Keanekaragaman Fungi Mikoriza Arbuskula Pada Berbagai Varietas Tanaman Kopi
KEANEKARAGAMAN FUNGI MIKORIZA ARBUSKULA PADA
BERBAGAI VARIETAS TANAMAN KOPI
TESIS
Oleh
HELDRITA SIANTURI
117030048/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
(2)
KEANEKARAGAMAN FUNGI MIKORIZA ARBUSKULA PADA
BERBAGAI VARIETAS TANAMAN KOPI
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Biologi pada Program Pascasarjana
Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara
Oleh
HELDRITA SIANTURI
117030048/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
(3)
(4)
Telah diuji pada Tanggal : 15 Juli 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Dr. Delvian, S.P., M.P.
Anggota : 1. Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc. 2. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc. 3. Dr. It Jamilah, M.Sc.
(5)
ABSTRACT
A study on diversity of vesicular arbuscular mycorrhizal on coffee plants of PT.Wahana Graha Makmur, Sidiangkat, Sidikalang have been carried out. The objective of this research was to know spore density, degree of root infection, and identification of varieties of spore of vesicular arbuscular mycorrhizal in coffee field. The soil sample and root were taken from coffee rizosphere of Rasuna, Toraja, S795 (S Lini), Andongsari, and Longberi of coffees. Observation were conducted at Soil Biology Laboratory, Agriculture Faculty, Sumatera Utara University in September-December 2013. Degree of root infection, spore density, and indentification of varieties spore were observed. The result showed that the highest density spore from field and trapping were found in Rasuna variety with 38 and 89 spores/50 gram soil. The highest degree colonization were in Toraja variety. There were 46 types of spore in five variety of coffee, 46 types of Glomus and 2 types of Acaulospora.
Keywords : vesicular arbuscular mycorrhizal, variety of coffee, density spore, colonization
(6)
ABSTRAK
Penelitian mengenai keanekaragaman fungi mikoriza arbuskula pada tanaman kopi di perkebunan PT.Wahana Graha Makmur, Sidiangkat, Sidikalang telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kepadatan spora fungi mikoriza arbuskula, persentase kolonisasi akar, dan tipe spora pada perkebunan kopi. Sampel tanah dan akar diambil dari rizosfer varietas kopi Rasuna, Toraja, S795 (S Lini), Andongsari, dan Longberi. Pengamatan dan analisis dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara yang dilakukan pada bulan September-Desember 2013. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kepadatan spora dari isolasi lapangan dan trapping yang tertinggi pada varietas Rasuna, yaitu masing-masing 38 dan 89 spora/50 gram tanah. Persentase kolonisasi akar yang paling tinggi pada varietas Toraja yaitu 48%. Penyebaran spora pada lima varietas kopi diperoleh 46 tipe Glomus dan 2 tipe Acaulospora.
(7)
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis ini yang berjudul “Keanekaragaman Fungi Mikoriza Arbuskula Pada Berbagai Varietas Tanaman Kopi” dapat diselesaikan.
Selama pelaksanaan tulisan ini, penulis telah banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :
1. Dr. Delvian, S.P., M.P. dan Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc selaku komisi pembimbing I dan II, atas segala bantuan, bimbingan, dan arahan yang telah diberikan kepada penulis.
2. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc dan Dr. It Jamilah, M.Sc selaku selaku penguji I dan II yang telah banyak memberikan arahan dan masukan.
3. Pimpinan serta staf pegawai Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan Labratorium Biologi Tanah Universitas Sumatera Utara.
4. Menejer dan seluruh pegawai di PT. Wahana Graha Makmur, Sidiangkat, Sidikalang.
5. Ayahanda & Ibunda tercinta: Mangantar Sianturi (Alm) dan Thiamsya Tambun, serta seluruh keluarga yang telah memberikan motivasi dan doa.
6. Rekan-rekan sesama mahasiswa Strata-2 Biologi
7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari dalam penyusunan tulisan ini masih ada berbagai kekurangan serta kelemahan sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan. Semoga dengan selesainya tulisan ini dapat menambah ilmu pengetahuan dan akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
(8)
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama lengkap berikut gelar : Heldrita Sianturi, S.P. Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 07 April 1984 Alamat Rumah : JL.Garu 1 no.113A Medan Telepon/HP : 081370200110
e-mail : [email protected] Instansi Tempat Bekerja :
- Tahun 2008-sekarang sebagai pembimbing bidang studi Biologi di BT/BS Medica
- Tahun 2013-2014 sebagai guru bidang studi Biologi di SMP Swasta Hang Kesturi Medan
- Tahun 2014 sebagai CPNS di Dinas Pertanian Pemerintah Provinsi Sumatera Utara
DATA PENDIDIKAN
SD : Negeri 060827 Medan Tamat : 1997 SMP : Negeri 15 Medan Tamat : 2000 SMA : Negeri 10 Medan Tamat : 2003 Strata-1 : FP USU Tamat : 2008
(9)
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT i
ABSTRAK ii
KATA PENGANTAR iii
RIWAYAT HIDUP iv
DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN ix
BAB I. PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Tujuan Penelitian 2 1.4 Manfaat Penelitian 2 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 3
2.1 Kopi (Coffea sp.) 3
2.2 Fungi Mikoriza Arbuskula 3 2.2.1 Morfologi Mikoriza dalam Akar 4 2.2.2 Manfaat FMA Bagi Tanaman 5 2.2.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Keberadaan FMA 8 2.2.4 Keanekaragaman FMA Hasil Penelitian 10 BAB III. METODE PENELITIAN 12 3.1 Tempat dan Waktu 12 3.2 Bahan dan Alat 12 3.3 Pengambilan Sampel Tanah dan Akar 12 3.4 Pengamatan Sampel Tanah dan Akar 13 3.4.1 Ekstraksi Spora dan Identifikasi FMA 13 3.4.2 Kolonisasi FMA pada Akar Tanaman 14 3.4.3 Pemerangkapan (Trapping) 15 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 17
4.1 Sifat Kimia Tanah 17
4.2 Kepadatan Spora Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) 19 4.3 Persentase Kolonisasi Akar 20 4.4 Tipe dan Karakteristik Spora FMA 23 4.5 Sebaran FMA pada Berbagai Varietas Kopi 34
(10)
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 37
5.1 Kesimpulan 37
5.2 Saran 37
DAFTAR PUSTAKA 38
(11)
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Keanekaragaman FMA dari Hasil Penelitian 11 Tabel 2. Hasil Analisis Tanah Yang Dijadikan Sampel Isolasi Spora FMA
pada Berbagai Varietas Kopi 17 Tabel 3. Tipe dan Karakteristik Spora FMA 24 Tabel 4. Sebaran FMA pada Varietas Kopi 34
(12)
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.
