19
TINJAUAN PUSTAKA Pembibitan Kelapa Sawit Pembibitan adalah kegiatan untuk mempersiapkan bahan tanam meliputi media, pemeliharaan, seleksi bibit hingga siap untuk ditanam yang dilaksakan dalam satu tahap atau lebih. Pembibitan kelapa sawit merupakan hal yang sangat penting untuk menghasilkan produksi kelapa sawit dalam jangka panjang. Pertumbuhan awal bibit menentukan keberhasilan tanaman dan adaptasi pindah tanam bibit dari pembibitan awal ke pembibitan utama (BBPPTP, 2013). Kecambah yang ditanam harus dipelihara dengan baik agar mencapai standar pertumbuhan bibit normal dan berkualitas. Adapun faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah ketersediaan air, ketersediaan unsur hara
yang
dapat
diserap
oleh
tanaman,
mineral
tanah,
jenis
tanah
yang digunakan, iklim pada lingkungan sekitar, intensitas cahaya matahari. Jika salah satu faktor tersebut tidak sesuai dan tidak tersedia dalam jumlah yang dibutuhkan oleh tanaman maka pertumbuhan tanaman
akan terhambat
(Salisbury dan Ross, 1995). Pembibitan kelapa sawit pada tahap awal menhendaki keadaan media yang baik dan mampu menunjang pertumbuhan optimal. Penggunaan media yang dipih juga menyangkut volume ataupun bobot tanah yang digunakan pada pembibitan. Bobot tanah akan mempengaruhi bibit kelapa sawit baik pertumbuhan dan perkembangan akar didalam tanah maupun keberlanjutan pertumbuhan tajuk pada tanaman. Demikian pula Baldwin, 1988 menyatakan bahwa volume media tanam yang lebih kecil menunjukkan penampang keadaan akar yang lebih panjang dan
Universitas Sumatera Utara
20
melebar, hal ini disebabkan oleh jelajah akar yang terbatas mengakibatkan pertumbuhan akar lebih cepat berkembang (Pamungkas, 2004). Bobot
tanah
dalam
keberlanjutan
media
pembibitan
juga akan
mempengaruhi kepadatan tanah. Berdasarkan penelitian Haridjaja, 2010 menyatakan bahwa semakin padat suatu tanah secara berkelanjutan akan menghambat pertumbuhan tanaman karena akar dipaksa bekerja menembus tanah dengan partikel–partikel padatan yang rapat, mengurangi aerasi tanah dan mengurangi ketersediaan air bagi tanaman. Selain itu Ningsih, 2007 dalam hasil penelitiannya menyatakan bahwa makin tinggi tingkat kepadatan tanah maka semakin berkurang persentase pori makro dan resistensi terhadap penetrasi akar akan meningkat. Fungi Mikoriza Arbuskular (FMA) Fungi Mikoriza Arbuskular (FMA) merupakan asosiasi simbiotik antara akar tanaman dengan jamur. Asosiasi antara akar tanaman dengan jamur ini memberi manfaat yang baik bagi tanah dan tanaman inang sebagai tempat jamur tumbuh dan berkembang biak. Fungi Mikoriza Arbuskular adalah fungi yang secara alamiah bersimbiosis dengan tanaman kelapa sawit bersifat obligat (Rungkat, 2009). Secara alami jamur ini mengkolonisasi kelapa sawit namun beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa inokulasi FMA terseleksi menyebabkan peningkatan efesiensi pemupukan P. Prinsip kerja FMA ini adalah menginfeksi sistem perakaran tanaman inang, memproduksi jalinan hifa eksternal secara intensif sehingga tanaman yang mengandung mikoriza tersebut akan mampu
Universitas Sumatera Utara
21
meningkatkan kapasitas dalam penyerapan unsur hara dan kebutuhan air (Iskandar, 2002). Berdasarkan struktur tubuh dan cara infeksi terhadap tanaman inang, mikoriza dapat digolongkan menjadi 2 kelompok besar (tipe) yaitu ektomikoriza dan endomikoriza. Namun ada juga yang membedakan menjadi 3 kelompok dengan menambahkan jenis ketiga yaitu peralihan dari 2 bentuk tersebut yang disebut ektoendomikoriza. Pola asosiasi antara cendawan dengan akar tanaman inang menyebabkan terjadinya perbedaan morfologi akar antara ektomikoriza dengan endomikoriza. Pada ektomikoriza, jaringan hifa cendawan tidak sampai masuk kedalam sel tetapi berkembang diantara sel kortek akar membentuk jaringan hifa dan mantel dipermukaan akar. Sedangkan endomikoriza, jaringan hifa cendawan