14
Kloroplas terdapat pada semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau terutama daun OKeefe 1988. Di dalam kloroplas terdapat pigmen klorofil yang berperan
dalam proses fotosintesis Krause 2008. Kloroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma dibungkus oleh dua lapisan
membran yang disebut tilakoid, dimana didalamnya terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut lokuli. Di dalam stroma juga terdapat lamela-lamela yang
bertumpuk-tumpuk membentuk grana kumpulan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid yang merupakan tempat terjadinya reaksi terang OKeefe 1988.
Pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa glukosa gula yang dibentuk di dalam stroma
Prawirohartono 2005.
Berbagai faktor telah dilaporkan mempengaruhi laju fotosintesis pada tanaman diantaranya faktor serapan hara Funnel-Haris et al. 2010; El-lattief 2011,
kelembaban media tanamkandungan H
2
O Unlu dan Steduto 2000; Pinheiro dan Chaves 2011; Paul dan Foyer 2001; Goicoechaea
et al. 1997 serta faktor lingkungan seperti konsentrasi CO
2
di udara, suhu udara serta intensitas cahaya matahari Higgins dan Scheiter 2012; Craven et al. 2011; Smith dan Dukes 2013.
Faktor yang secara tidak langsung mempengaruhi proses fotosintesis adalah ketersediaan hara tanaman sebagai prekursor bagi biosintesis organ-organ yang
terlibat dalam proses tersebut, seperti protein, klorofil, molekul pembawa energi ATP, NADP, dan lain sebagainya Baker 2008; Wang et al. 2014.
Pada proses fotosintesis, unsur fosfor berperan penting dalam biosintesis gula, aktivasi enzim Rubisco dan ketersediaan energi seperti ATP dan NADPH.
Sementara itu, ketersedian unsur nitrogen merupakan salah satu faktor yang paling penting yang mempengaruhi fisiologi selular Lardon et al. 2009; Chen et al. 2011;
Forde 2002. Ketidakseimbangan rasio antara karbon dan nitrogen juga mempengaruhi aktivitas metabolik dari enzim-enzim, tidak hanya dalam proses
asimilasi nitrogen tetapi juga dalam kapasitas fotosintetik, akumulasi pati dan gula Ball et al. 1990. Disamping unsur P dan N, unsur K juga sangat berpengaruh
terhadap proses fotosintesis. Ketersediaan unsur K mempengaruhi efisiensi penggunaan air, konduktansi stomata dan laju fotosintesis, Kanai et al. 2011;
Gatward et al. 2012; Jin et al. 2011.
2.5 Efisiensi Penyerapan Hara
Efisiensi penyerapan hara dapat didefinisikan berdasarkan aspek agronomi, ekonomi dan lingkungan. Secara umum, semakin banyak hara yang diserap
tanaman untuk meningkatkan hasil panen, maka tingkat efisiensi semakin tinggi. Pelacakan sejauh mana hara yang dapat diserap tanaman dalam rangka
meningkatkan produksi adalah komponen kunci untuk mengukur efisiensi penyerapan hara.
Di tingkat petani, penggunaan pupuk kimia jauh melebihi dosis yang dianjurkan Kariyasa dan Yusdja 2005. Hal tersebut terjadi karena tingkat
15 kesuburan lahan semakin lama semakin menurun. Pemakaian pupuk kimia dalam
jangka waktu lama dan dalam dosis yang berlebihan menyebabkan daya dukung tanah terhadap pertumbuhan tanaman menjadi terganggu. Pada umumnya tanah
yang terlalu jenuh dengan bahan-bahan kimia yang berasal dari pemakaian pupuk kimia dan pestisida kimia menyebabkan tanah berkurang kemampuannya dalam
mengikat hara-hara yang ditambahkan kemudian. Oleh karena itu, pemakaian pupuk kimia selanjutnya sudah tidak efisien karena sebagian besar pupuk kimia
yang ditambahkan akan mudah tercuci bersama aliran air sebelum pupuk kimia tersebut dapat diserap oleh tanaman. Pemakaian pupuk kimia secara intensif yang
berkaitan dengan hilangnya hara yang ditambahkan dapat menyebabkan eutrofikasi badan-badan air, pengasaman tanah dan potensi pencemaran air oleh senyawa-
senyawa nitrat. Bila hal tersebut dibiarkan, maka tanah, air dan lingkungan di sekitarnya akan mengalami penurunan kualitas dan hal tersebut tentu saja dapat
mempengaruhi kualitas kehidupan manusia di sekitarnya. Salah satu solusi untuk mengatasi masalah tersebut adalah perlunya upaya untuk meningkatkan tingkat
efisiensi pemakaian pupuk kimia, sehingga dengan pemakaian pupuk kimia secukupnya mampu mempertahankan tingkat produktivitas lahan dan tanaman
Mikkelsen 2005; Liu et al. 2010; Abrol et al. 2012; Adesemoye dan Kloepper 2009; Altomare dan Tringovska 2011; Ardakani et al. 2011.
