STUDI BIODIVERSITAS FUNGI MIKORIZA ARBUSKULA
PADA TUMBUHAN BAWAH DI TEGAKAN SENGON
(Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & Grimes)
(Studi Kasus di Areal Kampus IPB Darmaga, Bogor)
CECEP HIDAYAT
DEPARTEMEN SILVIKULTUR
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Studi Biodiversitas Fungi Mikoriza Arbuskula pada Tumbuhan Bawah di Tegakan Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & Grimes) (Studi Kasus di Areal Kampus IPB Darmaga, Bogor) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2013
Cecep Hidayat
ABSTRAK
CECEP HIDAYAT. Studi Biodiversitas Fungi Mikoriza Arbuskula pada Tumbuhan Bawah di Tegakan Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & Grimes). Dibimbing oleh YADI SETIADI.
Tumbuhan bawah merupakan salah satu potensi yang sangat tinggi di bidang kehutanan. Salah satu potensi yang didapatkan dari tumbuhan bawah adalah terdapatnya tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai obat. Sebagian besar tumbuhan bawah bersimbiosis dengan mikroorganisme seperti fungi mikoriza arbuskula. Penelitian ini mengkaji tentang status fungi mikoriza arbuskula pada tumbuhan bawah dan tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai obat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa genus-genus Glomus, Acaulospora dan
Gigaspora, secara berturut-turut berkolonisasi dengan 50 jenis, 37 jenis dan 14
jenis tumbuhan bawah. Di antara beragam jenis tumbuhan bawah tersebut, terdapat 25 jenis tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai tumbuhan obat yang mampu bersimbiosis dengan fungi mikoriza arbuskula dari genus Glomus,
Acaulospora dan Gigaspora.
Kata kunci: fungi mikoriza arbuskula, simbiosis, tumbuhan bawah, tumbuhan obat
ABSTRACT
CECEP HIDAYAT. Biodiversity Study of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Undergrowth of Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & Grimes) Stands. Supervised by YADI SETIADI.
Undergrowth plant is one of potencies in forestry field. One of potencies obtained from the undergrowth is the presence of undergrowth that could be used as medicine. Most of these plants are under symbiosis with microorganisms such as arbuscular mycorrhizal fungi. This study examined the status of arbuscular mycorrhizal fungi on undergrowth and the plants that has drug potency. The results showed that the genus of Glomus, Acaulospora and Gigaspora colonized with 50 species, 37 species and 14 species of undergrowth. Among these various plants, there were 25 undergrowth that had the potency of medicinal plants that were capable of having symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi of Glomus,
Acaulospora and Gigaspora types.
Keywords: arbuscular mycorrhizal fungi, medicinal plants, symbiosis, undergrowth
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Silvikultur
STUDI BIODIVERSITAS FUNGI MIKORIZA ARBUSKULA
PADA TUMBUHAN BAWAH DI TEGAKAN SENGON
(Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & Grimes)
(Studi Kasus di Areal Kampus IPB Darmaga, Bogor)
CECEP HIDAYAT
DEPARTEMEN SILVIKULTUR
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Studi Biodiversitas Fungi Mikoriza Arbuskula pada Tumbuhan Bawah di Tegakan Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & Grimes) (Studi Kasus di Areal Kampus IPB Darmaga, Bogor) Nama : Cecep Hidayat
NIM : E44080062
Disetujui oleh
Dr Ir Yadi Setiadi, MSc Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Nurheni Wijayanto, MS Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2012 sampai Maret 2013 ini ialah status fungi mikoriza arbuskula, dengan judul Studi Biodiversitas Fungi Mikoriza Arbuskula pada Tumbuhan Bawah di Tegakan Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & Grimes) (Studi Kasus di Areal Kampus IPB Darmaga, Bogor).
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Yadi Setiadi, MSc selaku pembimbing. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Ibu Nana, Bapak Ari, Mas Arif, Bu Fa’i, Ibu Susan dari Laboratorium Bioteknologi Hutan Pusat Antar Universitas IPB. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Daya Abdul Japar, Nunung Sumiati, Dadi Hermawan dan Yuliana sebagai ayah, ibu, dan kakak, atas segala doa dan kasih sayangnya. Shoimatul Maghfiroh yang banyak menolong dan memberikan motivasi kepada penulis. Ikhsan, Erik, Hendri, Hafiz, Ardy, Frans, Nanda, Hanny, dan Rian serta teman-teman silvikultur angkatan 45 lainnya. Terima kasih kepada Darma, Febri, Malik, Husen, Imam di Naga Ganteng telah banyak membantu. Seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian studi di IPB.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi pihak-pihak memerlukannya.
Bogor, Juni 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 1 Manfaat Penelitian 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Mikoriza 2 Tumbuhan Bawah 4 METODE PENELITIAN 4Waktu dan Tempat 4
Bahan 5
Alat 5
Prosedur dan Analisis Data 5
KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN 8
Letak 8
Tanah dan Topografi 8
Iklim 8
HASIL DAN PEMBAHASAN 8
Hasil 8
Pembahasan 11
SIMPULAN DAN SARAN 21
Simpulan 21
Saran 21
DAFTAR PUSTAKA 22
LAMPIRAN 24
DAFTAR TABEL
1 Hasil pengamatan fungi mikoriza arbuskula pada 50 contoh tanah dan
akar tumbuhan bawah 9
2 Persentase infeksi akar pada akar tumbuhan bawah 12 3 Faktor lingkungan yang mempengaruhi kolonisasi dan sporulasi fungi
mikoriza arbuskula 14
4 Tumbuhan bawah berpotensi sebagai obat bersimbiosis dengan
mikoriza 20
DAFTAR GAMBAR
1 Infeksi fungi mikoriza arbuskula dengan pembesaran 400x, (A)
menunjukan vesikula 10
2 Beberapa spora yang ditemukan pada tumbuhan bawah yang diamati (A), (B) dan (F) spora genus Glomus pembesaran 400x, (D) dan (E) spora genus Gigaspora pembesaran 100x dan (C) spora genus
Acaulospora pembesaran 100x 10
3 Histogram kepadatan spora pada 50 jenis tumbuhan bawah di tegakan
sengon setiap 50 gram contoh tanah 13
4 Kekayaan genus spora fungi mikoriza arbuskula yang mengkolonisasi
tumbuhan bawah di lapangan 15
5 Histogram kepadatan spora pada 50 jenis tumbuhan bawah di tegakan sengon hasil kultur spora setiap 50 gram contoh tanah 16 6 Kekayaan genus spora fungi mikoriza arbuskula yang mengkolonisasi
tumbuhan bawah pada kultur spora 18
7 Potensi tumbuhan bawah di tegakan sengon 19
DAFTAR LAMPIRAN
1 Daftar tumbuhan bawah di tegakan sengon 25
2 Peta lokasi pengambilan contoh tanah dan akar tumbuhan bawah 26
3 Potensi tumbuhan bawah 27
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hutan merupakan suatu kesatuan ekosistem berupa hamparan lahan berisi sumberdaya alam hayati yang didominasi oleh pepohonan dalam persekutuan alam lingkungannya, yang satu dengan yang lainnya tidak dapat dipisahkan. Salah satu sumberdaya alam hayati ini adalah tumbuhan bawah yang berada di bawah tegakan pohon selain permudaan pohon, tumbuhan liana dan epifit, hewan yang berada di hutan, serta mikroorganisme yang berada di tanah hutan.
Interaksi antara pohon dan sumberdaya hayati yang ada ini menunjukan suatu kesimbangan dalam membentuk hutan. Hutan yang memiliki keanekaragaman hayati baik pada hutan alam dan hutan tanaman dapat dilihat dari berbagai macam tumbuhan yang dapat hidup di bawah tegakan pohon. tumbuhan bawah ini memiliki fungsi yang sangat penting dalam pembentukan hutan baik dalam konservasi tanah dan air ataupun dalam siklus hara di areal hutan serta terdapatnya tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai tumbuhan obat. Sebagian besar tumbuhan bawah yang ada di areal hutan memiliki simbiosis mutualisme dengan mikroorganisme tanah. Bentuk simbiosis mutualisme ini dikenal dengan istilah mikoriza.
Mikoriza merupakan bentuk struktur akar yang terbentuk karena adanya simbiosis mutualisme antara cendawan atau fungi dengan sistem perakaran tumbuhan. Mikoriza digolongkan menjadi dua kelompok besar yaitu ektomikoriza dan endomikoriza. Ektomikoriza bersimbiosis dengan tumbuhan kehutanan seperti dipterocarpus, pinus, eukaliptus dan endomikoriza bersimbiosis dengan hampir semua tumbuhan.
