BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kopi (Coffea sp.)
Kopi di Indonesia dapat tumbuh baik pada ketinggian 700 m di atas
permukaan laut (dpl). Beberapa klon tanaman kopi hasil introduksi dari luar negeri
dapat tumbuh pada ketinggian 500 m dpl. Kopi jenis arabika dan robusta dapat
tumbuh pada ketinggian masing-masing 700 dan 1000 m dpl (BPTP, 2008).
Pertumbuhan tanaman kopi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
(1) teknik penyediaan sarana produksi, (2) proses produksi/budidaya, (3) teknik
penanganan pasca panen dan pengolahan (agroindustri), dan (4) sistem
pemasarannya. Keempat faktor tersebut merupakan kegiatan yang berkesinambungan
yang harus diterapkan dengan baik dan benar (BPTP, 2008).
2.2. Fungi Mikoriza Arbuskula
Fungi mikoriza arbuskular merupakan tipe asosiasi yang tersebar sangat luas
dan ada pada sebagian besar ekosistem yang menghubungkan tanaman dengan
rizosfer. Simbiosis terjadi dalam akar tanaman dimana jamur mengkolonisasi
apoplast dan sel korteks untuk memperoleh karbon dan hasil fotosintesis dari
tanaman (Smith dan Read, 1997). Secara alami 80% dari tanaman memiliki sitem
perakaran yang bersimbiosis dengan mikoriza (Wood, 1995). Populasi FMA terbesar
di dalam komunitas tanaman dengan keanekaragaman tanaman yang tinggi seperti
hutan hujan tropis dan padang rumput dimana FMA mempunyai banyak inang yang
berpotensi menyerap nutrien dari tanaman inangnya (Moreira et al., 2007).
Fungi mikoriza arbuskula adalah salah satu tipe mikoriza dan termasuk ke
dalam golongan endomikoriza. Fungi mikoriza arbuskula termasuk ke dalam kelas
Zygomycetes dan termasuk ordo Glomales serta mempunyai 2 sub-ordo, yaitu
Gigasporineae dan Glomineae. Gigasporineae dengan famili Gigasporaceae
famili, yaitu famili Glomaceae dengan genus Glomus, famili Acaulosporaceae dengan genus Acaulospora dan Entrophospora, Paraglomaceae dengan genus Paraglomus, dan Achaeosporaceae dengan genus Archaeospora (INVAM, 2013).
Jamur endomikoriza membentuk struktur khusus yang berbentuk bulat yang
disebut vesikula dan sistem percabangan yang dikotomus yang disebut arbuskula.
Vesikula mengandung cairan lemak dan berdinding tipis, yang berfungsi sebagai
organ penyimpan makanan atau berkembang menjadi klamidospora, yang berfungsi
sebagai organ reproduksi. Arbuskula berfungsi sebagai tempat pertukaran nutrisi
antara tanaman inang dan jamur (Pritchett, 1979).
2.2.1. Morfologi Mikoriza Dalam Akar
Kolonisasi FMA diawali dari perkecambahan (pertumbuhan hifa) dari spora
jamur. Kemudian menembus permukaan akar dan berkolinisasi pada ruang antar sel
dari korteks akar sehingga terbentuk apresoria. Hifa kemudian menembus sel
epidermis atau diantara lapisan-lapisan sel dan menembus sel kortikal luar
(Strack et al., 2003).
Percabangan dikotomus hifa dalam sel inang akan membentuk arbuskula.
Diantara plasmolema dari sel inang dan dinding hifa terdapat matriks yang berisi
polisakarida. Vesikula memiliki diameter 50-70 µm, pada bagian intraseluler dan
pada sepanjang hifa terdapat pembengkakan yang berisi lipid dan glikogen. Organ ini
digunakan sebagai tempat penyimpanan makanan sementara. Struktur internal FMA
dapat diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya (Wood, 1995).
Fungi mikoriza arbuskula dapat menginfeksi tanaman inang dengan
membentuk jalinan hifa sehingga tanaman bermikoriza dapat meningkatkan
kapasitasnya dalam menyerap unsur hara dan air. Kemampuan FMA dalam
memperbaiki status nutrisi tanaman tersebut pada saat ini dapat digunakan sebagai
pupuk hayati yang diperlukan tanaman pada tanah yang miskin unsur hara
Gambar 1. Proses Infeksi Akar oleh Fungi Mikoriza Arbuskula (Sumber : Brundett, et al., 1994)
Akar terinfeksi oleh hifa yang ada di dalam tanah yang berasal dari propagul
seperti spora. Spora istirahat memiliki diameter 80-150 µm yang diproduksi oleh hifa
eksternal kasar, dan hidup di tanah atau berkumpul dalam sporocarp (Wood, 1995).