Salah satu pendekatan dalam meningkatkan efisiensi pemakaian pupuk kimia pada budidaya sorgum manis di lahan dengan tingkat kesuburan rendah adalah
pemanfaatan mikrob tanah seperti FMA dan rizobakteri.
16
3 METODE
Penelitian ini terdiri dari tiga bagian penelitian yang satu sama lain saling terkait, yaitu : 1 isolasi, seleksi, karakterisasi dan identifikasi fungi mikoriza
arbuskular FMA dan rizobakteri yang dapat meningkatkan pertumbuhan dan kandungan klorofil tanaman sorgum manis; 2 peranan FMA dan rizobakteri dalam
meningkatkan proses fotosintesis, pengambilan hara, pertumbuhan dan kandungan gula batang sorgum manis; dan 3 peranan FMA dan rizobakteri dalam
meningkatkan efisiensi penyerapan hara sorgum manis yang ditanam di Lahan Puspiptek Serpong.
3.1 Isolasi, Seleksi, Karakterisasi dan Identifikasi FMA dan Rizobakteri 3.1.1 Bahan yang Digunakan
Untuk isolasi FMA dan rizobakteri, sampel tanah diperoleh dari beberapa lokasi di Indonesia, yaitu Sulusuban Lampung Tengah, Deli Sumatera Utara,
Malang Jawa Timur, Sukabumi Jawa Barat, Jember Jawa Timur dan Jasinga Bogor Jawa Barat. Sampel tanah diambil dari rizosfir tanaman sorgum manis varietas
Numbu, RG54 dan Kawali, jagung varietas Lamuru dan padi varietas Ciherang.
Untuk seleksi isolat FMA dan rizobakteri yang dapat meningkatkan pertumbuhan dan kandungan klorofil daun sorgum manis, media tanam yang
digunakan adalah tanah ultisol yang diperoleh dari Gajrug, Desa Malangsari, Kecamatan Cipanas, Kabupaten Lebak, Banten. Sebagai campuran media tanam
adalah pasir yang diperoleh dari sungai Cisadane, Cisauk, Tangerang, Banten. Berdasarkan analisis terhadap data yang diperoleh, tanah tersebut dapat
diklasifikasikan menurut taksonomi tanah Soil Survey Staff 2010 sebagai Typic Hapludults atau Podsolik Haplik PPT 1983 dengan ciri-ciri sebagai berikut :
• Memiliki horizon penciri bawah Argilik yang ditunjukkan oleh adanya
peningkatan liat pada horizon bawahhorizon iluviasi sebesar lebih dari 8 dibandingkan horizon atashorizon eluviasi.
• Memiliki ciri-ciri kejenuhan basa 35
• KTK liat 16 cmolkg KTK tanahliatx 100.
Anggraini 1991 melaporkan tanah ultisol gajrug memiliki solum tanah sedang sampai dalam 150 cm, atau terdapat horizon BC horizon peralihan antara
horizon B dan Cbahan induk tanah pada kedalaman 150 cm. Hal ini menunjukkan ciri-cri dari Hapludults.
Bahan kimia yang digunakan untuk mensterilkan media tanam adalah Basamid-G dengan bahan aktif tetrahydro-3,5,-dimethyl-2H-1,3,5-thiadiazine-2-
thione.
