IDENTIFIKASI MIKORIZA SPESIFIK LOKASI LAHAN MARJINAL SEBAGAI PUPUK HAYATI DALAM MEWUJUDKAN PERTANIAN BERKELANJUTAN IDENTIFICATION OF MYCORRHIZA IN SPECIFIC LOCATION OF MARGINAL LAND AS BIOLOGICAL FERTILIZER TO SUPPORT SUSTAINABLE AGRICULTURAL SYSTEM Oleh : Eny Rokhminarsi, Begananda dan Darini Sri Utami *) *) Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto Email;
[email protected] ABSTRAK Lahan kering marjinal di Indonesia mempunyai potensi jauh lebih besar dibandingkan dengan lahan sawah dan atau lahan gambut. Luasnya mencapai sekitar 48,3 juta hektar atau ± 25,4 % dari luas daratan Indonesia. Hambatan yang sering dijumpai adalah rendahnya tingkat produktivitasnya. Untuk itu jika kesuburannya dapat ditingkatkan sangat berpotensi dalam mengendalikan stabilitas produksi pertanian. Tujuan penelitian adalah menentukan genus jamur mikoriza di lahan kering marjinal rizosfer tanaman hortikultura untuk meningkatkan produktivitas lahan marjinal khususnya lahan ultisol dalam mendukung ketersediaan, ketahanan, dan keamanan pangan dalam menunjang sistem pertanian berkelanjutan. Target khusus penelitian ini adalah memperoleh pupuk hayati mikoriza spesifik lokasi yang dapat digunakan untuk meningkatkan produktivitas lahan kering marjinal, meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi yang mampu bersaing di pasar global, dapat mengurangi pemakaian pupuk Urea, SP 36 dan KCl, serta meningkatkan pendapatan petani secara berkelanjutan. Metode penelitian yang digunakan adalah metode survai dengan pengambilan sampel tipe Purposive Sampling. Variabel yang diamati adalah genus mikoriza yang dominan di berbagai lokasi lahan kering marjinal pada beberapa jenis tanaman hortikultura. Genus dominan yang telah teridentifikasi selanjutnya akan dikembangkan sebagai pupuk hayati mikoriza spesifik lokasi untuk mendukung pertanian berkelanjutan. Hasil identifikasi menunjukkan bahwa genus mikorisa yang berpotensi dikembangkan menjadi pupuk hayati di lahan kering marjinal yang berasal dari rizosfer tanaman hortikultura seperti cabai, durian, pepaya, duku, pisang dan mangga adalah genus Glomus sp 1, Glomus sp 2, Glomus sp 3, Glomus, sp 4, Glomus sp 5, Glomus sp 6, Gigasspora sp1, Gigasspora, sp 2, Gigasspora sp 3, Acaulospora sp1, Acaulospora sp 2 dan Scutellospora. Jumlah spora per 50 gram tanah berkisar antara 1 sampai dengan 4 spora dan dinding spora terlihat antara 2 sampai 3 lapis dengan ukuran spora < 100 µm untuk Glomus sp, >200 µm untuk Gigasspora sp dan ± 150 µm untuk Acaulospora sp.