Spora FMA bersifat khusus dan diameternya berkisar antara 10-1000µm. Warna
sporanya beraneka ragam mulai dari hialin sampai hitam dan permukaannya mulai
dari halus sampai kasar (INVAM, 2013).
2.2.2. Manfaat FMA Bagi Tanaman
Simbiosis mutualisme perakaran tanaman dengan mikoriza sangat diperlukan
oleh tanaman untuk mengatasi berbagai tekanan lingkungan. Manfaat yang diperoleh
1. Meningkatkan penyerapan unsur hara
Antara tanaman inang dengan mikoriza terjadi interaksi simbiosis
mutualisme. Sumber nutrisi yang diperlukan tanaman untuk pertumbuhan dengan
menyerap nutrisi dari tanah. Penyerapan nutrisi oleh mikoriza dapat memperluas
bidang penyerapan akar dibandingkan dengan penyerapan oleh rambut akar biasa.
Unsur utama yang diserap adalah fosfor (P), nitrogen (N), kalium (K), serta unsur
mikro lain seperti Zn, Cu, dan B (Smith dan Read, 1997).
Kemampuan mikoriza dalam bersimbiosis dengan berbagai jenis tanaman
dapat membantu tanaman dalam meningkatkan efisiensi penyerapan unsur hara.
Apabila ketersediaan P rendah dalam tanah, maka hifa FMA dapat membantu
menyerap hara dari dalam tanah sehingga pengaruh FMA terhadap serapan hara
tinggi (Cardoso dan Kuyper, 2006).
2.
FMA dapat meningkatkan hasil tanaman dengan cara memperluas bidang
serapan akar melalui hifa eksternalnya sehingga tanaman mendapatkan pasokan hara
yang cukup untuk pertumbuhan dan peningkatan hasil. Hasil penelitian Musfal
(2010) menunjukkan bahwa mikoriza dapat mengefisiensikan penggunaan pupuk
pada tanaman jagung.
Berperan dalam pembuatan pupuk hayati
Mikoriza dapat memacu pertumbuhan dan produktivitas tanaman oleh karena
itu mikoriza dapat diisolasi dan dikemas dalam bentuk inokulum yang dapat
digunakan sebagai pupuk hayati. Inokulasi FMA dapat mengurangi dosis pupuk
(Widiastuti et al., 2002). Wachjar et al (1998) menyatakan bahwa Gigaspora rosea
berpengaruh pada pertumbuhan bibit kopi. Pemberian dosis inokulum cendawan
Gigaspora rosea dapat meningkatkan tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun, serta berat kering tajuk.
3. Bersinergis dengan mikroorganisme yang lain
Mikoriza dapat saling berinteraksi dengan mikroba tanah yang lain seperti
Nurhidayati et al. (2011) menyatakan peningkatan pertumbuhan tanaman dengan adanya aplikasi mikrobia eksogen berupa mikoriza indigenousdan Rhizobium
disebabkan oleh struktur yang terbentuk akibat kerjasama yang saling
menguntungkan antara mikroorganisme tanah dengan akar tanaman dalam
meningkatkan masukan air dan hara dari tanah ke dalam jaringan tanaman serta
adanya perlindungan akar tanaman dari serangan patogen yang menyebabkan
penyakit yang berasal dari tanah.
4. Melindungi tanaman dari serangan patogen akar
Ketahanan tanaman terhadap patogen akar karena terjadinya peningkatan
kandungan fenol dan terjadinya lignifikasi pada bagian parenkim jaringan akar
(Soenartiningsih, 2011). Fungi mikoriza arbuskula mempunyai kemampuan
kompetisi yang tinggi terhadap patogen akar dan memiliki daya adaptasi yang tinggi
di rizosfer. Inokulasi mikoriza arbuskula pada tanaman lidah buaya efektif dalam
menekan serangan penyakit busuk akar (Erwinia chrysanthemi), meningkatkan serapan hara N, P, dan Mg serta meningkatkan pertumbuhan tanaman lidah buaya di
lahan gambut (Sasli et al., 2008).
Pada tanaman yang bermikoriza terjadi peningkatan kadar hara makro yang
diperlukan untuk metabolisme dan pertumbuhan tanaman sehingga tanaman lebih
tahan terhadap serangan patogen. Fungi mikoriza arbuskula dapat meningkatkan
ketahanan secara sistemik pada tanaman bawang merah terhadap penyakit hawar
daun bakteri (Xanthomonas axonopodis) (Suswati et al., 2011). 5. Membantu memproduksi hormon dan zat pengatur tumbuh
Mikoriza selain berperan untuk meningkatkan pertumbuhan, juga dapat
membentuk zat pengatur tumbuh sebagai hasil metabolisme jamur mikoriza. Fungi
mikoriza arbuskula juga dapat meningkatkan produksi hormon pertumbuhan tanaman
seperti sitokinin dan giberelin
6. Membantu penyerapan air
(Mahmood dan Rizvi, 2010).