Endomikoriza dikenal juga dengan nama fungi mikoriza arbuskula (FMA) bersimbiosis dengan tumbuhan bawah. Potensi dari adanya simbiosis antara FMA dengan tumbuhan bawah sangatlah penting. Salah satu potensi yang didapat dari simbiosis antara tanaman dengan fungi mikoriza arbuskula adalah telah terbukti bahwa fungi mikoriza arbuskula mampu meningkatkan rendemen dari suatu tumbuhan. Peningkatan rendemen ini akan bermanfaat pada tumbuhan bawah yang memiliki potensi sebagai tumbuhan obat. Tumbuhan obat ini sangat banyak dan salah satu persebarannya ada pada masyarakat tumbuhan bawah.
Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) memiliki asosiasi dengan tumbuhan bawah yang potensial di tegakan hutan, maka dari itu penelitian Studi Biodiversitas Fungi Mikoriza Arbuskula pada Tumbuhan Bawah di Tegakan Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby & Grimes) (Studi Kasus di Areal Kampus IPB Darmaga, Bogor) ini perlu dilakukan.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah 1) mengkaji status biodiversitas FMA pada tumbuhan bawah di tegakan sengon, 2) mengkaji potensi informasi sumber inokulum mikoriza yang bersimbiosis dengan tumbuhan bawah di tegakan sengon, dan 3) mengidentifikasi genus fungi mikoriza arbuskula (FMA) yang bersimbiosis dengan tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai tumbuhan obat.
2
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini ialah memperoleh informasi sumber inokulum mikoriza yang bersimbiosis dengan tumbuhan bawah di tegakan sengon. Selanjutnya mendapatkan informasi sumber inokulum mikoriza yang dapat bersimsiosis dengan tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai obat, untuk dilakukan kegiatan isolasi dan seleksi fungi mikoriza arbuskula sehingga dapat dijadikan inokulum bagi tumbuhan obat lainnya.
TINJAUAN PUSTAKA
Mikoriza
Mikoriza terdiri dari dua kata yang berasal dari bahas Yunani, yaitu myces (fungi) dan rhyza (akar). Jadi mikoriza adalah suatu bentuk simbiosis yang saling menguntungkan antara akar tumbuhan dan fungi (Brundrett et al. 1996). Menurut Setiadi (1989) dan Imas et al. (1989) mikoriza adalah suatu bentuk hubungan simbiosis mutualistik antara fungi (myces) dengan perakaran (rhiza) tumbuhan tingkat tinggi. Hubungan mutualistik tersebut yaitu fungi memberikan keuntungan kepada tumbuhan inang dan sebaliknya fungi dapat memperoleh karbohidrat dan faktor pertumbuhan lainnya dari tumbuhan inang.
Menurut Fakuara (1988) yang diperkuat oleh Setiadi (1989) dan Imas et al. (1989) berdasarkan struktur tubuhnya dan cara infeksinya mikoriza terbagi menjadi tiga kelas, yaitu ektomikoriza,endomikoriza atau lebih dikenal dengan fungi mikoriza arbuskula (FMA) dan ektendomikoriza. Berdasarkan tipe asosiasinya Brundrett et al. (1996) menjelaskan bahwa mikoriza terbagi menjadi Fungi Mikoriza Arbuskula (endomikoriza), ektomikoriza, ektendomikoriza,
orchid mycorrhizas dan ericoid mycorrhizas. Lebih lanjut Brundrett et al (1996)
menjelaskan ektomikoriza dan ektendomikoriza umumnya bersimbiosis dengan tumbuhan Gymnospermae dan Angiospermae. Endomikoriza umumnya bersimbiosis dengan sebagian besar jenis tumbuhan. Orchid mycorrhizas bersimbiosis dengan Orchidaceae. Ericoid mycorrhizas bersimbiosis dengan ordo Ericales. Fakuara (1988) menggolongkan orchid mycorrhizas dan ericoid
mycorrhizas ke dalam endomikoriza.
Fungi mikoriza arbuskula banyak terdapat pada tumbuhan Angiospermae, beberapa pada tumbuhan Gymnospermae, Pteridophyta dan Bryophyta. Fungi mikoriza arbuskula termasuk kedalam famili Endogonaceae, ordo Mucorales, kelas Zygomucetes. Struktur umum yang dimiliki oleh fungi mikoriza arbuskula terdiri dari vesikula, arbuskula, hifa dan spora (Brundrett et al. 1996; Imas et al. 1989; Setiadi 1989). Fakuara (1988) menjelaskan bahwa fungi mikoriza arbuskula memiliki struktur utama seperti vesikula, arbuskula di dalam korteks akar. Hifa interseluler dan intraseluler juga ada di dalam korteks dan infeksi di sisi akar secara langsung berhubungan dengan miselium bagian luar yang menyebar dan bercabang-cabang di dalam tanah.
3 Menurut Setiadi (1989) dan Imas et al. (1989) manfaat yang dapat diperoleh dari adanya asosiasi mikoriza yaitu peningkatan unsur hara, meningkatkan ketahanan terhadap kekeringan dan tahan terhadap serangan patogen, menurut Smith & Read (1997) tanaman pertanian yang bermikoriza mampu bertahan pada kondisi tingginya kelarutan logam-logam berat yang bersifat toksik dibandingkan dengan tanaman pertanian tanpa mikoriza. Peran fungi mikoriza arbuskula dalam menurunkan efek negatif Pb atau meningkatkan toleransi semai jabon dapat dikaitkan dengan menurunnya kadar Pb pada jaringan semai (Setyaningsih 2012). Aplikasi fungi mikoriza arbuskula menurunkan kadar Pb jaringan sebesar 15% (dari 33,8 ppm) pada akar, 17% (dari 17,9 ppm) pada batang dan 33% (dari 18,7 ppm) pada daun (Setyaningsih 2012). Selain itu menurut Salsi (2008), tumbuhan yang bermikoriza menunjukkan bahwa terjadi peningkatan bahan aktif dalam pelepah lidah buaya. Hal ini ditunjukan bahwa pemanfaatan fungi mikoriza arbuskula mampu meningkatkan kadar asam amino yang cukup tinggi pada lidah buaya. Mikoriza mampu meningkatkan penyerapan unsur hara dengan mekanisme sebagai berikut: a) terbentuknya selubung hifa yang tebal, jaring hartig dan peningkatan areal permukaan karena hipertrofi memungkinkan perakaran mengambil unsur hara lebih banyak; b) kegiatan metabolisme akar yang bermikoriza lebih tinggi; c) fungi mikoriza memiliki enzim phosphatase yang dapat membantu penyerapan posfor tak tersedia menjadi tersedia bagi tumbuhan. Menurut Sasli (2008) tumbuhan yang bermikoriza mampu meningkatkan serapan hara seperti N, P dan Mg dibanding dengan tumbuhan tidak bermikoriza. Tumbuhan yang bermikoriza lebih tahan terhadap kekeringan daripada tidak bermikoriza. Hal ini disebabkan karena hifa fungi masih mampu untuk menyerap air pada pori tanah, pada saat akar tumbuhan sudah kesulitan menembus pori-pori tanah. Selain itu, penyebaran hifa di dalam tanah sangat luas sehingga dapat mengambil air relatif lebih banyak. Mikoriza berfungsi sebagai pelindung biologi terhadap serangan infeksi patogen akar. Mekanisme perlindungannya adalah sebagai berikut: a) adanya lapisan hifa sebagai pelindung fisik terhadap masuknya patogen; b) mikoriza menggunakan hampir semua kelebihan karbohidrat dan eksudat akar lainya, sehingga tercipta lingkungan yang tidak cocok untuk petogen; c) mikoriza dapat menghasilkan antibiotik. Menurut Sasli (2008) inokulasi fungi mikoriza arbuskula pada tanaman lidah buaya efektif dalam menekan serangan penyakit busuk akar (Erwina chrysanthemi).
Infeksi fungi mikoriza arbuskula dipengaruhi oleh kepekaan inang terhadap infeksi, faktor iklim dan faktor tanah (Setiadi 1990). Fakuara (1988) mejelaskan bahwa intensitas infeksi fungi mikoriza arbuskula dipengaruhi oleh berbagai macam faktor meliputi pemupukan, nutrisi tumbuhan, pestisida, intensitas cahaya, musim, kelembaban tanah, pH, kepadatan inokulum dan tingkat kerentangan tumbuhan. Setiadi (1992) menyatakan bahwa perkembangan spora fungi mikoriza arbuskula sangat dipengaruhi oleh pH tanah, sebagai contoh proses infeksi dan proses pertumbuhan hifa terjadi pada tumbuhan Caprosoma robusta yang diinokulasikan dengan Glomus mossea pada pH 5,6-7,0. pH optimum Glomus sp. antara 5,5-9,5 dan Gigaspora sp. berkisar antara 4-6 (Gunawan 1993). Menurut Hepper (1983) diacu dalam Setiawan (2011) Glomus mossae dan Glomus
caledum terhambat perkecambahannya pada konsentrasi P yang tinggi, walaupun
berkecambah namun mengalami kerusakan dan pertumbuhan saluran kecambah terhambat. Menurut Fakuara (1988) besarnya intensitas cahaya berimplikasi pada
4
banyak sedikitnya pembentukan fungi mikoriza arbuskula karena cahaya matahari berperan dalam pembentukan karbohidrat melalui asimilasi karbon yang selanjutnya fungi mikoriza arbuskula akan menggunakan karbon tersebut sebagai sumber energi bagi pertumbuhannya. Suhu tanah yang tinggi umumnya dapat meningkatkan kolonisasi dan sporulasi. Kolonisasi miselium pada permukaan akar paling baik pada rentang suhu 28-34 oC. Perkecambahaan spora Gigaspora sp. berkembang baik pada terperatur 34 oC, sedangkan Glomus sp. pada suhu 20 o
C (Setiadi, 1990).
