10. ahmad shafwan

8/19/2019 10. Ahmad Shafwan

1/5

Jurnal Biosains Vol. 1 No. 3 Desember 2015 ISSN. 2443-1230 (cetak)

ISSN. 2460-6804 (online)

125

Biodiversity of FMA in Red Pepper Rhizosfer

Ahmad Shafwan S. Pulungan

Jurusan Biologi, FMIPA, Universitas Negeri Medan

[email protected]

Abstrak

Kehadiran fungi mikoriza arbuskula pada suatu tanaman ditandai adanya hifa dan vesikula pada akar

tanaman inang. Adanya hifa pada tanaman inang menjadikan luas penyerapan unsur hara semakian luas,

dikarenakan hifa yang dimiliki FMA mampu menembus tanah. Penelitian pada rhizosfer tanaman cabai

merah menunjukkan bahwa persentase kolonisai FMA pada akar tanaman cabai merah sebesar 50 persen

dengan kategori sedang. Sedangkan jumlah spora yang dijumpai pada tanah sekitar rhiosfer tanaman

cabai merah berjumlah 10, dimana dijumpai 7 untuk Glomus sp 1 dan 3 untuk Glomus sp 2. Sedangkansifat kimia tanah yang diukur adalah kandungan P-tersedia dengn kategori tinggi.

Kata kunci : Spora, FMA, rhizosfer, cabai merah

Pendahuluan

Fungi mikoriza arbuskular (FMA) dapatditemukan hampir pada semua jenis ekosistem,

termasuk pada lahan masam. Menurut Smith dan

Read (2008), FMA dapat berasosiasi dengan

hampir 90% jenis tanaman. Kemampuan yang

dimiliki fungi ini menjadikannya berpotensi dalam

hal meningkatkan kemampuan tanaman untuktumbuh dan berkembang. Infeksi FMA dapat

meningkatkan pertumbuhan tanaman dan

kemampuannya memanfaatkan nutrisi yang ada

dalam tanah, terutama unsur P, Ca, N, Cu, Mn, K,dan Mg (Aldeman et al., 2006).

Potensi yang dimiliki FMA tersebut

menunjukkan bahwa kehadiran FMA padatanaman mampu meningkatkan serapan hara, air

dan mineral lainnya dari dalam tanah.

Keterbatasan akar tanaman dalam menyerap

unsur hara dibantu oleh kehadiran FMA pada

tanaman. Jenis FMA pada tiap-tiap tanaman

berbeda, tergantung dari jenis tanamannya. Hal inimenunjukkan kekhasan FMA pada tiap-tiap jenis

tanaman. Seperti halnya dengan mikroorganisme

lain, FMA juga mempunyai factor-faktor yang

dapat mempengaruhi pertumbuhan danperkembangannya.

FMA dapat digolongkan sebagai parasit

terhadap tanaman jika jumlah karbohidrat yangdikeluarkan tanaman lebih besar nilainya dari

pada nilai unsur hara yang diperoleh tanaman dari

FMA, kondisi tersebut dapat terjadi pada

kandungan P tersedia tinggi sehingga penyarapan

hara dapat langsung melalui rambut akar.

Tingginya kandungan P-tersedia pada tanah

menyebabkan kolonisasi FMA pada akar tanamanrendah, pada dasarnya FMA diperlukan tanaman

untuk menyerap P yang masih terikat dengan

unsur lain menjadi P-tersedia bagi tanaman

(Pulungan, 2013). Hal ini sebenarnya dapat

menunjukkan sifat efisiensi FMA sebagai makhluk

hidup. Kompleksitas asosiasi FMA memerlukandeskripsi tentang beberapa parameter yang

mempengaruhi fungsionalisasi mikoriza, seperti

morfologi dan fisiologi baik simbion maupun

faktor biotik dan abiotik pada level rizosfir,

komunitas, dan ekosistem.

Kemampuan FMA yang meningkatkanserapan hara bagi tanaman ini dapat menjadikan

FMA sebagai salah satu pupuk hayati. Potensi

pupuk hayati ini jika dikembangkan akan

menurunkan biaya produksi dalam bidangpertanian. Melonjaknya harga sayuran salah satu

pemicunya adalah mahalnya biaya produksi,

khususnya biaya penyediaan pupuk dan pestisida.Salah satu jenis tanaman yang mengalami fluktuasi

harga adalah tanaman cabai merah.

