...

Print this article - E-Journal UNSYIAH

by user

on
Category: Documents
1

views

Report

Comments

Transcript

Print this article - E-Journal UNSYIAH
Rossy A. Arman et al. (2015) J. Floratek 10 (2): 12-­‐18 STATUS FUNGI MIKORIZA ARBUSKULA PADA BERBAGAI SISTEM
PENGELOLAAN DAN UMUR TANAMAN KELAPA SAWIT
Status of Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Different Farming Systems and
Age of Oil Palm
Rossy A. Arman1, Fikrinda2, Muyassir2, A. Anhar2, N. F. Mardatin3, T. Arabia2
1
Alumni Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala
2
Tenaga Pengajar Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala
3
Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi, IPB, Bogor
ABSTRACT
A survey was conducted to determine the Arbuscular Mycorrhiza Fungi (AMF)
spore population in rhizosphere soils and its root colonization of oil palm belonging to
four age class (2-3months, 2 years, 7 years, and >10 years) at PTPN I Estate plantation
and smallholder farmer plantation in Cot Girek Aceh Utara. The methods used were direct
isolation. The result showed that there were 14 species of AMF belongs to genus Glomus
identified according to spore morphology, eight species at PTPN I and six species at
smallholder oil palm plantation. AMF spore density at PTPN I and smallholder oil palm
was 17.35 and 17.80 spore per 50g soil, respectively. Oil palm at 7 years old resulted in
better AMF population, i.e. 53,7 spore per 50 g Soil. AMF colonization at oil palm
rhizospere in both farming systems were low, i.e. 5.4% (PTPN I) and 2.9% (smallholder).
Farming system and age of oil palm influenced the AMF population and root
colonization, Spore density did not positively correlate with root colonization at different
farming systems and age of oil palm.
Key words: isolation, mycorrhiza, oil palm, farming system, glomus.
PENDAHULUAN
Kelapa sawit (Elaeis guineensis
Jacq.) merupakan tanaman industri penting
penghasil Crude Palm Oil (CPO), minyak
goreng, dan sebagai bahan bakar
terbarukan (biodiesel). Kebutuhan produksi
kelapa sawit meningkat tajam seiring
dengan meningkatnya kebutuhan CPO
dunia (Dradjat, 2008).
Indonesia merupakan salah satu
dari lima negara penghasil utama kelapa
sawit dunia selain Malaysia, Thailand,
Colombia and Nigeria (Ogan et al., 2015).
Di Indonesia tanaman ini dikelola dalam
tiga bentuk perkebunan, yaitu perkebunan
rakyat seluas 3,01 juta hektar (40,15 %),
Perkebunan Besar Negara (PBN) seluas
0,608 juta hektar (8,1 %), dan Perkebunan
Besar Swasta (PBS) seluas 3,885 juta
hektar (51,75 %) (Ditjenbun, 2012). Dari
ketiga bentuk sistem
pengelolaan
perkebunan, tanaman kelapa sawit yang
dikelola oleh rakyat memiliki produktivitas
yang rendah akibat tidak dilaksanakannya
kultur teknis dengan baik (Ditjenbun,
2007)
Aplikasi
bioteknologi
untuk
meningkatkan
produktivitas
tanaman
dianggap upaya ramah lingkungan telah
luas digunakan. Fungi mikoriza arbuskula
(FMA) yang dapat bersimbiosis dengan
lebih dari 80% tanaman (Giovannetti dan
Sbrana 1998) termasuk kelapa sawit
(Phosri et al., 2010) merupakan
mikroorganisme tanah yang memiliki
peranan penting dalam ekosistem. Fungi
ini berkontribusi terhadap siklus hara (Sasli
dan Ruliansyah, 2012) dan meningkatkan
ketahanan tanaman terhadap kondisi
lingkungan yang tidak/kurang mendukung
bagi pertumbuhan tanaman seperti
12
Rossy A. Arman et al. (2015) kekeringan (Hapsoh et al., 2006), masam
(Rohyadi, 2008), tercemar logam berat
(Bhaduri dan Fulekar, 2012) serta dapat
melindungi tanaman dari patogen (Budi
dan May, 2013).
