Templat tesis dan disertasi

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produktivitas usaha peternakan ruminansia sangat tergantung pada
keberadaan hijauan pakan yang merupakan makanan utama bagi ternak tersebut.
Sumber hijauan yang umum dimanfaatkan sebagai tanaman pada umumnya
adalah berasal dari rumput-rumputan (graminae), legum dan sisa pertanian.
Legum umumnya kaya akan protein bila dibandingkan dengan rumput.
Penggunaan legum dalam pakan menjadi sangat penting karena merupakan
sumber protein murah. Bahan pakan sumber protein pada umumnya sulit
diperoleh dan sangat mahal. Oleh karena itu peternak banyak beralih
mengandalkan tanaman legum untuk memperbaiki kualitas pakan.
Keberhasilan budidaya tanaman legum pakan sepanjang tahun merupakan
faktor kunci ketersediaan hijauan pakan, yang berdampak langsung pada produksi
ternak. Ketersediaan hijauan sangat dipengaruhi oleh musim terutama musim
kemarau karena pada saat itu pertumbuhan dan produktivitas tanaman pakan
berkurang dan menyebabkan kelangkaan hijauan pakan. Hal ini dapat terjadi
karena pada saat kemarau kandungan air tanah tidak mencukupi untuk hidup
pokok (maintenance) dan pertumbuhan tanaman. Air tanah merupakan faktor
penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kebutuhan air tanaman
berbeda-beda tergantung pada jenis tanamannya. Defisit air merupakan salah satu
faktor utama yang dapat menghambat produktifitas tanaman. Apabila jumlah air
yang tersedia di tanah tidak mencukupi kebutuhan tanaman maka tanaman akan
mengalami cekaman kekeringan yang ditunjukkan oleh gejala gangguan
morfologi dan fisiologis, sehingga pertumbuhan dan produktivitasnya akan
terhambat.
Salah satu respon tanaman terhadap defisit air tanah adalah pengurangan
pertumbuhan aerial (pengurangan produksi daun baru, mengurangi area kanopi
daun) dan peningkatan pertumbuhan akar. Kondisi ini menyebabkan akar secara
morfologi akan memperluas jangkauannya dalam tanah, namun daun akan
kehilangan banyak air akibat transpirasi yang sangat diperlukan untuk pertukaran
gas dalam fotosintesis (Scott, 2008). Tanaman melakukan pengaturan osmotik
dan ketika potensial osmotik sel turun, maka terjadi akumulasi solute kompatibel
seperti sukrosa, sorbitol, prolin atau glycin betain untuk membantu
mempertahankan turgor (Taiz dan Zeiger, 2002). Pengaturan osmotik merupakan
mekanisme fisiologis utama yang berhubungan dengan pemeliharaan turgor sel
dalam merespon cekaman kekeringan, dan pengaturan osmotik berhubungan juga
dengan akumulasi compatible solute seperti karbohidrat terlarut dan prolin (Da
Costa dan Huang, 2006).
Alternatif yang dapat dikembangkan untuk mengatasi masalah tersebut
adalah dengan pemanfaatan mikoriza. Asosiasi dengan cendawan mikoriza
arbuskula (CMA) menunjukkan indikasi adanya peningkatan ketahanan tanaman
terhadap cekaman kekeringan. Hal ini terlihat dari banyaknya penelitian seperti
yang telah direview oleh Auge (2001) dan Song (2005) yang menjelaskan tentang
pemanfaatan mikoriza dapat mempengaruhi keseimbangan air pada tanaman
sehingga dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan. Cendawan
mikoriza arbuskula (CMA) merupakan kelompok endomikoriza yaitu suatu
cendawan tanah yang bersifat simbiotik obligat dengan akar tanaman,
mempunyai pengaruh yang menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman, karena
dapat meningkatkan serapan hara dan air. Struktur yang terbentuk akibat
kerjasama yang saling menguntungkan antara hyfa dengan akar tanaman,
mempunyai kemampuan untuk meningkatkan masukan air dan hara dari tanah ke
dalam jaringan tanaman.
Penelitian tentang pemanfaatan mikoriza pada tanaman pakan yang
mengalami kekeringan telah dilakukan di antaranya pada rumput Setaria
splendida Stapf (Karti, 2004), Gliricidia sepium dan Leucaena leucocephala
(Fagbola et al., 2001), alfalfa (Goicoechea et al., 1996; Djebali et al., 2010), serta
Centrosema pubescen, Calopogonium mucunoides dan Pueraria phaseoloides
oleh Rahman (2006). Namun sampai sekarang masih sedikit informasi yang
terkait dengan efektifitas mikoriza dan mekanisme tanaman legum pakan tropis
dalam menghadapi cekaman kekeringan. Berdasarkan permasalahan tersebut
dilakukan penelitian untuk melihat efektifitas mikoriza terkait dengan respon
tanaman legum pakan terhadap kekeringan serta mendapatkan jenis tanaman
legum pakan yang adaptif dan cukup poduktif pada kondisi cekaman kekeringan.
