ISOLASI DAN IDENTIFIKASI FUNGI MIKORIZA ARBUSKULA DARI PERAKARAN TEBU (Sacharum officinarum L.) DI AREA PERKEBUNAN TEBU SEI SEMAYANG KABUPATEN DELI SERDANG * Ahmad Shafwan S. Pulungan* Dosen Fakultas Biologi Universitas Medan Area, Email : [email protected] ABSTRAK Penelitian isolasi dan identifikasi fungi mikoriza arbuskula dari perakaran tebu (Saccharum officinarum L.) di area perkebunan tebu Sei Semayang Kabupaten Deli Serdang dilakukan pada bulan Maret 2009.Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui genus mikoriza arbuskula yang terdapat pada perakaran tebu.Sampling area berukuran 20m x 20m dengan 5 titik pengambilan sampel.Teknik yang digunakan dalam mengisolasi spora mikoriza arbuskula adalah teknik tuang saring dan dilanjutkan dengan teknik sentrifugasi. Hasil pengamatan diperoleh 8 jenis spora mikoriza arbuskula yang terdiri 7 jenis dari genus Glomus dan satu jenis dari genus Acaulospora. Kata Kunci : Tebu, FMA, Glomus, Acaulospora Kehadiran mikoriza penting bagi PENDAHULUAN Fungi mikoriza arbuskula merupakan ketahanan suatu tanaman hidup yang mampu bersimbiosis dengan biologi.Peranan mikoriza dalam menjaga makhluk keragaman hayati dan ekosistem sekarang lainnya.Simbiosis ini mulai kedua pengaruh mikoriza untuk mempertahankan hidup tersebut.Fungi terutama keragaman berguna dan saling menguntungkan terhadap makhluk dikenal, pemeliharaan stabilitas salah satu dari sekian banyak jenis makhluk hidup dan ekosistem, sekali karena mikroza arbuskula (FMA) merupakan salah keanekaragamantumbuhan satu tipe asosiasi mikoriza dengan akar meningkatkan produktivitas (Moriera et al., tanaman.Fungi ini dapat dijadikan sebagai 2007). salah satu membantu alternatif teknologi pertumbuhan, untuk dan Fungi mikoriza arbuskula diketahui meningkatkan bersifat simbiosis mutualistis dengan produktivitas dan kualitas tanaman terutama tanaman, bersifat antagonis terhadap parasit yang ditanam pada lahan-lahan marginal dan hidup bebas secara alami di daerah yang rizosfer.FMA kurang subur atau bekas tambang/industri (Delvian, 2006). mengkolonisasi 27 juga diketahui hampir seluruh dapat akar tanaman pertanian.Hampir 92% diketahui pendewasaan). Vesikel biasanya dibentuk bahwa FMA mampu bersimbiosis dengan lebih banyak di luar jaringan korteks pada berbagai jenis tanaman. daerah kolonisasi yang sudah tua, dan Ciri khas FMA terletak terbentuk pada setelah pembentukan bercabang-cabang arbuskul.Arbuskul adalah struktur hifa yang yang berkembang dalam sel-sel korteks bercabang-cabang seperti pohon-pohon kecil tanaman.Spora FMA bersifat khusus dan yang mirip haustorium (membentuk pola banyaknya arbuskula dikotom), berfungsi sebagai tempat pertukaran diameternya berkisar antara 10 sampai > nutrisi antara tanaman inang dengan jamur. 1000 μm.Warna sporanya beraneka macam mulai dari hialin sampai hitam Struktur ini mulai terbentuk 2-3 hari setelah dan kolonisasi, diawali dengan penetrasi cabang permukaannya mulai dari halus sampai hifa kasar.Kurang lebih ada 150 spesies FMA lateral Tanaman berkembang dan banyak mengalami revisi lainnya berbentuk lonjong atau bulat, mengandung (Saccharum berfungsi sebagai makanan atau organ dengan intraseluler.Pembentukan secara vesikel diawali dan pertumbuhan 2003). Tanaman tebu toleran pada kisaran kemasaman tanah (pH) 5-8. Jika pH tanah dan kurang dari 4,5 maka kemasaman tanah glikogen.Sitoplasma menjadi semakin padat kondensasi, untuk dan cukup air tetapi tidak tergenang (Farid, yang menjadi lebih padat, multinukleat dan lipid kelembaban 34oC.Tanah yang terbaik adalah tanah subur dengan adanya perkembang sitoplasma hifa partikel dalam adalah > 70%.Suhu udara berkisar antara 