Download - 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
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]
-
8/19/2019 10. Ahmad Shafwan
2/5
Jurnal Biosains Vol. 1 No. 3 Desember 2015 ISSN. 2443-1230 (cetak)
ISSN. 2460-6804 (online)
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.
-
8/19/2019 10. Ahmad Shafwan
3/5
Jurnal Biosains Vol. 1 No. 3 Desember 2015 ISSN. 2443-1230 (cetak)
ISSN. 2460-6804 (online)
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
-
8/19/2019 10. Ahmad Shafwan
4/5
Jurnal Biosains Vol. 1 No. 3 Desember 2015 ISSN. 2443-1230 (cetak)
ISSN. 2460-6804 (online)
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.
-
8/19/2019 10. Ahmad Shafwan
5/5
Jurnal Biosains Vol. 1 No. 3 Desember 2015 ISSN. 2443-1230 (cetak)
ISSN. 2460-6804 (online)
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.