isolasi mikoriza vesikular-arbuscular

ISOLASI MIKORIZA VESIKULAR-ARBUSKULAR
PADA LAHAN KERING DI JAWA TIMUR
Tutik Nurhidayati, Kristanti Indah Purwani, dan Dini Ermavitalini
Jurusan Biologi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
ABSTRACT
The research aimed of determine spore of vesicular-arbuscular mycorrhizae collected from dry land of east
Java. Sample were collected by stratified random sampling method. Spores were received through the stratified
screening with the method wet sieving and decanting. The calculation of spores was carried out with
haemocytometer and the identification of the kind mikoriza was carried out was based on the form of spores and was
proposed to several books. Sample area research are Bangkalan, Tuban, Ponorogo and Magetan. There were 6
genus of mycorrhizae spores that dominated Glomus and Gigaspora. Further research is need information based to
candidate spore of vesicular-arbuscular mycorrhizae at land dry biofertilization.
Key words: Isolation, spore, vesicular-arbuscular mycorrhizae, dry land East Java
PENGANTAR
Luas lahan kering di Jawa Timur ada
dapat dikembangkan adalah anggur, apel, mangga,
puluhan ribu Hektar. Jumlah lahan kering tersebut
jeruk, pisang, dan lain-lain (Anonimous, 2008).
semakin meningkat pada musim kemarau karena ada
Tanaman yang dikembangkan menjadi komoditas
defisit air di beberapa lahan (Wignyosukarto, 2000).
unggulan di suatu tempat hendaknya mengacu pada
Penajaman teknologi sumberdaya lahan kering
kesesuaian
mutlak
ini
kelembaban, curah hujan, dan penerimaan cahaya.
(Soemarno, 2004). Salah satu teknologi yang dapat
Kondisi geofisik alami dan agroklimat serta jenis
dikembangkan adalah Bioteknologi CMA (Cendawan
tanaman
Mikoriza Arbuscular).
keberadaan mikrobia (seperti mikoriza) dalam lahan
diperlukan
dalam
kondisi
Cendawan Mikoriza
seperti
yang
setempat,
berbeda-beda,
misalnya
memungkinkan
(CMA)
tersebut juga beraneka ragam. Selain itu, kondisi
suatu
lingkungan tanah yang cocok untuk perkecambahan
cendawan tanah yang bersifat simbiotik obligat
biji juga cocok untuk perkecambahan spora CAM.
dengan
diketahui
Demikian pula kondisi edafik yang dapat mendorong
mempunyai pengaruh yang menguntungkan bagi
pertumbuhan akar juga sesuai untuk perkembangan
pertumbuhan tanaman karena dapat meningkatkan
hifa CAM (Pascoe, 1991). Penelitian ini bertujuan
serapan hara (Nuhamara, 1994).
untuk mengisolasi cendawan mikoriza arbuscular
termasuk
kelompok
akar
endomikoriza
tanaman
Komoditas
Arbuskula
agroklimat
yang
pertanian
yaitu
telah
tanaman
pangan
sehingga dapat digunakan sebagai
informasi jenis
unggulan di Jawa Timur yang dapat dikembangkan
dan kelimpahan mikoriza vesikuler arbuskuler di
meliputi padi, ubi kayu, jagung, kedelai, kacang
Jawa
hijau, ubi jalar, dan kacang tanah. Sedangkan
digunakan sebagai bahan pertimbangan pemanfaatan
komoditas potensial tanaman buah-buahan yang
Timur.
Data
tersebut
selanjutnya
dapat
mikoriza sebagai kandidat biofertilizer di lahan
JSP
: Jumlah Seluruh Potongan Akar yang
kering.