Tumbuhan Bawah
Salah satu komponen dalam masyarakat tumbuh-tumbuhan adalah adanya tumbuhan bawah. Tumbuhan bawah terdapat pada berbagai komunitas hutan, baik hutan heterogen maupun hutan homogen, hutan alam maupun hutan tanaman yang merupakan jenis-jenis yang termasuk tumbuhan liar. Tumbuhan bawah ini hidup dan berkembang biak secara alami dan selalu menjadi bagian dari komponen komunitas ekosistem hutan tersebut (Hardjosentono 1976). Menurut Soerianegara dan Indrawan (2008) tumbuhan bawah adalah suatu jenis vegetasi dasar yang terdapat di bawah tegakan hutan kecuali permudaan pohon hutan, yang meliputi rerumputan dan vegetasi semak belukar.
Tumbuhan bawah ini memiliki potensi yang sangat besar dalam kehidupan. Salah satu potensi yang dapat diperoleh dari tumbuhan bawah adalah potensi keberadaan tumbuhan obat. Tumbuhan obat adalah semua tumbuhan yang lebih unggul karena memiliki unsur obat-obatan yaitu efek yang berhubungan dengan kesehatan atau yang telah terbukti bermanfaat sebagai obat atau yang mengandung unsur yang dapat digunakan sebagai obat (Zuhud 1999). Potensi tumbuhan obat di Indonesia menurut Heyne (1987) terdapat 1040 jenis tumbuhan obat dan jamu, sedangkan menurut Suhirman (1990) di Indonesia terdapat sekitar 400 jenis tumbuhan obat yang dipergunakan sebagai bahan mentah dalam pembuatan obat modern. Sebagian besar tumbuhan obat ini merupakan masyarakat tumbuhan bawah.
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2012 sampai dengan Maret 2013. Pengambilan contoh tanah dan akar tumbuhan bawah dilakukan di tegakan sengon di areal kampus IPB Darmaga. Analisis contoh tanah dan akar tumbuhan dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Hutan dan Lingkungan, Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi (PPSHB) IPB. Kultur spora dilakukan di rumah kaca Silvikultur Departemen Silvikultur Fakultas Kehutanan IPB.
5
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah dan akar dari tumbuhan bawah pada tegakan sengon di areal kampus IPB Darmaga, benih
Pueraria javanica, pupuk Hiponex-red, zeolit, SunclinTM, larutan glukosa 60 %, KOH 10%, HCL 2%, larutan Trypan Blue 0,05%, melzer’s reagent dan aquades. Data identifikasi tumbuhan bawah pada tegakan sengon yang mengacu kepada Dahlan (2011) seperti dapat dilihat pada Lampiran 1.
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas alat untuk: 1) pengambilan contoh tanah dan akar tumbuhan bawah yang terdiri dari sekop, cangkul kecil, kantong plastik, spidol permanen, kertas label, dan 2) pengamatan fungi mikoriza arbuskula di laboratorium seperti saringan spora (saringan bertingkat dua dengan ukuran 715 µm, dan 45 µm), sentrifuse, pipet plastik, pinset spora, mikroskop, kaca preparat, cover glass, cawan petri, tabung film, pipet, timbangan analitik, gunting akar, sprayer dan pot plastik ukuran 200 ml.
Prosedur dan Analisis Data
Pengambilan Contoh Tanah dan Akar
Pengambilan contoh tanah dan akar tumbuhan bawah dilakukan sesuai dengan jumlah tumbuhan bawah yang telah teridentifikasi oleh Dahlan (2011) yaitu berjumlah 50 jenis tumbuhan bawah seperti yang dapat dilihat pada Lampiran 1. Pengambilan contoh tanah di lapangan dilakukan dengan cara komposit sebanyak 500 gram untuk setiap contoh jenis tumbuhan bawah. Contoh tanah yang diambil adalah tanah yang berada di sekitar akar atau daerah rhizosfer. Sedangkan untuk pengambilan contoh akar, diambil akar serabut dari masing-masing tumbuhan bawah. Kemudian setiap contoh tanah dan akar yang diambil dimasukkan ke dalam plastik dan diberikan label sesuai dengan jenis tumbuhan bawah dan lokasi pengambilan contoh tanah dan akar serta tanggal pengambilan contoh tanah dan akar.
Pengamatan Infeksi Akar
Untuk melihat infeksi akar, perlu dilakukan pewarnaan akar. Pewarnaan akar dilakukan dengan metode Phillips dan Hyman (1970) yang dimodifikasi. Tahapan pewarnaan tersebut adalah sebagai berikut: 1) Contoh akar dari lapangan dipotong dan diambil akar serabut pada bagian samping kiri dan samping kanan dari batang tumbuhan bawah, 2) Pada saat di laboratorium, akar yang akan diamati dicuci dengan air mengalir hingga kotoran dan tanah yang menempel hilang, 3) Akar direndam dalam larutan KOH 10% sampai akar berwarna putih atau kuning bening, hal ini dilakukan agar proses pewarnaan dapat optimal (tidak gelap) dan akar dapat diamati di bawah mikroskop, 4) Akar dibilas dengan aquades agar larutan KOH tercuci, 5) Akar direndam dalam larutan HCl 2% selama ± 24 jam. Hal ini dilakukan agar proses pewarnaan yang akan dilakukan
6
dapat terjadi dengan sempurna (berwarna biru), dimana larutan pewarna (stainning) akan menempel dengan baik pada pH normal (akar akan berwarna kemerahan apabila pH terlalu tinggi). Setelah direndam dalam larutan KOH (basa), pH akan menjadi normal bila direndam dalam larutan HCl (asam), 6) Akar dibilas dengan aquades agar HCl-nya hilang, dan 7) Akar direndam dengan larutan
stanning Trypan Blue 0,05% sampai akar berwarna biru.
Setelah akar tumbuhan diberi pewarna, maka contoh akar dapat diamati. Pengamatan akar dilakukan dengan memotong akar sepanjang 1 cm, kemudian akar ditata di atas preparat dan ditutup dengan cover glass, jumlah akar tiap preparat sebanyak 10 potong. Setelah preparat siap, maka langsung diamati di bawah mikroskop. Infeksi akar dapat dilihat dengan adanya vesikula, arbuskula maupun hifa yang menginfeksi akar.
Ekstraksi dan Identifikasi Spora
Ekstraksi spora dilakukan dengan tujuan untuk memisahkan spora dari contoh tanah sehingga identifikasi spora fungi mikoriza arbuskula dan jumlahnya dapat diketahui. Teknik yang digunakan yaitu teknik tuang-saring dari Pacioni (1992). Prosedur kerja teknik tuang-saring Pacioni (1992) pertama adalah contoh tanah sebanyak 50 gram dicampur dengan 400 sampai dengan 500 mL air diaduk sampai butiran-butiran tanahnya hancur. Selanjutnya disaring dalam satu set saringan dengan ukuran 715 µm dan 45 µm, secara beraturan dari atas ke bawah. Saringan bagian atas disemprot dengan air kran untuk memudahkan bahan saringan lolos. Kemudian saringan paling atas dilepas dan pada saringan kedua tersisa sejumlah tanah yang tertinggal pada saringan terbawah dipindahkan ke dalam tabung sentrifuse.
Setelah mendapatkan hasil saringan tanah selanjutnya dimasukkan ke dalam tabung sentrifuge, langkah selanjutnya adalah tabung tersebut di sentrifuge dengan teknik setrifugasi dari Brundrett et al. (1996). Hasil saringan dalam
sentriguse ditambahkan glukosa 60% sampai 2/3 isi tabung. Tabung sentrifuse
ditutup rapat dan disentrifuse dengan kecepatan 2500 rpm selama 5 menit. Selanjutnya cairan yang bening diambil dan dituang ke dalam saringan yang berukur 45 µm, lalu dicuci dengan air mengalir untuk menghilangkan gulanya. Setelah dicuci, spora dipindahkan ke dalam petridish dan dihitung jumlahnya atau diidentifikasi. Identifikasi menggunakan metode Schenk dan Perez (1990) dan INVAM (2013a), spora diidentifikasi dengan pengamatan morfologi spora dan preparat slide spora yang diwarnai dengan pewarnaan melzer’s reagent. Berdasarkan keberadaan struktur spora, spora ditentukan berdasarkan genusnya.
