BAB
lv
KQMPATABILJTAS RUMPUT TOLERAN DAN PEKA A L U m W M TERBADAP BEBERAPA JENB CMA
Pendahuluan Simbiosis antara tanaman dan Cendawan Mrkoriza Arbuskula (CMA) bersifat
mutualistik di mana tanaman akan memkikan -hidrat
ke CMA dan tanaman
d m menerima unsur P dari CMA. Menurut Sieverding (1991) CMA yang menginfeksi sistem perahan tanman inang akan memproduksi jalinan hifa s e m
intensif, sehingga tanaman bermikorim akan mampu meningkatkan kapasitasnya dalam menyerap w u r hara dan air. Fosfat addah unsur hara utarna yang dapat diserap oleh tanman bermikoriza (Bolan, 19911, selain itu N (NH.,' atau NO3), K dan Mg yang bersifat rnobil (Sieverding, 1991) dan juga unsur mikro seperti Cy Zn,Mn, B dm Mo (Smith clan Read, 1997).
Populasi dan kmekaragaman CMA pada tanah-tanah mined masam di Indonesia cukup krvariasi, namun umumnya didorninasi oleh genus Glomus. Acuulospora, Gigaspora clan ScuCellospora Di antaranya ada yang berdaya than t i n e terhadap kernasaman d m keracunan Al, sehingga berpotensi besar mtuk
dikembangkan (Widada dm Kabirun, 1995). Unsur ham yang umumnya defisien pada tanah masam yaitu P, Ca, dan Mg, umurnnya ditingkatkan penyerapannya pada tanaman yang dikolonisasi oleh CMA dibandingkan d e n p tanaman yang tidak
dikolonisasi oleh CMA. Tamman yang dikolonisasi dengan CMA lebih toleran terhadap keracunan Al, mempunyai kemampuan yang lebih tinggi untuk hidup pada
A1 yang tinggi, lebih efektif untuk rnengatasi penghambatan prhmbuhan dan kadangk a h g penyerapan A1 ditunmkan (Clark dan Zeto, 19%a).
Tujuan penelitian ini untuk rnempelaja~ikompatabilitas hberapa jenis CMA
dan pabedaan m y a pada pada rumput toleran dan peka Al. Bahan dan Metode Tempat dsn Waktu
Penelitian ini dilakukan pada bulan April mpai Septemk 1999 di Rumah Kaca Laboratorium Agmstologi Falrultas Peternakan, Institut P e h a n Bogor untuk
penelitian lapang dan Laboratoriurn Bioteknologi Hutan dan Lingkungan, Pusat
Penelitian BioteknoIogi, Institut Pertanian Bogor untuk melihat infeksi akar dan jurnlah spom serta laboratorium Siokimia, Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan, Cimanggu, Bogor utuk analisis kadar fosfor tajuk.
b h a n dan Alat yang Digunakan Bhan &nam yang djgumkm ash rumput S spiendiala dm C gqana yang
diperoleh dari Kebun koleksi hbomtoriurn Agrostologi, Fahltas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Isolat mikoriza yang digunakan ada empat jenis yaitu Glomw manihoris
(Indo.1), Glumus etinucuhmt (NPI. 1261, Giguspora margarita (Fl . Z -5) dan jenis
campuran (mycofer) yang terdiri dari Glomus manihotis, Ghmw etinucatum, Giguspora margarita, dm Acaulospra sp. diperoleh dari Laboratorium Bioteknologi Hutan dm Lingkungan, Pusat Penelitian Bioteknologi, Institut Pertanian Bogor.
Jenis tanah yang digunakan *ah
t a d
dari Cigudeg, Jasinga Bogor. Tanah
yang digunakan sebanyak 400 kg telah disterilisasi dengaa metode basah. Alat yang dgtmakan antara lain : pot plztstik 60 buah, timbangan, meteran, alat
untuk sterilisasi,untuk menghitung spora doul presentasi infe.ksi akar. Metode Penelitian
ranwgam acak yang terdiri dmi lima perlakuan.
Penelitian ini men-
Perlakuan tersebut adalah tiga jenis CMA dan campuran CMA, yaitu : M, = tanpa penggunaan mikoriza
MI= penarnbahan G margarita
M2= pemmbahan G munihfis M3= pemmbahan G etznercatm campwan CMA
Mg = penam-
Percobaan ini diberikan pada rumput toleran dm peka secara terpisah. Percobaan ini mempunyai
tiga ulangan.