masuk ke dalam sel kortek akar dan membentuk struktur yang khas membentuk oval yang disebut vesikula dan simtem percabangan hifa yang disebut arbuskula (Rao, 1998). Efektivitas Fungi Mikoriza Arbuskular dipengaruhi oleh faktor lingkungan tanah yang meliputi faktor abiotik yakni konsentrasi hara yang terdapat pada media, pH tanah, kadar air, temperatur, pengolahan tanah dan penggunaan pupuk maupun pestisida yang digunakan dan faktor biotik meliputi interaksi mikrobial, spesies cendawan, tanaman inang, tipe perakaran tanamn inang dan kompetisi antar cendawan mikoriza (Parmer, 2006). Cendawan mikoriza, terutama FMA mempunyai kemampuan untuk berasosiasi dengan hampir 90% jenis tanaman, dan telah banyak dibuktikan mampu memperbaiki nutrisi dan meningkatkan pertumbuhan tanaman. Cendawan mikoriza dapat membentuk akar tanaman yang kuat, cepat menjalar kedalam
Universitas Sumatera Utara
22
tanah, akar sehat, dan hijauan daun tajuk tanaman cepat menutup. Akar bibit tanaman yang telah terinfeksi FMA mampu bertahan hidup dari kondisi lingkungan yang tidak bersahabat, FMA ini dapat membantu logistik tanaman dan perlindungan akar tanaman dari gangguan lingkungan, sehingga tanaman dapat hidup lebih baik di lapangan (Schulzt et al., 2005). Menurut Pang dan Cheng (1998) akar yang ber Fungi Mikoriza Arbuskular selain aktif menyerap unsur hara seperti N, P, K, Mg, Mn dan Zn, hifa eksternal membantu penyerapan air. Penyerapan air sangat berguna dalam proses fotosintesis, dimana air merupakan salah satu bahan baku fotosintesis (Samah et al., 2001). Menurut Puryono (1998) secara umum peranan mikoriza terhadap pertumbuhan tanaman adalah sebagai berikut : 1. Adanya mikoriza sangat penting bagi persediaan unsur hara dan pertumbuhan tanaman.
simbiosis mikoriza pada akar tanaman akan
mengatasi kekurangan unsur hara terutama Phospor (P) yang tersedia dalam tanah. Hal ini disebabkan mikoriza mampu melepaskan ikatan Aluminium fospat (AlPO4) dan Besi fospat (FePO4) pada tanah-tanah yang asam. 2. Mikoriza dapat meningkatkan unsur hara dengan jalan memperkecil jarak antara akar dengan unsur hara tersebut. Hal ini terjadi melalui pembentukan
hifa
pada
pemukaan
akar
yang
befungsi
sebagai
perpanjangan akar. 3. Dengan perluasan hifanya, mikoriza akan meningkatkan daya serap dari elemen-elemen yang imobil dalam tanah, misalnya : P, Cu, Zn.
Universitas Sumatera Utara
23
4. Mikoriza dapat membantu memperbaiki dan meningkatkan sifat-sifat struktur agregat tanah. 5. Mikoriza dapat membantu memperbaiki dan meningkatkan pertumbuhan tanaman terutama di daerah yang kondisinya sangat miskin hara, pH rendah, dan kekurangan air. Menurut penelitian Novriani (2010) di dapatkan bahwa aplikasi mikoriza 10 g / bibit kelapa sawit nyata meningkatkan persen kolonisasi mikoriza, serapan hara N, serapan hara P, berat kering tajuk, berat kering akar pada bibit kelapa sawit dibandingkan tanpa mikoriza dan menurut penelitian Harahap (2014) telah di dapat bahwa pemberian FMA 10 g / polibek pada pembibitan kelapa sawit berpengaruh nyata terhadap parameter derajat infeksi akar, volume akar dan bobot kering tajuk. Azotobacter chroococcum Penambatan nitrogen merupakan proses yang menyebabkan nitrogen bebas digabungkan secara kimia dengan unsur lain (Wedhastri, 2002). Jumlah nitrogen di atmosfer lebih dari 80%, bahkan dengan satuan luas satu acre (0,46 ha) diperkirakan tanah mengandung kurang lebih 30.000 ton nitrogen bebas (Jeneng, 1998). Dengan banyaknya jumlah nitrogen seperti tidak ada tumbuhan eukaryotik yang mampu menggunakan secara langsung sehingga nitrogen harus berikatan dengan unsur lain seperti halnya hidrogen sehingga akan membentuk persenyawaan. Dalam mengikat nitrogen dibutuhkan campur tangan jasad mikro penambat nitrogen. Bakteri yang dapat mengikat nitrogen nonsimbiotik salah satunya adalah bakteri Azotobacter spp. (Supriyadi, 2013).