Kultur Spora
Pengamatan contoh tanah cecara langsung memungkinkan spora tidak teramati, hal ini karena mikoriza masih dalam bentuk miselia dan belum menghasilkan spora. Kultur spora atau penangkaran spora dilakukan untuk mengembangbiakan spora dari contoh tanah yang telah diambil, sehingga dapat diketahui keseluruhan jenis spora. Teknik kultur spora yang digunakan mengikuti metode Brundrett et al. (1996) dan INVAM (2013b) dengan metode kultur pot terbuka yang dimodifikasi yaitu dengan mengunakan tumbuhan inang Pueraria
7 Pertama adalah persiapan media. Media yang dipakai perlu dicuci bersih dan bebas dari partikel-partikel tanah. Pada penelitian ini digunakan media zeolit. Kultur spora dilakukan pada pot ukuran 200 mL diisi dengan zeolit hingga setengah volume pot, kamudian diisi dengan contoh tanah sebanyak 50 gram dan terakhir ditutup kembali dengan zeolit, sehingga media akan tersusun atas zeolit-contoh tanah-zeolit.
Kedua adalah pemilihan tumbuhan inang. Tumbuhan inang yang digunakan untuk penelitian ini adalah Pueraria javanica. Sebelum benih disemai, terlebih dahulu disterilkan dengan direndam dalam laruran chlorox (SunclinTM) 5% selama 5 sampai dengan 10 menit dengan tujuan sterilisasi permukaan, kemudian benih dibilas sampai baunya hilang. Selain itu benih direndam dengan air hangat selama 24 jam untuk mematahkan dormansi benih. Kemudian benih disemai dalam bak kecambah sampai muncul dua helai daun, setelah itu semai ditanam pada media yang telah disiapkan.
Ketiga adalah pemeliharaan. Pemeliharaan yang dilakukan adalah penyiraman sebanyak 20 mL setiap dua kali sehari di pagi dan sore hari. Selain itu juga, dilakukan pemupukan setiap dua kali dalam seminggu menggunakan pupuk
Hyponex-red (dosis 1 gram dilarutkan dengan 1 liter air) sebanyak 20 mL per pot.
Keempat adalah pengeringan dan pemanenan hasil kultur spora. Menurut INVAM (2013b), kultur paling tidak berumur 4 bulan untuk dapat dipanen. Pada saat kultur berumur 3,5 bulan, penyiraman dan pemupukan dihentikan dan tumbuhan dibiarkan mengering perlahan. Setelah kultur berumur 4 bulan dilakukan pemanenan dengan cara memotong batang tumbuhan inang. Hasil dari kultur spora berupa inokulum spora yang akan diproses lebih lanjut yaitu ekstraksi dan identifikasi spora.
Kelima adalah ekstraksi dan identifikasi spora dari hasil penangkaran (kultur spora). Ekstraksi dan identifikasi spora menggunakan teknik yang sama dengan ekstraksi dan identifikasi spora langsung dari contoh tanah, namun pada spora hasil kultur spora tidak perlu digunakan teknik sentrifugasi.
Perhitungan Infeksi Akar
Perhitungan infeksi akar digunakan rumus Giovannety dan Mosse (1980) sebagai berikut:
( ) ∑
∑
Perhitungan Spora
Perhitungan spora dilakukan untuk mengetahui kepadatan spora. Kepadatan spora setiap 50 gram tanah dihitung dengan rumus:
8
KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN
Letak
Penelitian ini dilakukan di tegakan sengon (Falcataria mollucana (Miq.) Barneby & Grimes) yang berada di sebelah barat Gedung Rektorat IPB, Darmaga Bogor. Tegakan sengon ini memiliki luasan sekitar 0,45 Ha.
Tanah dan Topografi
Menurut peta tinjau Provinsi Jawa Barat, tanah di areal kampus IPB Darmaga termasuk kedalam jenis tanah latosol kemerah-merahan, dengan kedalam efektif 90 cm dan bertekstur sedang dan memiliki pH pada rentang 3 sampai dengan 4. Ketinggian dari permukaan laut berkisar antara 145 sampai dengan 244 mdpl dan umumnya terdiri dari lahan datar sampai bergelombang dan lereng pada daerah yang berbatasan dengan sungai.
Iklim
Berdasarkan klasifikasi iklim Schmidt-Ferguson, tipe hujan di areal kampus IPB Darmaga adalah tipe hujan A. Curah hujan rata-rata per tahun sebesar 3.522 mm dan hari hujan 187 dengan kelembaban nisbi rata-rata per tahun 88,33%. Temperatur maksimum rata-rata sebesar 30,10oC dan temperatur minimum rata-rata sebesar 20,10oC. Rentang suhu rata-rata yang terjadi pada tahun 2012 berdasarkan statsiun klimatologi Darmaga adalah 25,1 sampai dengan 26,3oC.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Hasil penelitian dilakukan pengamatan dan identifikasi fungi mikoriza arbuskula terhadap 50 jenis tumbuhan bawah di tegakan sengon yang mengacu kepada Dahlan (2011). Hasil identifikasi fungi mikoriza arbuskula pada contoh tanah dan akar tumbuhan bawah seperti dapat dilihat pada Tabel 1. Berdasarkan data pada Tabel 1. lima tumbuhan bawah memiliki tingkat infeksi akar yang tinggi. Tujuh belas tumbuhan bawah memiliki tingkat persen infeksi akar sedang. Dua puluh delapan tumbuhan bawah memiliki tingkat infeksi akar bermikoriza yang rendah. Lantana camara memiliki tingkat kepadatan spora yang tinggi dan sebanyak 8 tumbuhan bawah memiliki tingkat kepadatan spora yang sedang di lapangan serta sebanyak 41 tumbuhan bawah memiliki tingkat kepadatan spora yang rendah di lapangan. Sepuluh tumbuhan bawah memiliki kekayaan genus spora 3 genus dan sebanyak 41 tumbuhan bawah memiliki kekayaan genus spora 2 genus serta sebanyak 6 tumbuhan bawah memiliki kekayaan genus spora 1 genus.
9 Tabel 1 Hasil pengamatan fungi mikoriza arbuskula pada 50 contoh tanah dan
akar tumbuhan bawah
No. Jenis Persen Infeksi Akar Kepadatan Spora Lapang Kolonisasi spora
1. Ageratum conyzoides Linn. ** ** **
2. Alternanthera brasiliana (l.) Kuntze ** *** ***
3. Amaranthus spinosus L. * ** ***
4. Axonophus compressus (SW.) P. Beauv. * *** **
5. Arachis pintoi Krapov, & W. C. Greg *** ** **
6. Arcypteris irregularis (C. Presl) Ching. *** *** ***
7. Aspidium sp. * ** **
8. Asytasia gangetica (L.) T. Andres. * ** *
9. Borreria alata D. C. L. * ** **
10. Caladium bicolor (W. Ait.) Vent. * ** **
11. Centrosema pubescens Benth. * * **
12. Cetotheca lappacea (L.) Desv. * ** **
13. Chromolaena odorata (L.) R. M. Kong & H. Rob. ** *** **
14. Clidemia hirta (L.) D. Don. * * *
15. Colocasia esculenta L. Schott. * *** ***
16. Commelina nudiflora L. * * **
17. Costus speciosus (Koenig) J. E. Smith. * ** *
18. Curculigo villosa Wall. * ** **
19. Cyathula prostrata (L.) Blume ** * *
20. Cyperus rotundus L. *** ** **
21. Cyrtococcum trigonum (Ret.) A. Camus. ** ** **
22. Dryopteris setigera (Blume) Kuntze. * * *
23. Ficus grossularioides Burm. F. * ** **
24. Ficus hirta Vahl. * ** **
25. Ficus septica Burm. F. * ** **
26. Hemigraphis brunelloides (Lam.) Bremek. * ** ***
27. Ishaemun timorense Kunth. * ** **
28. Lantana camara Linn. *** *** ***
29. Lapistemon binectarifer Kuntze. ** * ***
30. Leea indica (Burn. F.) Merr. ** ** **
31. Macaranga triloba (Thumb.) M. A. ** ** **
32. Melastoma affine D. Don. ** ** **
33. Mimosa pudica Duchass & Walp. * ** **
34. Nephrolepis bisserata (Sw.) Schott. * ** **
35. Oplimenus compositus (L.) Beauv. * ** **
36. Ottochloa nodosa (Kunth) Dandy. ** ** ***
37. Panicum caudiglume Hack. * * **
38. Paspalum conjugatum P. J. Bergius. *** ** **
39. Peperomia pellucida (L.) H. B. K. * ** **
40. Piper nigrescens Blume. ** ** **
41. Poulzolzia zeylanica (L.) Benn. & R. Br. * ** **
42. Pteria ensiformis Burn. F. * * **
43. Sawit-sawitan ** ** *
44. Scleria levis Retz. ** ** **
45. Solanum jamaicense Mill. ** *** ***
46. Stachytarpheta jamaicensis (L.) Vahl. ** ** **
47. Stephania japonica (Thumb.) Meirs. * ** **
48. Tetracera scandens (L.) Merr. ** * **
49. Urena lobata L. ** ** ***
50. Wedelia trilobata (L.) Hitchc. * * **
***: banyak (infeksi akar: >50%; kepadatan spora: > 14/50gram ; kolonisasi: 3 genus) , ** : sedang (infeksi akar: 40%-50% ; kepadatan spora: 8/50gram - 14/50gram ; kolonisasi: 2 genus), *: sedikit ((infeksi akar: <40%; kepadatan spora: < 8/50gram ; kolonisasi: 1 genus).