Penelitian ini terdiri dari ,: 5 x 3
= 15 satuan
w b a a n . Data yang diperoleh secara statistik diuji dengan sidik ragam dan jika
menunjukkm pengaruh yang nyata selanjutnya akan dilakukan uji lanjut dengan uji
Duncan. Model rancangan yang digunakan adalah :
yi
= p + AI+
YI
=
P
= Nilai rab-rata
Ei
Hail pengamatan pada perlakuanjenis CMA ke i.
AJ
= Pengaruh perlakuan jenis CMA ke i
&U
=
Pengaruh galat pada perlakuan jenis CMA ke i.
dengan j = 1,2,3,4,5.
i = 1,2,3
Teknik Pelahnartn Teknik pelitian ini terdiri dari tiga tahap : 1. Tahap i n o h h i . Tanah dibersihkan dari akar dan ranting, kemudian dikering
udarakan @a suhu ruangan di m a h kam, kerndim tanah tersebut diayak dengan ukuran tertentu. Setelah itu dilakukan sterilasasi den*
cam basah selama 12 jam
dengan suhu 100 * C . Setelah disterilisasikan tanah dimasukkan dalam gelas aqua,
dm ditanami dua pols m p u t . Untuk rumput yang akan diinfeksi den-
mikoriza,
setiap dua pols rumput ditarnbahkan isolat mikoriza sebanyak 20 gram. Penanaman dalam aqua ini dilakukan selama satu bulan utuk menumbuhkan akar mudanya
terlebih dahdu Setelah tanaman benunur satu bdan, tanaman tersebut dipindahkan
ke ddam pot plastik yang telah diisi tanah stmil sebanyak 2. kg yang klah diberikan pup& NPK 0 2 glpot, untuk perhunbuhan. 2. Ta hap pemeliharaan. Pemeliharaan tanaman meliputi : penybman, penyiangan, serta pemberantasan hama dm penyakit. Penyiraman secukupnya dilakukan setiap
hari, dimulai pa& pukul 8.00 WIB pa@. Penylangan &lakukan setelah tanaman berumur 2 minggu dan didangi setiap 2 minggu. 3. Tabap pemanenan. rninggu setelah masa tanam.
Pemanenan dilakukan pada tanaman setelah b e m u r 12
Peuhh yang Diamati
1. Bobot k r i a g tajuk Untuk penguhm bobt kering ~ j u kdiukurpda akhir
permhaan dengan cara rnengering udarakan terlebih dahulu bagan atas tanaman, keln&~~pastasuhu70"C~24Ijam. 2; blmt.kering.airar. Bobot kering akar diukur @a akhir permban dengan cara
mclrgerirrg udarakan tdchih d a h h hgm h, kcmndian dimasukkatr ke Mam ovenpadasuhu M" C selama24 jam. 3, Analhis h d a r P pads jarinwn tamman. Analisis k h r P dilaktdcan dcngan
m d e
Wa~anabe dan
Olsen
(1965)
men-
Atomic
Absorption
Spectrophotrrmeter (AAS). 4. Jamiah spora.
3uml& spwm dihtung dengan m a mengisolasi terlebih dahulu
spcrrarrya meldui metude pmyaringan h a d dari Nicholson dm Gaderman (1963) pads- 1. 5. Pematase infebi afcar.
Pemmtase infeksi akar ctiukur dengan metihat akar
yang m e k s i oleh mikorim Untuk menghtung baqahya akar yang terinfeksi o1eh
cendawan mikorim arbuskula terlebih dahulu dilakukan tekni k pewmaan akar yang dikembangkan oleh Phyllip clan Hayman (1970) pada Lampiran 2. 6. Nisbah tajuk akar. Nisbah tajuk akar merupakan perbandingan bobot kering tajuk dengan bobot kering akar. 7. Serapan fosfor.
Ni lai ini dihitung dengan rnengalikan kadar fosfor tajuk dengan
bobot kering tajuk (mglpot).
Hasil Penelitian
Pengaruh beberapa jenis CMA terhadap baht kering tajuk, h b o t kering akm, kadar P, infeksi akar dan jumlah spra, rasio tajuk dan akar, serta serapan P pada rumput S splendido dan C gqma &pat dilihat path Tabel 5, Pembahan CMA
menunjukkan peningkatan bobot kering tajuk yang sangat nyata (P<0,01) bila
dibandingkm dengan tanpa penambahan CMA, baik pada rumput Ssplendidn maupun C gqum (Gambar 4 dm 6 . ) Bobot kering tajuk tertinggi pada perlakuan
CMA campuran (&) dan berbeda sangat nyata (P4),0 1) dengm jenis CMA tun@ (G margmita (hi1),G manikoris ( MI),G etinicatum (M3)) maupun dengan kontroI
(Mo)dan hultur CMA tun@ berbeda nyata (P<0,01)dengan kontrol pada rumput S splendida.
