PENGARUH APLIKASI MIKORIZA ARBUSKULA TERHADAP PERTUMBUHAN GERUNGGANG (Cratoxylon arborescens) DI
PERSEMAIAN
The effect of Arbuscular Mycorrhiza Innoculation on The Growth of Gerunggang (Cratoxylon arborescens) In The Nursery
Tri Wira Yuwati, Safinah Surya Hakim, dan Dewi Alimah Balai Litbang LHK Banjarbaru
Badan Litbang dan Inovasi, Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan
ABSTRACT.. Gerunggang (Cratoxylon arborescens) is a potential peat swamp species to be developed as alternative pulp material. However, plantation on the degraded peat swamp forest are facing constraints such as acidic soil reaction. Thus, planting gerunggang on degraded peat swamp forest resulted in low survival rate and slow plant’s growth. Soil microbe such as arbuscular mycorrhiza has potential to increase plant’s growth and protecting plants from critical growth condition. Nevertheless, this potential has not been explored further. The objective of this research is to analyze the growth performance of gerunggang after inoculated with indigenous arbuscular mycorrhiza spores in the nursery. The arbuscular mycorrhiza spores were collected from degraded peat swamp forest of Central Kalimantan. The design arranged in this study was complete randomized (CRD) with 5 treatments (Control, Glomus sp.1, Glomus sp.2, Glomus sp.5 and Gigaspora sp.4.) and 50 replications.
The number of seedling tested were 250. The result showed that arbuscular mycorrhiza innoculation was significant for gerunggang on the height growth (F4,303=5,767; p=0,00<0,05), number of leaves (F4,303= 3,475;
p=0,009<0,05) and root colonization (F4,10 =7,619; p=0,004<0,05) with age of 3 months under nursery condition.
Keywords: microbe; arbuscular mycorrhiza; gerunggang; peat swamp forest; Central Kalimantan
ABSTRAK. Gerunggang (Cratoxylon arborescens) adalah jenis hutan rawa gambut yang potensial yang dapat dikembangkan sebagai alternatif bahan pulp. Akan tetapi pembangunan tanaman di lahan gambut bekas terbakar mengalami kesulitan yang salah satunya berhubungan dengan keasaman tanah gambut. Tanaman gerunggang pada lahan gambut paska terbakar biasanya memiliki daya hidup yang rendah dan pertumbuhan tanaman yang lambat. Mikroba tanah seperti mikoriza arbuskula memiliki potensi untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman dan melindungi tanaman dari kondisi yang kurang menguntungkan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa penampilan pertumbuhan gerunggang setelah diinokulasi dengan spora mikoriza arbuskula asli gambut di persemaian. Spora mikoriza arbuskula yang dipakai pada penelitian ini diisolasi dari hutan rawa gambut terdegradasi di Kalimantan Tengah. Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan yaitu Kontrol, Glomus sp.1, Glomus sp.2, Glomus sp.5 dan Gigaspora sp.4.) dan 50 ulangan. Total unit perlakuan terdapat 250 tanaman. Hasil penelitian menunjukkan bahwa inokulasi mikoriza arbuskula berbeda nyata untuk pertumbuhan tinggi gerunggang (F4,303=5,767; p=0,00<0,05), jumlah daun (F4,303= 3,475; p=0,009<0,05) dan kolonisasi akar (F4,10 =7,619; p=0,004<0,05) pada umur 3 bulan di persemaian.
Kata Kunci: mikroba; Mikoriza arbuskula; gerunggang; hutan rawa gambut; Kalimantan Tengah Penulis untuk korespondensi, surel:[email protected]
kolonisasi dan peningkatan absorbsi hara paska inokulasi (Graham et al., 2013).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa penampilan pertumbuhan gerunggang paska inokulasi dengan spora mikoriza arbuskula local di persemaian. Spora mikoriza arbuskula diisolasi dari hutan rawa ganbut terdegradasi di Kalimantan Tengah (Yuwati et al, 2016).
METODE PENELITIAN
Spora mikoriza arbuskula diisolasi dari hutan rawa gambut di Tumbang Nusa, Kabupaten Pulang Pisau, Provinsi Kalimantan Tengah (Yuwati et al., 2016). Terdapat 4 jenis spora yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Glomus sp.1 (coklat kekuningan, 250 µm), Glomus sp.2 (coklat kekuningan, 53 µm) , Glomus sp.5 (coklat kehitaman, 250 µm) dan Gigaspora sp.4 (coklat kehitaman, 250 µm).