Tanaman cabai merah merupakan salah

satu komoditas andalan hortikultura yang banyak

mendapat perhatian karena memiliki nilai

ekonomis yang cukup tinggi. Selain digunakansebagai penyedap masakan,cabai juga dapat

dimanfaatkan dalam pembuatan ramuan obat-

obatan (industri farmasi), industri kosmetik,

industri pewarna makanan dan bahan campuranpada berbagai industri pengolahan makanan dan

minuman. Permasalahan utama dalam budidaya

tanaman cabai merah adalah rendahnyaproduktifitasnya. Maka, potensi yang dimiliki oleh

FMA dapat meningkatkan dan mengurangi

permasalahan dalam produktifitas tanaman cabai

merah.

Langkah awal dalam pemanfaatan dan

eksplorasi potensi FMA tersebut adalah dengan

melakukan isolasi dan identifikasi jenis FMA yanghadir dalam suatu tanaman. Keseluruhan FMA

tidak mempunyai sifat morfologi dan fisiologi yang

sama, oleh karena itu sangat penting untuk

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]


2/5



126

mengetahui karakeristiknya. Penelitian yang

berkembang saat ini adalah lebih kepada potensi

dan dampaknya, sehingga diperlukan penelitian

tentang “Keanekaragaman Fungi Mikoriza

Arbukula Pada Rhizosfer Tanaman Cabai Merah”.Dasar perlunya dilakukan penelitian ini adalah

untuk mengetahui FMA indigenous di rhizosfer

tanaman cabai merah sehingga nantinya dapat

dijadikan pupuk hayati dalam peningkatan

produktifitas cabai merah di Sumatera Utarakhususnya.

Metodologi

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan di

laboratorium biologi FMIPA Universitas Negeri

Medan dan direncanakan berlangsung dari bulanMei sampai dengan bulan Nopember 2015.

Bahan dan Alat

Dalam penelitian ini digunakan contoh

akar tanaman dari tempat pengambilan sampel.Untuk pewarnaan akar dibutuhkan, yaitu KOH

10%, HCl 2%, larutan pewarna (gliserol, asam

laktat dan trypan blue), dan aquades. Alat-alat

yang digunakan untuk pengambilan contoh tanah

dan akar tanaman adalah tali plastik, cangkul,

kantong plastik dan spidol serta kertas label.

Kolonisasi FMA pada akar tanaman

Pengamatan kolonisasi FMA pada contoh

akar tanaman dilakukan dengan teknik pewarnaan

akar ( root staining). Kolonisasi akar ditandai

dengan adanya hifa, vesikula dan arbuskula atau

salah satu dari ketiganya. Setiap bidang pandang

mikroskop yang menunjukkan tanda kolonisasidiberi symbol (+) dan yang tidak diberi simbol (-).

Pengamatan kolonisasi FMA pada akar tanaman

sampel dilakukan melalui teknik pewarnaan akar

(root staining), karena karakteristik anatomi yang

mencirikan ada tidaknya kolonisasi FMA tidak

dapat dilihat secara langsung. Metode yangdigunakan dalam teknik pewarnaan akar sampel

adalah metode pewarnaan dari Kormanik dan

McGraw (1982) dalam Delvian (2003), yang secara

lengkap adalah sebagai berikut, contoh akar

dimasukkan kedalam larutan KOH 10 % dan

dibiarkan selama lebih kurang 24 jam sehingga

akar berwarna putih atau pucat. Tujuannya adalahuntuk mengeluarkan semua isi sitoplasma dari sel

akar sehingga memudahkan pengamatan struktur

kolonisasi FMA. Kemudian contoh akar dicuci pada

air mengalir selama 5-10 menit sebelumnya

larutan KOH dibuang.

Contoh akar tadi direndam dalam larutanHCL 2% dan diinapkan selama semalam.