FMA ditemukan pada berbagai
ekosistem dengan populasi dan komposisi
jenis FMA yangsangat beragam (Rini dan
Rosalinda,
2010).
Banyak
faktor
mempengaruhi keberadaan fungi ini dalam
suatu ekosistem seperti karakteristik tanah,
jenis dan umur tanaman inang, serta sistem
pengelolaan lahan (Kivlin et al., 2011).
Selama ini informasi tentang keberadaan
FMA di perkebunan kelapa sawit di
Provinsi Aceh masih sangat terbatas,
karena itu penelitian ini dilakukan untuk
mengetahui status FMA pada berbagai
sistem pengelolaan dan umur kelapa sawit
di Kecamatan Cot Girek, Kabupaten Aceh
Utara.
METODE PENELITIAN
Lokasi dan pengambilan sampel
Penelitian ini merupakan penelitian
eksplorasi. Lokasi pengambilan sampel
tanah dan akar di rizosfer berbagai umur
tanaman kelapa sawit (2-3 bulan, 2 tahun, 7
tahun, dan >10 tahun) diambil pada
Afdeling wilayah B PTPN I Desa Cot
Girek Kecamatan Cot Girek Kabupaten
Aceh Utara (04055’45”LU, 097023’05”BT)
dan perkebunan rakyat di Desa Lhok
Meurebo Kecamatan Cot Girek Kabupaten
Aceh
Utara
(04056’37”LU,
0
097 23’49”BT).
Sampel tanah dan tanaman diambil
secara komposit pada 10 titik sebagai
ulanganaetiap sampel tanah beserta akar
untuk setiap ulangan merupakan komposit
dari 10 titik dan masing-masing ulangan
diambil sebanyak 1 kg. Pengambilan
sampel tersebut dilakukan secara zigzag
dan jarak pengambilan sampel untuk setiap
titik ulangan adalah ± 18 meter.
Isolasi Spora FMA
Teknik yang digunakan untuk
mengisolasi spora FMA adalah teknik
J. Floratek 10 (2): 12-­‐18 tuang saring basah (Pacioni, 1992 dalam
Brundrett et al., 1996) dan dilanjutkan
dengan teknik sentrifugasi (Brundrett et al.,
1996). Tanah sebanyak 50 g dilarutkan
dalam 500 ml airselama 30 menit.
Selanjutnya suspensi tanah tersebut
disaring dengan saringan bertingkat yang
berukuran 600, 250, 106, 53,dan 38 µm
dengan menggunakan air mengalir sampai
jernih. Hasil saringan dari sari saringan
berukuran 250, 106, 53, dan 38 µm
ditransfer ke tabung sentrifus dan
disentrifusi selama 5 menit dengan
kecepatan 2500 rpm. Supernatan hasil
sentrifus dibuang, danendapan diresuspensi
dengan larutan sukrosa 50% serta
disentrifus kembali selama satu menit
dengan kecepatan 2500 rpm. Spora dipanen
dengan cara menyaring supernatan dengan
menggunakan saringan berukuran 38 µm.
Untuk menghilangkan sisa sukrosa,spora
dalam saringan dibilas dengan air, dan
spora yang tertampung diamati dengan
menggunakan mikroskop dissecting.
Identifikasi Spora FMA
Identifikasi spesies FMA dilakukan
dengan mengamati karakter morfologinya
yang meliputi bentuk, ukuran dan warna
spora di bawah mikroskop cahaya (100-400
x).
Spora
tersebut
diidentifikasi
berdasarkan dengan menggunakan Manual
for the Identification of Mychorrhiza Fungi
seperti dideskripsikan oleh Schenk dan
Perez (1990).
Kolonisasi FMA Pada Akar Tanaman
Akar-akar kelapa sawit dari
berbagai umur tanaman, dicuci dengan air
dan djernihkan dengan 10% KOH dan 100
mL-1 b/v hydrogen peroksida dan diwarnai
(staining) dengan .05% trypan blue dalam
lactoglycerol (b/v) pada 70◦C selama 30–40
menit (Kormanik dan Mc Graw, 198)
dalam Brundrett et al.,1996). Kolonisasi
akar dihitung dengan menggunakan metode
panjang akar terkolonisasi seperti yang
digambarkan oleh Giovanneti dan Mosse
(1980 dalam Brundret et al., 1996) dengan
mikroskop compound.