Produksi massal inoculum dilakukan dengan metode trap culture menggunakan Pueraria javanica sebagai tanaman inang dan zeolite sebagai media pertumbuhan tanaman. Anakan alam Gerunggang diperoleh dari hutan rawa gambut Hampangen di Kalimantan Tengah dengan rata-rata tinggi 30 cm.
Sebelum inokulasi, anakan gerunggang disterilisasi permukaan dengan larutan NaOCl 0.05 % solution selama 5 menit. Inokulasi mikoriza arbuskula dilakukan dengan mengaplikasikan 10 gram zeolite (yang berisi spora mikoriza arbuskula) per bibit.
Media pertumbuhan untuk bibit disterilisasi dengan autoklaf pada suhu 121°C selama 15 menit. Media menggunakan campuran tops soil dan arang sekam dengan perbandingan volume=1:1. Terdapat 5 buah perlakuan yaitu : (1) kontrol, (2) Glomus sp.1, (3) Glomus sp.2, (4) Glomus sp.4 dan (5) Gigaspora sp.5. Terdapat 50 ulangan untuk tiap perlakuan.
Secara keseluruhan terdapat 250 unit eksperimen.
Pengukuran dilakukan secara periodic untuk tinggi, diameter dan jumlah daun tanaman tiap bulan.
Setelah 12 minggu, akar kemudian dipanen dan dipersiapkan untuk analisa persen kolonisasi
PENDAHULUAN
Gerunggang (Cratoxylon arborescens) adalah jenis hutan rawa gambut yang berada dalam family Guttiferae (Soerianegara dan Lemmens, 2002).
Dilihat dari aspek silvikultur, sifat kimia kayu dan distribusi alami, gerunggang termasuk dalam jenis potensial yang dapat menjadi alternative bahan pulp yang tumbuh di lahan gambut (Bogidarmanti et al., 2011). Akan tetapi, menanam gerunggang pada lahan gambut yang telah terbakar tidaklah mudah karena sifat tanah gambut yang kritis seperti pH yang rendah dan penggenangan (Graham et al, 2013; Mulyanto, 2000; Page et al., 2009). Manipulasi lingkungan dapat memfasilitasi bibit untuk ditanam di lahan gambut yang terdegradasi (Holl, 2012);
salah satu diantaranya adalah pemanfaatan mikroba tanah (Turjaman, 2003).
Beberapa studi telah dilakukan terkait pemanfaatan mikroba tanah, terutama jamur mikoriza arbuskula. Keberadaan spora mikoriza arbuskula lokal pada hutan rawa gambut paska terbakar telah dilaporkan oleh Yuwati (2003). Tawaraya et al., 2003 juga mengumumkan keberadaan asosiasi mikoriza pada 17 spesies hutan rawa gambut seperti Shorea balangeran (Belangeran), Gonystylus bancanus (Ramin), Cratoxylum arborescens (Gerunggang) dan Calophyllum soullattri (Kapur Naga). Lebih lanjut, Turjaman et al. (2005, 2006, 2008 dan 2011) telah mengaplikasikan mikoriza pada level persemaian dan secara beda nyata mempengaruhi biomassa, pertumbuhan tinggi dan produksi daun. Mikoriza arbuskula telah secara nyata mempengaruhi pertumbuhan tinggi dan diameter dari Alstonia pneumatophora dan G. bancanus sampai 24 minggu di persemaian (Yuwati, 2008; Yuwati et al., 2007). Akan tetapi, pengaruh mikoriza arbuskula dalam meningkatkan pertumbuhan tinggi tanaman di lapangan belum dapat dipahami secara utuh dan baru saja dicoba pada Dyera polyphylla yang diinokulasi dengan Glomus clarum dan Gigaspora decipiens dan S. balangeran dengan Scleroderma
diperiksa menggunakan mikroskop dengan perbesaran 400x. Rata-rata infeksi mikoriza diukur dengan Gridline Intersection Method (Giovannetti dan Mosse, 1980). Kandungan P-tersedia dalam tanah diukur tiga bulan setelah aplikasi mikoriza arbuskula. Semua data yang diperoleh (tinggi, diameter, jumlah daun, berat kering akar, berat kering pucuk, rasio pucuk/akar dan kolonisasi mikoriza) dilakukan pengecekan untuk normalitas sebelum dilakukan analisis sidik ragam. Perlakuan terbaik dianalisa dengan Uji Lanjut Tukey HSD.
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL
Pertumbuhan Tinggi dan Diameter
Gambar 1 menunjukkan bahwa tiga bulan setelah aplikasi mikoriza arbuskula memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap pertumbuhan tinggi dan diameter gerunggang dibandingkan dengan control di persemaian. Uji Tukey HSD menunjukkan bahwa inokulasi dengan Gigaspora sp. menghasilkan pertumbuhan tinggi yang terbaik pada gerunggang umur 3 bulan di persemaian.