Universitas Sumatera Utara
24
Azotobacter spp. merupakan bakteri gram - negatif aerob nonsimbiotik yang berfungsi sebagai pengikat N bebas sehingga bakteri ini
mempunyai
pengaruh terhadap sifat fisik dan kimia tanah dalam meningkatkan kesuburan tanah (Supriyadi, 2009). Azotobacter spp. memiliki ukuran dan bentuk yang berbeda-beda. Bentuk sel Azotobacter biasanya berbentuk batang pendek, batang, dan oval serta bentuk yang lain yang bermacam-macam. Dengan bentuk sel yang bermacam-macam seperti ini, bakteri Azotobacter dikenal sebagai dengan bentuk sel pleomorfik. Menurut (Hans, 1994) ada beberapa jenis bakteri Azotobacter penting, diantaranya A.Chroococcum, A.agilis, A.paspali dan A.vinelandi. Untuk dapat menemukannya bakteri Azotobacter ini dapat kita temukan pada tempat dengan jenis tanah yang netral sampai dengan tanah yang basa, air dan beberapa tanaman (Kader, 2002). Kemampuan Azotobacter chroococcum dalam menambat nitrogen, bakteri ini dikenal sebagai agen penambat nitrogen yang mengkonversi dinitrogen (N2) ke dalam bentuk (NH3) melalui reduksi elektron dan protonisasi gas dinitrogen. Dan dalam kemampuannya menambat nitrogen bakteri Azotobacter termasuk bakteri yang dapat menambat nitrogen dalam jumlah yang cukup tinggi. Menurut (Hans, 1995) bakteri Azotobacter mampu menambat kurang lebih 20 mg nitrogen/g gula. Ketika menambat nitrogen terdapat enzim yang bertanggung jawab yaitu nitrogenase. Bakteri Azotobacter memiliki struktur nitrogenase yang unik, karena pada Azotobacter memiliki struktur nitrogenase yang terdiri dari 3 kompleks protein, yaitu nitrogenase I (Molybdenum nitrogenase), nitrogenase II (Vanidium nitrogenase), dan nitrogenase III (Ferrum nitrogenase) (Tjahjadi, 2007). Pada umumnya bakteri itu memiliki struktur
Universitas Sumatera Utara
25
nitrogenase yang terdiri 2 kompleks protein. Maka dari itu Azotobacter dikatakan unik pada struktur nitrogenasenya. Faktor-faktor yang mempengaruhi bakteri Azotobacter dalam penambatan nitrogen adalah faktor lingkungan, terutama ciri kimia dan fisika habitatnya. Faktor-faktor tersebut meliputi ketersediaan senyawa nitrogen, kesediaan nutrien anorganik, pH, dan suhu (Nasahi, 2010). Azotobacter chroococcum selain dalam menambat nitrogen, bakteri ini juga menghasilkan sejenis hormon yang kurang lebih sama dengan hormon pertumbuhan tanaman dan menghambat pertumbuhan jenis jamur tertentu. Bakteri ini dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman melalui pasokan nitrogen udara, pasokan pengatur tumbuh, mengurangi kompetisi dengan mikroba lain dalam menambat nitrogen, atau membuat kondisi tanah lebih menguntungkan untuk pertumbuhan tanaman (Rahmawati, 2005). Azotobacter spp. memiliki kelebihan dibandingkan dengan bakteri penambat N atmosfer nonsimbiotik lainnya, karena mampu mensintesis hormon seperti IAA. Sintesis IAA pada bakteri melalui jalur asam indol piruvat. IAA yang disekresikan bakteri memacu pertumbuhan akar secara langsung dengan menstimulasi pemanjangan atau pembelahan sel atau secara tidak langsung mempengaruhi aktivitas ACC deaminase. ACC deaminase yang dihasilkan oleh banyak bakteri pemacu pertumbuhan tanaman mencegah produksi etilen pada tingkat yang menghambat pertumbuhan tanaman (Patten dan Glick, 2002). Upaya mempertahankan kesehatan tanah dan sekaligus produktivitas tanaman dengan inokulasi Azotobacter perlu dilakukan karena rizobakteri ini berperan sebagai agen peningkat pertumbuhan tanaman melalui produksi fitohormon yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Selain itu, input rizobakteri
