TINJ AUAN PUSTAKA
Dampak Letusan Gunung Mer api
Letusan gunung merapi secara lansung mempengaruhi seluruh kelompok organisme tanah dan mengalami penurunan. Pengaruh langsung ini akibat panas yang dikeluarkan oleh erupsi gunung merapi, sehingga organisme tanah banyak yang mengalami kematian. Perubahan suhu tanah juga bisa menyebabkan perubahan terhadap karakteristik habitat dan iklim mikro. Abidin (2004) menyatakan bahwa penurunan organisme tanah setelah erupsi gunung merapi baik secara langsung maupun tidak langsung berhubungan dengan makanan untuk organisme kecil dan tersedianya makananbagi predator.
Letusan gunung merapi menyebabkan bahan makanan untuk organisme tanah menjadi sedikit, kebanyakan organisme tanah mudah mati oleh panas yang dikeluarkan akibat erupsi gunung merapi dan segera menyebabkan perubahan dalam habitat, hal ini kemungkinan menyebabkan penurunan jumlah mikroorganisme yang sangat besar dalam habitat. Efek negatif ini biasanya bersifat sementara dan populasi organisme tanah akhirnya kembali menjadi banyak lagi dalam beberapa tahun (Muklis, 2011)
Letusan gunung merapi mempengaruhi tekstur tanah. Komponen tekstur tanah (pasir, debu, dan liat) memiliki ambang batas suhu tinggi dan biasanya tidak dipengaruhi oleh erupsi gunung merapi kecuali mengalami pengaruh suhu tinggi dipermukaan meneral tanah (horizon A). Fraksi tekstur tanah yang paling sensitif adalah tanah liat, yang mulai berubah pada suhu tanah sekitar 400°C ketika hidrasi tanah liat dan struktur kisi tanah liat mulai runtuh. Pada suhu 700°C – 800°C kehancuran total struktur tanah liat dapat terjadi (Suriadikarta dkk, 2011).
Sifat Kimia Tanah
dipengaruhi oleh pH tanah. Setiap kelompok jenis tanaman membutuhkan pH tertentu untuk pertumbuhan dan produksinya yang maksimum. pH tanah (reaksi tanah) adalah suatu hal yang penting untuk mempelajari tanah, sebab salah satu fisiologi yang khas dari larutan tanah adalah reaksinya. Dan bagi organisme tanah dalam menanggapi lingkungan kimianya begitu nyata (Yuliprianto, 2010).
Faktor-faktor yang mempengaruhi pH tanah antara lain dekomposisi bahan organik, pengendapan, kedalaman tanah, penggenangan. Bahan organik tanah yang diuraikan oleh mikroorganisme menjadi bentuk-bentuk asam organik, karbon dioksida, dan air, senyawa pembentukan asam karbonat. Selanjutnya asam karbonat ini akan bereaksi dengan unsur hara Mg dan Ca yang ada dalam tanah, untuk membentuk bikarbonat yang lebih mudah larut dalam tanah yang bisa tercuci keluar yang akhirnya akan meninggalkan tanah yang lebih masam. Curah hujan yang tinggi akan mencuci kation-kation basa yang ada di tapak jerapan tanah yang kemudian akan digantikan oleh kation- kation masam seperti Al, H dan Mn. Oleh karena itu tanah yang terbentuk biasanya lebih masam dibandingkan dengan tanah-tanah pada lahan kering. Pengaruh keseluruhan dari penggenangan adalah pH tanah (winarso, 2005).
Keasaman tanah merupakan salah satu sifat yang penting, sebab terdapat antara pH dan semua pembentukan tanah serta sifat-sifat tanah. Sejumlah organisme memiliki toleransi yang agak kecil terhadap variasi pH, tetapi beberapa organisme lain toleran terhadap kisaran pH yang besar (Hardjowigono, 2007)
Pengaruh pH tempat tumbuh terhadap sifat mikroba sangat bervariasi. Beberapa tidak berbeda, seperti halnya sejumlah besar jamur. Umumnya jamur toleran terhadap kemasaman (pH 4,0 – 6,5) sedangkan untuk bakteri lebih menyukai kondisi netral (pH 6,0 – 7,5). Sebagian bersifat neutrofil (Azotobacter, Nitrobacter) yang lain bersifat acidicil m (Thiobacillus thiooxidans) (Hanafiah dkk, 2009).
melalui pertukaran kation. Dengan demikian KTK relatif rendah. Hal ini disebabkan oleh kebanyakan tempat pertukaran kation koloid organik dan beberapa fraksi liat, H+ dan mungkin hidroksi – Al terikat kuat, sehingga sukar dipertukarkan. Dengan meningkatnya pH, hidrogen yang diikat koloid organik dan liat berionisasi dan dapat digantikan. Demikian pula ion hidrokso-Al yang terjerap akan dilepaskan dan membentuk Al (OH)3. Dengan demikian terciptalah tapak-tapak pertukaran baru pada koloid liat. Beririnagn dengan perubahan-perubahan itu KTK pun meningkat (Hakim dkk, 1986).