28- reproduksi.Vesikula selain dibentuk secara yang dimanfaatkan tumbuh baik pada daerah yang beriklim panas menjadi klamidospora, yang berfungsi sebagai organ juga pula ternak (Farid, 2003).Tanaman tebu biasanya penyimpanan berkembang dapat industri jamur dan sebagai hijauan pakan cairan lemak dan berdinding tipis, yang proses tebu baku utama dalam industri gula. Bagian Vesikula merupakan suatu struktur melalui hifa officinarum.L) dimanfaatkan sebagai bahan (INVAM, 2009). mengdanung oleh sel inang. taksonomi pada spesiesnya masih terus ada dibentuk ekstraseluler dan intraseluler ke dalam dinding yang berhasil dikenali, namun demikian interseluler yang organel semakin sulit untuk dibedakan sejalan dengan menjadi faktor tanaman, yang disebabkan akumulasi lipid selama maturasi (proses oleh pembatas dalam pertumbuhan beberapa pengaruh toksik kasus unsur alumunium (Al) bebas. Hasil tebu yang 28 optimum dapat dicapai apabila ketersediaan berupa larutan glukosa 60%, larutan Melzer’s hara makro primer (N, P, K), hara makro sebagai bahan pewarna spora dan larutan sekunder (Ca, Mg, S) dan hara mikro (Si, Cu, PVLG Zn) dalam tanah lebih tinggi dari batas spora.Sedangkan kritisnya (Farid, 2003). dibutuhkan, yaitu KOH 10%, HCl 2%, larutan Ketidakseimbanganpenggunaan pupuk suatu waktu meskipun bahan untuk pengawet pewarnaan akar pewarna (gliserol, asam laktat dan trypan kimia dari tahun ke tahun menyebabkan tanah pada sebagai blue), dan aquades. dilakukan Alat-alat yang digunakan untuk penambahan unsur hara makro, mikro dan zat pengambilan contoh tanah dan akar tanaman pengatur tumbuh, produksi yang dihasilkan adalah tali plastik, cangkul, kantong plastik tetap tidak seimbang, dengan pemakaian dan spidol serta kertas label. Peralatan untuk pupuk kimia. Penggunaan FMA pada tanaman pengamatan di laboratorium adalah saringan tebu 250 μm, 125 μm dan 53 μm,tabung sentrifus, diharapkan dapat mengurangi penggunaan pupuk anorganik dan secara cawan langsung binokuler, mikroskop cahaya, kaca preparat mengurangi biaya produksi. petri, pinset spora, Kendala yang dihadapi adalah pengadaan dan kaca penutup. inokulan FMA yang efektif untuk tanaman 3. Pelaksanaan Penelitian tebu (Sofyan et al., 2005). Pengambilan Sampel mikroskop Pertama sekali dilakukan penetapan METODOLOGI PENELITIAN 1. Waktu dan Tempat areal pengambilan sampel yang kemudian Pengambilan tanah dan akar tanaman contoh dilanjutkan dilakukan di Perkebunan Tebu milik PTPN 2 pengamatan berdasarkan metode Kebun Sei Semayang, Sumatera Utara, pada Ukuran plot pengamatan yang dipakai adalah bulan dan 20m x 20m. Penetapan plot dilakukan secara identifikasi FMA pada akar tanaman contoh acak dengan jumlah replikasi sebanyak 3 kali. dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah, Kemudian dalam tiap-tiap plot ditentukan titik Universitas Sumatera Utara pada bulan Maret- pengambilan sampel tanah di setiap sudut plot Agustus 2009. dan di tengah plot. Dengan jumlah titik 2. Alat dan Bahan Dalam penelitian ini digunakan contoh sebanyak 5 buah ini, selanjutnya dilakukan tanah Maret dan pengambilan 2009.Ekstraksi akar tanaman sampel.Untuk spora dari pengambilancontoh tempat ekstraksi dengan dengan dan kedalaman pembuatan tanah dari 0-20 plot ICRAF. rhizosfer cm.Dengan mengambil jumlah tanah sebanyak ± 600-700 identifikasi spora FMA dibutuhkan bahan g. 29 Contoh tanah yang diambil juga dengan menggunakan pipet tetes.Tabung dilakukan analisis kimia untuk mengetahui sentrifuse ditutup rapat dan disentrifuse beberapa sifat kimia contoh tanah, diantaranya dengan N, P, pH. menit.Kemudian cairan supernatan yang telah Ekstraksi dan Identifikasi Spora FMA disentrifuse dituang