Kata Kunci : Lahan marjinal, mikoriza, hortikultura, pertanian berkelanjutan ABSTRACT Marginal dry lands in Indonesia has much greater potential than the wetland or peatland. The extent of approximately 48.3 million acres, or ± 25.4% of Indonesia's land area. A common obstacle is the low level of productivity. So, if fertility can be improved greatly potential in controlling the stability of the agriculture production. The research objective is to determine the genus of mycorrhizal fungi in the rhizosphere marginal dryland of horticulture crops to increase the productivity of marginal lands, especially ultisol in favor of food availability, security and savety in support of sustainable agriculture systems. Special target of this research was to obtain specific location of mycorrhizal biofertilizer which can be used to increase the marginal productivity of dry land, increase the quality and quantity of production that can compete in global markets, can reduce the use of urea, SP 36 and KCl, and increasing farmers' income in a sustainable agricultural system. The research method used is survey with a type of Purposive Sampling. The observed variable is the dominant mycorrhizal genus in various locations marginal of drylands in some horticultural crops. Genus dominant identified will be developed as a specific location of mycorrhizal biofertilizer to support sustainable agriculture. The identification results showed that the potential genus of mycorrhizae that could be developed into a biological fertilizer in marginal dry land from the rhizosphere of horticultural crops such as chili, durian, papaya, duku, banana and mango is a Glomus sp 1, Glomus sp 2,
12 Agritrop Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian
Glomus sp 3, Glomus, sp 4, Glomus sp 5, Glomus sp 6, Gigasspora sp1, Gigasspora, sp 2, Gigasspora sp 3, Acaulospora sp1, Acaulospora sp 2 dan Scutellospora. The number of spores per 50 grams of soil range from 1 to 4 spores and spore walls appear between 2 to 3 layers of the spore size <100 μm for the glomus sp, > 200 μm for the Gigasspora sp and ± 150 μm for the Acaulospora sp. Keywords: Marginal land, mycorrhizae, horticulture, sustainable agriculture PENDAHULUAN Akhir-akhir ini, banyak lahan pertanian subur terkonversi menjadi permukiman maupun kawasan industri. Fenomena ini membuat usaha pertanian terpinggirkan dari lahan-lahan subur dan beralih ke lahan marjinal yang kurang produktif. Dampak yang dirasakan adalah menurunnya produktivitas tanaman dan stok cadangan pangan. Guna mengatasi hal ini salah satunya adalah upaya peningkatan produktivitas lahan marjinal melalui pemanfaatan mikoriza khususnya spesifik lokasi, karena sudah beradaptasi dengan baik pada kondisi lingkungan marjinal, sehingga menjadi lebih efektip dan efesien. Pemanfaatan mikoriza sebagai pupuk hayati telah dilaporkan oleh Rokhminarsi et al. (2009 dan 2010), yang hasil percobaannya menunjukkan bahwa pemberian pupuk hayati mikoriza beragensia Bacillus sp sebanyak 5 gram per tanaman dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil cabai merah sebesar 78% serta dapat mengurangi dosis pemberian pupuk N, P dan K sebesar 42 % dari dosis anjuran dan mampu mengendalikan intensitas penyakit layu bakteri sebesar 32%. Pada kondisi marjinal dan spesifik lokasi, khususnya di kabupaten Banyumas, pemanfaatan
Agritrop Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian
mikoriza belum banyak dilakukan, untuk itu perlu diidentifikasi genus yang perlu untuk dikembangkan menjadi suatu formula pupuk hayati mikoriza spesifik lokasi. Tujuan dari penelitian adalah menentukan genus mikoriza yang dominan dan prospektif dikembangkan di lahan marjinal, khususnya di wilayah kabupaten Banyumas sebagai pupuk hayati untuk meningkatkan produktivitas lahan tersebut.
BAHAN DAN METODE PENELITIAN Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah rizosfer tanaman hortikultura yang diambil dari berbagai lokasi lahan marjinal kabupaten Banyumas. Untuk isolasi dan identifikasi mikoriza digunakan aquades, KOH, HCl, gula tebu (gula pasir), alcohol, lactophenol, PVLG = polyvinyl alcohol lactic acid glycerol. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cawan petri, tabung reaksi, erlenmeyer, gelas ukur, mikroskop, gelas beaker, timbangan, ayakan, jarum Ose, mikro pipet, rumah plastik, siringe, alat tulis, centrifuge, kaca tutup, kaca obyek dan kamera.