10
Pengamatan infeksi akar dapat menunjukan adanya struktur umun dari fungi mikoriza arbuskula. Hasil dari pengamatan infeksi akar pada tumbuhan bawah dapat dilhat pada Gambar 1.
Gambar 1 Infeksi fungi mikoriza arbuskula dengan pembesaran 400x, (A) menunjukan vesikula
Gambar 1 menerangkan bahwa terdapat ciri-ciri yang dapat diamati dalam organel sel akar tumbuhan bawah sebagai bentuk dari adanya infeksi fungi mikoriza arbuskula. Beberapa struktur fungi mikoriza arbuskula yang dapat diamati adalah vesikula, arbuskula dan hifa (hifa intraseluller). Gambar 1 menunjukan adanya struktur fungi mikoriza yang dapat diamati yaitu vesikula. Vesikula pada gambar 1 ditunjukan dengan kode huruf A.
Pengamatan spora dan identifikasi spora fungi mikoriza arbuskula dapat diamati dengan melihat ciri-ciri dari setiap genus spora fungi mikoriza arbuskula. Hasil dari pengamatan spora dan identifikasi spora yang mengkolonisasi tumbuhan bawah dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Beberapa spora yang ditemukan pada tumbuhan bawah yang diamati (A), (B) dan (F) spora genus Glomus pembesaran 400x, (D) dan (E) spora genus Gigaspora pembesaran 100x dan (C) spora genus
Acaulospora pembesaran 100x
A A
A B C
D E F
11 Gambar 2 menerangkan bahwa terdapat tiga jenis spora yang dapat diamati yaitu spora Glomus, Gigaspora dan Acaulospora. Genus Glomus dapat diamati dengan ciri sebagai berikut yaitu memiliki dinding sel lapisan dalam yang menyatu dengn hifa. Genus Gigaspora dapat diamati dengan adanya bulbous
suspensor yang ditunjukan dengan kode huruf G pada Gambar 2. Genus
Acaulospora dapat diamati dengan adanya perubahan warna yang diakibatkan oleh reaksi antara larutan melzer reagent dengan spora Acoulospora.
Pembahasan Infeksi Akar
Akar yang diamati untuk melihat persentase infeksi akar berjumlah 50 akar tumbuhan bawah yang terdiri dari 50 preparat. Setiap preparat terdapat 10 potongan akar dengan panjang setiap akar 1 cm. Perhitungan persentase infeksi akar yang diamati disajikan pada Tabel 2. Berdasarkan data dari Tabel 2, tingkat infeksi akar yang paling tinggi terdapat pada tumbuhan bawah A. pintoi, A.
irregularis, C. rotundus, P. conjugatum dan L. Camara dengan persentase akar
lebih dari 50%. Tingkat infeksi akar yang sedang terdapat pada tumbuhan bawah
A. conyzoides, C. trigonum, L. binectarifer, M. triloba, O. nodosa, sawit-sawitan, S. jamaicense, S. jamaicensis, T. scadens, A. brasiliana, C. odorata, C. prostrata, L. indica, M. affine, P. nigrescens, S. levis, U. lobata dengan rentang infeksi akar
40 – 50%. Tingkat infeksi akar yang rendah terdapat pada tumbuhan A. gengatica,
C. hirta, C. speciosus, C. villosa, F. grossularioides, F. hirta, F. septica, N. bisserata, P. zeylanica, P. ensiformis, A. spinesus, Aspidium sp, B. alata, C. bicolor, C. esculenta, C. nudiflora, I. timorense, O. compositus, P. pellucida, S. japonica, A. compressus, C. pubescens, C. lappacea, D. setigera, H. brunelloides, M. pudica, P. caudiglume dan W. triloba dengan rentang infeksi akar kurang dari
40%.
Infeksi akar menunjukkan bahwa adanya simbiosis antara fungi mikoriza arbuskula dengan tumbuhan bawah. Tingkat infesi akar tertnggi terdapat pada tumbuhan A. pintoi, A. irregularis, C. rotundus, P. conjugatum dan L. Camara. Kelima tumbuhan bawah ini menunjukkan bahwa tanaman tersebut peka terhadap kolonisasi dari fungi mikoriza arbuskula. Tumbuhan yang peka terhadap kolonisasi fungi mikoriza arbuskula dapat dijadikan indikator tumbuhan yang mampu berasosiasi dengan fungi mikoriza arbuskula di suatu tempat. Selain itu, tumbuhan tersebut juga dapat dijadikan sebagai tumbuhan remedian di lokasi reklamasi yang mampu mengaktifkan mikroorganisme lokal.
12
Tabel 2 Persentase infeksi akar pada akar tumbuhan bawah
No. Jenis Persentase Infeksi
Akar
1. Ageratum conyzoides Linn. 50
2. Alternanthera brasiliana (l.) Kuntze 40
3. Amaranthus spinosus L. 20
4. Axonophus compressus (SW.) P. Beauv. 10
5. Arachis pintoi Krapov, & W. C. Greg 80
6. Arcypteris irregularis (C. Presl) Ching. 60
7. Aspidium sp. 20
8. Asytasia gangetica (L.) T. Andres. 30
9. Borreria alata D. C. L. 20
10. Caladium bicolor (W. Ait.) Vent. 20
11. Centrosema pubescens Benth. 10
12. Cetotheca lappacea (L.) Desv. 10
13. Chromolaena odorata (L.) R. M. Kong & H. Rob. 40
14. Clidemia hirta (L.) D. Don. 30
15. Colocasia esculenta L. Schott. 20
16. Commelina nudiflora L. 20
17. Costus speciosus (Koenig) J. E. Smith. 30
18. Curculigo villosa Wall. 30
19. Cyathula prostrata (L.) Blume 40
20. Cyperus rotundus L. 60
21. Cyrtococcum trigonum (Ret.) A. Camus. 50
22. Dryopteris setigera (Blume) Kuntze. 10
23. Ficus grossularioides Burm. F. 30
24. Ficus hirta Vahl. 30
25. Ficus septica Burm. F. 30
26. Hemigraphis brunelloides (Lam.) Bremek. 10
27. Ishaemun timorense Kunth. 20
28. Lantana camara Linn. 70
29. Lapistemon binectarifer Kuntze. 50
30. Leea indica (Burn. F.) Merr. 40
31. Macaranga triloba (Thumb.) M. A. 50
32. Melastoma affine D. Don. 40
33. Mimosa pudica Duchass & Walp. 10
34. Nephrolepis bisserata (Sw.) Schott. 30
35. Oplimenus compositus (L.) Beauv. 20
36. Ottochloa nodosa (Kunth) Dandy. 50
37. Panicum caudiglume Hack. 10
38. Paspalum conjugatum P. J. Bergius. 60
39. Peperomia pellucida (L.) H. B. K. 20
40. Piper nigrescens Blume. 40
41. Poulzolzia zeylanica (L.) Benn. & R. Br. 30
42. Pteria ensiformis Burn. F. 30
43. Sawit-sawitan 40
44. Scleria levis Retz. 40
45. Solanum jamaicense Mill. 50
46. Stachytarpheta jamaicensis (L.) Vahl. 50
47. Stephania japonica (Thumb.) Meirs. 20
48. Tetracera scandens (L.) Merr. 50
49. Urena lobata L. 40
50. Wedelia trilobata (L.) Hitchc. 10
Status Spora Fungi Mikoriza Arbuskula
Hasil pengamatan status spora pada tumbuhan bawah di tegakan sengon di areal kampus IPB Darmaga Bogor meliputi kepadatan spora dan kekayaan spora.
