TINJAUAN PUSTAKA Fungi Mikoriza Arbuskular (FMA) Istilah mikoriza seringkali digunakan untuk menjelaskan hubungan saling ketergantungan antara tanaman inang yang menerima hara mineral dan cendawan yang memperoleh senyawa karbon hasil dari fotosintesis tanaman inang. Asosiasi yang saling menguntungkan antara cendawan dari glomales (zygomicetes) dengan tanaman inang disebut dengan arbuskular atau cendwan vesicular arbuskular, yang paling banyak terjadi pada spesies tanaman karena penting dan sangat berperan dapat meningkatkan suatu unsur hara yang terbatas,khususnya fosfat (Lambais dan Mehdi,1995). Secara umum tanaman yang bermikoriza tumbuh lebih baik dari pada tanaman tanpa mikoriza. Penyebab utama adalah mikoriza secara efektif dapat meningkatkan penyerapan unsur hara baik unsur hara makro maupun mikro. Selain dari pada itu akar yang bermikoriza dapat menyerap unusur hara dalam bentuk terikat dan tidak tersedia bagi tanaman (Anas,1990). Berdasarkan struktur dan cara jamur menginfeksi akar, mikoriza dapat dikelompokan menjadi Ektomikoriza (jamur yang menginfeksi tidak masuk ke dalam sel akar tanaman dan hanya berkembang diantara dinding sel jaringan korteks, akar yang terinfeksi membesar dan bercabang), Endomikoriza (Jamur yang menginfeksi masuk ke dalam jaringan selkorteks dan akar yang terinfeksi tidak membesar). Keistimewaan dari jamur ini adalah kemampuan nya dalam membantu tanaman untuk menyerap unsur hara terutama unsur hara Phosphates (P). Mikoriza merupakan suatu bentuk hubungan simbiosis mutualistik antara
Universitas Sumatera Utara
cendawan dengan akar tanaman. Baik cendawan maupun tanaman sama-sama memperoleh unsur hara dan adaptasi tanaman yang lebih baik. Di lain pihak,cendawan pun dapat memenuhi keperluan hidupnya (Karbohidrat dan keperluan tumbuh lainnya) dari tanaman inangnya (Hanafiah,1992). Hampir semua tanaman akarnya terinfeksi cendawan mikoriza. Graminae dan Leguminosa umumnya bermikoriza. Jagung merupakan contoh tanaman yang terinfeksi hebat oleh mikoriza. Tanaman pertanian yang telah di laporkan terinfeksi vesicular-arbuskular adalah kedelai, barley, bawang, kacang tunggak, nenas, padi gogo, papaya, selada, singkong dan sorgum. Tanaman perkebunan yang telah dilaporkan akarnya terinfeksi mikoriza adalah tebu, teh, tembakau, palem, kopi, karet, kapas, jeruk, kakao,apel, anggur (Bolan, 1991). Peranan
penting
FMA
dalam
pertumbuhan
tanaman
adalah
kemampuannya untuk menyerap unsur hara baik makro maupun mikro. Selain itu akar yang mempunyai mikoriza dapat menyerap unsur hara dalam bentuk terikat dan yang tidak tersedia bagi tanaman. Hifa eksternal pada mikoriza dapat menyerap unsur fosfat dari dalam tanah, dan segera diubah menjadi senyawa polifosfat.(Intan,2007) Suatu simbiosis terjadi apabila cendawan masuk ke dalam akar atau melakukan infeksi. Proses infeksi dimulai dengan perkecambahan spora didalam tanah. Hifa yang tumbuh melakukan penetrasi ke dalam akar dan berkembang di dalam korteks. Pada akar yang terinfeksi akan terbentuk arbuskul, vesikel intraseluler, hifa internal diantara sel-sel korteks dan hifa eksternal. Penetrasi hifa dan perkembnagnnya biasanya terjadi pada bagian yang masih mengalami
Universitas Sumatera Utara
proses diferensiasi dan proses pertumbuhan hifa berkembang tanpa merusak sel (Anas, 1998). Cendawan ini membentuk spora di dalam tanah dan dapat berkembang bika jika berassosiasi dengan tanamn inang. Sampai saat ini berbagi usaha telah dilakukan unutk menumbuhkan cendawan ini dalam media buatan, akan tetapi belaum berhasil. Faktor ini merupakan suatu kendala yang utama sampai saat ini yang menyebabkan FMA belum dapat dipoduksi secar komersil dengan menggunakan media buatan, walaupun pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman sangat mengembirakan.