Universitas Sumatera Utara
26
dalam suatu sistem pertanian sejalan dengan konsep Mekanisme Pembangunan Bersih (Clea Development Mechanism, CDM) yang penting diupayakan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan meningkatkan serapan karbon (carbon sequestration) sehingga karbon berada dalam bentuk yang lebih stabil (Murdiyarso, 2003). Pseudomonas fluorescens Pseudomonas fluorescens merupakan bakteri berbentuk batang dengan ukuran sel 0.5 – 1.0 x 1.5 – 5.0 μm, motil dengan satu atau lebih flagella, tergolong dalam bakteri gram negatif, memiliki habitat didalam tanah, air, tanaman. Bakteri ini hidup aerob, tidak membentuk spora dan katalase positif, menggunakan H2 atau karbon sebagai sumber energinya. Bakteri ini menghasilkan pigmen fluorescent yang larut didalam air. Bakteri ini memiliki kemampuan melindungi akar tanaman dari infeksi patogen penyebab penyakit dengan cara mengkolonisasi
permukaan
akar,
menghasilkan
senyawa
kimia
seperti
anti jamur dan antibiotik serta kompetisi dalam penyerapan kation Fe (Patten dan Glick, 2002). Pseudomonas fluorescens mampu meningkatkan kelarutan hara P didalam tanah dan termasuk dalam golongan bakteri pelarut fosfat. Bakteri pelarut fosfat merupakan kelompok mikroorganisme tanah yang berkemampuan melarutkan P yang terfiksasi dalam tanah dan mengubahnya menjadi bentuk yang tersedia. Bakteri pelarut fosfat bersifat menguntungkan karena mengeluarkan berbagai macam asam organik seperti asam formiat, asetat, propionat, laktat, glikolat, fumarat, dan suksinat. Asam-asam organik ini dapat membentuk khelat (kompleks stabil) dengan kation Al, Fe atau Ca yang mengikat P, sehingga ion
Universitas Sumatera Utara
27
H2P04 menjadi bebas dari ikatannya dan hara P menjadi tersedia bagi tanaman untuk diserap (Dewi, 2007). Mekanisme mikroorganisme dalam melarutkan P tanah yang terikat dan P yang berasal dari alam diduga karena asam-asam organik yang dihasilkan akan bereaksi dengan AlPO4, FePO4, dan Ca(PO4), dari reaksi tersebut terbentuk khelat organik dari Al, Fe, dan Ca sehingga P terbebaskan dan larut serta tersedia untuk tanaman (Subba rao, 1982b; Illmer et al., 1995). Menurut Illmer dan Schinner (1995) jenis bakteri Pseudomonas spp lebih efektif dalam melarutkan hara P. Menurut Rodriquezz dan Fraga (1999) dari beberapa strain bakteri, ternyata genus Pseudomonas mempunyai kemampuan yang tinggi dalam melarutkan fosfat. Kecepatan pelarutan P dari mineral P oleh asam organik ditentukan oleh kecepatan difusi asam organik dari larutan tanah, waktu kontak antara asam organik dan permukaan mineral, tingkat dissosiasi asam organik, tipe dan letak gugus fungsi asam organik, affinitas kimia agen pengkhelat terhadap logam dan kadar asam organik dalam larutan tanah (Dubey, 1997). Beberapa peneliti mengemukakan bahwa efektifnya bakteri pelarut P tidak hanya disebabkan oleh kemampuannya dalam meningkatkan ketersediaan hara P tetapi juga disebabkan karena kemampuannya dalam menghasilkan zat pengatur tumbuh bagi tanaman, terutama oleh mikroba yang hidup dalam permukaan akar seperti Pseudomonas fluorescens, P.putida, dan P. striata. Mikroba-mikroba tersebut dapat mebngasilkan zat pengatur tumbuh seperti asam indol asetat (IAA) dan asam giberelin (GA3) (Patten dan Glick, 2002). Beberapa bakteri pelarut P juga dapat berperan sebagai biokontrol yang dapat meningkatkan kesehatan akar dan pertumbuhan tanaman melalui