Diamati
BAHAN DAN CARA KERJA
HASIL
Bahan yang digunakan meliputi akar dan
Ekosistem alami mikoriza di daerah tropika
tanah yang diambil disekitar perakaran tanaman
(tropical rain forest) dicirikan oleh keragaman
unggulan daerah setempat.
spesies yang sangat tinggi (Munyanziza et al., 1997)
Pengambilan Sampel tanah dilakukan di
mohon dapus dilengkapi. Keberadaan tanaman yang
daerah perakaran tanaman dengan batas setengah
cocok dan compatible terhadap suatu
jarak tanam dan sedalam sistem perakaran tanaman.
mikoriza arbuskula berlanjut dengan peningkatan
Selain itu sampel akar tanaman inang juga ikut
pertumbuhan hifa dan infeksi mikoriza arbuskula.
diambil, yaitu dengan mengambil akar yang masih
Hifa mengadakan pertumbuhan terpolarisasi dan
muda pada bagian ujung tanaman inang.
membentuk apresorium. Jumlah dan morfologi
Penelitian ini bersifat deskriptif-eksploratif
apresorium akan berubah apabila mikoriza arbuskula
yang dilakukan di empat daerah yang mewakili lahan
bersinggungan
kering di Jawa Timur. Empat Lokasi pengambilan
tanaman
yang
tidak
menjadi hifa dan masuk kedalam epidermis akar
Magetan.
tanaman inang, membentuk hifa interseluler, dan
Metode pengambilan sampel untuk isolasi
intraseluler, vesikel, serta arbuskula (Bagyaraj, 1991;
mikoriza dilakukan secara acak berdasarkan strata
Random
Sampling).
Jenis
Bianciotto dan Bonfate, 1998 dalam Prihastuti,
mikoriza
2007).
diidentifikasi berdasarkan bentuk spora dan diacukan
Hasil
pada beberapa pustaka (Hall dan Fish, 1979; Wilson
ini
ada
dalam
Prihastuti
jamur
mikoriza
yang
mikoriza yang ada dalam tanah dan akar dari
Bundert and Kendrick, 1990 dalam Prihastuti, 2007)
nama
isolat
ditunjukkan pada Tabel 1 diperoleh dari hasil isolasi
et al., 1983; Hall, 1984; Send and Harper, 1986;
semua
dengan
merupakan inangnya. Apresorium akan tumbuh
sampel adalah Bangkalan, Tuban, Ponorogo dan
(Stratified
spesies
tanaman inang tempat pengambilan sampel. Hasil
2007
isolat dari tempat yang berbeda menunjukkan adanya
Selanjutnya dilakukan pembuatan preparat akar semi
keragaman dalam bentuk, jenis, ukuran, serta jumlah
permanen pada sampel akar. Pembuatan preparat
spora. Ukuran spora mikoriza bervariasi antara 100-
tersebut, sesuai dengan metode Phylip & Hayman
600µm
(1970) dalam Purwani (2003). Prosentase infeksi
tergantung
jenisnya
(Prihastuti,
2007).
Keadaan tersebut menunjukkan bahwa keberadaan
mikoriza dihitung:
spora di lahan kering yang ada di Jawa Timur sangat
beragam. Menurut Lovera dan Cuenca (1995) dalam
% infeksi =
Saptiningsih (2001), mikoriza arbuskula merupakan
Keterangan :
JAT
cendawan yang tidak mempunyai inang spesifik
: Jumlah Akar Terinfeksi
bahkan sampel tanaman dari golongan Cyperaceae di
Tabel 4.1 Jumlah dan Jenis Spora Mikoriza di Beberapa Lahan Kering Jawa Timur
Lokasi
pH
Analisi Kimia Tanah
Jenis
Komoditas
Jenis/Genus
Jumlah Spora
Pengambilan
Sampel
Bangkalan
Tanah
N
P2O5
K2O
Tanah
7,25
0,03
0,18
0,01
Kapur
Jagung
Rambutan
Tuban
6,90
0,07
0,21
0,02
Kapur
Kacang Tanah
Belimbing Madu
Ponorogo
6,82
0,05
0,14
0,03
Aluvial
Vulkanik
Ubi Kayu
Jeruk Manis
Magetan
6,74
0,09
0,11
0,05
Aluvial
Vulkanik
Padi
Mikoriza yang
ditemukan
Gigaspora
Scutellospora
Acaulospora
Entrophospora
Glomus
Sclerocystis
Gigaspora
Scutellospora
Glomus
Gigaspora
Entrophospora
Glomus
Glomus
Gigaspora
(spora Gram/
Tanah)
79
51
48
41
bahwa perkembangan mikoriza dipengaruhi oleh
mikoriza
kepekaan tanaman inang terhadap suhu tanah,
berkembang baik dengan membentuk arbuskula pada
intensitas cahaya, kandungan unsur hara dan air
daerah kortek. Dilaporkan pula bahwa satu individu
tanah, pH tanah, bahan organik, residu akar dan
tanaman dapat berasosiasi dengan lebih dari satu
logam berat.
