• Tidak ada hasil yang ditemukan

FRAKSIONASI ISOTOP NITROGEN PADA TUMBUHA

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "FRAKSIONASI ISOTOP NITROGEN PADA TUMBUHA"

Copied!
20
0
0

Teks penuh

(1)

RESENSI JURNAL ILMIAH BIOLOGI TUMBUHAN FRAKSIONASI ISOTOP NITROGEN PADA TUMBUHAN KACANG-KACANGAN PAKAN TERNAK TAGASTE (Chamaecytisus proliferus) DAN

PERKIRAAN INPUT FIKSASI N2 PADA TANAH BERPASIR DALAM DI AUSTRALIA BARAT

Murray J. Unkovich, John S. Pate, Edward C. Lefroy, David J. Arthur

oleh : Kelompok 3

Ananda Teli Rahmanita 11213010

Elga Ridho Maulana 11213014

Mochhammad Fadholi 11213018

Ganjar Abdillah Ammar 11213021

Ivana Kurniawan 11213024

Dosen : Dr. Rizkita Rachmi Esyanti

PROGRAM STUDI REKAYASA HAYATI SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI

(2)

I. Pendahuluan

Kelimpahan 15N dalam N

2 di atmosfer memiliki nilai yang konstan

sekitar 0,3663 atom%. Nilai ini digunakan sebagai nilai standar (0‰) terhadap variasi dimana isotop 15N (δ15N) diukur. Nilai δ15N bervariasi dalam

tanah tetapi dapat diperkirakan sekitar 0,5-5‰ relatif terhadap atmosfer. Dalam sistem pertanian tahunan, variasi dalam δ15N telah digunakan untuk

menerka persentase N dari atmosfer pada berbagai tumbuhan kacang-kacangan setelah dipalingkan dari sumber N tanah sehingga dapat meneliti strategi pengambilan N oleh berbagai macam tumbuhan. Keterkaitan ini berhubungan dengan fraksinasi isotop N ketika N bergerak dari satu daerah ke daerah yang lain dalam tanah dan dalam tumbuhan. Untuk menggunakan δ15N sebagai cara untuk menilai strategi pengambilan N oleh tumbuhan

perenial dalam ekosistem tertentu, penelitian mengenai variasi δ15N dalam

bagian-bagian dalam tumbuhan dibutuhkan.

Dalam jurnal ini, kita menelusuri penggunaan δ15N untuk menghitung

fiksasi N2 secara simbiotik dari tanaman tagasaste. Hal yang dibahas

mengenai percobaan dalam pot untuk menginvestigasi isotop N fraksinasi dan N2 fiksasi dari nodul pohon muda, dan studi lapangan untuk memonitor

fiksasi N2 di daerah perkebunan Moora, Australia Barat. Studi ini melengkapi

penelusuran baru dari produksi tumbuhan seiring penggunaan oleh spesies dalam tempat yang sama sebagai bagian dari perbandingan hidrologi dan keseimbangan N peternakan, pertanian, tagasaste dan sistem vegetasi alami dalam kawasan tersebut.

II. Materi dan Metode

2.1 Penelitian rumah kaca

Fraksinasi Isotop 15N dari tagasaste telah di uji di dalam pot dengan

cahaya alami dan heated glasshouse di University of Western Australia. Pohon muda bernodul (bintil akar) yang telah tumbuh dengan ada atau tiadanya sumber N anorganik, pucuk, daun, dianalisis 15N-nya. Penulis

berharap dapat menentukan bagaimana aplikasi terbaik dari teknik kelimpahan 15N alami untuk memperkirakan simbiosis fiksasi N

2 dari

(3)

Pot plastik berkapasitas 10 L yang mengandung pasir silika steril dan bebas nutrien, masing-masing ditaburkan lima biji tagasaste pada musim gugur (April 1997) dan dikurangi menjadi 3 bibit per pot. Benih sudah di suntik saat penaburan dengan commercial inoculant, Bradyrhizobium strain CC1502 (Bio-Care Technology Pty Ltd, Somersby, NSW). Benih disiram dua kali dalam seminggu dengan larutan nutrisi bebas N dengan 1,5 atau 10 mM KNO3–. Volume larutan

nutrisi ditambahkan dengan cukup, sesuai nutrisi yang diberikan sebelumnya, sehingga mencegah penumpukan garam pada akar. Setiap perawatan dengan NO3- melibatkan tiga replikasi pot, sementara untuk

bebeas N enam replikasi dan dua kali pemanenan.