Bibit tanaman bermikoriza lebih tahan kekeringan dari pada bibit yang tidak
matinya perakaran, tetapi pengaruhnya tidak akan permanen pada akar yang
bermikoriza. Hifa cendawan masih mampu menyerap air pada pori-pori tanah pada
saat akar sudah tidak mampu lagi untuk menyerap air. Selain itu penyebaran hifa di
dalam tanah sangat luas, sehingga dapat menyerap air relatif lebih banyak (Santoso et al., 2007).
2.2.3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Keberadaan FMA
Keberadaan mikoriza di sekitar rizosfer dipengaruhi oleh beberapa faktor
diantaranya:
1. Suhu
Suhu berpengaruh terhadap infeksi yakni pada perkembangan spora, penetrasi
hifa pada sel akar dan perkembangan pada korteks akar. Selain itu suhu juga
berpengaruh pada ketahanan dan simbiosis. Semakin tinggi suhu semakin besar
terbentuknya kolonisasi dan meningkatnya produksi spora. Schenk dan Schroder
(1974) menyatakan bahwa suhu terbaik untuk perkembangan arbuskula yakni pada
suhu 300C, pembentukan koloni miselia terbaik pada suhu 28-340C, sedangkan
perkembangan bagi vesikula pada suhu 350
2. Cahaya
C.
Adanya naungan yang berlebihan terutama untuk tanaman yang senang
cahaya dapat mengurangi infeksi akar dan produksi spora, selain itu respon tanaman
terhadap fungi mikoriza akan berkurang. Hal ini disebabkan adanya hambatan
pertumbuhan dan perkembangan internal hifa dalam akar yang berakibat terbatasnya
perkembangan hifa eksternal pada rizosfer (Setiadi, 2001).
3. Derajat Kemasaman Tanah
Keberadaan mikoriza di lahan kering masam sangat beragam baik jenis
maupun jumlahnya. Fungi mikoriza arbuskula memiliki potensi untuk dapat
diaplikasikan di lahan kering masam. Apabila terdapat pertumbuhan akar tanaman di
sekitar spora, maka spora akan berasosiasi dan berkembang di dalam akar. Komoditas
(Prihastuti, 2007). Hubungan antara jumlah dan jenis FMA dengan pH, P, dan C
organik sangat erat. Sifat kimia tanah secara tidak langsung akan berhubungan
dengan jumlah dan jenis FMA (Muzakkir, 2011).
Derajat kemasaman optimum untuk perkembangan fungi mikoriza
berbeda-beda tergantung pada adaptasi fungi mikoriza terhadap lingkungan. Derajat
kemasaman dapat berpengaruh langsung terhadap aktivitas enzim yang berperan
dalam perkecambahan spora fungi mikoriza. Misalnya Glomus mosseae biasanya pada tanah alkali dapat berkecambah dengan baik pada air atau pada soil extract agar
pada pH 5-9. Spora Gigaspora coralloidea dan Gigaspora heterogama lebih tahan masam dan dapat berkecambah dengan baik pada pH 4-6. Glomus epigeum
perkecambahannya lebih baik pada pH 6-8 (INVAM, 2013).
4. Pengaruh Logam dan Unsur Lain
Terdapat hubungan erat antara jumlah dan jenis FMA dengan Al di tanah,
dimana hubungannya tidak searah, sehingga semakin tinggi Al di tanah mulai 1,23
sampai 2,85 %, maka jumlah dan jenis FMA semakin sedikit (Muzakir, 2011). Fungi
mikoriza arbuskula dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif teknologi untuk
membantu pertumbuhan, meningkatkan produktivitas dan kualitas tanaman terutama
yang ditanam pada lahan-lahan marginal yang kurang subur atau bekas
tambang/industri (Delvian, 2006).
Pada daerah yang tercemar minyak bumi ditemukan spora mikoriza antara
lain Glomus sp., Gigaspora sp., Acaulospora sp., dan Sclerocystis sp. Keberadaan mikoriza ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yang meliputi faktor biotik dan abiotik.
Adanya mikoriza pada tanah yang tercemar minyak bumi mengindikasikan bahwa
tanah melakukan restorasi sendiri meskipun dalam jangka waktu yang lama
(Faiza et al., 2013). Pada kondisi tertekan maka FMA akan cenderung membentuk spora lebih banyak (She et al., 2007).