ke dalam saringan 53 μm, kecepatan 2500 rpm selama 3 Ekstraksi spora FMA dilakukan untuk dicuci dengan air mengalir dan dipindahkan ke memisahkan spora FMA dari sampel tanah cawan petri dan kemudian diperiksa di bawah sehingga dapat dilakukan identifikasi FMA mikroskop untuk penghitungan kepadatan guna mengetahui jumlah dan jenis spora FMA spora yang terdapat pada setiap petak contoh.Teknik identifikasi spora FMA yang ada. yang digunakan dalam mengekstraksi spora Pembuatan Preparat Spora FMA FMA adalah dilanjutkan teknik dengan tuang teknik saring dan dan pembuatan Pembuatan sentrifugasi preparat preparat guna spora mengguanakan bahan pewarna Melzer’s dan (Brundrett et al., 1996). pengawet PVLG yang diletakkan secara Prosedur teknik tuang saring dan terpisah pada satu kaca preparat. Spora-spora sentrifugasi adalah dengan mengambil 50 g FMA yang diperoleh dari ekstraksi setelah sampel tanah kemudian dituangkan dalam dihitung jumlah diletakkan dalam larutan gelas piala, dan ditambahkan air 200 ml dan Melzer’s dan PVLG dan jenis spora FMA diaduk, dibiarkan 30 menit sampai butiran yang tanah hancur. Menyaring campuran tanah Selanjutnya spora-spora tersebut dipecahkan sampel dengan air tersebut dalam satu set secara hati-hati dengan cara menekan kaca saringan dengan ukuran 250 μm, 125 μm, dan penutup preparat menggunakan ujung lidi. 53 μm secara berurutan dari atas ke bawah. Perubahan Partikel yang tertahan dalam saringan tersebut Melzer’s adalah salah satu indikator untuk disemprot dengan air kran secara merata. menentukan tipe spora yang ada. Kemudian melepaskan saringan paling atas, HASIL DAN PEMBAHASAN ada di kedua warna larutan spora ini dalam sama. larutan saringan kedua kembali disemprot dengan air Pada penelitian ini telah dilakukan kran, setelah saringan kedua dilepas sejumlah isolasi dan identifikasi mikoriza indigenus dari tanah sisa yang tertinggal pada saringan perakaran terbawah tabacum L) di area persawahan kabupaten dipindahkan ke dalam tabung tembakau sawah sentrifuse. Kemudian menambahkan hasil Pamekasan saringan tadi dengan glukosa 60% yang arbuskula dilakukan berdasarkan karakteristik diletakkan di bagian bawah dari larutan morfologi spora seperti bentuk spora, susunan 30 Madura.Identifikasi (Nicotiana Mikoriza spora, bentuk hifa, ukuran spora dan warna spora FMA spora.Tipe dan karateristik spora FMA yang Acaulospora.Untuk genus Glomus ditemukan ditemukan di lapangan.Dari hasil pengamatan 7 dan isolasi dari lapangan ditemukan dua genus ditemukan hanya satu jenis. jenis dan yaitu untuk Glomus genus dan Acaulospora Gambar 1 : Tipe dan karateristik spora FMA Kehadiran suatu dapat mempercepat laju perkecambahan ekosistem dipengaruhi oleh berbagai hal, spora FMA. Kemampuan genus Glomus seperti umur tanamana inang, maupun untuk kondisi lingkungan tanah FMA pada perakaran tanaman beradaptasi maupun dengan tanaman berbagai inang inang.Beberapa jenis spora FMA dapat cepat mengakibatkan banyaknya ditemukan dari berkecambah pada berbagai kondisi, tetapi genus ini. beberapa jenis spora FMA juga mengalami perkecambahan yang cukup Kondisi kimia tanah ditemukan tidak lambat. terdapat perbedaan sifat kimia.pH tanah Pengkondisian media kultur tanaman inang pada kondisi netral dengan nilai 6,69-6,98. 