Universitas Sumatera Utara
28
proteksinya terhadap penyakit. Strain tertentu dari Pseudomonas spp. Dapat mencegah tanaman dari aptogen fungi yang berasal dari tanah dan potensial sebagai agen biokontrol untuk digunakan secara komersial di rumah kaca maupun di lapangan (Arshad dan Frankenberger, 1993). Kemampuan bakteri ini terutama karena menghasilkan 2,4-diacethylplorogucinol, suatu metabolit sekunder yang dapat menghalangi dumping-off Phytium ultium (frenton et al., 1992). Bakteri Pseudomonas fluorescens ini juga dapat mengontrol perkembangan jamur Sclerotium roefsii pada tanaman kacang kacangan (Dewi, 2007). Volume Media Tanam Metabolisme pertumbuhan tanaman berawal dari pembentukan akar dan pembentukan tunas hingga terbentuk daun yang selanjutnya berfotosintesis dan terus tumbuh. Pada pembibitan kelapa sawit sistem perakaran yang baik akan menopang pertumbuhan bibit yang baik. Volume rooting memegang peranan penting dalam biokontrol pertumbuhan tanaman. (Poorter, et al., 2012) sistem perakaran dalam volume rooting mempengaruhi mekanisme fotosintesis, morfologi dan fisiologi akar, biomassa tanaman, efektifivitas mikroorganisme. Volume media tanam
yang digunakan memberi pengaruh arah
pertumbuhan akar dan mekanisme akar dalam penyerapan hara. Volume media tanam berpengaruh pada bobot biomassa tanaman diasumsikan karena keterbatasan media dapat menurunkan pembentukan tajuk tanaman, laju fotosintesis pada tanaman menurun menyebabkan pasokan nitrogen dan fosfor berkurang, ketersedian air, hara dan stres pada tanaman. Penggunaan volume media tanam tidak berlaku sama pada seluruh tanaman. Dilaporkan presentasi
Universitas Sumatera Utara
29
kenaikan biomassa tanaman menghasilkan rata – rata meningkat 43% dalam massa untuk setiap peningkatan ukuran volume media tanam (Poorter et al, 2012). Mekanisme penyerapan unsur hara oleh akar dapat dilakukan dengan tiga cara yakni intersepsi akar, pergerakan massa dan difusi. Intersepsi akar pada akhirnya akan dipengaruhi oleh bobot tanah yang tersedia, pada bobot yang lebih kecil akar menggenggam tanah dengan teguh mengakibatkan tingkat kepadatan tanah semakin tinggi. (Suyitno, 2006). Bedasarkan publikasi dengan faktor pot dan volume media tanam menunjukkan volume media tanam yang digunakan mempengaruhi pertumbuhan tanaman baik pembibitan maupun tanaman menghasilkan. Pada pembibitan kelapa sawit volume media tanam berpengaruh pada nilai ekonomi kebutuhan media pembibitan dan biaya transportasi bibit. Bar Yosef (1988) menyatakan bahwa volume media mendapat perhatian khusus di bidang kehutanan dan hortikultura, dimana perusahaan komersial banyak menggunakan volume kecil dalam meghasilkan pembibitan. Aplikasi mikroorganisme pada media tanam dalam menunjukkan efektivitasnya dipengaruhi juga oleh volume media tanam yang digunakan. Koide (1991) menyatakan bahwa tingkat infeksi fungi mikoriza arbuskula biasanya meningkat pertumbuhan dan koloninya pada ketersedian nutrisi kekurangan
dalam
volume
media
kecil
dan
terbatas.
Demikian
pula
Baldwin (1988) menunjukkan bahwa volume media tanam yang lebih kecil menunjukkan volume akar yang lebih besar disebabkan oleh jelajah akar terbatas mengakibatkan pertumbuhan akar cepat berkembang untuk memasok kebutuhan air dan hara.
Universitas Sumatera Utara