Spora cendawan ini sangat bervariasi dari
sekitar 100 m sampai 600 m. Oleh karena ukuranya yang cukup besar inilah maka spora ini dapat dengan mudah diisolasi dari dalam tanah dengan menyaringnya (Pattimahu, 2004). Tanah Ultisol Ultisol merupakan tanah mineral yang berada pada daerah temprate sampai tropika. Mempunyai horison argilik atau kandik atau fragipan dengan lapisan liat tebal (Munir 1996). Darmawijaya (1997) menyebutkan bahwa tanah ultisol merupakan tanah masam yang telah mengalami pelindian hebat (highly leached) sehingga memiliki tingkat kesuburan yang rendah dengan warna kelabu cerah sampai kekuningan. Di atas horizon akumulasi yang bertekstur relatif berat berwarna merah atau kuning dengan struktur gumpal, agregat kurang stabil dan permeabilitas rendah. Ultisol di Indonesia merupakan bagian terluas dari lahan kering yang tersebar luas di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Irian Jaya serta sebagian kecil di pulau Jawa, terutama di Wilayah Jawa Barat (Munir, 1995).
Universitas Sumatera Utara
Pada umumnya ultisol berwarna kuning kecoklatan hingga merah atau disebut juga dengan Podsolik Merah Kuning (PMK). Tekstur tanah ini adalah liat hingga liat berpasir, bulk density antara 1.3-1.5, dan permeabilitas lambat hingga sedang (Hardjowigeno, 1993). Tanah Ultisol memiliki kemantapan agregat yang tidak mantap (massive). Menurut Prasetyo et al. (2005) yaitu bahwa reaksi tanah Ultisol pada umumnya berkisar antara 3.1−5.0 atau masam hingga sangat masam. Ultisol dicirikan oleh adanya akumulasi liat pada horizon bawah permukaan sehingga mengurangi daya resap air dan meningkatkan aliran permukaan dan erosi tanah. Erosi merupakan salah satu kendala fisik pada tanah ultisol dan sangat merugikan karena dapat mengurangi kesuburan tanah. Hal ini karena kesuburan tanah ultisol sering kali hanya ditentukan oleh kandungan bahan organik pada lapisan atas. Bila lapisan ini tererosi maka tanah menjadi miskin bahan organik dan hara. Tekstur ultisol bervariasi dan dipengaruhi oleh bahan induk tanahnya. Ultisol dari granit yang kaya akan mineral kuarsa umumnya mempunyai tekstur yang kasar seperti liat berpasir, sedangkan ultisol dari batu kapur, batuan andesit dan tufa cenderung mempunyai tekstur yang halus seperti liat dan liat halus. Ultisol umumnya mempunyai struktur sedang hingga kuat, dengan bentuk gumpal bersudut (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006). Pembentukan tanah berjalan cepat didaerah yang beriklim humid dengan suhu tinggi dan curah hujan tinggi. Seperti halnya di Indonesia ultisol telah mengalami pencucian yang sangat intensif menyebabkan ultisol memiliki kejenuhan basa yang rendah dan pelapukan mineral yang rendah. Tanah ultisol memiliki kepadatan tanah 1,10-1,35 g/cm3, tingkat permeabilitas, infiltrasi dan perkolasi sedang hingga lambat dan kemasaman tanah tinggi, kejenuhan Al tinggi,
Universitas Sumatera Utara
KTK rendah, kandungan N, P,dan K rendah sehingga ultisol miskin secara fisik dan kimia. Pelapukan yang telah lanjut pada ultisol membentuk liat oksida hodrous Fe dan Al dalam jumlah yang tinggi dan dapat bereaksi dengan P membentuk sederetan P yang sukar larut, sehingga kurang tersedia bagi tanaman (Tan, 1992). Dikarenakan tanah ultisol memiliki hara yang sangat rendah dan pH yang rendah maka digunakanlah Rock phosfat yang memiliki kandungan P2O5 28% dan harganya relatif lebih murah dibandingkan dengan harga pupuk buatan (anorganik) SP18 yang relatif mahal. Disamping Rock phophate yang memiliki kandungan P2O5 yang tinggi juga bermanfaat untuk meningkatkan proses granulasi sehingga tanahnya lebih mudah diolah dan tidak lengket, kelarutan dan ketersediaan hara P untuk tanaman meningkat, meningkatkan pH tanah sehingga memperbaiki lingkungan perakaran tanaman, dan yang terpenting memiliki efek pengapuran (Moersidi, 1999). Kelarutan fosfat alam pada tanah netral sangat rendah atau lambat melarut (slow release), tetapi akan meningkat bila diaplikasikan pada tanah masam seperti ultisol (Chien et al., 1995). Penelitian Hartatik dan Adiningsih (1989) menunjukkan bahwa P-alam memiliki efek residu yang lebih baik dibanding TSP pada tanah kering masam untuk tanaman kedelai dan jagung.