15N yang disuplai dari NO

3– (3.45‰) sesuai dengan penelitian

sebelumnya tentang kandungan mineral N tanah (3.1–4.5‰) pada kondisi lapangan. Pemanenan dilakukan untuk semua pot pohon muda dengan perlakuan NO3- dan setengahnya dari perlakuan bebas N pada

akhir Agustus 1997, 145 hari setelah penaburan benih. Setengahnya lagi dari perlakuan bebas N, dipanen pada bulan Desember (269 hari). Tanaman dipisahkan batang, daun, akar dan nodulnya, dan setiap komponen ini dikumpulkan di sebuah dasar pot. Daun yang gugur, dikumpulkan pada pemanenan di pot bebas N. Semua sampel tanaman dikeringkan berlebih pada suhu 70°C, ditimbang dan digiling sebelum

analisis total N dan 15N.

2.2 Penelitian lahan di Moora

(4)

ataupun sebagai penyemprotan bahan kimia teratur yang mencegah revegetasi spesies tahunan (alley-fallow spacing). Penanaman berjarang (plantation spacing) dengan jarak antar barisnya 6 m (2330 pohon per hektar) atau lorong berjarak (alley spacing) dengan jarak antar barisnya 30 m (550 pohon per hektar). Setiap pemberian jarak (plantation, alley-crop, alley-fallow) terdiri atas dua replikasi plot.

Pada akhir musim gugur (Mei) pada 1996, pohon tagasaste yang berumur 4 tahun dipangkas menjadi 0,6 m ketinggiannya. Kemudian domba dibiarkan memakan rumput liar pada alley-crop dan alley-fallow spacings di bulan Juni. Setelah itu, semua pohon dibiarkan tumbuh tanpa pemangkasan. Alley-crop spacing ditaburi dengan lupin berdaun rindang (L. angustifolius cv. Gungurru in 1996 and cv. Merrit pada tahun 1998) bergantian dengan oat (Avena sativa cv. Toodyay) pada tahun 1997. Curah hujan pada dua tahun pertama menurut kalender adalah 445 mm (1996) dan 431 mm (1997), sedangkan 88 mm tercatat pada bulan kembali pada empat pohon yang dipilih secara acak dari setiap pohon yang telah di pangkas menjadi 0.6 m pada pemanenan. Berat segar semak segera dicatat, lalu sampel dibawa ke labolatorium untuk pengeringan dan penentuan berat segar sampel: berat kering sampel, untuk menilai dry matter (DM). Untuk keperluan penelitian ini, data plot alley-crop dan alley-follow dikumpulkan dan dilabeli dengan ‘alley’. Umpankan

biomassa kering melalui chipper sebelum dianalisis total dan 15N.

(5)

bulanan ini digunakan untuk menilai fiksasi N2 saat ini baru diperoleh dan memobilisasi N dialokasikan untuk pertumbuhan pucuk selama periode tertentu, berbeda dengan hasil N kumulatif tercakup dalam sampel seluruh semak belukar.

Pada akhir studi (Mei 1998), total akumulasi N oleh pohon di alley dan plantation selama periode 2 tahun regenerasi semak belukar dinilai menggunakan rata-rata tunas: biomassa akar rasio berat kering 2,7 (direkam oleh JS Pate dan EC Lefroy) untuk pohon yang digali, dan diterapkan untuk kedua kali panen awal dan akhir dari penelitian ini. Kenaikan total DM per pohon juga diperkirakan, dari rasio DM dari semak belukar yang ditumbuhkan kembali ke batang pohon induk bagian bawah saat panen akhir. Menggunakan nilai untuk % N di DM dari semak belukar pucuk, tunggul dan akar, kenaikan N pada setiap pohon dapat dihitung.

2.3 Pengukuran simbiotik fiksasi N2 menggunakan teknik kelimpahan 15N alami

Ketergantungan tumbuhan akan %Ndfa (Nitrogen Derived From Atmosphere) diestimasikan dengan membandingkan δ 15N sampel

material tumbuhan dari N2 yang diikat tumbuhan kacang-kacangan

sebagai sumber nitrogen atau dari tumbuhan referensi yang bukan kacang-kacangan.