daerah
savana
yang
miskin
hara,
mikobion dan satu mikobion dapat berasosiasi
Berdasarkan Tabel 1 diketahui bahwa isolat
dengan satu atau lebih autobion (Nuhamara et al.,
spora mikoriza daerah Bangkalan Madura dari jenis
1985 dalam Prihastuti, 2007).
dan jumlahnya memiliki jumlah dan keragaman yang
Selain itu, jumlah spora dalam tanah
tinggi. Keragaman yang tinggi tersebut didukung
dipengaruhi oleh musim dan umur tanaman. Pada
oleh kondisi lingkungan daerah setempat. Daerah
musim panas jumlah spora tertinggi, demikian halnya
Bangkalan
pada tanaman yang telah tua jumlah spora juga tinggi
konsentrasi P yang tinggi.
(Siradz & Kabirun, 2007). Solaiman dan Hirata
terdapat dalam bentuk orthofosfat, P organik dan P
(1995), mengatakan bahwa efektivitas mikoriza
anorganik yang berikatan dengan Fe, Al, Ca, dan
dipengaruhi oleh faktor lingkungan tanah yang
mineral tanah lainnya. Sejumlah 2%-5% fosfor
meliputi faktor abiotik (konsentrasi hara, pH, kadar
terdapat dalam bentuk orthofosfat (H2PO4- dan
air, temperatur, pengolahan tanah, dan penggunaan
HPO42-). Sebagian besar unsur hara fosfor dalam
pupuk/pestisida)
(interaksi
bentuk tidak tersedia untuk tanaman (Tisdale et al.,
mikrobial, spesies cendawan, tanaman inang, tipe
1990). Dalam kondisi fosfor tidak tersedia, kolonisasi
perakaran tanaman inang dan kompetisi antar
mikoriza lebih cepat terbentuk. Hal ini disebabkan
cendawan mikoriza). Adanya kolonisasi mikoriza
fungsi utama infeksi mikoriza adalah penyerapan
tapi respon tanaman yang rendah atau tidak ada sama
fosfor dalam bentuk tidak tersedia atau fosfor yang
sekali menunjukkan bahwa cendawan mikoriza lebih
terserap partikel lempung (Moose, 1997). Apabila
bersifat parasit.
fosfor dalam bentuk tidak tersedia, hifa mikoriza
dan
faktor
biotik
merupakan
derah
berkapur
dengan
Fosfor di dalam tanah
Faktor-faktor yang mempengaruhi tanaman
akan mengeluarkan enzim fosfatase melepaskan
inang juga akan mempengaruhi pertumbuhan dan
fosfor menjadi bentuk tersedia sehingga fosfor dapat
perkembangan
dan
diserap tanaman. Fosfor sangat penting dalam sintesis
Linderman (1996) dalam Prihastuti (2007) dikatakan
ATP. ATP berfungsi dalam penyerapan unsur hara
mikoriza.