Gambar 1. Rata-rata tinggi (cm) (F4,303=5,767; p=0,00<0,05) dan diameter (mm) (F4,303=1,982; p=0,097>0,05) Gerunggang (Cratoxylon arborescens) tiga bulan setelah
aplikasi mikoriza arbuskula di persemaian. Huruf yang sama tidak menunjukkan adanya perbedaan yang nyata
pada taraf kepercayaan 95%.
Jumlah Daun
Rata-rata jumlah daun gerunggang tiga bulan setelah aplikasi mikoriza arbuskula di persemaian dibandingkan dengan control disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Rata-rata jumlah daun Gerunggang (Cratoxylon arborescens) setelah aplikasi mikoriza arbuskula.
Keterangan: Huruf yang berbeda menunjukkan adanya perbedaan nyata pada taraf kepercayaan 95%
Gambar 2 menunjukkan bahwa inokulasi mikoriza arbuskula menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap jumlah daun Gerunggang
umur 3 bulan setelah inokulasi di persemaian dibandingkan dengan kontrol. Perlakuan inokulasi dengan Gigaspora sp. menunjukkan jumlah daun gerunggang terbanyak dibandingkan dengan control.
Berat Kering Tanaman
Berat kering pucuk, akar dan berat kering total serta nisbah pucuk/akar dari gerunggang setelah aplikasi mikoriza disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Rata-rata berat kering gerunggang setelah aplikasi mikoriza arbuskula dibandingkan dengan control di persemaian
Perlakuan Berat kering pucuk Berat kering akar Berat kering total Nisbah pucuk/akar
Kontrol 0,62 ab 0,80 a 1,41 ab 2,87 a
Glomus 1 1,15 b 0,90 a 2,05 b 2,59 a
Glomus 2 0,54 ab 0,43 a 0,97 ab 3,19 a
Glomus 5 0,36 a 0,40 a 0,76 a 2,77 a
Gigaspora 0,47 ab 0,63 a 1,10 ab 1,92 a
Hasil penelitian menunjukkan bahwa inokulasi mikoriza arbuskula pada Gerunggang menunjukkan perbedaan yang nyata pada berat kering pucuk dan berat kering total. Akan tetapi, berat kering akar dan nisbah pucuk/akar tidak berbeda nyata antar perlakuan. Walaupun tidak ada beda nyata dibandingkan dengan kontrol, berat kering pucuk dan berat kering total gerunggang dengan perlakuan Glomus 1 dan Glomus 5 berbeda nyata.
Kolonisasi Mikoriza Arbuskula
Kolonisasi mikoriza arbuskula pada akar gerunggang dengan perlakuan aplikasi mikoriza arbuskula dibandingkan dengan kontrol umur 3 bulan disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 menunjukkan bahwa kolonisas mikoriza pada akar tanaman gerunggang yang diberi perlakuan inokulasi mikoriza arbuskula Glomus 2, Glomus 5 dan Gigaspora berbeda nyata dibandingkan dengan control umur 3 bulan di persemaian. Akan tetapi, perlakuan inokulasi dengan Glomus 1 tidak berbeda nyata dibandingkan dengan kontrol. Kolonisasi mikoriza dikategorikan tinggi bila persentase infeksinya lebih dari 30% (O’Connor et al., 2001). Pada penelitian ini, kolonisasi mikoriza pada akar gerunggang lebih dari 30%.
Kandungan P-tersedia dalam tanah
Kandungan P-tersedia (ppm P) dalam tanah setelah inokulasi mikoriza arbuskula di persemaian tidak berbeda nyata dibandingkan dengan kontrol pada umur 3 bulan. Akan tetapi, inokulasi dengan Gigaspora menunjukkan kandungan P-tersedia yang lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol.
PEMBAHASAN
Kolonisasi mikoriza arbukula pada akar tanaman menunjukkan variasi dari negative (parasite endofit) sampai positif (mutualistik) (Brundrett, 2004). Persentase kolonisasi yang tinggi atau infektivitas yang tinggi tidak selalu berkorelasi dengan manfaat yang didapat bagi tanaman inang (Corkidi et al., 2004). Simbiosis mikoriza arbuskula dapat dikatakan efektif apabila memberikan pengaruh yang positif terhadap tanaman inang pada lingkungan tumbuhnya. Reaksi positif tersebut ditentukan oleh faktor-faktor yang beragam yang dapat mempengaruhi symbiosis mikoriza arbuskula seperti jenis mikoriza, jenis tanah, umur tanaman inang dan waktu yang diperlukan untuk terjadinya simbiosis (Nusantara, 2011). Inokulum yang dapat secara efektif mengkolonisasi akar sangat potensial untuk digunakan sebagai sumber inokulum yang baik. Akan tetapi, setiap genus mikoriza memiliki sifat infeksi yang berbeda dan sporulasi yang beragam pada kondisi lingkungan yang berbeda- beda (Nusantara et al., 2012).