Untuk tanaman yang dalam pot:

(6)

Pada pembahasan fiksasi N2 oleh tagasaste, δ 15N untuk tunas

dari 269 DAS tumbuh secara penuh bersimbiosis bersama tagasaste. Dengan tinggi mencapai 1.5 ml dijadikan nilai B, ketika tumbuhan referensi dijadikan sampel δ 15N dari tanah yang mengandung N2

termasuk rumput-rumputan yang tumbuh tahunan seperti capeweed (Arctotheca calendula L.), wild radish (Raphanus raphanistrum L.) and mustard (Brassica tournefortii Gouan).

Dari setiap bidang tanah, 5-10 tunas keseluruhan dari spesies tersebut dilakukan analisis δ 15N. Spesies hanya dapat tersedia selama

musim dingin dan semi (Juni-November), material pucuk juga disampling dari dua akar terdalam non-legume perenial. Salah satunya, naif herbaseus perenial Ptilotus polystachyus tersebar tepat pada palit, tapi hanya aktif tumbuh di musim panas. Hal ini menyediakan referensi vital pada material non-legume untuk periode November-April. Jumlah variasi dari spesies tanaman ini dari 1-2 menuju 15-20. Tapi pada setiap palit, ujung tunas dipertimbangkan untuk N yang diambil dari tumbuhan dan bagian terbesar dari setiap plot. Pada akhirnya terbentuk daun dari dua individu pada spesies lain, Eucalyptus todtiana (sebuah pohon praeatopik yang tumbuh berdekatan pada plot yang diamati juga disampling).

Studi sebelumnya memperlihatkan bahwa P. Polystachyus a.dalah nitrofilus dan hidup pada kebanyakan nitrat di dalam tanah atau air tanah. Sampel nitrat yang tinggi berasal dari tanah dikumpulkan dari lubang pada plot dan akan diuji 15N menggunakan distilasi dengan campuran

(7)

dahulu pengumpulan dari resultan NH4+ pada zeolit untuk analisis rasio

isotop oleh spektrofotometri massa aliran kontinu.

Analisis δ 15N dan %N dari semua sampel dilakukan dengan

menggunakan analisator CN yang dihubungkan dengan spektrofotometer presisi tinggi isotop rasio massa (VG Isogas SIRA 9 or Europa Scientific 20/20, Crewe UK)

III. Hasil

3.1 Penelitian rumah kaca dari fraksinasi isotop N pada tumbuhan muda yang bergantung secara simbiotik dan diberi nitrat

Nilai dari δ15N untuk pucuk, daun, batang, akar, nodul dan seluruh

tanaman yang ditumbuhkan dengan dan tanpa nitrat dipanen pada 145 hari setelah penyemaian, ditunjukan pada gambar 1, dan untuk panen selanjutnya (269 hari setelah penyemaian) dari tumbuhan yang bersimbiosis tanpa penambahan nitrat ditunjukan pada tabel 1. Tumbuhan yang bergatung hanya dari fiksasi N memperlihatkan fraksinasi isotop yang lebih besar pada distribusi N antara nodul, batang, daun, dan akar dibandingkan dengan tumbuhan yang ditambahkan dengan nitrat. Nodul mengakumulasi 15N (7,2‰ pada 145 HSP) dibandingkan dengan batang

(-1,5‰), daun atau akar (keduanya sekitar 0,8‰). Untuk tumbuhan yang ditambahkan dengan nitrat juga dapat dilihat hasil δ15N-nya pada gambar

1

Nilai dalam gambar 1 kemudian digunakan untuk memperkirakan nilai %Ndfa (Tabel 2) untuk bagian dari pohon muda yang dipanen dari tiap perlakuan nitrat. Hasil data untuk tumbuhan keseluruhan (whole plant) menunjukkan penurunan yang besar akan ketergantungan dari fiksasi N2 (85% turun menjadi 37%) ketika suplai nitrat bertambah. Hal

(8)

Gambar 3.1. δ15N dari

setiap komponen dan dihitung untuk keseluruhan tumbuhan pohon muda tagaste pemfiksasi N2 pada kultur pasir di rumah kaca di Universitas Australia Barat,

tumbuh sepenuhnya simbiotik, 1,5 atau 10 mM nitrat dan dipanen 145 DAS.

