Respons Pertumbuhan Padi Gogo dan Sawah terhadap Inokulasi Glomus etunicatum dan Pengurangan P
RESPONS PERTUMBUHAN PADI GOGO DAN SAWAH
TERHADAP INOKULASI GLOMUS ETUNICATUM
DAN PENGURANGAN P
YULIA ANDRIANI
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
ABSTRAK
YULIA ANDRIANI. Respons Pertumbuhan Padi Gogo dan Sawah terhadap Inokulasi Glomus
etunicatum dan pengurangan P. Dibimbing oleh AGUSTIN WYDIA GUNAWAN dan NAMPIAH
SUKARNO.
Budi daya padi umumnya menggunakan pupuk kimiawi yang harganya relatif mahal. Petani
menggunakan pupuk P yang apabila pemakaiannya berlebihan maka P akan terjerap di dalam
tanah. Untuk mengatasi masalah tersebut dapat digunakan pupuk hayati cendawan mikoriza
arbuskula yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P. Penelitian ini bertujuan
memanfaatkan Glomus etunicatum untuk mengurangi penggunaan P dalam meningkatkan
produksi padi gogo dan sawah. Dalam penelitian ini, simbiosis hanya terjadi pada akar padi gogo.
Cendawan mikoriza arbuskula ini dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi padi gogo.
Bobot biji isi padi gogo yang diberi perlakuan P 50% tanpa inokulasi G. etunicatum menunjukkan
hasil yang sama dengan padi gogo yang diinokulasi G. etunicatum tanpa perlakuan P. Dalam
penelitian ini, G. etunicatum tidak bersimbiosis dengan akar padi sawah dan perlakuan P
diperlukan untuk meningkatkan bobot biji isi.
ABSTRACT
YULIA ANDRIANI. The Growth Responses of Paddy Gogo and Field Rice to Inoculation of
Glomus etunicatum. Supervised by AGUSTIN WYDIA GUNAWAN and NAMPIAH
SUKARNO.
Generally rice cultivation uses chemical fertilizer that relatively expensive. Farmer uses P
fertilizer and if it is over dosage will be P adsorp in the soil. To solve the problem, an application
of biofertilizer using arbuscular mycorrhiza fungi is a good alternative that can help in P
absorption. This research aims to use Glomus etunicatum as biofertilizer of rice to decrease P
fertilizer and to increase production of upland and field rice. In this research, arbuscular
mycorrhiza fungi only have symbiosis in upland rice but not in field rice. The arbuscular
mycorrhiza fungi have been able to increase growth and production of upland rice. The upland
rice with addition of P 50% without inoculation G. etunicatum have seed weight similar to those
inoculated with G. etunicatum without P treatments. In field rice, P addition have a positive effect
on seed weight.
RESPONS PERTUMBUHAN PADI GOGO DAN SAWAH
TERHADAP INOKULASI GLOMUS ETUNICATUM
DAN PENGURANGAN P
YULIA ANDRIANI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Judul
Nama
NIM
: Respons Pertumbuhan Padi Gogo dan Sawah terhadap Inokulasi
Glomus etunicatum dan Pengurangan P
: Yulia Andriani
: G34103033
Menyetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Agustin Wydia Gunawan, M.S.
NIP 130167078
Dr. Ir. Nampiah Sukarno
NIP 131663017
Mengetahui
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Dr. Drh. Hasim, DEA
NIP 131578806
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Penelitian yang berjudul Respons Pertumbuhan Padi
Gogo dan Sawah terhadap Inokulasi Glomus etunicatum dan Pengurangan P ini dilaksanakan sejak
bulan Maret 2007 hingga November 2007 di Laboratorium Mikologi Departemen Biologi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut Pertanian Bogor (IPB) dan rumah kaca
Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut
Pertanian Bogor (IPB).
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ir. Agustin Wydia Gunawan, M.S. dan Dr. Ir.
