Seleksi Rhizobium Asal Tanaman Sengon (Paraserianthes Falcataria (L.) Nielsen) Terhadap Kemasaman Dan Aluminium (Screening Rhizobium From Sengon (Paraserianthes Falcataria (L.) Nielsen) To Acidity And Aluminum)
Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Pertanian Agrisol... (Vol. 4, No. 1 Juni 2005)
SELEKSI RHIZOBIUM ASAL TANAMAN SENGON (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen)
TERHADAP KEMASAMAN DAN ALUMINIUM
(Screening Rhizobium from Sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) to Acidity and Aluminum)
Deni Elfiati
Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Jl. Tri Dharma Ujung No. 1 Kampus USU Medan 20155
ABSTRACT
Study to find the Rhizobium strain that acid and Al tolerant was done in liquid medium in laboratory. The treatment was tested namely pH medium (4.0; 4.5; 5.0 and 5.5) and Al concentration (0.0; 0.6; 1.0; 3.5; and 10.0). The result showed that from 26 isolates was tested only 15 isolates (58%) can grow at pH 4.0 with Al concentration until 3.5 ppm. Unfortunately, there were no isolates can grow at 10.0 ppm. Based on visible turbidity (about 106 SPK.ml-1), only seven isolates (GR2 - 3, GR2 - 7, GR2 - 28, GR2 - 29, GR2 - 33, GR3 - 4 and GR3 - 17) were tolerant, while the other isolates (BR - 13, GR2 - 10, GR2 - 15, GR2 - 30, GR3 - 9, GR3 -13, GR3 - 14 and GR3 - 15) were part tolerant.
Key word : Rhizobium, pH, Aluminum, Liquid medium
ABSTRAK
Penelitian untuk mendapatkan strain Rhizobium yang toleran terhadap kemasaman dan Al telah dilakukan pada media cair di laboratorium. Perlakuan yang diuji adalah pH media (4.0; 4.5; 5.0; dan 5.5) dan konsentrasi Al (0.0; 0.6; 1.0; 3.5 dan 10.0 ppm). Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari 26 isolat yang diuji hanya 15 isolat (58%) yang mampu tumbuh pada pH 4.0 dengan konsentrasi Al sampai 3.5 ppm. Pada konsentrasi Al 10.0 ppm tidak satupun isolat yang mampu tumbuh. Berdasarkan kepada kekeruhan yang nyata terlihat (“visible turbidity”) yaitu populasi sekitar 106 SPK.ml-1, hanya tujuh isolat (GR2 - 3, GR2 - 7, GR2 - 28, GR2 - 29, GR2 - 33, GR3 - 4 dan GR3 - 17) yang dinyatakan toleran sedangkan delapan isolat lainnya (BR - 13, GR2 - 10, GR2 - 15, GR2 - 30, GR3 - 9, GR3 13, GR3 - 14 dan GR3 - 15) dinyatakan toleran sebagian.
Kata Kunci : Rhizobium, pH, Aluminium, Media cair
PENDAHULUAN
K emasaman tanah merupa-kan suatu masalah yang sering ditemui pada tanah-tanah di wilayah beriklim tropika basah. Tanah yang digolongkan ke dalam tanah masam adalah tanah yang nilai pH-nya kurang dari 5.5 (Hardjowigeno, 1992; Tan, 1998). Masalah utama yang dihadapi pada tanah
masam adalah tingginya kandungan Al dan Mn yang larut dan dapat dipertukarkan sehingga dapat bersifat racun bagi tanaman, disamping itu juga terjadi kahat unsur hara N, P, K, Ca, Mg dan Mo. Menurut Flis et al. (1993) pada beberapa tanaman legum pertumbuhan dan pembentukan bintil akar dipengaruhi oleh Al yang terdapat di dalam tanah. Secara langsung Al akan mempengaruhi pertumbuhan dan “survival” serta jumlah rhizobia di dalam tanah, yang pada
22
Seleksi Rhizobium Asal Tanaman Sengon...
(Deni Elfiati)
akhirnya
akan
mempengaruhi
pembentukan bintil akar. Dengan demikian
untuk mendapat isolat Rhizobium yang
efektif pada tanah masam, perlu dilakukan
seleksi di laboratorium dengan
menumbuhkan isolat Rhizobium pada
media kultur masam dengan dan tanpa
aluminium.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan strain Rhizobium yang toleran pada kondisi masam dan sekaligus toleran terhadap Al pada media cair.