31 P-tersedia pada tanah dalam kondisi sangat yang dianggap berfungsi sebagai rambut tinggi, demikian juga dengan kandungan N akar (rhizomorf) untuk menyerap seluruh dalam tanah dalam kondisi sedang. hara tanah dan air. Selain hal tersebut, jamur Kepadatan spora FMA di tanah FMA pada akar tanaman akan menambah rizosfer tebu berkisar 34 spora/50g tanah luas permukaan absorbsi unsur hara dan air hingga 94 spora/50g tanah atau sama (Daniel et al., 1987). Bertambah luasnya dengan 1–2 spora/g tanah. Faktor penyebab permukaan akar meningkatkan penyerapan kepadatan spora yang kecil ini karena hara dan mineral dari dalam tanah. Hifa kondisi kimia tanah yang menunjukkan jamur FMA meluas di dalam tanah dan bahwa kandungan P-tersedia dalam tanah menyerap tersebut sangat tinggi. Tingginya kandungan penguraian mineral oleh organisme lain dan P-tersedia mentranslokasikannya pada tanah menyebabkan ion-ion yang terbebas melalui dari misellia kolonisasi FMA pada akar tanaman rendah, jamur ke perakaran tanaman inang, sehingga pada dasarnya FMA diperlukan tanaman peningkatan untuk menyerap P yang masih terikat melalui asosiasinya dengan jamur FMA dengan unsur lain menjadi P-tersedia bagi sebagian besar disebabkan oleh perluasan tanaman. Tingginya P-tersedia pada tanah sistem penyerapan akar dengan adanya akibat misellia jamur. pemupukan yang intensif pada penyerapan hara tanaman tanaman tebu, menyebabkan kandungan P Hasil penelitian ini menunjukkan tanaman juga meningkat.Peningkatan ini bahwa dari sampel dengan kondisi kimia menyebabkan kandungan fosfolipid tanaman tanah tebu juga meningkat, sehingga permeabilitas mikroorganisme membrane akar menurun untuk penyerapan populasi FMA, selanjutnya dapat dikoleksi P. Akibatnya kolonisasi FMA pada akar dan dimanfaatkan sebagai suatu inovasi tanaman tebu juga menurun pada tanaman pemanfaatan tebu. meningkatkan pertumbuhan, produktivitas tersebut diperoleh tanah agen keberadaan dalam hayati hal yang ini dapat Peningkatan kandungan N, P pada tanaman dan efisiensi pemupukan, seperti tanaman menurut Lee et al., (1996), karena beberapa penelitian tentang peranan FMA akar yang bermikoriza dapat menyerap dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman. unsur hara dalam bentuk terikat dan tidak tersedia dalam tanah. Adanya hifa fungi 32 Ilmu Pertanian Indonesia. 3:371378. Farid. B. 2003. Perbanyakan Tebu (Saccharum officinarum L.) Secara In Vitro Pada Berbagai Konsentrasi IBA dan BAP. J. Sains dan Teknologi. 3:103-109. Gadkar.H dan Vijay.H.2001.Arbuscular Mycorrhizal Fungal Colonization. Factors Involved in Host Recognition. Plant Physiology. 127:1439-1499. Garcia-Romera, I., Garcia-Garrido., JM., Martinez-Molani, E., dan Ocampo, JA. 1991. Production of Pectolytic Enzymes in Lettuce Root Colonized by Glomus mosseae. Soil Biol. Biochem. 23:597-601. Gardner, F. Pearce, B.R. dan Mitchell, R.L. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia. Jakarta. Giovanetti.M. dan Mosse. B. 1980. An Evaluation of Technique for Meaning Vesicular Mycorrhiza Infection in Roots.New Phytologiest. 84:489-500. Harley, J. L. dan M. S. Smith.(1983). Mycorrhizal Symbiosis. Academic Press, Inc. New York. p438. Hayman. D. 1982. Influence of Soils and Fertility on Activity and Survival Vesicular Arbuscular Mycorrhiza Fungi.Phytopathology. 72:11191126. Jeffries, P., Gianinazzi, S., Perotto, S., Tuman, K., dan Barea, J. (2003). The Contribution of Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Sustainable Maintenance of Plant Health and Soil Fertility. J. Biology dan Fertility of Soils 37: 1-16. Kariman. K.H. Golatapeh. M. dan Minassian. V. 2005. Arbuscular Mycorrhiza Fungi in Iran. Journal of Agricultural Technology 1(2)301313. DAFTAR PUSTAKA Abbot, L.K. dan Robson, A.D., 1984.The Effect of Mycorrhizae on Plant Growth.CRC Press, Inc. Boca Raton. Florida. -------------------. 1996. Working with Mycorrhizas in Forestry and Agriculture. ACIAR Monograph 32. 374. -------------------. 