13
Secara umum tahapan dalam penelitian tahun pertama ini adalah : 1. Isolasi dan identifikasi mikoriza dari lahan
14 Agritrop Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian
Identifikasi Spora Mikoriza
HASIL DAN PEMBAHASAN Lahan marjinal di Kabupaten Banyumas didominasi oleh tanah jenis Podzolik Merah Kuning atau setara dengan ordo Utisols. Tanah ini tersebar di kawasan perbukitan Serayu Selatan dengan fisiografi
Agritrop Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian
teknotik/struktural dan topografinya bervariasi mulai dari berombak, bergelombang sampai berbukit. Secara admistrasi tersebar di kecamatan Tambak, Sumpiuh, Kemranjen, Banyumas, Kalibagor, Patikraja, Purwojati, Cilongok dan Ajibarang bagian Selatan, Gumelar, Wangon dan Lumbir. Hasil identifikasi dari
15
berbagai rizosfer tanaman hortikultura yang terinfeksi oleh mikoriza adalah tanaman cabai, durian, duku, pisang, mangga dan pepaya yang diambil dari desa Tanggeran, kecamatan Banyumas dan Desa Dermaji Kecamatan Lumbir. Hasil identifikasi menunjukkan bahwa genus mikoriza yang berpotensi dikembangkan menjadi pupuk hayati pada tanaman hortikultura di lahan kering marjinal berasal dari rizosfer tanaman cabai, durian, pepaya, duku, pisang dan mangga dengan genus Glomus sp 1, Glomus sp 2, Glomus sp 3, Glomu, sp
4, Glomus sp 5, Glomus sp 6, Gigasspora sp1, Gigasspora, sp 2, Gigasspora sp 3, Acaulospora sp1, Acaulospora sp 2 dan Scutellospora. Jumlah spora per 50 gram tanah berkisar antara 1 sampai dengan 4 spora dan dinding spora terlihat antara 2 sampai 3 lapis dengan ukuran spora < 100 µm untuk genus Glomus sp, >200 µm untuk genus Gigasspora sp dan ± 150 µm untuk Genus Acaulospora sp sebagaimana hasilnya disajikan pada Tabel 1 dan secara visual disajikan dalam gambar foto berikut ini.
Tabel 1. Hasil analisis mikoriza spesifik lokasi lahan marjinal sebagai pupuk hayati No 1
Rizosfer Tanaman Cabai
Genus Glomus sp 1 Glomus sp 2
Jumlah spora per 50g tanah 4 4
Glomus sp 5 Gigaspora sp 1
1 4
Karakteristik Ukuran <100μm. Spora berwarna bening, spore wall terlihat >2 lapis. Ukuran <100μm. Spora berwarna kuning, spore wall terlihat >2 lapis. Spora agak kecoklat pada larutan Melzer. Ukuran <100 μm, warna spora coklat tua. Terlihat hifa attachment yang berhubungan denganSpora sporeberwarna wall. Ukuran spora langsung sekitar 200μm. bening, terdapat bulbous suspensor (terlepas saat pengambilan). Spore wall 3 lapis. Ukuran spora sekitar 200μm. Spora berwarna kuning. Spore wall 3 lapis.
Gigaspora sp 3
1
2
Durian
Glomus sp 2 Glomus sp 3 Gigaspora sp 2
3 1 2
Glomus kecil berwarna kuning. Glomus kecil berwarna coklat. Spora gigaspora berwarna kekuningan dengan ukuran kecil lk 100μm, terlihat bulbous suspensor. Hifa berwarna bening.
3 4
Pepaya Duku
Gigaspora sp 1 Acaulospora sp
1 2
Glomus sp 3
1
Spora berukuran besar >200μm. Warna bening, bulbous tidak terlalu jelas. Spora berwarna bening dengan ukuran <100μm, bereaksi terhadap Melzer (lapisan germinal wall). Glomus kecil berwarna coklat hingga coklat tua.
Scutellospora
2
Spora berwarna coklat tua hampir hitam, ukuran >100μm, hifa berpigmen, terdapat boulbus suspensor.
Glomus sp 2 Glomus sp 4 Glomus sp 5
1 2 1
Glomus kecil berwarna kuning. Glomus berwarna kuning. Ukuran <100 μm, warna spora coklat tua. Terlihat hifa attachment yang berhubungan langsung dengan spore wall.