Tanaman Jagung Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan
dalam 80-150 hari. Paruh pertama dari siklus merupakan tahap
pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generatif.
Universitas Sumatera Utara
Susunan morfologi tanaman jagung terdiri dari akar, batang, daun, bunga, dan buah (Wirawan dan Wahab, 2007). Perakaran tanaman jagung terdiri dari 4 macam akar, yaitu akar utama,akar cabang, akar lateral, dan akar rambut. Sistem perakaran tersebut berfungsi sebagai alat untuk mengisap air serta garam-garam mineral yang terdapat dalam tanah, mengeluarkan zat organik serta senyawa yang tidak diperlukan dan alat pernapasan. Akar jagung termasuk dalam akar serabut yang dapat mencapai kedalaman 8 m meskipun sebagian besar berada pada kisaran 2 m. Pada tanaman yang cukup dewasa muncul akar adventif dari buku-buku batang bagian bawah yang membantu menyangga tegaknya tanaman (Suprapto, 1999). Batang jagung tegak dan mudah terlihat sebagaimana sorgum dan tebu, namun tidak seperti padi atau gadum. Batang tanaman jagung beruas-ruas dengan jumlah ruas bervariasi antara 10-40 ruas. Tanaman jagung umumnya tidak bercabang. Panjang batang jagung umumnya berkisar antara 60-300 cm, tergantung tipe jagung. Batang jagung cukup kokoh namun tidak banyak mengandung lignin (Rukmana, 1997). Daun jagung adalah daun sempurna. Bentuknya memanjang, antara pelepah dan helai daun terdapat ligula. Tulang daun sejajar dengan ibu tulang daun. Permukaan daun ada yang licin dan ada pula yang berambut. Setiap stoma dikelilingi oleh sel-sel epidermis berbentuk kipas. Struktur ini berperan penting dalam respon tanaman menanggapi defisit air pada sel-sel daun (Wirawan dan Wahab, 2007).
Universitas Sumatera Utara
Tanaman Kedelai Susunan akar kedelai pada umumnya sangat baik, pertumbuhan akar tunggang lurus masuk kedalam tanah dan mempunyai banyak akar cabang. Pada akar-akar cabang banyak terdapat bintil akar berisi bakteri Rhizobium japonicum yang mempunyai kemampuan mengikat zat lemak bebas (N2) dari udara yang kemudian dipergunakan untuk menyuburkan tanah (Andrianto dan Indarto, 2004). Batang kedelai berasal dari poros janin. Bagian yang terpenting dari poros janin ialah : hipokotil dan bakal akar, yang merupakan sebagian dari poros hipokotil akar. Jaringan batang dan daun terbentuk dari pertumbuhan dan perkembangan plumula. Kuncup-kuncup ketiak tumbuh membentuk cabang ordo pertama dari batang utama tergantung pada reaksi genotipe terhadap panjangnya hari dan dari tipe tumbuh, determinan atau indeterminan(Hidayat, 1985 dalam Somaatmadja, dkk) Tanaman kedelai mempunyai dua bentuk daun yang dominan, yaitu stadia kotiledon yang tumbuh saat tanaman masih berbentuk kecambah dengan dua helai daun tunggal dan daun bertangkai tiga (trifoliate leaves) yang tumbuh selepas masa perkecambahan. Umumnya, bentuk dan daun kedelai ada dua, yaitu bulat (oval) dan lancip (lanceolate). Kedelai bentuk tersebut dipengaruhi oleh faktor genetik (Adisarwanto, 2005).