5. Bahan Organik
Bahan organik belum banyak digunakan sebagai bahan pembawa inokulan
tanah, termasuk pada lahan-lahan tercemar logam berat. Pada penelitian yang
dilakukan oleh Nurbaity et al. (2009) bahwa arang sekam digunakan sebagai media inokulan FMA. Bahan organik mendukung perkembangan propagul FMA. Arang
sekam memiliki porositas yang baik untuk perkembangan akar dan memiliki daya
ikat air yang tinggi. Pemberian arang sekam 100% belum dapat dijadikan sebagai
media inokulan FMA karena media tersebut terlalu porus sehingga perlu dilakukan
pengaturan pemberian air siraman atau air nutrisi agar tidak terjadi pengendapan dan
pembusukan di bagian bawah media (Prafithriasari & Nurbaity, 2010).
6. Pestisida
Pemakaian fungisida dilakukan untuk mengendalikan patogen tular tanah,
namun penggunaan fungisida ini dapat mengancam keberadaan mikoriza yang ada di
ekosistem. Aplikasi fungisida tidak selalu menguntungkan. Penggunaan fungisida
yang tidak tepat dapat menghambat pengembangan mikoriza sebagai organisme yang
menguntungkan dalam rangka pengendalian penyakit jamur tular tanah. Oleh karena
itu pemakaian fungisida hendaknya dilakukan secara hati-hati (Djunaedy, 2008).
2.2.4. Keanekaragaman FMA Hasil Penelitian
Fungi mikoriza arbuskula dapat ditemukan hampir sebagian besar tanah dan
pada umumnya tidak memiliki inang yang spesifik. Tingkat populasi dan komposisi
jenisnya sangat beragam dan dipengaruhi oleh jenis tumbuhan dan faktor lingkungan.
Penelitian mengenai keanekaragaman FMA telah banyak dilakukan pada
berbagai jenis tanaman. Dari hasil penelitian yang dilakukan diperoleh bahwa genus
Glomus terdapat pada setiap tanaman yang diteliti. Tanaman inang dan faktor lingkungan akan mempengaruhi tipe spora FMA yang berada di sekitar rizosfer.
Berikut beberapa penelitian mengenai keanekaragaman FMA pada berbagai tanaman
Tabel 1. Keanekaragaman FMA dari Hasil Penelitian
Peneliti Lokasi Rizosfer Tanaman Tipe Spora FMA
Delvian (2010) Hutan Pantai, Pulau
Pandang, Batubara
20 jenis tanaman 6 tipe Glomus, 1 tipe
Sclerocystis, 3 tipe
Acaulospora, 1 tipe
Gigaspora
Hartoyo et al.
(2011)
Gunung Putri Kabupaten Cianjur, Cicurug dan Sukamulya Kabupaten Sukabumi
Pegagan 10 tipe Glomus dan 3
tipe Acaulospora
Burhanudin (2003)
PT.Kalimantan Setya Kencana Kabupaten Melawi
Jabon (Anthocephalus
spp.)
14 tipe Glomus, 2 tipe
Gigaspora, dan 2 tipe
Acaulospora Warouw dan
Kainde (2010)
Desa Pinaras, Munte, dan Liwas
Jati 5 tipe Glomus, 4 tipe
Acaulospora, 2 tipe
Gigaspora, dan 1 tipe
Sclerocytis
Chanie (2006) Bonga Forest, South Western
Ethiopia
Kopi Glomus, Gigaspora,
Scutellospora, Acaulospora
Pulungan (2010) Kebun Sei Semayang
PTPN 2
Tebu 7 tipe Glomus & 1 tipe
Acaulospora Puspitasari et al.
(2011)
Hutan Pantai Ujung Genteng, Sukabumi, Jawa Barat
33 spesies tanaman inang
13 tipe Glomus, 5 tipe
Acaulospora, 1 tipe
Gigaspora, 1 tipe
Paraglomus, 2 tipe
Scutellospora
Tuheteru et al.
(2011)
- Hutan
- Savana
- 15 jenis tanaman
- 15 jenis tanaman
- 8 tipe Glomus, 3 tipe
Scutellospora, 1 tipe
Acaulospora, 1 tipe
Gigaspora
- 8 tipe Glomus, 1 tipe
Scutellospora, 1 tipe
Acaulospora
Sundari et al. (2003)
Area Persawahan Kabupaten Pamekasan, Madura
Tembakau (Nicotiana
tabacum L.)
13 tipe Glomus, 5 tipe