Pad.m p u t C gayam kultur campuran (N)sangat nyata (f
m i h o t i s ( M2), G etinicam
(M,))atau dengan kontrol. Penambahan CMA
campuran rnernberikan produksi bobt kering tajuk yang terhnggi pada rumput S splendida dan C gqana.
Pada
rumput
S splendida
maupun
C gayam penambahan
CMA
menunjukkan perbedaan yang sangat
nyata (Pc0,O 1 ) terhadap peningkatan
produksi bobot kering aka (Gambar 5).
Perlakuan & yaitu perlakuan dengan
penambahan CMA campwan memberikan produksi bbot kering akar yang t e W .
Tabel 5 . Penganrh Beberapa Jenis CMA krhadap B o b Kering Tajuk, Bobot Kering Akar, Kadar P, Znfeksi Akar, J d a h Spra Pisbah T/A dan Serapan P pa& Rumput S spledicia dm C gayam pabah Diamati
Jenis
P g
BK. Tajuk (dp0t.l
M2
G m d a
G maniM
3,Ol
BC
3,34 B
3,9 1 B
3,25
2,92
3,48
B
B
B
4,33
5,24
537
5,87
9,48
B
B
B
B
o,%
1,47 33
2,16
f ,38
B
B
A 4.16 A
0,0983
0,1280
0,13 16
c
b 0,1246
ab 0,1426
0,1373 a 0,1416
c
b
b
2,6 1 C 2,14
S splendida Cga~am
B
BK. Akar (@pot) S spiendrda cga~am
CMA
Mi
Mo
B
M3 G & w m
M4 (Campuran) 6,64 A 8,BO A
% P Tajuk
S splendida
0,f 056 E
cga~am
InfeksiAksr (%) S splendrda
6,oo D 5,33
68,33 50,OO
49,OO
c
ab
ab
b
43 c 45 C
1.464 b 1.018 A
3 -676 a 1.039 A
2.172
0,60 2,20
0,57 2,3 1
(&Pot)
0,258 d
cg
0,227 c
B
64,33 3
53,33
C
0,1360 a 0,1473 a 93,OO A 59,W a
~~~~~
CgWm
38,OO
JumMl Spora S splendida
c @Yam Nbbab TIA S spledda CW
460
3.476 a 1.027
B
A
0,57 1,58
0,67 2,6 1
0,70 2,13
0,384 c
0,441 c
0,536 b
0,902 a
0,403 bc
0,417 bc
0,494 b
1,297 a
b
Serapan P
s spiendida V a
Keterangan : Huruf kecil yang M
a pada baris rnenunjukkan berbeda nyata (P<0,05)clan huruf lmar yang berbeda pa& baris menuyukkan berbeda sangat nyata (P<0,01)
kadat P tajuk d i b m h g b &ngm pehhan MI(Gntargariu dm (kmtml P
s
r
d
a
m
p
u
t
C
~
~~ dengan prhbn yang b n y a .
m
~
~
Penh&tan
~
~
~
m). ~
~
)
y
~
kadar P tajuk itli
~ b & b k a n ~ ~ ~ C M P l ~ m a r m p I I ~ m ~ p P y a n g l e b by&
dihdingkan deagm tanpa dmya CMA. PeningkaSam s a a p Ftmebut
dapat digmdm rmtuk m b d mtamma S&@ p-
dmgan penam-
&bat & h y a t e r m bdwa
CMA akaa m e m h i b berat k e g bjjnk dm berat
rnkaryanglebihbsik. P e d a k n a n ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ) b a i k @ m p a t S s p l e n d i d a maupun pada C gayam membdcan W a r P tajuk ymg m e n g & U p u l a jmhghtmpmduhi fqjuk dan akm,
terbaik,
g
-7-
ALarpgtidak terinfeksi CMA(1,skalla100x), A k y a n g Terkkksi CMA (askdk 100 x), V&I (V) yaagDiperaleh ded Rmnput (3. &a 400 x), Admkda (A) yang Dr'pdeh datI Rumpt(4, SW100 x) G a m k 7 menunjukh aksr yang W& dan tidak t&&W oleh CMA
Oambar7.1adalah~~akaryaagtidak~eleslolehCMA Gambar72adalah
g a m k akar yarig terinfeksi dengan CMA, &ngan struktw hi& internal (H) Gambar
7.3. adalah g a m b sel yang terinfeksi dengan CMA d e n p siddm internal dari CMA yaitu vesikel
den-
(V), Gambar 7.4. Gambar akar yang terinfeksi dengam CMA
stnrktur internal CMA yaitu arbuskula (A).