Selain faktor kimia tanah, faktor lingkungan yang lain seperti curah hujan dan temperatur juga dapat mempengaruhi unsur hara S yang terkandung dalam debu vulkanik, sehingga unsur hara Stercuci kelapisan bawah tanah ini di sebabkan karena curah hujan yang tinggi unsur hara pada tanah terbawa aliran air kelapisan bawah dan samping sehingga kemasaman tanah meningkat (Hairah dkk, 2010).
Letusan gunung merapi mempengaruhi biologi organisme baik secara langsung maupun tidak langsung. Efek langsung menyebabkan perubahan dalam jangka panjang. Pada efek langsung setiap organisme tertentu terpapar langsung pada larva yang dikeluarkan oleh gunung merapi, uap panas yang dikeluarkan terjebak dilingkungan tanah dan lainnya dimana cukup banyak ditransfer langsung ke lingkungan organisme dan menaikan suhu yang cukup untuk membunuh atau merusak organisme. Efek tidak langsung biasanya menyebabkan menyebabkan perubahan jangka pendek dalam lingkungan yang mempengaruhikehidupan dari biologis (biota tanah). Efek tidak langsung ini dapat melibatkan persaingan untuk habitat, perediaan makanan dan perubahan yang lebih halus lain yang mempengaruhi pembentukan kembali suksesi tanaman dan hewan (Verma dan Jayakumar, 2012).
Mengenal Mikor iza
Hartig pada tahun 1840, yang berasal daribahasa Latin “Myhes” yang berarti cendawan dan “Rhiza” yang berarti akar. Mikoriza dapat dikelompokan menjadi tiga golongan, yaitu; Ektomikorhiza, Endomikoriza, dan Ektendomikoriza. Penggolongan
tersebutberdasarkan struktur tubuh buah dan cara infeksi terhadap tanama (Hardiatmi, 2008).
Fungi mikoriza arbuskula (FMA) adalah salah satu jasad renik tanah darikelompok jamur yang bersimbiosis dengan akar tanaman. Jamur ini mempunyaisejumlah pengaruh yang menguntungkan bagi tanaman yang bersimbiosis dengannya. Fungi mikoriza arbuskula (FMA) mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman karena status hara tanaman tersebut dapat ditingkatkan dan diperbaiki. Kemampuannya yang tinggi dalam meningkatkan penyerapan air dan hara terutama P (Hapsoh, 2008).
Di dalam tanah mikoriza dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti pH,suhu, Fe, Al, dan mikro organisme tanah. Glomus berkembang dengan baik pada pH 5,5 sampai 6,5 dan Acaulospora pada pH 5,0 (Sasli, 1999).Glomus memiliki hifa yang relatif lurus, menjulur sepanjang kortek akarsering kali membentuk percabangan tipe H yang memungkinkan hifa tumbuh kedua arah yang berbeda. Acaulospora, hifa pada titik masuk (entry point) memiliki karakteristik bercabang-cabang. Hifa pada kortek terluar biasanya memiliki percabangan yang lebih tidak teratur, lebih ikal, atau keriting dibandingkan dengan hifa Glomus (Nusantara, 2012).
Per anan Fungi Mikor iza Ar buskula (FMA)
Status kesuburan lahan erat berkaitan dengan kondisi mikrobia tanah yangberlimpah, memiliki fungsi simbiosis dengan perakaran tanaman, sertaditunjukkan dengan pertumbuhan tanaman yang baik (Corryanti, 2011).
Proses infeksi dimulai dari pembentukan appresorium yaitu struktur yangberupa penebalan masa hifa yang kemudian menyempit seperti tanduk.Appresorium membantu hifa menembus ruang sel epidermis melalui permukaanakar, atau rambut-rambut akar dengan cara mekanis dan enzimatis. Hifa yangtelah masuk ke lapisan korteks kemudian menyebar di dalam dan diantara sel-selkorteks, hifa ini akan membentuk benang-benang bercabang yang mengelompokdisebut arbuskula yang berfungsi sebagai jembatan transfer unsur hara, antaracendawan dengan tanaman inang. Arbuskula merupakan hifa bercabang halusyang dapat meningkatkan luas permukaan akar, dua hingga tiga kali. Pada sistemperakaran yang terinfeksi akan muncul hifa yang terletak diluar, yang menyebardisekitar daerah perakaran dan berfungsi sebagai alat pengabsorbsi unsur hara.Hifa yang terletak diluar ini dapat membantu memperluas daerah penyerapan haraoleh akar tanaman (Hardiatmi, 2008).