Tabel 1. δ15N dari DM total N tagasate simbiotik tumbuh di rumah kaca bebas N

kultur pasir dan panen 269 DAS

3.2 Pertumbuhan dan akumulasi N pada semak liar dan semak lahan perkebunan

(9)

pertumbuhan semak belukar yang relatif lambat dan akumulasi N pada 8 bulan pertama atau selama masa penyembuhan tanaman dari pemotongan. Kemudian hal ini diikuti dengan peningkatan pesat pertumbuhan yang mengakibatkan peningkatan hampir 4 kali lipat akumulasi DM dan N selama musim kedua pertumbuhan. Pohon-pohon yang ditanam dengan cara alley atau plantation menunjukkan pola sangat mirip baik dalam pertumbuhan dan akumulasi N keseluruhan (Gambar. 2C).

Ada kecenderungan umum untuk tanaman memiliki kadar N yang berlimpah (3-4,5% N di DM) di musim pertama setelah pemotongan (Gambar. 2B), karena adanya akumulasi progresif bahan kayu seperti batang yang menebal dan memperbanyak dedaunan yang kaya akan N. Ada juga kecenderungan dalam sistem alley dan plantation untuk konsentrasi N dalam pohon menjadi sangat rendah selama akhir musim panas dan musim gugur (1996/7 dan 1997/8). Hal ini berkaitan dengan stres yang disebabkan oleh gugurnya daun.

(10)
(11)

3.3 Sinyal δ15 N dari komponen agroekosistem dan turunan dari %Ndfa untuk seluruh semak dan pertumbuhan pucuk baru dari tagasaste

Karena distribusi secara acak dari spesies rujukan dalan dan di antara plot, nilai δ15 N untuk tanaman rujukan yang dibuat di lokasi penelitian

dikumpulkan untuk setiap waktu pengambilan sampel terlepas dari spesies yang bersangkutan dan tempat pengambilan. Ketika menurunkan %Ndfa untuk semua semak N, -0.48%o didapatkan untuk nilai B (Tabel 1) untuk pucuk

berumur 269 hari, sedangkan ketika membuat estimasi yang sama untuk biomassa pucuk, nilai B nya dalah 0.53%o (Tabel 2) untuk material daun dari

pot yang sama. Range δ15 N untuk spesies rujukan (2.2%

o -5.1%o) cenderung

lebih luas daripada tagasaste tapi, rata-rata 3.72%o di semua spesies dan waktu panen, cukup tinggi untuk mendapatkan nilai yang berguna untuk %Ndfa dari sampel tagasaste secara bersamaan. δ15 N untuk individu

dewasa Ptilotus yang berakar dalam (range 2.9-5.1%o ) tidak terlalu jauh dengan rumputyang berakar dangkal (2.4-4.7%o ). Analisis tiap bulan untuk

δ15 N dari nitrat dari air tanah dibawah plot memiliki range 1.5-4.8%o selama

jangka waktu 12 bulan (Feb 1997-Maret 1998), rata-rata 2.525%o . Getah

xylem N dari bagian terbawah akar tagasaste (2.8-3.3%o ) dan

pertumbuhan pucuk Eucalyptus todtiana (3.7-4.0%o ), menunjukkan

sinyal nitrat-terkait δ15 N yang terekam dari air tanah dan getah xylem akar

tagasaste tidak jauh berbeda dari yang ditunjukan oleh macam non-N2 –fixing tanaman rujukan. Karena kemiripan yang dekat dalam alley δ15 N dan

plantation tagasaste, mean untuk hal ini untuk setiap waktu pengambilan sampel digunakan untuk menurunkan %Ndfa. Data δ15 N mengindikasikan keseragaman

(12)

3.4 Waktu akumulasi N dari fiksasi dan tanah ke dalam biomassa pohon Jumlah total N pada panen terkahir dari alley dan plantation mirip (230 g N/tree), dengan jumlah yang besar untu penurunan ini dari fiksasi N2. terdapat bukti bahwa semak mengakumulasi N selama musim

(13)

IV. Pembahasan

Sinyal δ15N pada biomassa N tumbuhan keseluruhan dan pada bagian

spesifik pohon tagaste yang hanya bergantung pada N menunjukkan fraksinasi isotop N yang lebih besar selama partisi daripada fiksasi N2 per se,

dengan kandungan pada nodul sangat banyak, daun dan akar cukup banyak, dan batang tidak mengandung 15N relatif terhadap atmosfer N

2 (0 ‰).