13
Rossy A. Arman et al. (2015) % Kolonisasi akar = x 100% Analisis Data
Data jumlah spora dan kolonisasi
akar oleh FMA dianalisis dengan uji MannWhitney dengan menggunakan SPSS
statistik 17.0. Rata-rata setiap variabel pada
setiap sistem pengelolaan dan umur
tanaman dibandingkan dengan uji Z
HASIL DAN PEMBAHASAN
Spesies Fungi Mikoriza Arbuskula
Terdapat delapan spesies spora
FMA yang tergolong genus Glomus
PTPN I
J. Floratek 10 (2): 12-­‐18 diisolasi dari dua tipe pengelolaan
perkebunan kelapa sawit pada empat
kelompok umur tanaman. Delapan spesies
ditemukan pada PTPN I dan enam spesies
pada perkebunan rakyat (Gambar 1 dan 2).
Dari delapan spesies spora FMA yang
ditemukan, enam spesies (Glomus sp.1,
Glomus sp. 2, Glomus sp.3, Glomus sp.4,
Glomus sp.5, dan Glomus sp.6) ditemukan
pada kedua tipe perkebunan. Spora FMA
terbanyak yang dijumpai pada PTPN I
adalah Glomus sp. 2 sedangkan pada
perkebunan rakyat adalah Glomus sp.
3.Tipe spora yang diperoleh memiliki ciriciri bentuk, ukuran, dan warna spora yang
berbeda-beda (Gambar 3).
Perkebunan rakyat
Gambar 1 dan 2. Persentase spesies AMF yang ditemukan di perkebunan PTPN I dan
perkebunan Rakyat
Keterangan
Glomus merupakan satu-satunya
genus yang ditemukan pada kedua tipe
pengelolaan perkebunan kelapa sawit di
Kecamatan Cot Girek Kabupaten Aceh
Utara dengan jenis tanah Ultisol. Hasil
penelitian Cahyani et al. (2014) juga
menunjukkan Glomus merupakan spora
FMA
yang
dominan
dibandingkan
Keterangan
Acaulospora dan Gigaspora pada tanah
Alluvial di Kabupaten Pamekasan Madura.
Menurut Delvian (2006) Glomus adalah
jenis FMA yang mempunyai daya adaptasi
yang cukup baik terhadap lingkungan baik
pada kondisi masam dan netral, sehingga
keberadaannya cenderung lebih dominan
dibandingkan dengan genus lainnya.
14
Rossy A. Arman et al. (2015) J. Floratek 10 (2): 12-­‐18 Gambar 3. Jenis FMA yang di temukan di PTPN I dan perkebunan rakyat
Keterangan: A) Glomus sp.1, B) Glomus sp.2, C) Glomus sp.3, D) Glomus sp.4, E)
Glomus sp.8, F) Glomus sp9, G) Glomus sp.10, H) Glomus geosiphon.
Kepadatan spora dan kolonisasi FMA:
Pengaruh tipe pengelolaan perkebunan
Spora merupakan salah satu
struktur FMA yang berfungsi sebagai alat
pertahanan diri pada mikoriza untuk
beradaptasi apabila tanaman inang tidak
mendukung
untuk
proses
perkembangannya di alam (Smith dan
Read, 2008). Kepadatan spora FMA pada
rizosfir tanaman kelapa sawit yang
ditemukan pada PTPN Iadalah 17,35 spora
per 50 g tanah sedangkan pada perkebunan
kelapa sawit rakyatadalah 17,8 per 50 g
tanah (Tabel 1).
Tabel 1.
Jumlah spora dan kolonisasi
FMA pada perkebunan kelapa
sawit
Jumlah spora
Perkebunan (per 50 g tanah)
PTPN I
17,35
Perkebunan
17,8
rakyat
Kolonisasi
FMA (%)
5,4 b
2,9 a
Tabel 1 menunjukkan bahwa sistem
pengelolaan perkebunan tidak nyata
mempengaruhi jumlah spora FMA namun
nyata terhadap kolonisasi FMA. Kondisi
tanah dan iklim yang hampir seragam (data
tidak ditunjukkan) pada kedua perkebunan
tersebut diduga memberikan peluang yang
sama bagi spora untuk bersporulasi.