Selanjutnya larutan HCL 2% dibuang dengan

mengalirkannya secara perlahan-lahan. Kemudian

sampel akar direndam di dalam larutan Trypan

blue 0,05%. Larutan trypan blue dibuang dan

diganti dengan larutan lacto glycerol untuk prosespenghilangan warna (destaining). Pengamatan

persentase akar dilakukan dengan menggunakan

metode panjang akar terkolonisasi (Giovannetti

dan Mosse, 1980). Secara acak potongan akar yang

telah diwarnai dengan panjang ± 1 cm sebanyak 5potongan akar dan disusun pada kaca preparat,

untuk setiap tanaman sampel dibuat dua preparat

akar. Penghitungan derajat/persentase kolonisasi

akar dihitung dengan menggunakan rumus :

% kolonisasi akar

=

Esktraksi Spora dan Pengamatan FMA

Ekstraksi spora FMA dilakukan untuk

memisahkan spora FMA dari sampel tanah

sehingga dapat dilakukan identifikasi FMA gunamengetahui jumlah dan jenis spora FMA yang

terdapat pada setiap petak contoh. Teknik yang

digunakan dalam mengekstraksi spora FMA adalah

teknik tuang saring dan dilanjutkan dengan teknik

sentrifugasi (Brundrett et al., 1996).

Prosedur teknik tuang saring dan sentrifugasi

dilakukan dengan cara mengambil 50 g sampeltanah kemudian dituangkan dalam gelas piala, dan

ditambahkan air 200 ml dan diaduk, dibiarkan 30

menit sampai butiran tanah hancur. Menyaring

campuran tanah sampel dengan air tersebut dalamsatu set saringan dengan ukuran 250 μm, 125 μm,

dan 53 μm secara berurutan dari atas ke bawah.

Partikel yang tertahan dalam saringan tersebut

disemprot dengan air kran secara merata.

Kemudian melepaskan saringan paling atas,

saringan kedua kembali disemprot dengan airkran, setelah saringan kedua dilepas sejumlah

tanah sisa yang tertinggal pada saringan terbawah

dipindahkan ke dalam tabung sentrifuse.Kemudian menambahkan hasil saringan tadi

dengan glukosa 60% yang diletakkan di bagian

bawah dari larutan dengan menggunakan pipet

tetes. Tabung sentrifuse ditutup rapat dandisentrifuse dengan kecepatan 2500 rpm selama 3

menit. Kemudian cairan supernatan yang telahdisentrifuse dituang ke dalam saringan 53 μm,

dicuci dengan air mengalir dan dipindahkan ke

cawan petri dan kemudian diperiksa di bawah

mikroskop untuk penghitungan kepadatan sporadan pembuatan preparat guna identifikasi spora

FMA yang ada.


3/5



127

a

b

Hasil dan Pembahasan

Kolonisasi AkarDari hasil pengamatan yang teah dilakukan

terhadap akar tanaman cabai merah terdapat

infeksi FMA pada akar cabai merah. Hal ini

menunjukkan bahwa akar tanaman cabai merah

positif terinfeksi fungi mikoriza arbuskula ditandai

dengan adanya hifa dan vesikula pada akar

tanaman cabai merah.

Gambar 5.1. (a) vesikula, (b) hifa

Penghitungan persentase derajat kolonisasi akar dilihat melalui bidang pandang akar sejumlah 5

potongan akar dan membagi bidang

pandang menjadi 10 bidang pandang. Setiapbidang pandang yang terdapat vesikula atau hifa

FMA diberi tanda positif dan jika yang terdapat

keduanya diberi tanda negative.

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan,dapat dihitung derajat kolonisasi akar pada

tanaman cabai merah sebesar 50 %. Jika

dikonversi ke dalam tabel kriteria persentasekolonisasi akar (setiadi et al., 1992), maka

termasuk kedalam golongan sedang.

Tipe Spora FMA

Tipe dan karakteristik spora yang

ditemukan pada tanah di sekitar perakarantanaman cabai merah mempunyai karakteristik

warna maupun bentuk. Dijumpai dua jenis

sporayaitu Glomus sp 1 dan Glomus sp 2

Sifat Kimia Tanah

Adapun sifat kimia tanah yang dilihatadalah kandungan pospor tersedia (P tersedia),

dimana pospor jenis ini adalah pospor yang

bebas dan tidak terikan dengan senyawa lain di

dalam eksudat tanah. Dari hasil pengujian

diperoleh bahwa, kandungan pospor tersedia

pada tanah sebesar 70%/100g tanah. Hasil ini

menunjukkan kandungan Ptersedia pada tanahtermasuk kedalam kategori sangat tinggi

(Lembaga Pusat Penilaian Tanah Bogor).