Pengurangan 15N di tunas relatif terhadap nodul akar umumnya terdapat pada

tumbuhan kacang-kacangan pemfiksasi N2 yang memiliki nodul fungsional

yang kaya akan 15N. Hingga saat ini, mekanismenya belum dapat dijelaskan.

δ15N total dihitung dengan δ15N daun, batang, akar, dan nodul tagaste yang

seluruhnya simbiotik sebagai 0,42 ‰ (s.e. 0,11) 145 DAS dan -0,47 ‰ (tidak termasuk daun-daun jatuh) 269 DAS. Terdapat literatur mengenai fraksinasi dengan hasil fiksasi N2 yang bernilai positif dan negatif untuk spesies

tumbuhan kacang-kacangan yang sama (Shearer dan Kohl, 1986). Alasan umum untuk δ15N seluruh tumbuhan kacang-kacangan yang seluruhnya

simbiotik tidak mendekati 0 ‰ adalah fraksinasi selama hilangnya N dengan penguapan atau daun yang jatuh, kesalahan dalam rekonstruksi komponen seluruh bagian tanaman δ15N, kontribusi dari N biji dalam spesies berbiji, dan

komtaminasi N dari medium akar. Terbukti jika kondisi sepenuhnya terkendali, tumbuhan kacang-kacangan yang sepenuhnya simbiotik memiliki nilai δ15N pada keseluruhan tumbuhan yang mendekati 0 ‰ (Peoples et al.,

1989 dan diskusi pada Hogberg, 1997 dan Unkovich dan Pate, 2000).

Variasi δ15N yang signifikan antar bagian tanaman kurang dapat

dipahami. Nodul kacang-kacangan kaya akan 15N sedangkan tunasnya sedikit.

Bagian tumbuhan yang berkayu memiliki δ15N lebih rendah dari bagian daun

baik untuk tumbuhan kacang-kacangan (Shearer dan Khol, 1986; van Kessel et al., 1994) maupun bukan (Gebauer dan Schulze, 1991). Hal ini juga terjadi pada penelitian terhadap tagaste baik pada tumbuhan dengan fiksasi N2 maupun memanfaatkan N2 dan NO3-. N yang berpindah ke jaringan berkayu

cenderung menjadi δ15N yang lebih rendah dari sumbernya yaitu bahan

berdaun muda (Handley dan Scrimgeour, 1997). Reduksi NO3- (Pate et al.,

(14)

pucuk, yaitu δ15N di akar (1-2,5 ‰) dan pucuk (0,2 2 ‰) pada tumbuhan

yang diberi nutrisi KNO3- (3,45 ‰) sebagai bukti pemanfaatan NO3- di akar.

Reduksi nitrat terbukti dapat menyebabkan perbedaan δ15N tanda tangan pada

bagian-bagian tanaman. Pada penelitian ini tidak dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai reduksi NO3- pada tagaste, tetapi aktivitas nitrat reduktase

tidak terdeteksi pada pucuk atau akar sampel bulan Mei (musim gugur) di Moora (M. Unkovich dan JS Pate, data tidak dipublikasikan) menggunakan tes standar in vivo (Stewart et al., 1993).

Semakin tinggi konsentrasi nitrat, semakin tinggi juga δ15N pada

komponen tumbuhan yang diberi nitrat dan seutuhnya simbiotik. Hal ini menunjukkan bahwa fraksinasi isotop N tidak mengganggu kelimpahan 15N di

alam sebagai acuan pengukuran input fiksasi N2 pada pohon tagasaste.

Penelitian di Moora juga menggunakan tumbuhan referensi yang cocok untuk memantau δ15N dari tumbuhan yang bermineral N (Pate et al., 1994).

Biomassa N pucuk tumbuhan berakar dangkal spesies gulma herba tahunan, tanaman tahunan berakar dalam, xilem getah N dari bagian bawah akar tunggang tagaste yang tidak bernodul, dan air tanah untuk memantau kemungkinan variasi δ15N dari N anorganik dari berbagai bagian profil tanah.