Keberadaan spora FMA dipengaruhi oleh
faktor lingkungan (Corryanti et al., 2007;
Kivlin et al., 2011; Lara-Pérez et al., 2014)
dan sistem pengelolaan (Higo et al., 2013).
Berbeda dari jumlah spora,
kolonisasi FMA yang ditunjukkan oleh
adanya struktur-struktur seperti hifa,
arbuskula dan versikel dipengaruhi secara
nyata oleh sistem pengelolaan perkebunan.
Tanaman kelapa sawit pada perkebunan
yang dikelola oleh PTPN I terkolonisasi
lebih tinggi oleh FMA daripada
perkebunan rakyat.
Selain pengelolaan
lahan yang lebih baik, tanaman kelapa
sawit di PTPN I telah lama dibudidayakan
sehingga FMA telah beradaptasi dengan
kondisi lingkungan yang ada dan
menyebabkan tanaman lebih mudah
terinfeksi oleh fungi tersebut. Blal dan
Gianinazzi-Pearson (1990) menyatakan
bahwa perakaran kelapa sawit yang
ditanam pada lahan yang telah berkembang
baik memiliki tingkat kolonisasi FMA
yang sangat tinggi secara alami.
15
Rossy A. Arman et al. (2015) Kepadatan spora dan kolonisasi FMA:
Pengaruh umur tanaman kelapa sawit
Umur tanaman mempengaruhi
keberadaan FMA di tanah serta
kolonisasinya pada akar tanaman. jumlah
spora terbanyak dijumpai pada rizosfer
kelapa sawit berumur 7 tahun yang berbeda
nyata dengan rizosfer tanaman berumur 2-3
bulan, 3 tahun, maupun > 10 tahun (Tabel
3). Widiastuti (2006) menyatakan umur
tanaman sangat mempengaruhi populasi
FMA di tanah.
Herre et al. (2007)
menemukan jumlah dan jenis FMA
terbanyak
pada
rizosfer
tanaman
Tetragastris sp. berumur 5 tahun.
Tabel 2. Jumlah spora dan kolonisasi FMA
pada rizosfir berbagai umur
tanaman kelapa sawit.
Umur
tanaman
2-3 bulan
2 tahun
7 tahun
> 10 tahun
Jumlah spora
(per 50 g tanah)
22,90 a
30,46 b
53,70 c
33,60 b
Kolonisasi
FMA (%)
6,45 d
4,15 c
2,70 a
3,35 b
Jumlah
spora
FMA
tidak
berkorelasi positif dengan kolonisasi FMA
pada berbagai umur tanaman. Tingginya
kolonisasi akar tidak diikuti dengan
tingginya jumlah spora FMA pada rizosfer
kelapa sawit (Rini dan Rosalinda, 2010;
Tuheteru, 2003).
Hasil penelitian menunjukkan
kolonisasi FMA tertinggi dijumpai pada
tanaman kelapa sawit berumur 2-3 bulan.
Rendahnya kadar lignin pada tanaman
tersebut menyebabkan FMA lebih mudah
menginfeksi perakaran tanaman. Hasil ini
sejalan dengan Kartika (2006) yang
menyatakan tingginya kadar lignin pada
akar kelapa sawit menyebabkan FMA
tidak mampu mengkolonisasi akar tanaman
tersebut dengan baik Menurut Delvian
(2006) kolonisasi FMA pada akar tanaman
tidak hanya dipengaruhi oleh faktor
lingkungan dan kecocokan jenis FMA
dengan tanaman inang namun juga oleh
kondisi jaringan akar tanaman yang masih
muda.
J. Floratek 10 (2): 12-­‐18 SIMPULAN DAN SARAN
1. Terdapat satu genus spora FMA yaitu
Glomus sp pada perkebunan kelapa
sawit PTPN I dan perkebunan rakyat.