13 Kepadatan spora merupakan jumlah spora yang dijumpai pada saat pengamatan untuk setiap 50 gram tanah yang diamati. Pengamatan kepadatan spora dilakukan terhadap 50 jenis tumbuhan bawah dengan melakukan dua kali pengulangan pada setiap contoh tanah dari tumbuhan bawah. Kepadatan spora setiap tumbuhan bawah merupakan rataan dari dua kali ulangan pengamatan yang dilakukan. Kepadatan spora setiap jenis tumbuhan bawah disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 Histogram kepadatan spora pada 50 jenis tumbuhan bawah di tegakan sengon setiap 50 gram contoh tanah
Berdasarkan data pada Gambar 3, tumbuhan bawah yang diamati memiliki kepadatan spora yang beragam dari kepadatan yang tinggi sampai rendah. Jenis tumbuhan bawah seperti L. camara memiliki kepadatan spora yang tinggi di lapang dengan rentang kepadatan lebih dari 14 spora/50 gram tanah. Jenis tumbuhan bawah seperti A. brasiliana, A. compressus, A. irregularis, C. odorata,
C. esculenta, I. timorense, N. bisserata dan S. jamaicense memiliki kepadatan
spora yang sedang di lapang dengan rentang kepadatan spora 8-14 spora/50 gram tanah. Beberapa tumbuhan bawah seperti A. conyzoides, A. spinesus, A. pintoi,
Aspidium sp, A. gengatica, B. alata, C. bicolor, C. pubescens, C. lappacea, C. hirta, C. nudiflora, C. speciosus, C. villosa, C. prostrata, C. rotundus, C. trigonum, D. satigera, F. grossularioides, F. hirta, F. septica, H. brunelloides, L. binectarifer, L. indica, M. triloba, M. affine, M. pudica, O. compositus, O. nodosa, P. pellucida, P. conjugatum, P. pellucida, P. nigrescens, P. zeylanica, P. ensiformis, sawit-sawitan, S. levis, S. jamaicensis, S. japonica, T. scadens, U. lobata dan W. triloba memiliki kepadatan spora rendah dengan rentang kepadatan
spora kurang dari 8 spora/50 gram tanah.
Berdasarkan data pada gambar 3, terdapat perbedaan kepadatan spora setiap jenis tumbuhan bawah yang diamati. Perbedaan kepadatan spora yang diamati ini dapat dipengaruhi oleh pertumbuhan fungi mikoriza arbuskula di lapangan. Beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan fungi mikoriza arbuskula
4 11 6 10 5 12 3 2 6 1 3 9 1 9 1 3 4 2 3 6 1 5 5 2 5 7 19 2 5 5 3 7 3 2 1 2 3 6 6 2 4 3 10 5 4 2 6 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 A g er a tu m c o n yz o id es A lt er n a n th er a b ra si li a n a A m a ra n th u s sp in es u s A xo n o p h u s co m p re ss u s A ra ch is p in to i A rc yp te ri s ir re g u la ri s A sp id iu m s p A sy ta si a g en g a ti ca B o rr er ia a la ta Ca la d iu m b ic o lo r Ce n tr o se m a p u b es ce n s Ce to th ec a l a p p a ce a Ch ro m o la en a o d o ra ta Cl id em ia h ir ta Co lo ca si a e sc u le n ta Co m m el ia n u d if lo ra Co st u s sp ec io su s C u rc u li g o v il lo sa Cy a th u la p ro st ra ta C yp er u s ro tu n d u s Cy rt o co cc u m t ri g o n u m D ry o p te ri s se ti g er a F ic u s g ro ss u la ri o id es . F ic u s h ir ta F ic u s se p ti ca H em ig ra p h is b ru n el lo id es Is ch a e m u n t im o re n se L a n ta n a c a m a ra L a p is te m o n b in ec ta ri fe r L e ea i n d ic a M a ca ra n g a t ri lo b a M el a st o m a a ff in e M im o sa p u d ic a Ne p h ro le p is b is se ra ta O p li sm en u s co m p o si tu s O tt o c h lo a n o d o sa P a n ic u m c a u d ig lu m e P a sp a lu m c o n ju g a tu m P ep er o m ia p el lu ci d a P ip e r n ig re sc en s P o u lz o lz ia z ey la n ic a P te ri a e n si fo rm is sa wi t-s a wi ta n S cl er ia l ev is S o la n u m j a m a ic en se S ta ch yt a rp h et a j a m a ic en si s S te p h a n ia j a p o n ic a T e tr a c er a s ca n d en s U re n a l o b o ta W ed e li a t ri lo b a k epa da ta n spora pe r 50 g ra m t ana h
14
antara lain disebabkan oleh faktor dari dalam dan luar. Faktor dari dalam adalah faktor kepekaan tumbuhan inang terhadap infeksi fungi mikoriza arbuskula. Faktor dari luar meliputi faktor iklim dan faktor tanah. Hal ini diperkuat oleh Setiadi (1990) diacu dalam Setiawan (2011) faktor yang mempengaruhi kolonisasi dan sporulasi adalah faktor kepekaan tumbuhan inang, faktor iklim dan faktor tanah. Berikut disajikan pula beberapa faktor lingkungan yang mempengaruhi kolonisasi dan sporulasi fungi mikoriza arbuskula dalam Tabel 3. Tabel 3 Faktor lingkungan yang mempengaruhi kolonisasi dan sporulasi fungi
mikoriza arbuskula
No. Faktor lingkungan Kondisi lingkungan penelitian
Toleransi FMA untuk kolonisasi dan sporulasi
1. Kemasaman tanah
(pH)
3 sampai dengan 4 Glomus sp. 5,5-9,5
Gigaspora sp. 4-6
2. Kandungan unsur hara - Kolonisasi dan sporulasi
terhambat pada konsentrasi P tinggi
3. Cahaya - Tinggi
4. Suhu 25,1 sampai dengan 26,3oC 28 sampai dengan 34 oC
Menurut Setiadi et al. (1992), faktor yang mempengaruhi kolonisasi dan sporalisasi fungi mikoriza arbuskula adalah sebagai berikut. Faktor pertama yang mempengaruhi kolonisasi fungi mikoriza arbuskula adalah pH, dimana fungi mikoriza arbuskula tumbuh pada kisaran pH yang luas. Dalam hal ini, fungi mikoriza arbuskula memiliki perbedaan adaptasi terhadap pH tanah di lokasi penelitian dengan pH optimum fungi mikoriza arbuskula berkembang. Faktor kedua yaitu kandungan hara tanah, keberadaan nitrogen ataupun fospor akan membuat tumbuhan lebih peka terhadap kolonisasi fungi mikoriza arbuskula dan derajat kolonisasi fungi mikoriza arbuskula terbesar terjadi pada tanah-tanah yang mempunyai kesuburan yang rendah. Faktor ketiga yang mempengaruhi kolonisasi fungi mikoriza arbuskula adalah cahaya, meningkatnya kolonisasi fungi mikoriza arbuskula adalah akibat dari meningkatnya senyawa-senyawa eksudat untuk memaksimumkan fotosintesis dengan cahaya, pengaruh lama penyinaran yang lebih lama dapat meningkatkan kolonisasi fungi mikoriza arbuskula yang lebih besar daripada intesitas cahaya. Faktor keempat adalah suhu, fungi mikoriza arbuskula memiliki rentang suhu kolonisasi kisaran 28o sampai dengan 34oC dan suhu yang relatif tinggi akan meningkatkan aktifitas fungi mikoriza arbuskula.
Kekayaan spora merupakan kekayaan jenis spora pada lokasi pengamatan yang merupakan hasil dari indentifikasi spora sampai tingkat genus. Genus spora fungi mikoriza arbuskula yang ditemukan pada tumbuhan bawah di tegakan sengon adalah genus Glomus, Acaulospora dan Gigaspora. Kekayaan spora pada tumbuhan bawah ini dapat dilihat pada Gambar 4.