BAHAN DAN METODA
diautoklaf ditambahkan Na-glutamat (1.8g.l1) yang berfungsi sebagai buffer untuk menjaga nilai pH tetap konstan selama percobaan (Flis et al., 1993). Thiamin (100 μg.l-1) dan biotin (250 μgl-1) yang berfungsi sebagai vitamin ditambahkan setelah sterilisasi. Aluminium ditambahkan dalam bentuk larutan steril AlCl3 sesuai dengan konsentrasi dari masing-masing perlakuan. Media yang telah disiapkan dimasukkan ke dalam erlenmeyer volume 125 ml sebanyak 40 ml kemudian diinokulasi dengan 1 ml dari masing-masing isolat yang diuji. Biakan diinkubasi selama tujuh hari dan diamati setiap hari. Penghitungan populasi menggunakan metoda cawan tuang pada agar YEMA.
P enelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tanah, Departemen Tanah Fakultas Pertanian Kampus IPB Darmaga Bogor. Penelitian dilakukan pada November 2001 sampai Februari 2002.
Isolat Rhizobium yang digunakan pada seleksi ini merupakan isolat yang diisolasi dari bintil akar tanaman sengon yang tumbuh pada tanah masam (Ultisol dan Inceptisol). Perlakuan yang diuji adalah kombinasi antara beberapa nilai pH dengan beberapa konsentrasi Al. Perlakuan tersebut adalah : pH media (4.0; 4.5; 5.0; dan 5.5) dan konsentrasi Al (0.0; 0.6; 1.0; 3.5; dan 10.0 ppm). Setiap kombinasi perlakuan diulang dua kali dan sebagai kontrol adalah media tanpa inokulasi Rhizobium.
Komposisi media yang digunakan adalah : 1.0 mM CaCl2.6H2O; 0.5 mM MgSO4.7H2O; 50 μM KCl; 25 μM Fe EDTA; 10 μM KH2PO4; 10 μM H3BO3; 1.0 μM MnSO4.4H2O; 0.5 μM ZnSO4.7H2O; 0.1 μM CuSO4.5H2O; 0.025 μM NaMoO4.2H2O dan 0.005 μM CoCl2.6H2O (Karanja dan Wood, 1988). Kemasaman (pH) dikontrol dengan menggunakan HCl dan KOH. Sebelum
HASIL DAN PEMBAHASAN
H asil seleksi isolat Rhizobium yang toleran masam dan aluminium ini menunjukkan bahwa setiap isolat mempunyai tingkat toleransi yang berbeda-beda terhadap berbagai pH dan konsentrasi Al yang diujikan. Dari 26 isolat yang diuji, terdapat 24 isolat (92%) yang mampu tumbuh pada pH 5.5 dan hanya 16 isolat (61%) yang mampu tumbuh pada pH 4.0 tanpa kandungan Al (konsentrasi Al 0.0 ppm). Pada konsenttrasi Al 0.6 ppm terdapat masing-masing 18 isolat (69%) yang tumbuh pada pH 5.5 dan pH 5.0 serta hanya masing-masing 15 isolat (58%) yang tumbuh pada pH 4.5 dan pH 4.0. Hal yang sama terjadi pada konsentrasi Al 1.0 ppm dan 3.5 ppm yaitu masing-masing 18 isolat (69%) yang tumbuh pada pH 5.5 dan pH 5.0, dan masing-masing hanya 15 isolat (58%) yang tumbuh pada pH 4.5 dan 4.0. Sementara pada konsentrasi Al 10.0 ppm tidak terdapat isolat yang mampu tumbuh, baik pada pH 4.0; 4.5 mapun pada pH 5.0 dan pH 5.5 (Tabel 1).