Hasil uji lanjut rnenunjuWran bahwa penambah CMA be*
nyata (P42,05)
terhadap jumlah spora. Jumlah spora nyata Iebih banyak (P<0,05) pada kultur campwan (M,) dm G nsmrihotis (M2)dibdingkan dengan kultur tunggal lainnya G m~fgarita(MI), G etinicahmt (M3) dan kontrolm) pads rumput S splerrdida.
Hasil uji lanjut pada rumput C guyana menunjukkan parnbahan CMA
mernberikan perkban yang sanet nyata (P<0,01)tehadap jumlah spora. Jumlah spora pada kultur carnpuran (K) dan kultur tun@ G murgarira (MI), G mihotis
(M2) berbeda ken-1
sangat nyata (P
m).Kultur tun@
G etinicahmr (M3) dm
G etinicam (M3) jumlah sporanya sangat nyata Iebih
tinggi bila dibandingkan dengm kontrol.
Nisbah tajuk dm akar pada rumput S
splendih dan C g a y m tidak menunjukkan p e r b e . yang nyata dengan
penambahan CMA. Hasil uji lanjut menunjukkan penambahan CMA pada m p u t S splendidn dan C guyma menunjukkan serapan P nyata (P<0,05)lebih tinggi dari pada kontrol. Pada
m p u t S splendida menunjukkan kultur CMA campuran f &) serapan P lebi h tinggi
(P4,05)bila dibandingkan dengan kulm tun@ G margarita (MI), G manihotis
(MI), G etiniwtum (M3) dm kontrol (w). Kultur tun& G m i h o t i s (M3) berbeda dengan kultur tunggal ), G etinicatum (M3) dm G murgarita (MI) dan kontrol. Kultur
G etinicutwn (M3) d m G margarita (MI) be-
tun@
dengan kontrol
w).Pada
rumput C gayana hasil uji lanjut menunjukkan bahwa kultur campuran (W) berbeda nyata lebih tinggi serapan P dibandtngkan d e w kultur tunggal (G margarita (MI), G manihotis ( M2), G etinicahrm @I3)) dm kontrol
(?&I).
Kultur tun@
G
efinicatm (M3) berbeda dengan kontrol (MJ, Mtur tunggal laiunya tidak b e e
dengm kontrol. Serapan P nyata lebih thggi (P<0,05)pada perlakum kultur CMA campuran
m)baik pads rumput S splendida rnaupun C gclyona.
Jenis Cendawan
Mikoriza Arbuskula (CMA) ysng digunakan &lam penelitian adalah Acaulospra sp (Gambar 8. f ), G m i h o t i s (Gambiu 8.2), G etimcafMt(Garnbar 8.3) G margarita (Gambar 8.4), Mycufer (AcuuIospra sp, G m i h o t i s , G efimcatutn, G margarita ) (Gambar 8.5).
Pembahailan Produksi bobot kering tajuk dan bobot keriag akar baik pmh tanaman S splendia
maupun C gayana lebih tinggi pada tanaman yang dibmhahkan kultur campuran CMA (N)dan kultur tun@
tun@
(G margarit0 (MI), G manihotis ( MI), G
erinrcatwn (M3)dibandingkan dengan kontrol.
Kultur campuran (&) mampu
rneningkatkan bobot kering tajuk sebesar 154 % pada S splendida dan 3 11 % pada C gaymra. Peranan CMA yaitu dalarn rneningkatkan pwtumbuhan tanaman inang
karena berperan d a r n siklus tansport nutrisi tanaman, melalui peningkatan eksplorasi volume tanah secara intensif dengan adanya hifa eksternal pada akar (Sieverding, 199 1).
Pengaruh CMA terhadap peningkatan pertumbuhan tanaman terutama
disebabkan oleh adanya peningkatan penyerapan fosfor (Bowen et al. 1975).
Peningkatan serapan fosfor d i p -
oleh perluasan pertumbuhan hifa e k s t e d
yang sifatnya bervariasi tergantung p d a kondisi tanah dm kombinasi dengan CMA (Bowen et al. 1975). Adanya peningkatm b o b kering tajuk mencerminkan bahwa
dengan inokulolsi endomikorh mmpu memacu produksi b o h t kering tajuk (Nurlaeny et 01. 1996).