Sejumlah percobaan telah membuktikan hubungan saling menguntungkan, yaitu adanya cendawan mikoriza sangat meningkatkan efisiensi penyerapan mineral dari tanah. Mikoriza juga bisa memberikan kekebalan bagi tumbuhan inang. Mikoriza ini menjadi pelindung fisik yang kuat, sehingga perakaran sulitditembus penyakit (patogen), sebab jamur ini mampu membuat bahan antibotik untuk melawan penyakit. Cendawan mikoriza bisa membentuk hormon seperti auxin, citokinin, dan giberalin yang berfungsi sebagai perangsang pertumbuhan tanaman (Imas dkk., 1989 dalam Sari 2008).
beberapa jamur mikoriza untuk memproduksi antibiotik. Mikoriza juga dapat merangsang inang untuk membentuk senyawa-senyawa penghambat dan meningkatkan persaingan kebutuhan hidup di rizosfer (Burhanudin, 2012).
Str uktur Umum Fungi Mikor iza Ar buskula (FMA)
Strukturfungi mikoriza arbuskula (FMA) meliputi hifa eksternal, hifa
internal, spora, arbuskula atau vesikula.Infeksi cendawan hanya pada korteks
primer sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada jaringan akar. Proses infeksi
dimulai dengan pembentukan apresorium pada permukaan akar oleh hifa
eksternal, dan selanjutnya hifa akan menembus sel-sel korteks akar melalui
rambut akar atau sel epidermis. Hifa dari fungi mikoriza arbuskula (FMA) tidak
bersekat, hifa ini terdapat diantara sel-sel korteks akar dan bercabang-cabang di
dalamnya, tetapi tidak sampai masuk kejaringan stele. Di dalam sel-sel yang
terinfeksi terbentuk gelung hifa atau cabang-cabang hifa kompleks yang
dinamakan arbuskula (Supriatna, 2000).
Faktor Yang Mempengar uhi Keber adaan Fungi Mikor iza Ar buskula
Keberadaan sporafungi mikoriza arbuskula (FMA) dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan seperti:
1. Suhu
Suhu berpengaruh terhadap perkembangan spora, hifa pada sel akar dan perkembangan pada korteks akar.Selain itu, suhu juga berpengaruh pada ketahanan dan simbiosis. Suhu terbaik untuk perkembangan arbukula adalah 300 C, koloni mielia 28-340
C, dan perkembangan vesikula pada suhu 350 C (Schenk dan Schroder, 1974 dalam siregar, 2014).
2. Cahaya
Radiasi rendah, hari pendek dan fotosintesis yang rendah, mengurangi penyebaran akar yang bermikoriza (Gianinazzi – Pearson dan Gianinazzi, 1983). Beberapa laporan mengungkapkan kolonisasi berkurang pada cahaya rendahdalam hubungannya dengan suplai karbohidrat (Smith dan Read, 1997).
3. Ketersediaan Hara
Ada interaksi antara N dan P dalam pertumbuhan tanaman danpengaruhnya terhadap kolonisasi, yakni P lebih tersedia pada tanaman cukup Ndibandingkan dengan tanaman yang kekurangan N (Smith dan Read, 1997). Ketersediaan Pmempengaruhi persentase kolonisasi. Fosfat yang sangat rendahmenghambat kolonisasi. Penambahan sedikit fosfat akan meningkatkan kolonisasi (Simanungkalit, 1997).
4. Pestisida
5. pH Tanah
Fungi mikoriza arbuskula (FMA) pada umumnya lebih tahan terhadap perubahan pH tanah. Meskipun demikian, daya adaptasi masing-masingfungi mikoriza arbuskula (FMA) terhadap pH tanah berbeda-beda.Hal ini karena pH tanah mempengaruhi perkecambahan, perkembangan, dan peranfungi mikoriza arbuskula (FMA) terhadap pertumbuhan tanaman (Maas dan Nieman, 1978 dalam siregar, 2014). pH optimum untuk perkecambahan spora berbeda-beda tergantungan pada adaptasi fungi mikoriza arbuskula FMA) terhadap lingkungan. Hasil penelitian Bertham (2003) dalam siregar (2014) menunjukan bahwa perkecambahan maksimum Glomus mosseae pada pH 6-9, sedangkan Gigaspora corallodea dan Gigaspora heteregoma dari jenis yang lebih avam dapat berkecambah dengan baik pada pH 4-6.