Kombinasi δ15N yang mirip (3-4,5 ‰) untuk semua bahan dan nilai yang

relatif rendah untuk semak tagasaste (-0.4 hingga 0,9 ‰), memungkinkan estimasi % Ndfa yang cukup akurat menggunakan teknik kelimpahan 15N

alami dan spesies referensi tahunan dan abadi tumbuhan bukan kacang-kacangan yang tersedia. Nilai B dicocokan pada seluruh tunas akhir panen dari kultur pohon tagaste, yang seluruhnya simbiotik pada pot, dengan seluruh N tunas semak tagaste, dan nilai B untuk daun pada tumbuhan yang sama-sama dikultur pada pot, untuk menilai % Ndfa dari N yang diambil dari tunas tumbuhan liar dan tumbuhan yang dikembangkan.

Protokol ini diharapkan dapat mengatasi kesalahan pada penelitian fiksasi biologis oleh pohon atau semak kacang-kacangan menggunakan teknik 15N (contohnya pada diskusi Shearer dkk., 1983; Shearer dan Kohl,

(15)

metode ini terkait dengan fraksinasi 15N dalam tumbuhan dibandingkan

dengan variasi δ15N tumbuhan referensi (Unkovich dan Pate, 2000). Namun,

alasan di atas bukanlah masalah serius dalam penelitian ini.

Perkiraan jumlah N2s pada penelitian ini sedikit konservatif, karena

analisis gagal memperhitungkan pergantian N dalam formasi musim dan penuaan nodul dan biomassa akar. Faktor ini diketahui cukup berpengaruh dalam siklus N pada semak tumbuhan kacang-kacangan seperti Leucaena leucocephala (van Kessel et al., 1994) dan herba tanaman dan rumput tumbuhan kacang-kacangan (Unkovich dan Pate, 2000)

Penelitian lain mengenai fiksasi N2 di tagasaste ada pada Ovalle et al.

(1996), yang membandingkan akumulasi biomassa, % Ndfa dan input N spesies ini pada tiga tumbuhan kacang-kacangan Chili. Produksi biomassa setelah 2 tahun penanaman terbukti jauh lebih besar pada tagasaste, yang nilai Ndfa rata-rata mencapai 86% dan fiksasi setara dengan 49 g N per pohon per tahun. Nitrogen isotop fraksinasi di tagasaste Hasil dari pohon muda yang tidak dipotong pada penelitian tersebut tidak dapat dibandingkan dengan penelitan ini yang menggunakan tumbuhan lebih tua, tetapi keduanya menunjukkan kompetensi simbiotik C. proliferus dengan kondisi lapangan. Selanjutnya, penelitian Ovalle et al. (1996) dan penelitian ini (JS Pate, pengamatan tidak diterbitkan) telah menemukan nodul di kedalaman yang cukup (di bawah 2 m) serta di akar atas tumbuh tagasaste. Karakter nodul pada nodul yang lebih dalam memungkinkan fiksasi tetap terjadi pada musim panas, dimana nodul pada akar lateral bagian atas telah mati, seperti yang telah digambarkan untuk Prosopis spp. oleh Sprent (1987).

Perbandingan nilai input tahunan N untuk tumbuhan tagaste liar dan yang dipelihara di Moora dengan pohon yang dapat memfiksasi N2 dari

(16)

hektar per tahun untuk Gliricidia sepium, 60% dan 94 kg N per hektar per tahun untuk Albizzia lebbeck, dan 39-76% dan 43-60 kg N per hektar per tahun untuk simbiosis tumbuhan bukan kacang-kacangan Casuarina equisetifolia berbasis Frankia.