Gigaspora sp.4 memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai pupuk hayati karena memiliki kapabilitas untuk mengkolonisasi akar tanaman, meningkatkan pertumbuhan tinggi tanaman serta memperbanyak jumlah daun gerunggang. Tipe kolonisasi mikoriza pada akar gerunggang ini dapat digolongkan lebih cepat karena hanya dalam 3 bulan (12 minggu) berpengaruh secara positif terhadap pertumbuhan gerunggang di persemaian. Turjaman et al. (2006) melaporkan reaksi positif dari genus mikoriza arbuskula yang sama yaitu Gigaspora decipiens pada tanaman jelutung rawa (Dyera polyphylla). G. decipiens dapat meningkatkan tinggi, diameter, berat kering pucuk dan akar D.
polyphylla 180 hari atau 6 bulan setelah inokulasi di persemaian (Turjaman et al., 2006). Pada penelitian ini, pengamatan dilakukan lebih pendek (12 minggu) walaupun menurut penelitian Tawaraya et al. (2007), respon pertumbuhan jenis tanaman rawa gambut terhadap kolonisasi mikoriza arbuskuyla dapat dilihat setelah 24 minggu di persemaian. Periode pengamatan penampilan pertumbuhan tanaman
setelah aplikasi mikoriza arbuskula di persemaian memerlukan waktu yang lebih lama agar hasil yang diperoleh dapat maksimal.
SIMPULAN
Inokulasi mikoriza arbuskula memberikan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan tinggi, penambahan jumlah daun dan persen kolonisasi akar gerunggang setelah 3 bulan di persemaian.
Gigaspora sp.4 adalah isolate yang efektif untuk meningkatkan pertumbuhan gerunggang.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Budi Hermawan, Ahmad Ali Musthofa dan H. Syahrir Nduka atas bantuan di laboratorium dan di lapangan.
DAFTAR PUSTAKA
Bogidarmanti, R., Mindawati, N. And Suhartati.
2011. Gerunggang (Cratoxylon arborescens Blume) and Terentang (Campnosperma coriaceum Jack. And c. Auriculata Hook. F.) : Jenis Alternatif Potensial sebagai Bahan Baku Pulp. Prosiding MAPEKI 2011. Bali.
Brundrett MC. 2004. Diversity and classification of mycorrhizal associations. Biol Rev. 78:473–
495.
Corkidi L, Allen EB, Merhaut D, Allen MF, Downer J, Bohn J, Evans M. 2004. Assessing the infectivity of commercial mycorrhizal inoculants in plant nursery conditions. J Environ Hort. 22(3):149–154.
Giovannetti, M. and B. Mosse. 1980. An evaluation of techniques for measuring vesicular arbuscular mycorrhizal infection in roots.
New Phytologist Vol 84, Issue 3 , p.489-500.
DOI:10.1111/j.1469-8137.1980.tb04556.x.
Graham, L.L.B., Turjaman, M., Page, S. 2013.
Shorea balangeran and Dyera polyphylla (syn. Dyera lowii) as tropical peat swamp forest restoration transplant species : effects of mycorrhizae and level of disturbance.
Wetlands Ecology and Management.
DOI10.1007/s11273-013-9302-x
Holl KD (2012) Restoration of tropical forests. In:
van Andel J, Aronson J (eds) Restoration ecology: the new frontier, 2nd edn. Wiley- Blackwell, New Jersey
Mulyanto, B. 2000. Pendekatan dan Strategi Pemanfaatan Hutan Rawa Gambut Ex-PLG Sejuta Hektar. In: Daryono, H., Jafarsidik, J., Mile, M.Y., Subagyo, E., Hadi, T.S., Akbar, A., Budiningsih, K. (eds.). Prosiding Seminar Pengelolaan Hutan Rawa Gambut dan Ekspose Hasil Penelitian di Hutan Lahan Basah, 1-8, Balai Teknologi Reboisasi Banjarbaru, Kalimantan Selatan.