15
Gambar 4 Kekayaan genus spora fungi mikoriza arbuskula yang mengkolonisasi tumbuhan bawah di lapangan
Berdasarkan data pada Gambar 4, genus Glomus memiliki kolonisasi terhadap tumbuhan bawah yang tinggi, hampir setiap tumbuhan bawah yang diamati ditemukan genus spora Glomus. Genus spora Glomus ditemukan pada 49 tumbuhan bawah yang terdiri dari Lantana camara, A. brasiliana, A. compressus,
A. irregularis, C. odorata, C. esculenta, I. timorense, N. bisserata, S. jamaicense, A. conyzoides, A. spinesus, A. pintoi, Aspidium sp, A. gengatica, B. alata, C. bicolor, C. lappacea, C. hirta, C.nudiflora, C. speciosus, C. villosa, C. prostrata, C. rotundus, C.trigonum, D. satigera, F. grossularioides, F. hirta, F. septica, H. brunelloides, L. binectarifer, L.indica, M. triloba, M. affine, M. pudica, O. compositus, O.nodosa, P. pellucida, P. conjugatum, P. pellucida, P. nigrescens, P. zeylanica, P. ensiformis, S. levis, S. jamaicensis, S. japonica, T. scadens, U. lobata dan W. triloba. Genus Acaulospora memiliki kolonisasi terhadap
tumbuhan bawah sebanyak 35 tumbuhan bawah yaitu A. conyzoides, A.
barasiliana, A. spinesus, A. compressus, A. irregularis, Apsidium sp, B. alata, C. lappacea, C. odorata, C. esculenta, C. villosa, C. rotundus, C. trigonum, F. grossularioides, F. septica, H. brunelloides, I. timorense, L. camara, L. binectarifer, L. indica, M. affine, M. pudica, N.bisserata, O. compositus, O. nodosa, P. conjugatum, P. pellucida, P. nigrescens, P. zeylanica, S. jamaicense, S. jamaicensis, S. japonica, T. scandens, U. lobata dan W. triloba. Genus Gigaspora mengkolonisasi tumbuhan bawah dengan jumlah tumbuhan bawah
sebanyak 12 tumbuhan bawah yaitu A. barasiliana, A. spinesus, A. irregularis, C.
bicolor, C. pubescens, C. esculenta, F. hirta, L. camara, L. binectarifer, S. levis, S. jamaicense dan U. lobata. Jumlah kolonisasi spora fungi mikoriza arbuskula
dengan tumbuhan bawah ini diperkuat oleh Shenck dan Peres (1990) bahwa genus
Glomus merupakan genus yang mempunyai jenis paling banyak yaitu 70 jenis
yang kemudian diikuti oleh genus Acaulospora senyak 22 jenis, Sclerocytis 9 jenis, Gigaspora 6 jenis dan Entrophospora sebanyak 3 jenis.
49 35 12 0 10 20 30 40 50 60
Glomus Acaulospora Gigaspora
Ju m lah tu m bu ha n b awah (i ndivi d u )
16
Berdasarkan data pada Gambar 4, tingkat kekayaan spora terbanyak terdapat pada tumbuhan A. brasiliana, A. spinesus, A. irregularis, C. esculenta, L.
camara, L. binectarifer, S. jamaicense dan U. lobata dengan jumlah genus spora
fungi mikoriza arbuskula yang teramati tiga genus. Tingkat kekayaan spora sedang terdapat pada tumbuhan A. conyzoides, A. compressus, Apsidium sp, B.
alata, C. bicolor, C. lappacea, C. odorata, C. villosa, C. rotundus, C. trigonum, F. grossularioides, F. hirta, F. septica, H. brunelloides, I. timorense, L. indica, M. affine, M. pudica, N. bisserata, O. compositus, O. nodosa, P. conjugatum, P. pellucida, P. nigrescens, P. zeylanica, S. levis, S. jamaicensis, S. japonica, T. scandens dan W. triloba. Tingkat kekayaan terendah terdapat pada tumbuhan A. pintoi, A. gengatica, C. pubescens, C. hirta, C. nudiflora, C. speciosus, C. prostrata, D. setigera, sawit-sawitan, M. triloba, P.caudiglume dan P. ensiformis
dengan jumlah satu genus spora. Perbedaan jumlah kekayaan genus spora diduga karena adanya perbedaaan jenis tumbuhan yang berasosiasi dengan jenis spora disamping faktor lingkungan yang berperan di dalamnya seperti pH, kandungan hara, cahaya, dan suhu.
Kultur Fungi Mikoriza Arbuskula
Kultur spora bertujuan untuk mengamati spora fungi mikoriza arbuskula yang belum terbentuk dari contoh tanah dari lapangan yaitu mikoriza yang membentuk struktur tubuhnya berupa miselia. Kultur spora dilakukan dengan menggunakan metode Brundrett et al. (1996) dengan metode kultur pot terbuka.
P. javanica digunakan sebagai tumbuhan inang dalam metode pot terbuka. Media
yang digunakan adalah zeolit. Hasil kultur spora dapat diamati pada Gambar 5.
Gambar 5 Histogram kepadatan spora pada 50 jenis tumbuhan bawah di tegakan sengon hasil kultur spora setiap 50 gram contoh tanah
10 13 7 21 13 13 15 4 6 6 6 6 16 1 14 5 6 9 5 6 10 4 13 11 5 6 11 26 21 10 11 8 7 12 7 11 9 6 8 14 13 5 8 6 13 11 12 5 16 3 0 5 10 15 20 25 30 A ge ra tu m c on yz oi d es A lt er n an th er a b ra si lia n a A m a ra n th u s sp in es us A xo n op hu s co m pr es su s A ra ch is p in to i A rc yp te ri s ir reg u la ri s A sp id iu m s p A sy ta si a g en g ati ca B o rr er ia a la ta Ca la di um b ic ol o r Cen tr os em a p u bes ce n s C et o th ec a la p pa cea Ch ro m o la en a o do ra ta Cl id em ia h ir ta Co lo ca si a es cu len ta Co m m el ia n ud if lo ra Co stu s sp ec io su s Cu rc ul ig o v ill os a Cy ath ul a p ro str a ta Cy per u s ro tu n du s Cy rto co cc u m tr ig on u m D ry op te ri s set ig er a Fi cu s gr o ss ul a ri o id es . Fi cu s hi rta Fi cu s sep ti ca H em ig ra ph is b ru n el lo id es Is ch a em un ti m o ren se La n ta n a ca m a ra La p is te m o n b in ec ta ri fer Le ea in di ca Ma ca ra ng a tr ilo ba Me la st o m a a ff in e Mi m o sa p ud ic a N ep hr o lep is b is ser a ta O p lis m en us c om p os it us O tt o ch lo a n od os a P an ic um c au di g lu m e P as p al um c on ju g atu m P ep er om ia p el lu ci da P ip er n ig res cen s P ou lz o lz ia z ey la n ic a P ter ia en si fo rm is sa w it-sa w ita n Sc le ri a lev is So la n um ja m ai cen se Sta ch yta rp het a ja m ai ce n si s Ste ph a ni a ja p on ic a Tet ra cer a sc a nd en s U ren a lo bo ta W ed el ia tr ilo ba k ep ad ata n s p o ra p er 5 0 g ra m ta n ah
17 Gambar 5 menunjukkan kepadatan spora hasil dari kultur yang telah dilakukan. Gambar 5 menjelaskan juga bahwa terjadi penambahan kepadatan spora dibandingkan dengan spora yang diamati dari lapang. Penambahan kepadatan spora terjadi akibat dilakukannya beberapa perlakuan. Perlakuan yang dilakukan adalah pemberian pupuk dan tumbuhan inang yang dibuat mati serta pemangkasan sebelum pengamatan terhadap contoh tanah.
Penambahan kepadatan spora fungi mikoriza arbuskula terjadi pada beberapa tumbuhan bawah. Penambahan kepadatan spora fungi mikoriza arbuskula terjadi pada semua jenis tumbuhan bawah. Faktor penambahan kepadatan spora fungi mikoriza arbuskula adalah terbentuknya suatu habitat fungi mikoriza arbuskula yang sesuai. Faktor yang dibuat sesuai dengan habitat yaitu penyesuaian terhadap suhu optimal tumbuhnya fungi mikoriza arbuskula dengan menempatkan kultur spora di rumah kaca. Faktor pemupukan akan berpengaruh terhadap kolonisasi fungi mikoriza arbuskula. Faktor pemangkasan tanaman inang (P. javanica) dan mematikan tumbuhan inang tersebut pada umur 3,5 bulan.
Berdasarkan data pada Gambar 5, tumbuhan bawah memiliki kepadatan spora yang beragam dari kepadatan yang tinggi sampai rendah. Jenis tumbuhan bawah seperti L. camara, A. compressus dan L. binectarifer memiliki kepadatan spora yang tinggi dari kultur spora dengan rentang kepadatan lebih dari 17 spora/50 gram tanah. Jenis tumbuhan bawah seperti A. conyzoides, A. brasiliana,
A. pintoi, A. irregularis, Aspidium sp, C. odorata, C. esculenta, C. trigonum, F. grossularioides, F. hirta, I. timorense, L. indica, M. triloba, N. bisserata, O. nodosa, P. nigrescens, P. zeylanica, S. jamaicense, S. jamaicensis, S. japonica
dan U. lobata memiliki kepadatan spora yang sedang dari hasil kultur spora dengan rentang kepadatan spora 10-17 spora/50 gram tanah. Beberapa tumbuhan bawah seperti A. spinesus, Aspidium sp, A. gengatica, B. alata, C. bicolor, C.
pubescens, C. lappacea, C. hirta, C. nudiflora, C. speciosus, C. villosa, C. prostrata, C. rotundus, D. satigera, F. septica, H. brunelloides, M. affine, M. pudica, O. compositus, P. pellucida, P.conjugatum, P. pellucida, P. ensiformis,
sawit-sawitan, S. levis, T. scadens dan W. triloba memiliki kepadatan spora rendah dengan rentang kepadatan spora kurang dari 10 spora/50 gram tanah.