Tabel 1. Jumlah isolat yang berhasil hidup pada pH 4.0 sampai 5.5 dan konsentrasi Al 0.0 sampai 10.0 ppm
23
Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Pertanian Agrisol... (Vol. 4, No. 1 Juni 2005)
pH 0.0
Konsentrasi Al (ppm) 0.6 1.0
3.5
10.0
4.0 4.5 5.0 5.5 - tidak hidup
16 (61%) 17 (65%) 20 (77%) 24 (92%)
15 (58%0 15 (58%) 18 (69%) 18 (69%)
15 (58%) 15 (58%) 18 (69%) 18 (69%)
15 (58%) 15 (58%) 17 (65%) 18 (69%)
-
Lima belas isolat yang mampu tumbuh pada pH 4.0 (Tabel 1) merupakan isolat hasil isolasi dari dari bintil akar tanaman sengon yang tumbuh pada tanah bereaksi masam (pH
SELEKSI RHIZOBIUM ASAL TANAMAN SENGON (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen)
TERHADAP KEMASAMAN DAN ALUMINIUM
(Screening Rhizobium from Sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) to Acidity and Aluminum)
Deni Elfiati
Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Jl. Tri Dharma Ujung No. 1 Kampus USU Medan 20155
ABSTRACT
Study to find the Rhizobium strain that acid and Al tolerant was done in liquid medium in laboratory. The treatment was tested namely pH medium (4.0; 4.5; 5.0 and 5.5) and Al concentration (0.0; 0.6; 1.0; 3.5; and 10.0). The result showed that from 26 isolates was tested only 15 isolates (58%) can grow at pH 4.0 with Al concentration until 3.5 ppm. Unfortunately, there were no isolates can grow at 10.0 ppm. Based on visible turbidity (about 106 SPK.ml-1), only seven isolates (GR2 - 3, GR2 - 7, GR2 - 28, GR2 - 29, GR2 - 33, GR3 - 4 and GR3 - 17) were tolerant, while the other isolates (BR - 13, GR2 - 10, GR2 - 15, GR2 - 30, GR3 - 9, GR3 -13, GR3 - 14 and GR3 - 15) were part tolerant.
Key word : Rhizobium, pH, Aluminum, Liquid medium
ABSTRAK
Penelitian untuk mendapatkan strain Rhizobium yang toleran terhadap kemasaman dan Al telah dilakukan pada media cair di laboratorium. Perlakuan yang diuji adalah pH media (4.0; 4.5; 5.0; dan 5.5) dan konsentrasi Al (0.0; 0.6; 1.0; 3.5 dan 10.0 ppm). Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari 26 isolat yang diuji hanya 15 isolat (58%) yang mampu tumbuh pada pH 4.0 dengan konsentrasi Al sampai 3.5 ppm. Pada konsentrasi Al 10.0 ppm tidak satupun isolat yang mampu tumbuh. Berdasarkan kepada kekeruhan yang nyata terlihat (“visible turbidity”) yaitu populasi sekitar 106 SPK.ml-1, hanya tujuh isolat (GR2 - 3, GR2 - 7, GR2 - 28, GR2 - 29, GR2 - 33, GR3 - 4 dan GR3 - 17) yang dinyatakan toleran sedangkan delapan isolat lainnya (BR - 13, GR2 - 10, GR2 - 15, GR2 - 30, GR3 - 9, GR3 13, GR3 - 14 dan GR3 - 15) dinyatakan toleran sebagian.
Kata Kunci : Rhizobium, pH, Aluminium, Media cair
PENDAHULUAN
K emasaman tanah merupa-kan suatu masalah yang sering ditemui pada tanah-tanah di wilayah beriklim tropika basah. Tanah yang digolongkan ke dalam tanah masam adalah tanah yang nilai pH-nya kurang dari 5.5 (Hardjowigeno, 1992; Tan, 1998). Masalah utama yang dihadapi pada tanah
masam adalah tingginya kandungan Al dan Mn yang larut dan dapat dipertukarkan sehingga dapat bersifat racun bagi tanaman, disamping itu juga terjadi kahat unsur hara N, P, K, Ca, Mg dan Mo. Menurut Flis et al. (1993) pada beberapa tanaman legum pertumbuhan dan pembentukan bintil akar dipengaruhi oleh Al yang terdapat di dalam tanah. Secara langsung Al akan mempengaruhi pertumbuhan dan “survival” serta jumlah rhizobia di dalam tanah, yang pada
22
Seleksi Rhizobium Asal Tanaman Sengon...
(Deni Elfiati)
akhirnya
akan
mempengaruhi
pembentukan bintil akar. Dengan demikian
untuk mendapat isolat Rhizobium yang
efektif pada tanah masam, perlu dilakukan
seleksi di laboratorium dengan
menumbuhkan isolat Rhizobium pada
media kultur masam dengan dan tanpa
aluminium.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan strain Rhizobium yang toleran pada kondisi masam dan sekaligus toleran terhadap Al pada media cair.