Menurut
Pfleger
melalui membran sel akar tanaman yang pada
dalam Subiksa (2002), bahwa media yang subur dan
akhirnya, unsur hara lain selain fosfor dapat diserap
meningkatnya
dengan baik seperti Mg, Ca, K, dan sebagainya
menurunkan aktivitas dan infeksi mikoriza, bahkan
(Fakuara, 1994) mohon dapus dilengkapi. Dilaporkan
populasinya akan berkurang karena sebagian mati.
unsur
P
dalam
tanah
dapat
pula oleh Vaat (1996) dalam Subiksa (2002), bahwa
Data pada Tabel 1 juga menunjukkan
pengaruh inokulasi dengan VAM lebih baik pada
adanya pengaruh jenis komoditi tanaman terhadap
tanaman yang dipupuk dengan pupuk P yang kurang
jumlah dan jenis spora mikoriza yang ditemukan.
tersedia daripada yang dipupuk dengan pupuk P yang
Secara umum, komoditi yang diteliti mempunyai
mudah tersedia bagi tanaman.
respon yang baik terhadap mikoriza sekalipun dalam
Selain itu, ketersedian unsur hara N dan K di
daerah Bangkalan
lebih
tingkatan yang berbeda. Genus Gigaspora dan
rendah dibandingkan
Glomus dijumpai pada semua daerah pengambilan
dengan daerah lain. Ketersediaan hara yang rendah
sampel. Jenis ini merupakan genus mikoriza yang
akan
dengan
daerah penyebarannya cukup luas (Prihastuti, 2007).
memperluas daerah penyerapan sekaligus juga dapat
Dengan demikian dapat disarankan bahwa dalam
menembus daerah penipisan nutrien (zone of nutrient
aplikasi mikoriza alami di lahan kering, khususnya di
depletion) sehingga hara dari media yang tidak dapat
daerah
diserap oleh akar dengan adanya pengaruh mikoriza,
pengembangan jenis Gigaspora dan Glomus yang
dapat mengoptimalkan fungsi akar dan hara terserap
sudah teradaptasi pada lingkungan tersebut.
mengoptimalkan
kerja
mikoriza
lebih banyak dan dapat meningkatkan metabolisme
Jawa
Timur
Berdasarkan
dapat
hasil
diawali
dengan
penelitian
dapat
tumbuhan (Smith & Read, 1997). Selanjutnya infeksi
disimpulkan bahwa di lahan kering Jawa Timur
mikoriza
tanaman
ditemukan 6 genus mikoriza yang didominasi oleh
sehingga
jenis Glomus dan Gigaspora. Faktor lingkungan (pH
arbuskula
mempengaruhi
pada
tanaman
akar
inang
menimbulkan perubahan pada morfologi, fisiologi,
dan
dan pengeluaran eksudat akar. Perubahan yang terjadi
mempengaruhi keragaman bentuk, jenis, dan jumlah
pada tanaman akan mempengaruhi populasi mikrobia
spora
termasuk mikoriza (Paulitz dan Linderman, 1991).
arbuskular di lahan kering Jawa Timur dapat
Di daerah yang memiliki unsur hara yang
unsur
hara)
mikoriza.
serta
Potensi
jenis
tanaman
mikoriza
inang
vesicular-
dikembangkan sebagai biofertilizer.
lebih tinggi dan struktur tanah yang lebih gembur
seperti yang dijumpai di daerah Magetan dan
Ponorogo keragaman jenis dan jumlahnya relatif
lebih rendah. Hal ini disebabkan pada saat unsur hara
dalam keadaan cukup, akar tanaman dapat berperan
sebagai organ penyerap hara sehingga tanaman
mengakumulasi unsur hara dalam jumlah yang tinggi.
Kondisi tersebut akan menyebabkan respon yang
negatif terhadap kolonisasi mikoriza (Smith & Read,
1997). Informasi ini dipertegas oleh White (1998)
Kepustakaan
Anonimous. 2008. Pengembangan Kelembagaan
Partnership
Dalam
Pemasaran
Komoditas Pertanian. Pusat Analisis
Sosial Ekonomi Dan Kebijakan Pertanian
Badan Penelitian Dan Pengembangan
Pertanian. Departemen Pertanian. Jakarta
Hall IR dan Fish BJ, 1979. A key to Endogonaceae.