Acaulospora sp 1
1
Spora berwarna bening dengan ukuran kecil ±100μm, lapisan dalam (germinal wall) bereaksi dengan Melzer menjasdi berwarna gelap (merah)
Gigaspora sp 1
1
Acaulospora sp 2
1
Glomus sp 1 Glomus sp 2 Glomus sp 6
5 2 3
Spora berwarna bening dengan bulbous suspensor yang jelas. Ukuran sekitar >200μm. Spora berwarna jingga dengan ukuran sekitar 150μm. Bereaksi dengan Melzer pada bagian germinal wallnya. Ukuran kecil berwarna bening, Glomus kecil berwarna kuning. Glomus berwarna bening dengan ukuran sekitar 150μm
5
6
Pisang
Mangga
16 Agritrop Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian
1. Rizosfer Tanaman Cabai
Glomus sp 1
Gigaspora sp 1
Glomus sp 2
Glomus sp 5
Gigaspora sp 3
2. Rizosfer Tanaman Duku
Acaulospora sp
Glomus sp 3
Scutellospora
3. Rizosfer Tanaman Durian
Glomus sp 1
Agritrop Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian
Glomus sp 3
Gigaspora sp 2
17
4. Rizosfer Tanaman Mangga
Gigaspora sp 1
Glomus sp 2 5. Rizosfer Tanaman Pepaya
Acaulosporasp 2
Glomus sp 1
Glomus sp 6
Gigasporasp 1 6. Rizosfer Tanaman Pisang
Glomus sp 2
Glomus sp 4
Glomus sp 5
Acaulospora sp 1
Gambar 1 : Beberapa Gennus Mikoriza yang ditemukan di lahan marjinal
18 Agritrop Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Kesimpulan Pada lahan marjinal di wilayah Kabupaten Banyumas terdapat beberapa genus mikoriza yang berpotensi dikembangkan menjadi pupuk hayati spesifik lokasi yaitu: Glomus sp 1, Glomus sp 2, Glomus sp 3, Glomus, sp, 4, Glomus sp 5, Glomus sp 6, Gigasspora sp1, Gigasspora, sp 2, Gigasspora sp 3, caulospora sp1, Acaulospora sp 2 dan Scutellospora. Tanaman hortikultura yang dibudidayakan di lahan marjinal wilayah Kabupaten Banyumas dan terinfeksi oleh mikoriza terutama adalah tanaman buah-buah yaitu mangga, durian, duku, pepaya dan pisang. Adapun tanaman hortikultura semusim yang dibudidayakan di lahan marjinal wilayah kabupaten Banyumas dan terinfeksi oleh mikoriza adalah cabai.
Gerdemann, J.W. dan T.H. Nicholson. 1963. Spores of mycorrhizal Endogone species extracted from soil by wet sieving and decanting. Trans. British Mycol. Soc. 46:235-246. Kormanik, P.P. dan A.C. McGraw. 1982. Quantification on Vesicular Arbuscular Mycorrhizae in Plant Roots. In: Schneck, N.C. (Ed.). Methods and Principles of Mycorrhizal Research. The Am. Phytopath. Soc. St. Paul, Himesota. Eny Rokhminarsi, Begananda dan N. Prihatiningsih. 2009. Inovasi Teknologi Pupuk Hayati Mikoriza Beragensia Bacillus sp. Dalam Upaya Mewujudkan Pertanian Berkelanjutan. Laporan Penelitian Hibah Bersaing Tahun I. Fakultas Pertanian UNSOED,
Agritrop Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian
Purwokerto.
-----------------. 2010. Inovasi Teknologi Pupuk Hayati Mikoriza Beragensia Bacillus sp. Dalam Upaya Mewujudkan Pertanian Berkelanjutan. Laporan Penelitian Hibah Bersaing Tahun II. Fakultas Pertanian UNSOED, Purwokerto. Schenk, N.C. and Y. Peres. 1988. Manual For The Identification Of VA Mycorrhizal Fungi. Second Edition. INVAM. Florida.
19