Sebagian besar perkiraan di atas diperoleh dengan desain penanaman, manajemen, umur pohon, densitas, dan kondisi iklim yang berbeda dibandingkan penelitian ini, nilai 83% Ndfa dan 390 kg N per hektar per tahun untuk tagaste yang ditanam pada penelitian ini memiliki peringkat tertinggi di antara spesies. Selain itu, kinerja fiksasi N2 dari

spesies di tempat penelitian pada tahun kedua setelah pemotongan (150-170g N per pohon) yang setara dengan 587 kg N per hektar per tahun untuk jarak penanaman, merupakan yang tertinggi dari spesies di atas dan lebih tinggi dari nilai maksimal fiksasi N2 oleh tanaman kacang-kacangan tahunan dari

penelitian sebelumnya (Unkovich dan Pate, 2000). Nilai 587 kg N per hektar per tahun mendekati potensi maksimum yang dapat dicapai dari tagaste yang ditanam di Australia Barat dengan kombinasi musim dingin ringan, radiasi matahari tingkat tinggi, air tanah tidak mengandung garam yang tidak terbatas, dan curah hujan yang mendukung punck produktivitas dan kinerja simbiotik pada spesies (Lefroy et al., 2001).

Penelitian ini menjelaskan keuntungan tagasaste dalam hal input N pada biomassa pakan ternak dalam ekosistem pertanian. Ketergantungannya terbatas pada NO3- pada tanah dan air tanah, dikombinasikan dengan

kemungkinan penambahan N dari dekomposisi tagasaste, menunjukkan potensi dampak negatif dalam hal pencemaran akuifer oleh NO3-.

(17)

V. Daftar Pustaka

Danso SKA, Bowen GD, Sanginga N (1992) Biological nitrogen fixation in trees in agro-ecosystems. Plant and Soil 141, 177–196.

Domenach AM, Kurdali F, Bardin R (1989) Estimation of symbiotic dinitrogen fixation in alder forest by the method based on natural 15 N abundance. Plant and Soil 118, 51–59.

Evans RD, Bloom AJ, Sukrapanna SS, Ehleringer JR (1996) Nitrogen isotope composition of tomato (Lycopersicon esculentum Mill. cv. T-5) grown under ammonium or nitrate nutrition. Plant, Cell and Environment 19, 1317–1323.

Gault RR, Pilka A, Hebb D, Brockwell J (1994) Nodulation studies on legumes exotic to Australia: symbiotic relationships between Chamaecytisus palmensis (tagasaste) and Lotus spp. Australian Journal of Experimental Agricultural 34, 385–394.

Gebauer G, Schulze E-D (1991) Carbon and nitrogen isotope ratios in different compartments of a healthy and a declining Picea abies forest in the Fichtelgebirge, NE Bavaria. Oecologia 87, 198–207.

Handley L, Scrimgeour C (1997) Terrestrial plant ecology and in Ecological Research 27, 133–212.

Hogberg P (1997) 15 N natural abundance in soil–plant systems New Phytologist 137, 179–203.

Hogberg P (1990) 15 N natural abundance as a possible marker of the ectomycorrhizal habit of Trees in mixed African woodlands. New Phytologist 115, 483–486.

(18)

Lefroy EC, Stirzaker RJ, Pate JS (2001) The influence of tagasaste Trees (Chamaecytisus proliferus) on the water balance of an alley cropping system on deep sands in Western Australia. Australian Journal of Agricultural Research (in press)

McArthur WM (1991) ‘Reference soils of south-western Australia.’ (Department of Agriculture and Australian Society of Soil Science, WA Branch: Perth)

Ovalle C, Longeri L, Aronson J, Herrera A, Avendano J (1996) N -fixation, nodule efficiency and biomass accumulation after Two years in three Chilean legume trees and tagasaste Chamaecytisus proliferus subsp. palmensis. Plant and Soil 179, 131–140.2

Pate JS, Bell, T (1999) Application of the mimic concept to the speciesrich Banksia woodlands of the deep oligotrophic sands of Western Australia. Agroforestry Systems 45, 303–342. Pate JS, Dawson TE (1999) Assessing the performance of woody plants in uptake and utilisation of carbon, water and nutrients. Agroforestry Systems 45, 245–276.

Pate JS, Stewart GR, Unkovich MJ (1993) 15N natural abundance of plant and soil components of a Banksia woodland ecosystem in relation to nitrate utilization, life form, mycorrhizal status and N –fixing abilities of component species. Plant, Cell and Environment 16, 365–373.

Pate JS, Unkovich MJ, Armstrong EL, Sanford P (1994) Selection of reference plants for 15 N natural abundance assessment of N fixation Bay crop and pasture legumes in southwest Australia. Australian Journal Agricultural Research 45, 133–147.