Pada perkebunan kelapa sawit PTPN I
ditemukan delapan spesies spora dan
Glomus sp. 2 (35,30%) merupakan
spesies
yang
dominan.
Pada
perkebunan kelapa sawit rakyat
ditemukan enam spesies spora dan
Glomus sp 3 (49,63%) merupakan
spesies yang dominan.
2. Kepadatan
spora
FMA
pada
perkebunan kelapa sawit PTPN I lebih
rendah (17,3 spora per 50 g tanah)
daripada perkebunan kelapa sawit
rakyat (17,8 spora per 50 g tanah).
3. Kepadatan spora FMA tertinggi
dijumpai pada rizosfer tanaman kelapa
sawit umur 7 tahun yaitu 53,7 spora
per 50 g tanah.
4. Kolonisasi FMA pada rizosfir akar
tanaman kelapa sawit tertinggi pada
perkebunan PTPN I (5,4%), sedangkan
kolonisasi FMA pada berbagai umur
tanaman tertinggi pada 2-3 bulan
(6,45%). Kolonisasi FMA pada
berbagai umur tanaman kelapa sawit di
PTPN I dan perkebunan rakyat
tergolong dalam kategori sangat
rendah.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
untuk menyeleksi spesies FMA yang
berpotensi sebagai agen hayati.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima
kasih
penulis
kepada
Kementrian
Riset,
Teknologi
dan
Pendidikan Tinggi yang telah mendanai
penelitian ini melalui skema MP3EI
16
Rossy A. Arman et al. (2015) DAFTAR PUSTAKA
Bhaduri, A.M. dan M. H. Fulekar
2012.Assessment
of
arbuscular
mycorrhizal
fungi
on
the
phytoremediation potential of Ipomoea
aquatica on cadmium uptake. 3
Biotech 2:193–198
Blal, B. dan V. Gianinazzi-Pearson. 1990.
Interest of endomycorrhizae for the
production of micropropagated oil
palm clones. Agriculture, Ecosystems
& Environment 29, 39–43
Brundrett, M., N. Bougher, B. Dell, T.
Grave dan N. Malajezuk. 1996.
Working with Mycorrhiza in Forestry
and Agriculture. ACIAR.Australian
Centre for International Agriculture
Research, Canberra. Australia.
Budi, S.W. dan N. L. May. 2013. Bacteria
from arbuscular mycorrhizal fungi
spores Gigaspora sp. and Glomus sp.:
Their antagonistic effects towards
soilborne fungal pathogens and growth
stimulation of Gigaspora sp. In vitro.
BIOTROPIA Vol. 20(1): 38 - 49
Cahyani, N.K.M.D., S. Nurhatika, dan A.
Muhibuddin.
2014.
Eksplorasi
mikoriza vesikular arbuskular (MVA)
indigenous pada tanah Aluvial di
Kabupaten
Pamekasan
Madura.
Sainsdan Seni Pomits Vol. 3(1): 23373520
Corryanti, S., B. Rajagukguk, Soedarsono,
J dan S.M. Widyastuti. 2007.
Perkembangan mikoriza arbuskula dan
pertumbuhan bibit jati (Tectona
grandis L.) yang diinokulasi spora
fungi mikoriza arbuskula asal tanah
hutan tanaman jati. Pemuliaan
Tanaman Hutan, 1: 2-3.
Delvian, 2006. Dinamika Sporulasi
Cendawan
Mikoriza
Arbuskula,
Jurusan
Kehutanan,
Fakultas
Pertanian, Medan.
J. Floratek 10 (2): 12-­‐18 Ditjenbun. 2007. Rencana Stratejik
Pembangunan Perkebunan 2005-2009.
Direktorat
Jenderal
Perkebunan.
Departemen Pertanian. Jakarta.
Ditjenbun. 2012. Pedoman Umum Program
Revitalisasi
Perkebunan
(Kelapa
Sawit,
Karet,
dan
Kakao).
Kementerian Pertanian. Jakarta.
Dradjat, B. 2008. Prospek Kebun Sawit
Masih
Cerah.
Lembaga
Riset
Perkebunan Indonesia. Jakarta.
Giovannetti M, dan C. Sbrana. 1998.