Nampiah Sukarno selaku dosen pembimbing yang telah memberikan saran dan bimbingannya
dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini. Terima kasih penulis juga
sampaikan kepada Dr. Ir. Hamim, M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan
kritik untuk perbaikan skripsi ini. Selain itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada
Departemen Biokimia yang telah menyediakan rumah kaca sehingga penelitian ini dapat
terlaksana. Terima kasih penulis persembahkan kepada Mama dan Bapak serta seluruh keluarga
atas dukungan, doa, dan kasih sayangnya selama ini, Hasep Sodikin yang telah memberikan
waktu, tenaga, pikiran, dan doanya selama penelitian ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2008
Yulia Andriani
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Rangkasbitung pada tanggal 30 Januari 1985 sebagai anak pertama dari
tiga bersaudara keluarga Rachmat Sukmana dan Een Elviani. Pada tahun 2003, penulis lulus dari
SMUN 4 Tangerang dan diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui Undangan Seleksi Masuk IPB.
Penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Biologi pada tahun 2004/2005 dan
menjadi sekretaris Himabio pada tahun 2005/2006 serta menjadi anggota Organisasi
Kewirausahaan Mahasiswa Biologi BIOWORLD pada tahun 2004/2005.
Penulis menjadi asisten mata kuliah Biologi Dasar Tingkat Persiapan Bersama pada tahun
2005-2008, Biologi Cendawan tahun 2006-2008, Biologi Cendawan Pasca Sarjana dan Biologi Pra
Universitas Beasiswa Utusan Daerah tahun 2007/2008. Penulis pernah mengajar di bimbingan
belajar Nurul Ilmi pada tahun 2006-2007. Pada tahun 2006, penulis melakukan praktik lapangan di
PT Indonesia Toray Synthetics, Tangerang.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ vii
PENDAHULUAN ................................................................................................................ 1
BAHAN DAN METODE
Bahan ...............................................................................................................................
Rancangan Penelitian .................................................................................. ....................
Metode .............................................................................................................................
1
1
1
HASIL
Inokulum G. etunicatum ......................................................................... .........................
Kolonisasi G. etunicatum ............................................................................ ....................
Respons Padi terhadap G. etunicatum dan Pengurangan P ......................... ....................
3
3
4
PEMBAHASAN
Respons padi gogo terhadap G. etunicatum ....................................................................
Respons padi sawah terhadap G. etunicatum ..................................................................
5
6
SIMPULAN .........................................................................................................................
7
SARAN ................................................................................................................................
7
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................................
7
LAMPIRAN ................................................................................................. .......................
9
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Persentase kolonisasi Glomus etunicatum pada akar padi .............................................. 3
2
Jumlah spora G. etunicatum pada padi gogo berumur 130 HST yang mendapat
perlakuan G. etunicatum dan P........................................................................................ 3
3
Respons tinggi tanaman padi gogo pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P .... 4
4
Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi gogo pada kombinasi perlakuan
G. etunicatum dan P ....................................................................................................... 4
5
Respons tinggi tanaman padi sawah pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P ... 5
6
Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi sawah pada kombinasi perlakuan
G. etunicatum dan P ....................................................................................................... 5
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ vii
PENDAHULUAN ........................................................................................... ....................
1
BAHAN DAN METODE
Bahan ......................................................................................... ......................................
Rancangan Penelitian .......................................................................................................
Metode ........................................................................................ .....................................
1
1
1
HASIL
Inokulum G. etunicatum ......................................................................... ......................... 3
Kolonisasi G. etunicatum ................................................................................................. 3
Respons Padi terhadap G. etunicatum dan Pengurangan P ......................... .................... 4
PEMBAHASAN
Respons padi gogo terhadap G. etunicatum ...................... .............................................
Respons padi sawah terhadap G. etunicatum ...................... ...........................................
5
6
SIMPULAN .........................................................................................................................
7
SARAN ................................................................................................................................
7
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................................
7
LAMPIRAN ................................................................................................. .......................
9
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Persentase kolonisasi Glomus etunicatum pada akar padi ............................................................ 3
2
Jumlah spora G. etunicatum pada padi gogo berumur 130 HST yang mendapat perlakuan
G. etunicatum dan P....................................................................................................................... 3
3
Respons tinggi tanaman padi gogo pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P .................. 4
4
Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi gogo pada kombinasi perlakuan
G. etunicatum dan P ..................................................................................................................... 4
5
Respons tinggi tanaman padi sawah pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P ................ 5
6
Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi sawah pada kombinasi perlakuan
G. etunicatum dan P ..................................................................................................................... 5
PENDAHULUAN
Budi daya padi umumnya menggunakan
pupuk N, P, dan K yang harganya relatif
mahal untuk meningkatkan produksi padi.