BAHAN DAN METODA
diautoklaf ditambahkan Na-glutamat (1.8g.l1) yang berfungsi sebagai buffer untuk menjaga nilai pH tetap konstan selama percobaan (Flis et al., 1993). Thiamin (100 μg.l-1) dan biotin (250 μgl-1) yang berfungsi sebagai vitamin ditambahkan setelah sterilisasi. Aluminium ditambahkan dalam bentuk larutan steril AlCl3 sesuai dengan konsentrasi dari masing-masing perlakuan. Media yang telah disiapkan dimasukkan ke dalam erlenmeyer volume 125 ml sebanyak 40 ml kemudian diinokulasi dengan 1 ml dari masing-masing isolat yang diuji. Biakan diinkubasi selama tujuh hari dan diamati setiap hari. Penghitungan populasi menggunakan metoda cawan tuang pada agar YEMA.
P enelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tanah, Departemen Tanah Fakultas Pertanian Kampus IPB Darmaga Bogor. Penelitian dilakukan pada November 2001 sampai Februari 2002.
Isolat Rhizobium yang digunakan pada seleksi ini merupakan isolat yang diisolasi dari bintil akar tanaman sengon yang tumbuh pada tanah masam (Ultisol dan Inceptisol). Perlakuan yang diuji adalah kombinasi antara beberapa nilai pH dengan beberapa konsentrasi Al. Perlakuan tersebut adalah : pH media (4.0; 4.5; 5.0; dan 5.5) dan konsentrasi Al (0.0; 0.6; 1.0; 3.5; dan 10.0 ppm). Setiap kombinasi perlakuan diulang dua kali dan sebagai kontrol adalah media tanpa inokulasi Rhizobium.
Komposisi media yang digunakan adalah : 1.0 mM CaCl2.6H2O; 0.5 mM MgSO4.7H2O; 50 μM KCl; 25 μM Fe EDTA; 10 μM KH2PO4; 10 μM H3BO3; 1.0 μM MnSO4.4H2O; 0.5 μM ZnSO4.7H2O; 0.1 μM CuSO4.5H2O; 0.025 μM NaMoO4.2H2O dan 0.005 μM CoCl2.6H2O (Karanja dan Wood, 1988). Kemasaman (pH) dikontrol dengan menggunakan HCl dan KOH. Sebelum
HASIL DAN PEMBAHASAN
H asil seleksi isolat Rhizobium yang toleran masam dan aluminium ini menunjukkan bahwa setiap isolat mempunyai tingkat toleransi yang berbeda-beda terhadap berbagai pH dan konsentrasi Al yang diujikan. Dari 26 isolat yang diuji, terdapat 24 isolat (92%) yang mampu tumbuh pada pH 5.5 dan hanya 16 isolat (61%) yang mampu tumbuh pada pH 4.0 tanpa kandungan Al (konsentrasi Al 0.0 ppm). Pada konsenttrasi Al 0.6 ppm terdapat masing-masing 18 isolat (69%) yang tumbuh pada pH 5.5 dan pH 5.0 serta hanya masing-masing 15 isolat (58%) yang tumbuh pada pH 4.5 dan pH 4.0. Hal yang sama terjadi pada konsentrasi Al 1.0 ppm dan 3.5 ppm yaitu masing-masing 18 isolat (69%) yang tumbuh pada pH 5.5 dan pH 5.0, dan masing-masing hanya 15 isolat (58%) yang tumbuh pada pH 4.5 dan 4.0. Sementara pada konsentrasi Al 10.0 ppm tidak terdapat isolat yang mampu tumbuh, baik pada pH 4.0; 4.5 mapun pada pH 5.0 dan pH 5.5 (Tabel 1).
Tabel 1. Jumlah isolat yang berhasil hidup pada pH 4.0 sampai 5.5 dan konsentrasi Al 0.0 sampai 10.0 ppm
23
Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Pertanian Agrisol... (Vol. 4, No. 1 Juni 2005)
pH 0.0
Konsentrasi Al (ppm) 0.6 1.0
3.5
10.0
4.0 4.5 5.0 5.5 - tidak hidup
16 (61%) 17 (65%) 20 (77%) 24 (92%)
15 (58%0 15 (58%) 18 (69%) 18 (69%)
15 (58%) 15 (58%) 18 (69%) 18 (69%)
15 (58%) 15 (58%) 17 (65%) 18 (69%)
-
Lima belas isolat yang mampu tumbuh pada pH 4.0 (Tabel 1) merupakan isolat hasil isolasi dari dari bintil akar tanaman sengon yang tumbuh pada tanah bereaksi masam (pH