(19)

Peoples MB, Faizah A, Rerkasem B, Herridge, D (1989) (Eds) ‘Methods for evaluating nitrogen fixation by nodulated legumes in the field.’ (Australian Centre for International Agricultural Research: Canberra)

Peoples MB, Palmer B, Lilley DM, Duc LM, Herridge DF (1996) Application of 15 N and xylem ureide methods for assessing N fixation of three shrub legumes periodically pruned for forage. Plant and Soil 182,125– 137.

Shearer G, Kohl DH (1986) N2 fixation in field settings: estimates based on natural 15N abundance. Australian Journal of Plant Physiology 13, 699–756.

Shearer G, Kohl DH, Virginia RA, Bryan BA, Skeeter JL, Nilsen ET, Sharifi MR, Rundel PW (1983) Estimates of N -fixation from variation in the natural abundance of 15N in Sonoran desert ecosystems. Oecologia 56, 365–373.

Sprent JI (1987) ‘The ecology of the nitrogen cycle.’ (Cambridge University Press: Cambridge, UK)

Stewart GR, Pate JS, Unkovich MJ (1993) Characteristics of inorganic nitrogen assimilation of plants in fire-prone Mediterranean-type vegetation. Plant, Cell and Environment 16, 351–363.

Unkovich MJ, Pate JS (2000) An appraisal of recent measurements of symbiotic nitrogen fixation by crop legumes. Field Crops Research, 65, 211–228.

(20)

Unkovich MJ, Pate JS, Sanford P (1997) Nitrogen fixation by annual legumes in Australian Mediterranean agriculture. Australian Journal of Agricultural Research 48, 267–293.

van Kessel C, Farrell R, Roskoski J, Keane K (1994) Recycling of the naturally-occurring

15 N in an established stand of Leucaena leucocephala. Soil Biology and Biochemistry 26, 757–762.

Velinsky D, Pennock J, Sharp J, Cifuentes L, Fogel, M (1989) Determination of the isotopic composition of ammonium-nitrogen at the natural abundance level from estuarine waters. Marine Chemistry 26, 351–361.

Gambar

Gambar 3.1.δsetiap komponen dan dihitung untuk keseluruhan tumbuhan pohon muda tagasteN daripemfiksasi N2 pada kultur pasir di rumah kaca di Universitas Australia Barat,tumbuh sepenuhnya simbiotik, 1,5 atau 10 mM nitrat dan dipanen 145 DAS.
Gambar 2. Perkiraan dari (A) dry matter kumulatif, (B) %N pada dry matter, dan(C) kumulatif total N semak yang ditumbuhkan kembali dari pohon tagaste,selama 2 tahun dari pemotongan pertama (May 1996) ketika berumur 4 tahun

Referensi

Dokumen terkait

[Invoice] [Data Konfirmasi] [Laporan Pendapatan Service Keseluruhan] [Laporan Transaksi Service] [Laporan Penjualan Sparepart] [Data Sparepart] [Biaya Penjualan Sparepart]

Kalau suatu masyarakat misalnya lebih menghargai kekayaan materiil dari pada lainnya, maka mereka yang lebih banyak mempunyai harta benda akan menempati kedudukan

Meski membaik dari triwulan sebelumnya, defisit transaksi berjalan triwulan IV-2014 tercatat lebih besar dibandingkan dengan defisit sebesar US$4,3 miliar (2,05% PDB)

bahwa berdasarkan pertimbangan sebagaimana dimaksud daJam huruf a, huruf b, huruf c, huruf d, dan huruf e, perJu menetapkan Peraturan Rektor tentang Tata Cara

Pemerintah Daerah melalui Badan Pelaksana Penyuluhan dan Katahanan Pangan akan mengembangkan pemanfatan pekarangan dengan sayuran dan tanaman obat yang telah diprogramkam

[r]

 Yield 10-years US Treasury note pada hari Kamis, 30 Agustus 2018 ditutup turun ke level 2,86% akibat inves- tor yang cenderung mencari safe haven akibat krisis di

Laporkan kepada pengawas ujian apa bila terdapat lembar soal yang kurang jelas, rusak, atau tidak lengkap.. Mintalah kertas buram kepada pengawas Tes Pendalaman