Perumusan Masalah
Ketersediaan hijauan pakan sepanjang tahun merupakan jaminan penting
dalam meningkatkan produktivitas ternak. Sampai saat ini ketersediaan hijauan
pakan sangat dipengaruhi oleh musim terutama musim kemarau di mana pada
musim tersebut ketersediaan air tanah menjadi berkurang dan mengakibatkan
tanaman tidak mendapatkan asupan air yang mencukupi sehingga mengalami
cekaman kekeringan.
Respon awal tanaman yang mengalami cekaman kekeringan adalah
melakukan penutupan stomata sehingga pemasukan C02 terhambat dan aktifitas
fotosintesis terganggu, mengakibatkan terjadinya penurunan produksi fotosintesis
yang merupakan sumber energi untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman
sehingga hal ini berdampak langsung terhadap penurunan produksi (bobot kering
tanaman). Jaleel et al., (2008) menyatakan bahwa cekaman kekeringan
dikarakterisasi dengan penurunan kandungan air, turgor, potensial air total,
pelayuan, penutupan stomata dan pengurangan perluasan dan pertumbuhan sel.
Respon tanaman dalam menghadapi cekaman kekeringan dengan mekanisme
penghindaran (avoidance mechanisms) seperti; mengurangi perkembangan daun,
penurunan kadar air relatif dan jumlah cabang dan juga bisa melalui mekanisme
toleran (tolerance mechanisms); peningkatan rasio akar:tajuk dan penurunan
ukuran sel mesofil (Li et al., 2010; Calvet et al., 2004; Meyer dan Boyer, 1981).
Banyak penelitian menghasilkan bahwa mikoriza dianggap dapat membantu
tanaman dalam mengatasi kekeringan melalui hypanya yang dapat membantu
efisiensi penyerapan air pada akar tanaman inangnya.
Beberapa jenis tanaman legum pakan yang umum digunakan sebagai
sumber hijauan pakan diambil dari 3 daerah di Indonesia yang memiliki pola
curah hujan berbeda (Jawa Barat, Jawa Timur, dan Nusa Tenggara Timur). Badan
Meteorologi dan Geofisika (BMG) membagi curah hujan di Indonesia menjadi 3
pola yaitu: 1) Pola Monsoon, dengan distribusi curah hujan 1 puncak musim hujan
dan 6 bulan masa peralihan (curah hujan sedang); 2) Pola Ekuator, dengan dua
puncak musim hujan (curah hujan tinggi); dan 3) Pola Lokal, dengan 1 puncak
musim hujan (curah hujan rendah) dan memiliki pola yang berlawanan dengan
pola monsoon.
Tanaman legum pakan ini belum diketahui bagaimana mekanisme
adaptasinya dalam menghadapi cekaman kekeringan dan berapa lama
ketahanannya terhadap cekaman kekeringan. Mikoriza dianggap dapat membantu
ketahanan tanaman terhadap stres tetapi belum diketahui apakah mikoriza selalu
efektif dalam membantu menghadapi cekaman kekeringan pada semua jenis
tanaman legum pakan.
Respon fisiologis dan bobot kering dari tanaman legum pakan serta
pengaruh pemberian mikoriza terhadap cekaman kekeringan, diharapkan dapat
dijadikan sebagai dasar pengambilan jenis tanaman legum pakan yang dapat
dikembangkan pada daerah dengan musim kemarau panjang.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk: (1) menjelaskan mekanisme
adaptasi tanaman legum pakan terhadap cekaman kekeringan, (2) menjelaskan
pengaruh pemberian mikoriza terhadap daya adaptasi tanaman legum pakan pada
kondisi cekaman kekeringan, dan (3) memperoleh tanaman legum pohon dan
herba yang adaptif dan berproduksi tinggi pada kondisi cekaman kekeringan.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah: (1) pengetahuan tentang mekanisme
adaptasi tanaman legum pakan terhadap cekaman kekeringan yang diperoleh dari
penelitian ini dapat dijadikan dasar untuk menyusun strategi manajemen produksi
tanaman legum pakan di lahan kering atau wilayah yang musim kemaraunya
panjang, (2) pengetahuan tentang pengaruh pemberian mikoriza terhadap tanaman
legum pakan pada kondisi cekaman kekeringan dapat dijadikan sebagai bahan
pertimbangan dalam usaha perbaikan produksi tanaman legum pakan pada daerah
dengan musim kemarau panjang, dan (3) hasil penelitian diharapkan dapat
dijadikan sebagar dasar untuk pengembangan tanaman legum pakan pada daerah
dengan karakteristik agroekosistem lahan kering dengan periode curah hujan yang
pendek.