Pupuk P yang biasa digunakan ialah pupuk
SP36. Pupuk SP36 akan menyediakan P yang
dapat diserap oleh tanaman. Selain itu, pupuk
P ini juga dapat dijerap oleh tanah menjadi
bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman,
khususnya pada lahan yang masam. P terjerap
di dalam tanah dapat diatasi menggunakan
pupuk hayati cendawan mikoriza arbuskula
(CMA) yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P.
Cendawan mikoriza arbuskula yang tergolong ke dalam filum Glomeromycota
(Schüβler et al. 2001) dapat bersimbiosis dengan akar tumbuhan membentuk mikoriza
arbuskula. Simbiosis ini memiliki banyak
manfaat, di antaranya menyediakan hara bagi
tanaman, meningkatkan ketahanan tanaman
terhadap kekeringan, dan meningkatkan
resistensi tanaman terhadap patogen akar
(Sieverding 1991). Cendawan mikoriza
arbuskula dapat meningkatkan serapan hara
tanaman karena hifanya mampu memperluas
daerah penyerapan hara, khususnya P
(Sieverding 1991; Smith & Read 1997).
Pada tanaman padi, P berperan dalam
pertumbuhan, peningkatan anakan aktif,
pembungaan, dan pematangan. Fosfor dalam
tanah merupakan hara yang tidak mobil,
sebagian besar berada sebagai P terjerap dan
hanya sedikit dalam bentuk P tersedia bagi
tanaman (Adiningsih 1989). Fosfor diserap
oleh hifa CMA dalam bentuk ortofosfat dan
ditranslokasikan ke dalam hifa sebagai polifosfat. Cendawan mikoriza arbuskula membantu dalam penyerapan hara, khususnya P,
yang tidak tersedia bagi tanaman.
Oleh karena itu, penelitian peranan CMA
dan pemberian P pada tanaman padi gogo dan
sawah perlu dilakukan dengan harapan mendapatkan informasi tentang pengurangan kebergantungan terhadap pemakaian pupuk P.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah inokulum
G. etunicatum yang berbentuk campuran
antara medium tanam (zeolit), akar, dan spora
G. etunicatum. Bahan ini berasal dari hasil
penelitian terdahulu dan diperbanyak untuk
penelitian ini menggunakan inang sorgum
dalam biakan pot.
1
Varietas padi gogo yang digunakan ialah
Batutegi, sedangkan padi sawah ialah
Gilirang. Tanah yang digunakan ialah tanah
Latosol dari daerah Baranangsiang Bogor
yang berdasarkan hasil analisis Balai
Penelitian Tanah (Balittan) Bogor memiliki
pH 6.4 (agak masam) dengan kandungan C
sebesar 1.05% (rendah), N sebesar 0.09%
(sangat rendah), P2O5 HCl 25% sebesar 78
ppm (sangat tinggi), P2O5 Olsen sebesar 20
ppm (tinggi). Tanah dikeringanginkan serta
dicampur hingga homogen kemudian disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121 ºC selama
satu jam.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini disusun menggunakan
Rancangan Acak Lengkap dengan 3 faktor.
Faktor pertama ialah jenis padi yang terdiri
atas dua taraf, yaitu padi gogo dan padi
sawah. Faktor kedua ialah jenis inokulum,
yaitu tanpa inokulasi G. etunicatum (G0) dan
dengan inokulasi G. etunicatum (G1). Faktor
ketiga ialah pemberian dosis P dalam Johnson
(Lampiran 1), yaitu P 0% (P0), P 50% (P1),
dan P 100% (P2). Kombinasi perlakuan berjumlah 12 dan masing-masing diulang tiga
kali.
Setiap kombinasi perlakuan disiapkan dalam sebuah ember plastik. Sebanyak sembilan
kecambah padi berumur tujuh hari ditanam,
tiga kecambah dipilih untuk diamati hingga
panen sedangkan enam kecambah lain untuk
pengamatan kolonisasi G. etunicatum.