2002. Coevolution of Roots and Mycorrhizas of Ldan Plants. New Phytologist 154: 275304. doi:10.1046/j.14698137.2002.00397.x. Bakhtiar. Y. 2002. Selection of Vesicular Mycorrhiza (VAM) Fungi, Host Plant and Spore Numbers for Producing Inoculum. J. Biosains dan Bioteknologi Indonesia. 2(1):36-40. Bertham.Y.H. 2003.Teknik Pemurnian Biakan Monoxenic FMA dengan Metode Cawan Petri dan Tabung Reaksi.Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia. 5(1):18-26. Brundreet, M., N. Bougher, B. Dell, T. Grave dan N. Malajezuk. 1996. Working with Mycorrizha in Forestry dan Agriculture. Australia Centre for International Agricultural Research (ACIAR), Canberra. Brundreet. 2002. Coevolution of Roots and Mycorrhizas of Land Plants. New Phytologist 154:275-304. Delvian, 2003.Keanekaragaman dan Potensi Pemanfaatn Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) di Hutan Pantai [Disertasi]. Bogor. Program Pascasarjana.Institut Pertanian Bogor. Delvian dan Elfiati, D. 2007.Keanekaragaman Fungi Mikoriza Arbuskula Berdasarkan Ketinggian Tempat.Jurnal Ilmu- 33 Lee, Y. J., Y. Guo., dan E. George. 1996. Uptake of Heavy Metals by Hyphae of An Arbuscular Mycorrhizal Fungus. Plant and Soil 184: 195205. Manjunath.A. dan Bagyaraj.D.J. 1981.Components of VA Mycorrhiza Inoculum and Their Effects of Growth of Onion.Phytol. 87:355-361. Menge, J.A. 1984. Inoculum production VA Mycorrhiza. CRC Press, Boca Raton, Florida. Moreira, M. Dilmar B, dan Tsai M. 2007. Biodiversity and Distribution of Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Araucaria angustifolia Forest. Journal Agriculture 64(4):393-399. Mosse, B. 1973.Plant Growth Responses to Vesicular-Arbuscular Mycorrhizae. IV. In Soil Given Additional Phosphate. New Phytologist 72:127136. ------------. 1973. Advance in The Study of Vesicular-Arbuscular Mycorrhiza. Annual Reviews of Phytopathology. 11:171-196. ------------. 1981. Vesicular Arbuscular Mycorrhiza research for Tropical Agriculture. Research Buletin 194.College of Agricultur and Human, Resources Honolulu.University of Hawaii, p.82. Muyanziza, E. H.K.Kehri. dan D.J. Bagyaraj. 1997. Agricultural Intensification, soil biodiversity and agro-ecosystem function in the tropics : the role mycorrhiza in crops dan trees. Applied Soil Ecology 6:77-85. Paola B.F., 1984. Anatomy dan Morphology of VA Mycorrhizae. CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida. Pang, PC dan Paul EA. 1980.Effect of FMA on 14C dan 15N Distribution in nodulated FAbabeans.Can. J. Soil.Sci.60 : 241-249. Rao, S. N. 1994. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman. Edisi Kedua. Penerbit Universitas Indonesia. Read. 1991. Root Colonization Pattern of G. epigeum in 9 host species. Mycologia 79.825-829. Rotwell.F.M. 1984. Agregation of Surface Mine Soil by Interaction Between VAM Fungi and Lignin Degradation Product of Lespedeza. Plant and Soil. 80:99-104. Schreiner.R.P. dan Koide.R.T. 1993.Stimulation of VesicularArbuscular Fungi by Mycotrophic and Non Mycotrophic Plant Root System. Appl. Environ Microbiol. 59:2750-2752. Selvaraj, T dan Chellappan, P. 2006. Arbuscular Mycorrhizae: A Diverse Personality. Journal Central Europian Agriculture.Vol.7.349358. Sofyan, A. Musa, Y. dan Feranita, H. 2005. Perbanyakan Fungi mikoriza arbuskular (FMA) Pada Berbagai Varietas Jagung (Zea mays L.) Dan Pemanfaatannya Pada Dua Varietas Tebu (Saccharum officinarum L.). J. Sains dan Teknologi. 5:12-20. Smith, S.E., dan Read, D.J. 2002. Mycorrhizal Symbiosis.Academic Press. London. Widiastuti, H , Guhardja, E, Soekarni, N, Darusman, L.K., Goenadi, D.H. Smith, S. 2002. Optimasi simbiosis cendawan mikoriza arbuskula Acaulospora tuberculata dan Gigaspora margarita pada bibit kelapa sawit di tanah masam. Menara Perkebunan. 70(2):50-57 34