Peningkatan ini terjadi karena adanya peningkatan
kemarnpuan tanaman dalam menyerap umrr hara dan air. Tmaman yang bemikoriza
dapat menyerap wur hara seperti ; P, N, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Na, S, Mn dan Z n (Setiadi et al. 1992). Penyerapan unsw-msur ham ini sangat dibutuhkan untuk
pertumbuhan vegetatif tanaman seperti bagran hjuk dan akar (Salisbury dan Ross, 1995). Untuk mencapai hasil ymg optimal antara nunput dan mikorim h a m terdapat suatu kesesuaian. Menurut pendapat Abbot
er al. (1992) hubungan simbiosis yang
menguntungkan antara rumput dan CMA tidak lepas dari kesesuaian kedua simbion.
Kultur carnpuran (lv&) mmpu meningkatkan bobot kering akar sebesar 11 7 % pada S s p l e d k b dan 294 % pada C gayam Meksi mikoriza pada sistem perakaran tanaman &pat meningkatkan derajat prabangan dan diameter akar., selain itu
perkembangan akar dibantu oleh honnon I M (Indole Acetic Acid) yang dihasilkan endomikoriza dapat memacu sistem geumetn akar (Fakuara, 1988). Dengan sistern m a r a n yang krtambah banyak memurglunkan adanya peningkatan luas daerah penyerapan. Selain itu adanya CMA dengan hifa eksternalnya akan membantu
penyerapan unsur hara pada daerah pengurasan hara di rhlwspher maupun di luar
daerah tersebut. Hal ini disebabkan hifa eksternal mempunyai nilai Km yang rendah
dan perpanjangan hifa eksternal tersebut clapat mencapai 8 cm. Nisbah tajuk akar menrpakm faktor penting dalam perhmbuhan tanaman yang
mencerminbn kemampuan penyerapan air dan mineral den@ proses transpirasi dan luasm fotosintesis dari tanaman (kamer dan Kozlowki, 1996). Nisbah tajuk dan akar p d a tanaman S splendiida (<0,75) lebih rendah dibandingkan rumput C gayam (>1,5).
Menurut Fitter and Hay (1994) nisbah tajuk clan d m merupakan sifat yang
sangat plastis (mudah berubah).
Umumnya rasio tersebut meningkat dengan
rendahnya suplai air, rendahnya suplai nitrogen, rendahnya oksigen tanah d m
rendahnya temperatur tanah. Berdasarkan hasil penelitian dapat dikatakan bahwa inokulasi dengan endornikoriza nisbah tajuk akar relatif rendah pada m p u t S splendih, ha1 ini
menunjukkan bahwa perkembangan tajuk dan akar reiatif seimbang dibandingkan
d e n p nunput C guyana. Nisbah yang seimbang dibutuhkan agar penyerapan air dan unsur hara oleh dcar mtuk ditranslokasikan ke tajuk tanaman seimbang dengan luas
dam yang cukup uniuk melakukan transpirasi dm menghasilkan karbohidrat yang
dibutuhkan untuk pertumbuhan akar. Tanaman yang memiliki nilai nisbah tajuk akar yang lebih rendah biasanya kemampuan hidup di lapangan lebih tinggi karena
transpirasi yang terjadi lebih sedikit dari pada tanaman yang nilai nisbah tajuk dan
akarnya ksar.
Berdrtsarkan hasil penelitian ini, .S spfendida menunjukkan nilai
nisbah tajuk dan akar yang lebih kecil dibandingkan C gayana karena nunput S splendih merupakan rumput yang toleran terhadap kadar A1 yang tinggi
Adanya inokulasi
CMA pada rumput toleran dan peka mampu memacu
prhmbuhan dm produksi
e serapan fosfor ymg tumbuh pada tanah yang kahat
unsur ham terutama fosfor. Peningkatan pertumbuban dan produksi ini disebabkan h y a peningkatan kernampuan tanaman ymg terinfeksi
CMA untuk menyerap
unsur-unsur hara Kemampum CMA jenis campuran
w)untuk kadaptasi dan berasosiasi
srta
mernpuuyai tingkat efektivitas yang tinggi sehingga menyebabkan peningkatan pwtumbuhm dan produksi ser& serapan fosfor pada m p u t S spledida dan C gqma. Peranan CMA tersebut lebih ksar pada rumput yang peka dari pada rumput
toleran terhadap cekarnan A. Untuk penelitian selanjutnya maka isolat CMA
campuran yang &an digunakan.