Tanaman Kacang Tanah Kacang tanah, kacang una, suuk, kacang jebrol, kacang bandung, kacang tuban, kacang kole, kacang banggala (bahasa Yunani: Arachis hypogaea L., bahasa Inggris: peanut, groundnut) merupakan tanaman polong-polongan atau legum dari famili Fabaceae, kedua terpenting setelah kedelai di Indonesia. Kacang tanah merupakan sejenis tanaman tropika. Ia tumbuh secara perdu setinggi 30 hingga 50 cm (1 hingga 1½ kaki) dan mengeluarkan daun-daun kecil.
Universitas Sumatera Utara
Tanaman ini adalah salah satu diantara dua jenis tanaman budidaya selain kacang bogor, Voandziea subterranae yang buahnya mengalami pemasakan di bawah permukaan tanah. Jika buah yang masih muda terkena cahaya, proses pematangan biji targanggu akar tunggang. Kacang tanah mempunyai susunan perakaran sebagai berikut : yang pertama adalah mempunyai akar-akar yang bersifat sementara dan berfungsi sebagai alat penghisap. Kacang tanah memiliki akar serabut yang tunbuh kebawah sepanjang + 20 cm. Selain itu, tanaman ini memiliki akar-akar lateral (cabang) yang tumbuh kesamping sepanjang 5-25 cm. Pada akar lateral terdapat akar serabut, fungsinya untuk menghisap air dan unsur hara. Pada akar lateral terdapat bintil akar (nodule) yang mengandung bakteri rhizobium, kegunaannya pengikat zat nitrogen dari udara. Bunga kacang tanah tunggal, terletak di ketiak daun, tabung kelopak berbentuk lan sel, mahkota berbentuk kupu-kupu dan berwarna kuning. Bunga kacang tanah mulai muncul dari ketiak daun pada bagian bawah yang berumur antara 4-5 minggu dan berlangsung hingga umur 80 hari setelah tanam. Tanaman Rumput Setaria Rumput setaria sering juga disebut sebagai rumput setaria lampung. Rumput setaria tumbuh tegak, berumpun lebat, tinggi dapat mencapai 2 m, berdaun halus dan lebar berwarna hijau gelap, berbatang lunak dengan warna merah keungu-unguan, pangkal batang pipih, dan pelepah daun pada pangkal batang tersusun seperti kipas. Rumput setaria merupakan jenis rumput perenial. Rumput ini tumbuh membentuk rumpun seperti varietas sereceae tetapi lebih tinggi dan lebih kasar.
Universitas Sumatera Utara
Tinggi rumput dapat mencapai 1,5 – 3,5 m dengan daun lebar dari sereceae. Panjang daun mencapai 70 cm dengan lebar daun 12-20 mm. Malai lebih panjang berwarna coklat tua dan bulir dikelilingi oleh bulu kasar (Bogdan, 1977). Rumput setaria sangat cocok ditanam di tanah yang mempunyai ketinggian 1200 m dpl, dengan curah hujan tahunan 750 mm atau lebih, dapat tumbuh di berbagai jenis tanah, dan tahan terhadap genangan air. Pembiakan dapat dilakukan dengan memisahkan rumpun dan menanamnya dengan jarak 60 x 60 cm. Pemupukan di lakukan pada tanaman berumur kurang lebih dua minggu, dengan pupuk urea 100 kg/hektar lahan, dan sebulan sekali ditambah dengan 100 kg urea/hektar. Kekurangan air pada tanaman akan dapat menghambat pembentukan dan perkembangan sel sehingga menyebabkan pertumbuhan akar tanaman terhambat dan penyebaran akar relatif sempit akibatnya absorbsi air dan unsur hara menurun sehinggga metabolisme karbohidrat, protein dan zat pengatur tumbuh terganggu dan akhirnya tanaman menjadi kerdil (Taiz & Zeiger,1991).
Universitas Sumatera Utara