – jun 2008 ISSN 1410 – 335
Mulyani, A., Abdurachman, A. dan Dariah, A. 2008. Strategi dan teknologi pengelolaan lahan kering mendukung pengadaan pangan nasional. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumber daya Lahan Pertanian, Jalan Ir. H. Juanda No. 98 Bogor 16123. Jurnal Litbang Pertanian
Nusantara, Abimanyu D. 2004. Tanggap Semai Sengon (Paraserianthes falcatoria (L) Nielsen) terhadap inokulasi ganda cendawan mikoriza arbuskular dan Rhizobium sp. Program studi Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian UNIB. ISSN 1411-0007 Jurnal ilmu ilmu pertanian Indonesia. Volume 4, no. 2,2002,hlm. 62-67
Paul, E.A. and F.E. Clark.1989. Soil microbiology and biochemistry. Academic press. Inc.harcourt Brace Jovanovich. Toronto
Prihatman, Kemal. 2000. Kacang Tanah. Sistim Informasi Manajemen Pembangunan di Perdesaan. Kantor Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi. Jakarta
Purwaningsih, S. 2005. Selection of Rhizobium strain from Wonogiri, Central Java on the growth of soybean (Glycine max L.) on the sand sterile medium in greenhouse. Jurnal BiodiversitasVolume 6, Nomor 3 Juli 2005 Halaman: 168-171 ISSN: 1412-033X
Rao, N.S. Subba. 1994. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan, Edisi Kedua, Universitas Indonesia. Jakarta
Ruiz – Lozano JM, Azzon R, Gomez M. 1995. Effects of Arbuscular Mycorrizal Glomus species on drought tolerance: Physiological and nutritional plant responses. Applied and Env. Microbiol. 61(2): 456-460
Rukmana, Rahmat. 1998. Kacang Tanah. Edisi enam. Kanisius. Yogyakarta
Salisbury. 1992. Fisiologi Tumbuhan. Jilid II. ITB Press. Bandung
Siradz, Syamsul A. dan Kabirun, Siti. 2003. Pengembangan Lahan Marginal Pantai dengan Bioteknologi Masukan Rendah. Penelitian dengan dana dari Proyek Pengkajian dan Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, Direktorat Pembinaan Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional. Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
Sitompul, S.M. and Guritno, B. 1995. Analisis pertumbuhan Tanaman. Gajah mada university press. Yogyakarta
Slamet, Drs.Ec.H. Eddy J. 1999. Madura masa Lalu dan Masa yang Akan Datang. Seminar Nasional Teknik Elektro 1999 Suhartina. 2007. Deskripsi Varietas Unggul
Kacang – kacangan dan Umbi – umbian. Balai Penelitian Tanaman Kacang – kacangan dan Umbi – umbian. Sutedjo. 1996. Mikrobiologi tanah. PT. Rineka
Cipta. Jakarta
Syah, M.JA., I. Was, dan Y. Herizal. 2007. Pemanfaatan Cendawan Mikoriza Asbukular untuk Memacu Pertumbuhan Bibit Manggis. Balai Penelitian Tanaman Buah Tropika. Jurnal sinar tani edisi 24 – 30 oktober 2007
Tjitrosoepomo, Gembong. 2005. Taksonomi Tumbuhan Berbiji (Spermatophyta). Gadjah Mada Univrtsity Press. Yogyakarta
Upkkamal. 2010. Profil Kabupaten Bangkalan. Unit Pengelola Kegiatan (UPK) Kamal. Pemberdaya dan Penguatan Ekonomi Masyarakat.
http://upkkamal.wordpress.com/2010/04 /20/profil-kabupaten-bangkalan/