Pembahasan

Spora merupakan struktur FMA yangmemiliki daya tahan tinggi terhadap kondisi

lingkungan yang marginal dan pada kondisi

tertentu mewakili propagul infektif FMA di

lapangan yaitu pada kondisi setelah periodeyang lama tanpa vegetasi atau setelah musim

kemarau yang panjang. Jumlah jenis spora yang

dijumpai pada daerah rhizosfer tanaman cabaimerah hanya 2 jenis. Hal ini menunjukkan

bahwa spora tidak berkembang di kondisi

rhizosfer tanaman cabai merah dikarenakan

kandungan Ptersedia yang tinggi.

Tingginya kandungan P-tersedia pada

tanah menyebabkan kolonisasi FMA pada akartanaman rendah, pada dasarnya FMA

diperlukan tanaman untuk menyerap P yang

masih terikat dengan unsure lain menjadi P-

tersedia bagi tanaman. Tingginya P-tersediapada tanah dimungkinkan karena jumlah pospor

tinggi atau adanya pemupukan. Akibatnya

adalah, FMA tidak optimal tumbuh dikarenakanperanannya yang tidak begitu penting.

Ketersediaan P yang tinggi.

Pada ketersediaan hara yang rendah atau

tanah yang tidak subur, hifa dapat menyerap

hara dari tanah yang tidak dapat diserap oleh

akar sehingga pengaruh FMA terhadap serapan

hara tinggi. Tetapi pada kondisi tanah yangsubur dengan kandungan P yang cukup tinggi

dalam tanah, akar tanaman berperan sebagai

organ penyerap hara sehingga tanaman


4/5



128

mengakumulasi P dalam jumlah yang tinggi.Keadaan ini membuat FMA tetap mendapatkan

hasil fotosintat dari tanaman untuk hidup,

sehingga terjadi penolakan respon terhadap

kolonisasi yang mempengaruhi metabolisme

tanaman. Hal ini menyebabkan kandungan Pyang sangat tinggi akan menjadi pembatas

pertumbuhan tanaman (Smith dan Read, 2002).Adanya infeksi FMA pada akar tanaman

dapat ditandai dengan dijumpai hifa eksternal,

vesikula dan arbuskula. Akan tetapi biasanya

yang paling sering dijumpai adalah hifa dan

vesikula. Fungsi utama hifa eksternal adalah

untuk menyerap unsur hara terutama fosfordari dalam tanah. Hifa FMA mengandung enzim

fosfatase yang mampu memutuskan ikatan-

ikatan kovalen Al3+, Fe3+, Ca2+, dan liat dengan

P, sehingga unsur P dapat tersedia bagi

tanaman. Unsur P yang tersedia bagi tanaman

lalu diserap oleh hifa eksternal pada akar,

kemudian disalurkan ke dalam hifa internalyang dipertukarkan dengan sel akar melalui

arbuskul. Di dalam arbuskular, senyawa

polifosfat dipecah menjadi fosfat organik yang

kemudian dilepas ke seluruh sel tanaman inang.

Pada akar kemudian unsur tersebut disalurkan

ke xilem untuk diangkut ke daun dan bagian

tanaman yang lainnya.Kandungan fosfor yang tersedia tinggi

dalam tanah akan menghambat pertumbuhan

FMA, karena akar tanaman mampu menyeraphara fosfor yang terdapat disekitarnya tanpa

bantuan lagi dari FMA. Fungi Mikoriza

Arbuskular (FMA) yang telah menginfeksi akartanaman menjadi tidak berfungsi dalam proses

penyerapan unsur hara yang menyebabkan FMA

tidak berkembang, sehingga FMA dapat menjadi

parasit bagi tanaman karena FMA ikut

memanfaatkan fotosintat dari tanaman tanpa

perlu membantu tanaman dalam proses

penyerapan unsur hara.Kepadatan spora dapat dilihat dari jenis

yang dijumpai hanya 2 jenis dengan jumlah

sebanyak 10/50g tanah sampel. Sieverding(1991) mengemukakan bahwa kepadatan spora

dan biomasa miselium FMA di dalam tanah

berhubungan dengan aktifitas fotosintesistanaman inang. Kepadatang yang rendah dapat

disebabkan oleh kandungan Ptersedia yang

tinggi pada tanah sehingga kerja FMA tidak

maksimal. Kolonisasi FMA seringkali terhambat

dengan pemberian P dalam bentuk tersedia

dalam jumlah yang banyak (Powell & Bagyaraj

1984; Baon 1994). Lebih lanjut, jumlah N dan Psecara langsung akan mempengaruhi kolonisasi

akar oleh FMA yang pada akhirnya akan

mempengaruhi produksi spora FMA.