Penambahan kepadatan spora diikuti juga dengan penambahan genus spora fungi mikoriza arbuskula yang mengkolonisasi tumbuhan bawah. Penambahan jumlah genus yang mengkolonisasi dapat dilihat di Gambar 6.
18
Gambar 6 Kekayaan genus spora fungi mikoriza arbuskula yang mengkolonisasi tumbuhan bawah pada kultur spora
Berdasarkan data pada Gambar 6, genus Glomus memiliki kolonisasi terhadap tumbuhan bawah yang tinggi, 50 contoh kultur spora tumbuhan bawah yang diamati ditemukan genus spora Glomus. Genus Acaulospora memiliki kolonisasi terhadap tumbuhan bawah sebanyak 37 tumbuhan bawah yaitu A.
conyzoides, A. barasiliana, A. spinesus, A. compressus, A. pintoi, A. irregularis, Apsidium sp, B. alata, C. lappacea, C. odorata, C. esculenta, C. nudiflora, C. villosa, C. rotundus, C. trigonum, F. grossularioides, F. septica, H. brunelloides, I. timorense, L. camara, L. binectarifer, L. indica, M. triloba, M. affine, M. pudica, N. bisserata, O. compositus, O. nodosa, P. caudiglume, P. conjugatum, P. pellucida, P. nigrescens, P. zeylanica, S. jamaicense, S. jamaicensis, S. japonica, T. scandens dan U. lobata. Genus Gigaspora mengkolonisasi tumbuhan bawah
dengan jumlah tumbuhan bawah sebanyak 14 tumbuhan bawah yaitu A.
barasiliana, A. spinesus, A. irregularis, C. bicolor, C. pubescens, C. esculenta, F. hirta, H. brunelloides, L. camara, L. binectarifer, O. nodosa, S. levis, S. jamaicense dan U. lobata.
Gambar 6 juga menjelaskan tingkat kekayaan spora pada setiap tumbuhan bawah hasil kultur spora. Tingkat kekayaan spora terbanyak terdapat pada tumbuhan A. brasiliana, A. spinesus, A. irregularis, C. esculenta, H. brunelloides,
L. camara, L. binectarifer, O. nodosa, S. jamaicense dan U. lobata dengan jumlah
genus spora fungi mikoriza arbuskula yang teramati tiga genus. Tingkat kekayaan spora sedang terdapat pada tumbuhan A. conyzoides, A. compressus, A. pintoi,
Apsidium sp, B. alata, C. bicolor, C. pubescens, C. lappacea, C.odorata, C. nudiflora, C. villosa, C. rotundus, C. trigonum, F. grossularioides, F. hirta, F. septica, I. timorense, L. indica, M. triloba, M. affine, M. pudica, N. bisserata, O. compositus, P. caudiglume, P. conjugatum, P. pellucida, P. nigrescens, P. zeylanica, S. levis, S. jamaicensis dan S. japonica. Tingkat kekayaan terendah
terdapat pada tumbuhan A. gengatica, C. hirta, C. speciosus, C. prostrata, D.
50 37 14 0 10 20 30 40 50 60
Glomus Acaulospora Gigaspora
Ju m lah tu m bu ha n b awah (i ndivi d u )
19
setigera, sawit-sawitan, P. ensiformis, T. scadens dan W. triloba dengan jumlah
satu genus spora.
Kultur spora yang telah dilakukan menghasilkan beberapa genus fungi mikoriza arbuskula yang mampu berkolonisasi dengan tumbuhan bawah yang sebelumnya tidak berkolonisasi. Tumbuhan bawah yang memiliki pertambahan kolonisasi dengan genus fungi mikoriza arbuskula terdiri dari A. pintoi, C.
pubescens, C. nudiflora, H. brunelloides, M. triloba, O. nodosa dan P. caudiglume. Kultur spora menghasilkan genus Glomus mengkolonisasi tumbuhan
bawah C. pubescens. Genus Acaulospora mampu mengkolonisasi tumbuhan bawah A. pintoi, C. nudiflora, M. triloba dan O. nodosa. Genus Gigaspora mampu mengkolonisasi tumbuhan bawah H. brunelloides dan O. nodosa.
Genus-genus yang dapat diamati pada penelitian ini terdiri dari genus
Glomus, Acaulospora dan Gigaspora. Genus-genus tersebut mampu berkolonisasi
dengan tumbuhan bawah. Genus fungi mikoriza arbuskula tersebut dapat dijadikan acuan sebagai inokulom bagi tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai tumbuhan remedian untuk ditanam dalam kegiatan rehabilitasi dan reklamasi lahan. Menurut Setyaningsih (2012), inokulasi fungi mikoriza arbuskula pada tanaman jabon mampu menurunkan konsentrasi Pb pada jaringan tanaman jabon.
Sebaran Fungi Mikoriza Arbuskula pada Tumbuhan Obat
Tumbuhan bawah merupakan salah satu potensi yang berada di tegakan sengon. Berdasarkan Dahlan (2011) potensi yang dihasilkan dari tumbuhan bawah dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7 Potensi tumbuhan bawah di tegakan sengon
Gambar 7 menerangkan bahwa potensi yang dihasilkan dari tumbuhan bawah yang berada di tegakan sengon adalah sebagai tumbuhan obat, sumber makan, tumbuhan hias, manfaat lain dan manfaat yang belum diketahui. Potensi yang paling tinggi adalah potensi tumbuhan bawah sebagai tumbuhan obat.
25 6 3 1 15 0 5 10 15 20 25 30
tumbuhan obat sumber makanan tanaman hias manfaat lain belum diketahui
ju m la h tu m b u h an b awa h ( in d iv id u )
20
Jumlah tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai tumbuhan obat berjumlah 25 tumbuhan bawah. Tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai bahan makanan baik untuk konsumsi manusia atau ternak berjumlah 6 tumbuhan yaitu O. nodosa, P.
conjugatum, O. compositus, S. jamaicense, A. compressus dan N. bisserata.
Tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai tumbuhan hias terdiri dari tumbuhan
C. bicolor, W. trilobata dan A. pintoi. Tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai
manfaat lain seperti manfaat sebagai penutup lahan adalah tumbuhan C.
pubescens. Sekitar 15 tumbuhan bawah belum diketahui potensinya, kemungkinan
besar 15 tumbuhan ini memiliki potensi sebagai obat, sumber makanan dan tumbuhan hias namun perlu dilakukan pengujian lebih lanjut untuk mengetahui pontesi yang dimiliki oleh tumbuhan tersebut.
Dua puluh lima tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai tumbuhan obat ini bersimbiosis dengan mikoriza. Berikut disajikan tabel tumbuhan berpotensi sebagai tumbuhan obat yang bersimbiosis dengan mikoriza.
Tabel 4 Tumbuhan bawah berpotensi sebagai obat bersimbiosis dengan mikoriza
No. Tumbuhan bawah Fungi Mikoriza Arbuskula
Glomus Acaulospora Gigaspora
1. A. conyzoides * * 0 2. A.brasiliana * * * 3. A. spinosus * * 0 4. A. irregularis * * * 5. A.gangetica * 0 0 6. C. odorata * * 0 7. C. hirta * 0 0 8. C.esculenta * * * 9. C.nudiflora * * 0 10. C. speciosus * 0 0 11. C. villosa * * 0 12. C. prostrata * 0 0 13. C. rotundus * * 0 14. F. septica * * 0 15. H.brunelloides * * * 16. L. camara * * 0 17. M. affine * * 0 18. M. pudica * * 0 19. P. pellucida * * 0 20. P. zeylanica * * 0 21. P.ensiformis * 0 0 22. S. jamaicensis * * 0 23. S. japonica * * 0 24. T. scadens * 0 0 25. U. lobata * * *
* : ada, 0: tidak ada
Tabel 4 menerangkan bahwa tumbuhan bawah yang berpotensi sebagai obat dapat bersimbiosis dengan genus fungi mikoriza arbuskula. Tabel 4 juga mampu memberikan informasi penting yaitu informasi genus fungi mikoriza arbuskula yang dapat diinokulasikan terhadap tumbuhan bawah yang berpotensi obat. Genus
Glomus merupakan genus yang mampu berkolonisasi dengan 25 tumbuhan
bawah yang berpotensi sebagai obat. Tumbuhan bawah seperti A. conyzoide, A.