Trans. Br. Mycol.Soc. 73: 261-270
Moose B, 1997. Role of Mychorrizae in Legume.
Nutrition. dalam AS Whitney dan J Bose
(Eds.),
Exploiting
The
LegumeRhizobium in Tropical Agriculture.
Departement of Argon. and Soil Sci.
Univ. of Hawai: 275-289
Munyanziza, E., H.K. Kehri, and D.J. Bagyaraj.1997.
Agricultural
Intensification,
soil
biodiversity and agro-ecosystem function
in the tropics: the role of mychoriza in
crops and trees. Applied Soil Ecology 6:
77-85
Nuhamara ST, 1994. Peranan Mikoriza Untuk
Reklamasi Lahan Kritis. Program
Pelatihan Biologi dan Bioteknologi
Mikoriza. Institut
Pertanian Bogor,
Bogor.
Prihastuti, 2007. Isolasi dan karakterisasi Mikoriza
Vesikular-Arbuskular di Lahan Kering
Masam,
Lampung
Tengah.
Berk.Penel.Hayati.12 (99-106)
Purwani KI, 2003. Pengaruh Vesikular Arbuskular
Terhadap Pertumbuhan Jagung (Zea
mays L.) Pada Tanah Salin Yang
Tercemar Merkuri. Tesis. Fakultas
Biologi.
Program
Pascasarjana
Universitas Gajah Mada. Jogjakarta.
Paulitz TC and Linderman RG, 1991. Mycorrhizal
Interaction with Soil Organisms. dalam
DK Arora dkk (Eds.), Handbook of
Applied Mycology: Soil And Plants,
Volume I. Marcel Dekker, Inc. New York.
Sen, R. and C.M. Hepper. 1986. Characterization of
vecular-arbuscular mycorrhizal fungi
(Glomus spp.) by selective enzyme
staining following polyacrlamide gel
electrophoresis. Soil Biol.Biochem, 18:2934
Pascoe,
1991.
Mycorrhizal
http://mycorrhiza.ag.utk.edu/
Fungi.
Saptiningsih E, 2001. Pertumbuhan Vigna radiate L.
Wilezeck Dalam Persaingan Dengan
Cyperus rotundus L. Pada Perlakuan
Inokulasi Rhizobium Dan Mikorhiza
Arbuskula. Fakultas Biologi. Program
Pascasarjana Universitas Gajah Mada.
Jogjakarta
Solaiman MZ and Hirata, 1995. Effect of indigenous
Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Paddy
Fields on Rice Growth and NPK nutrition
Under Different water regimes. Soil Sci.
Plant Nutr., 41 (3): 505-514
Subiksa IGM, 2002. Pemanfaatan Mikoriza Untuk
Penanggulangan
Lahan
Kritis.
http://rudyct.tripod.com/sem2-012/igmsubiksa.htm.Access: 21 Agustus 2005
Smith SE and Read DJ, 1997. Mychorrhizal
Symbiosis. Academic Press. Harcourt
Brace And Company Publishers, San
Diego: 96
Siradz SA dan Kabirun, S 2007. Pengembangan
Lahan Marginal Pesisir Pantai Dengan
Bioteknologi Masukan Rendah. Jurnal
Ilmu Tanah Dan Lingkungan Vol.7 N. 2:
82-92
Soemarno.
2004.
Laporan
Keterangan
Pertanggungjawaban Akhir Masa Jabatan
Gubernur Jawa Timur. Surabaya
Tisdale SL, Werner LN dan James DB, 1990. Soil
Fertility and Fertilizers. Mac Millan
Publishing Company, New York
Wignyosukarto, B.S. 2000. Water Management
Patern Development Concept Review.
Forum Teknik. Universitas Gadjag Mada.
Yogyakarta.
Mohon diperiksa lagi. Terima kasih.