Nusantara AD. 2011. Pengembangan dan Pemanfaatan Inokulan Fungi Miko riza Arbuskula Berbasis Bahan Alami untuk Produksi Bibit Jati (Tectona grandis L.f) [Disertasi]. Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Nusantara, A.D. , Bertham y.H., Mansur, I. 2012.
Bekerja dengan Fungi Mikoriza Arbuskula.
SEAMEO BIOTROP. Bogor.
O’Connor PJ, Smith SE, Smith FA. 2001. Arbuscular mycorrhizal associations in the southern Southern Simpson desert. Aust J Bot.
49:493–499.
Page SE, Hoscilo A, Wosten H, Jauhiainen J, Ritzema H, Tansey K, Silvius M, Graham L, Vasander H, Rieley J, Limin S (2009) Ecological restoration of lowland tropical peatlands in Southeast Asia—current knowledge and future research directions.
Ecosystems 12:288–905
Soerianegara, I dan R.H.M.J Lemmens (eds). 2001.
Plant Resources of South East Asia Timber Trees. Major commercial timbers 5(1): 102- 108. Prosea. Bogor.
Tawaraya K., Turjama M., Ekamawanti, H.A. 2007.
Effect of arbucular mycorrhizal colonization
Tawaraya, K., Takaya, Y., Turjaman, M., Tuah, S.J., Limin, S.H., Tamai, Y., Cha, J.Y., Wagatsuma, T. dan Osaki, M. 2003.
Arbuscular mycorrhizal colonization of tree species grown in peat swamp forests of Central Kalimantan, Indonesia. Forest Ecology and Management 182: 381-386.
Turjaman M, Santoso E, Susanto A, Gaman S, Limin SH, Tamai Y, Osaki M, Tawaraya K (2011) Ectomycorrhizal fungi promote growth of Shorea balangeran in degraded peat swamp forest. Wetland Ecology and Management 19:331–339
Turjaman M, Tamai Y, Sagah H, Limin SH, Cha JY, Osaki M, Tawaraya K (2005) Inoculation with the ectomycorrhizal fungi Pisolithus arhizus and Scleroderma sp. improves early growth of Shorea pinanga nursery seedlings. New Forest 30:67–73
Turjaman M, Tamai Y, Sitepu IR, Santoso E, Osaki M, Tawaraya K (2008) Improvement of early growth of two tropical peat swamp forest species Ploiarium alternifolium and Calophyllum hosei by two arbuscular mycorrhizal fungi under greenhouse conditions. New Forest 36:1–12
Turjaman, M. 2003. Proposal Penelitian Terpadu Bioteknologi Pemanfaatan Mikroba Tanah.
P3H&KA. Bogor.
Turjaman, M., Tamai, Y., Santoso, E., Osaki, M. And Tawaraya,K. 2006. Arbuscular mycorrhizal fungi increased early growth of two nontimber forest product species Dyera polyphylla and Aquilaria filaria under greenhouse conditions. Mycorrhiza 16: 459- 464.
Vierheilig H., Coughlan A.P., Wyss U.R.S and Piche Y. 1998. Ink and Vinegar: a simple staining technique for arbuscular mycorrhizal fungi.
Applied and Environmental Microbiology 64:
5004-5007.
Yuwati, T.W. 2003. Keberadaan mikoriza asli
Balai Penelitian dan Pengembangan Hutan Tanaman Indonesia Bagian Timur.
Banjarbaru. Vol 1 No.1 Oktober 2003.
Yuwati, T.W. 2008 Peningkatan pertumbuhan Pulai Rawa (Alstonia pneumatophora) dengan inokulasi mikoriza dan sterilisasi media.
Widya Riset Bulletin Vol. 9 No. 3. LIPI.
Cibinong.
Yuwati, T.W., Hakim, S.S., Alimah, D., Hermawan, B.
and Musthofa, A.A. 2016. Keanekaragaman Spora Mikoriza Arbuskula di Hutan Rawa Gambut Kalimantan Tengah. Prosiding Seminar Nasional Silvikultur IV. Balikpapan (dalam proses publikasi).
Yuwati, T.W., Santosa, P.B., and Hermawan, B. 2007 Arbuscular mycorrhiza fungi application for rehabilitation of degraded peat swamp forest in Central Kalimantan in: Rieley, J.O., Banks,C.J. and Radjagukguk, B. (eds).
2007. Carbon-climate-human interaction on tropical peat land. Proceedings of The International Symposium and Workshop on Tropical Peatland, Yogyakarta, 27-29 August 2007, EU CARBOPEAT and RESTORPEAT Partnership, Gadjah Mada University, Indonesia and University of Leicester, United Kingdom.