Perbanyakan Inokulum G. etunicatum
Perbanyakan inokulum dilakukan menggunakan metode biakan pot dengan tanaman
inang sorgum. Benih sorgum disterilkan dengan merendam dalam alkohol 70% selama
satu menit, kemudian dibilas dengan akuades,
direndam kembali dalam larutan hipoklorit
1% selama lima menit dan dibilas dengan
akuades sebanyak tiga kali. Benih sorgum dikecambahkan dengan menggunakan medium
tanam zeolit hingga tinggi kecambah berukuran 5-7 cm dan kemudian kecambah
tersebut ditanam dalam wadah plastik berisi
media yang disusun secara berlapis dari atas
ke bawah, yaitu zeolit steril, 10% inokulum
G. etunicatum, dan zeolit steril. Tanaman dipelihara di rumah kaca, disiram setiap hari
hingga mencapai kapasitas lapang, dipupuk
satu minggu sekali dengan larutan hara
Johnson dengan konsentrasi setengah P.
Setelah tanaman berumur tiga bulan, akar
tanaman dipotong dan dicampurkan kembali
2
dengan medium tanam untuk digunakan
sebagai inokulum G. etunicatum.
Perkecambahan Benih Padi
Permukaan benih padi disterilkan dengan
merendam dalam alkohol 70% selama satu
menit, kemudian dibilas dengan akuades, direndam kembali dalam larutan hipoklorit 1%
selama lima menit dan dibilas dengan akuades
sebanyak tiga kali. Benih padi tersebut dikecambahkan dalam wadah plastik yang dilapisi kain kasa lembap. Setiap hari diamati
untuk menjaga agar kondisi tetap lembap
hingga kecambah berumur tujuh hari.
Medium Tanam
dan Inokulasi G. etunicatum
Tanah steril sebanyak 6 kg disiapkan di
dalam ember plastik. Tanah untuk medium tanam padi gogo diberi air sesuai kapasitas lapang sedangkan tanah untuk padi sawah dilumpurkan menggunakan air sebanyak 4.5 l.
Selanjutnya tanah tersebut dibiarkan selama
satu minggu.
Medium tanam disusun secara berlapis
mulai dari lapisan paling bawah hingga ke
atas secara berurutan ialah tanah steril setinggi
12 cm, inokulum (untuk perlakuan inokulasi
G. etunicatum) atau zeolit steril (untuk perlakuan tanpa inokulasi G. etunicatum) sebanyak 600 g, dan tanah steril setinggi 2 cm
(Gambar 1). Kemudian kecambah padi ditanam.
tanah
inokulum / zeolit steril
tanah
Gambar 1 Lapisan medium tanam.
Pemeliharaan Tanaman
Tanaman dipelihara di rumah kaca.
Pemupukan menggunakan larutan hara
Johnson dimulai pada umur satu minggu
setelah penanaman sesuai dengan kombinasi
perlakuan P yang dilakukan setiap minggu
selama fase vegetatif. Penyiraman pada padi
gogo dilakukan setiap hari hingga mencapai
kapasitas lapang sedangkan padi sawah diusahakan supaya digenangi ± 5 cm (Slamet
1985). Penggenangan dihentikan saat tanaman
padi berumur dua minggu setelah fase pengisian buah.
Pengamatan
Pengamatan dilakukan dalam dua tahap.
Tahap pertama, yaitu pengamatan awal
kolonisasi pada akar tanaman padi yang berumur 4, 7, 14, 21, 28, dan 35 hari setelah
inokulasi (HSI). Sedangkan tahap kedua, yaitu
pengamatan padi pada saat panen, yaitu umur
130 hari setelah tanam (HST) yang meliputi
persentase kolonisasi dan peubah pertumbuhan. Peubah pertumbuhan yang diamati ialah
tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah malai,
bobot biji isi, bobot kering tajuk dan akar.