Kesimpulan

Besarnya persentase kolonisasi FMA pada akar

tanaman serta jumlah spora pada rhizosfer

suatu tanaman dipengaruhi oleh kandungan P-

tersedia pada tanah tersebut. Semakin tinggi P-tersedia pada tanah maka persentase kolonisasi

akar serta jumlah spora akan semakinberkurang.

Ucapan Terima Kasih

Terimakasih saya ucapkan kepada Universitas

Negeri Medan melalui Lembaga Penelitian

Unimed yang telah memberikan dana penelitianini.

Daftar Pustaka

Abbot, L.K. dan Robson, A.D., 1984. The Effect of

Mycorrhizae on Plant Growth. CRC

Press, Inc. Boca Raton. Florida.

Aldeman, J. M., and J. B. Morton. 2006. Infectivityof Vesicular Arbuscular Mychorrizal

Fungi Influence Host Soil Diluent

Combination on MPN Estimates and

Percentage Colonization. Soil Biolchen

Journal. 8(1) : 77-83.

Baon, JB. 1994. Growth of mycorrhizal coca on

red-yellow podzolic soil. PelitaPerkebunan 9: 148-154.

Brundreet, M., N. Bougher, B. Dell, T. Grave dan

N. Malajezuk. 1996. Working withMycorrizha in Forestry dan Agriculture.

Australia Centre for International

Agricultural Research (ACIAR),Canberra.

Gadkar. H dan Vijay. H.2001. Arbuscular

Mycorrhizal Fungal Colonization.

Factors Involved in Host Recognition.

Plant Physiology. 127:1439-1499.

Gonzalez-Guerrero, M. et al. 2005.

Characterization of a Glomusintraradices gene encoding a putative

Zn transporter of the cation diffusion

facilitator family. Fungal Genet. Biol.42, 130–140

Hasbi, R. 2004. Studi Diversitas Cendawan

Mikoriza Arbuskula (CMA) PadaBerbagai Tanaman Budidaya Di Lahan

Gambut Pontianak . Jurna Agrosains.

Vol 2. 1:46-50.

Hayman. D. 1982. Influence of Soils and Fertility

on Activity and Survival Vesicular

Arbuscular Mycorrhiza Fungi.

Phytopathology. 72:1119-1126.INVAM. 2012. International Culture Collection of

(Vesicular) Arbuscular Mycorrhizal

Fungi.


5/5



129

http://inFMA.caf.wvu.edu/Myco-info/Taxonomy/Classification.htm.

Mansur I, Setiadi Y dan Primaturi R. 2002. Status

of Research on Mycorrhizas Arbuscula

Associated with tropical Tree Species.

Peper presented at the FourthInternational Wood Science

Symposium (4th IWSS) LIPI-JSPS CoreUniversity Program in The Field of

Wood Science. 2-3 September 2002.

Research centre for Physicc Indonesian

Institute of Science, Serpong,

Tangerang. Indonesia.

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. NewPhytologist 72:127-136.

------------. 1973. Advance in The Study of

Vesicular-Arbuscular Mycorrhiza.

Annual Reviews of Phytopathology.

11:171-196.

Pulungan, A.S.S. 2013. Infeksi Fungi Mikoriza

Arbuskula Pada Akar Tanaman Tebu

(Saccharum officinarum L). JurnalBiosains Unimed. Vol. 1 (1): 43-46

Read. 1991. Root Colonization Pattern of G.

epigeum in 9 host species. Mycologia

79.825-829.

Santosa, D. D. 1989. Teknik dan MetodePenelitian Mikoriza Vesikular-

Arbuskular. Laboratorium BiologiTanah Jurusan Tanah Fakultas

Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Bogor

Selvaraj, T dan Chellappan, P. 2006. Arbuscular

Mycorrhizae: A Diverse Personality.

Journal Central Europian Agriculture.Vol. 7. 349-358.

Setiadi, Y., 2001. Peranan Mikoriza Arbuskula

dalam Reboisasi Lahan Kritis di

Indonesia. Makalah Seminar

Penggunaan Fungi mikoriza arbuskula

dalam Sistem Pertanian Organik dan

Rehabilitasi Lahan Kritis. 21-23 April2001. Bandung.

Smith, S.E., and Read, D.J. Mycorrhizal

symbiosis.3rd Edn, Academic press,

London, 2008.

10. ahmad shafwan

Documents