Meeting a no-host: the behaviour of
AM fungi. Mycorrhiza 8:123–130
Hapsoh, S. Yahya, T.M.Hanafiah Oelim,
dan B. S. Purwoko. 2006. Respons
fisiologi beberapa genotip kedelai
yang bersimbiosis dengan MVA
terhadap berbagai tingkat cekaman
kekeringan. Hayati Vol. 13(2): 43-48
Herre, E.A., L.C. Mejia, D.A. Kyllo, E.
Rojas, Z. Maynard, A. Butler, dan S.A.
van
Bael.
2007.
Ecological
implications of anti-pathogen effects
of tropical fungal endophytes and
mycorrhizae. Ecology. 88 (3): 550558.
Higo, M., K. Isobe, M. Yamaguchi, R. A.
Drijber, E.s. Jeske, dan R. Ishii. 2013.
Diversty and vertical distribution of
indigenous arbuscular mycorrhizal
fungi under two soybean rotational
systems. Bio Fertil Soils. 49:10851096
Kartika, E. 2006. Isolasi, karakterisasi dan
pemurnian CMA dari tiga lokasi
perkebunan kelapa sawit (tanah PMK
bekas hutan, PMK bekas kebun karet,
dan
gambut
bekas
hutan).Disertasi.Sekolah Pasca sarjana
Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Kivlin, S.N., C.V. Hawkes, dan K.K.
Treseder. 2011. Global diversity and
distribution of arbuscular mycorrhizal
17
Rossy A. Arman et al. (2015) fungi. Soil Biology & Biochemistry
3:2294-2303
Lara-Pérez, L.A., J. C. Norn-Carrazana, S.
Hernández-Gonzáles, E. AlarcónGutiérrez, L. R. Sánchez-Velásquez,
R.
Zulueta-Rodrígue,
L.
Lara
CApistrán, dan A. Andradé-Torres.
2014. Diversity and colonization of
arbuscular mycorrhizal fungi in the
fern Alsophila firma in rainy and dry
seasion. Symbioss 62:143-150
Ogan I. Mba, Marie-Josée Dumont,
Michael Ngadi. 2015. Palm Oil:
Processing,
Characterization
and
Utilization in the Food Industry – A
Review,
Food
Bioscience,
http://dx.doi.org/10.1016/j.fbio.2015.0
1.003
Phosri, C., A. Rodriguez, I.R. Samders,
dan P. Jeffries. 2010. The role of
mycorrhizas in more sustainable oil
palm cultivation.
Agriculture,
Ecosystems,
and
Environment.
135:187-193
Rini, M., V., dan V. Rosalinda. 2010.
Pengaruh tanaman inang dan media
tanam pada produksi fungi mikoriza
arbuskular. Agrotropika 15 (1): 37 –
43.
J. Floratek 10 (2): 12-­‐18 Rohyadi, A. 2008. Growth responses of
external
hyphae
of
arbuscular
mycorrhizal fungi to acidic soil
conditions and their effects on cowpea
growth. Microbiol Indones. Vol.2
(1):22-26
Sasli, I dan A. Ruliansyah.
2012.
Pemanfaatan
mikoriza
arbuskula
spesifik lokasi unttuk efisiensi
pemupukan pada tanaman jagung di
lahan gambut tropis. AgrivigorVol.
5(2): 65-74
Schenck N.C. dan Perez Y. 1990. Manual
for The Identification of VA
Mychorrhiza Fungi 3rd Edition.
Synergistic publication. Gain sville.
Smith, S.E., dan D.J. Read. 2008.
Mychorrhiza Symbiosis. Third edition:
Academic Press. Elsevier Ltd. New
York, London, Burlington, San Diego.
Tuheteru, F. D. 2003. Aplikasi asam humat
terhadap sporulasi CMA dari bawah
tegakan alami sengon.Skripsi. Bogor:
Program Sarjana, Institut Pertanian
Bogor.
Widiastuti, H. 2006. Infektivitas &
evektivitas
propagul
mikoriza
arbuskula yang diisolasi dari beberapa
rhizosfer kelapa sawit. Agronomi. 10
(1) : 33-36.
18
Fly UP