Gambar 2. Ilustrasi Petak Contoh Pengambilan Sampel Tanah dan Akar 13 Proses Infeksi Akar oleh Fungi Mikoriza Arbuskula 5
Gambar 3. Kepadatan Spora FMA Isolasi Lapangan dan Hasil
Trapping 19 Gambar 4. Persentase Kolonisasi Akar oleh FMA 21 Gambar 5. Kolonisasi FMA pada Akar Kopi 23
(13)
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Tanaman Zea mays dalam Trapping FMA 43 Lampiran 2. Hasil Analisis Tanah 44 Lampiran 3. Kriteria Sifat Kimia Tanah 45
(1)
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama lengkap berikut gelar : Heldrita Sianturi, S.P. Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 07 April 1984 Alamat Rumah : JL.Garu 1 no.113A Medan
Telepon/HP : 081370200110
e-mail : [email protected] Instansi Tempat Bekerja :
- Tahun 2008-sekarang sebagai pembimbing bidang studi Biologi di BT/BS Medica
- Tahun 2013-2014 sebagai guru bidang studi Biologi di SMP Swasta Hang Kesturi Medan
- Tahun 2014 sebagai CPNS di Dinas Pertanian Pemerintah Provinsi Sumatera Utara
DATA PENDIDIKAN
SD : Negeri 060827 Medan Tamat : 1997
SMP : Negeri 15 Medan Tamat : 2000
SMA : Negeri 10 Medan Tamat : 2003
(2)
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT i
ABSTRAK ii
KATA PENGANTAR iii
RIWAYAT HIDUP iv
DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL vii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN ix
BAB I. PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Perumusan Masalah 2
1.3 Tujuan Penelitian 2
1.4 Manfaat Penelitian 2
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 3
2.1 Kopi (Coffea sp.) 3
2.2 Fungi Mikoriza Arbuskula 3
2.2.1 Morfologi Mikoriza dalam Akar 4 2.2.2 Manfaat FMA Bagi Tanaman 5 2.2.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Keberadaan FMA 8
2.2.4 Keanekaragaman FMA Hasil Penelitian 10
BAB III. METODE PENELITIAN 12
3.1 Tempat dan Waktu 12
3.2 Bahan dan Alat 12
3.3 Pengambilan Sampel Tanah dan Akar 12 3.4 Pengamatan Sampel Tanah dan Akar 13 3.4.1 Ekstraksi Spora dan Identifikasi FMA 13 3.4.2 Kolonisasi FMA pada Akar Tanaman 14 3.4.3 Pemerangkapan (Trapping) 15
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 17
4.1 Sifat Kimia Tanah 17
4.2 Kepadatan Spora Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA) 19
4.3 Persentase Kolonisasi Akar 20
4.4 Tipe dan Karakteristik Spora FMA 23 4.5 Sebaran FMA pada Berbagai Varietas Kopi 34
(3)
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 37
5.1 Kesimpulan 37
5.2 Saran 37
DAFTAR PUSTAKA 38
(4)
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Keanekaragaman FMA dari Hasil Penelitian 11 Tabel 2. Hasil Analisis Tanah Yang Dijadikan Sampel Isolasi Spora FMA
pada Berbagai Varietas Kopi 17 Tabel 3. Tipe dan Karakteristik Spora FMA 24 Tabel 4. Sebaran FMA pada Varietas Kopi 34
(5)
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.
Gambar 2. Ilustrasi Petak Contoh Pengambilan Sampel Tanah dan Akar 13 Proses Infeksi Akar oleh Fungi Mikoriza Arbuskula 5
Gambar 3. Kepadatan Spora FMA Isolasi Lapangan dan Hasil
Trapping 19
Gambar 4. Persentase Kolonisasi Akar oleh FMA 21 Gambar 5. Kolonisasi FMA pada Akar Kopi 23
(6)
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Tanaman Zea mays dalam Trapping FMA 43
Lampiran 2. Hasil Analisis Tanah 44
Lampiran 3. Kriteria Sifat Kimia Tanah 45