6. Bahan Organik
Bahan organik merupakan salah satu komponen dalam tanah yang penting selain air dan udara.Jumlah spora fungi mikoriza arbuskula (FMA) berhubungan erat dengan kandungan bahan organic dalam tanah. Jumlah maksimum spora ditemukan pada tanah ynag mengandung bahan organik 1-2% dan kandungan spora sangat rendah pada tanah berbahan organic kurang dari 0,5%. Residu akar mempengaruhi ekologi fungi mikoriza arbuskula (FMA). Hal ini disebabkan serasa akar yang terkolonisasi mikoriza merupakan sarana penting untuk mempertahankan generasi fungi mikoriza arbuskula (FMA) dari satu tanaman ke tanaman berikutnya. Serasa akar tersebut mengandung hifa, vesikula,
dan spora yang dapat mengkolonisasi fungi mikoriza arbuskula (FMA (Whiffen, 2007 dalam siregar, 2014).
7. Kandungan air tanah
efektif dalam mengaggregasi butir-butir tanah, kemampuan tanah menyerap air meningkat. Penjenuhan air tanah yang lama berpotensi mengurangi pertumbuhan dan infeksi mikoroza karena kondisi yang anaerob. Daniels dan Trappe (1980) menggunakan Glomus epigaeum dikecambahkan pada lempung berdebu pada berbagai kandungan air.Glomus epigaeum ternyata berkecambah paling baik pada kandungan air diantara kapasita lapang dan kandungan air jenuh.
Hasil Penelitian pada Ber bagai Ekositem
Berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa Perkembangan fungi
mikoriza arbuskula (FMA) pada umumnya dipengaruhi oleh kondisi rizosfer dan
spora cendawan. Kondisi rizosfer adalah kondisi di sekitar perakaran seperti suhu,
pH, dan eksudat akar.Sementara kondisi spora cendawan adalah dormansi dan
kematangan spora. Asosiasi yang dibentuk oleh cendawan ini, pada dasarnya tidak
menyebabkan penyakit pada akar, tetapi meningkatkan penyerapan un
surhara
bagi pertumbuhan tanaman. Infeksi fungi mikoriza arbuskula (FMA) sangat
membantu pertumbuhan tanaman, terutama pada tanah miskin hara
(Delvian, 2005).
Fungi mikoriza arbuskula (FMA) dapat ditemukan hampir pada sebagian besar tanah dan pada umumnya tidak mempunyai inang yang spesifik. Namun tingkat populasi dan komposisi jenis sangat bervariasi dan dipengaruhi oleh karakteristik tanaman dan sejumlah faktor lingkungan seperti suhu, pH, kelembaban tanah, kandungan fosfor dan nitrogen. Suhu terbaik untuk perkembangan FMA adalah pada suhu 30°C, tetapi untuk kolonisasi miselia yang terbaik adalah pada suhu 28°C-35°C (Suhardi, 1989; Setiadi , 2001).
Hasil penelitian yang dilakukan oleh Heronimus F. Zebua (2008)
di hutan pegunungan Gunung Sinabung Kabupaten Karo bahwa kepadatan
rata-rata spora tertinggi hasil observasi di lapangan ditemukan pada ketinggian 1500
mdpl sebesar 177 spora/20 gram tanah. Jumlah rata-rata spora pada ketinggian
1700 mdpl terdapat sebanyak 160,6 spora/20 gram tanah, sedangkan kepadatan
rata-rata terendah terdapat pada ketinggian 1900 mdpl sebanyak 109,3 spora/20
gram tanah.
Penyebaran spora fungi mikoriza arbuskula (FMA) pada ketiga ketinggian
ini ditemukan genus Glomus sp. sebanyak 9 jenis dan satu jenis genus
Acaulospora sp. Genus Acaulospora hanya ditemukan pada ketinggian 1500 mdpl
sedangkan genus Glomus ditemukan pada tiga tingkatan ketinggian tersebut.
Keadaan Umum Lokasi Penelitian
Tanah Gunung Sinabung yang berada di dataran tinggi Karo Provinsi Sumatera Utara merupakan tanah andisol yang berasal dari volkano Sibayak dan Sinabung. Andisol merupakan tanah yang secara keseluruhan atau sebagian berasal dari bahan volkanik. Bahan induk beragam mulai dari debu volkan, sinder, pumice/ batu apung, dan aliran lava, sebagian mengandung batu besar dan bahan letusan volkanik lainnya, yang terdiri atas bahan-bahan piroklastis yang terbentuk di daerah volkan. Andisol ditemukan pada semua topografi pada kisaran elevasi 0 hingga lebih dari 3000 m di atas permukaan laut, namun cenderung terdapat pada pegunungan dan berbukit pada lereng volkanik. Kadar C organik andisol berkisar antara 0 hingga 200 g/kg dan memiliki pH 5,2 (Mukhlis, 2007).