Pengamatan kolonisasi G. etunicatum dilakukan dengan cara mengamati akar. Akar yang
diamati ialah akar yang muda yang dekat
dengan ujung akar. Setiap perlakuan diamati
10 potong akar yang berukuran 1 cm. Akar
diwarnai menggunakan metode Koske &
Gemma (1989). Akar direndam dalam KOH
10%, dipanaskan dalam penangas air pada
suhu 90 ºC selama 10 menit, lalu dibilas
dengan air. Akar direndam dalam HCl 1%
selama semalam. Akar diwarnai menggunakan
larutan asam gliserol yang mengandung biru
tripan 0.05%, kemudian direndam dalam
larutan asam gliserol tanpa biru tripan untuk
mengurangi kelebihan zat warna. Akar diamati struktur CMA-nya dan dihitung persentase kolonisasinya dengan rumus:
∑ Akar terkolonisasi
x 100%
% akar
=
terkolonisasi
∑ Akar yang diamati
Jumlah spora G. etunicatum dihitung
menggunakan metode tuang saring basah
(Gardemann & Nicolson 1989) dan dilanjutkan dengan metode sentrifugasi sukrosa.
Sebanyak 1 g inokulum hasil perbanyakan dan
100 g contoh tanah rizosfer setelah padi dipanen disuspensikan dalam air. Partikel yang
berat dibiarkan mengendap selama beberapa
detik, lalu supernatan dituang ke saringan
yang berukuran 500 μm, 250 μm, 90 μm, dan
60 μm. Endapan yang tertinggal pada saringan
90 μm dan 60 μm dimasukkan ke dalam
tabung sentrifugasi, lalu disentrifugasi dengan
kecepatan 2000 rpm selama lima menit,
kemudian supernatan disaring kembali dengan
saringan 90 μm dan 60 μm. Hasil saringan dimasukkan ke dalam tabung sentrifugasi, ditambahkan larutan sukrosa 50%, diaduk, dan
disentrifugasi dengan kecepatan 2000 rpm
selama satu menit. Selanjutnya supernatan disaring dengan saringan 90 μm dan 60 μm
sambil dicuci dengan air mengalir lalu disimpan dalam cawan Petri yang berisi air.
Spora G. etunicatum siap diamati.
3
HASIL
Jumlah spora G. etunicatum pada medium
tanam padi gogo saat panen, berumur 130
HST, menurun dengan bertambahnya dosis P
perlakuan (Tabel 2).
Inokulum G. etunicatum
Inokulum G. etunicatum hasil perbanyakan menggunakan metode biakan pot dengan
tanaman inang sorgum selama tiga bulan
menghasilkan 399 spora per gram medium.
Tabel 2 Jumlah spora G.etunicatum pada padi
gogo berumur 130 HST yang mendapat perlakuan G. etunicatum dan P
Kolonisasi G. etunicatum
Pada akar padi gogo terjadi kolonisasi
G. etunicatum. Kolonisasi G. etunicatum pada
akar padi gogo terjadi antara hari ke-4 dan 7
setelah inokulasi. Struktur mikoriza arbuskula
berupa apresorium, hifa internal, arbuskula,
dan vesikula terlihat di dalam akar padi gogo.
Struktur apresorium dan hifa internal teramati
pada umur 7 hari setelah inokulasi sedangkan
arbuskula pada umur 28 hari setelah inokulasi,
dan vesikula teramati pada umur 35 hari
setelah inokulasi. Pada saat panen, kolonisasinya mencapai 100%. Pada akar padi sawah,
G. etunicatum tidak menunjukkan kolonisasi
sama sekali (Tabel 1).
Jumlah spora/100g
tanah
Perlakuan
Tanpa G. etunicatum
P0
0a
0a
0a
P1
P2
G. etunicatum
P0
P1
P2
48 c
20 b
17 b
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak
berbeda nyata pada taraf uji 5% (DMRT)
keterangan: P0 = P 0%, P1 = P 50%, P2 = P 100%
Tabel 1 Persentase kolonisasi Glomus etunicatum pada akar padi
Perlakuan
Padi Gogo
G0P0
G0P1
G0P2
G1P0
G1P1
G1P2
Padi Sawah
G0P0
G0P1
G0P2
G1P0
G1P1
G1P2
*Kolonisasi hari ke4
7
14
21
28
35**
130 ***
0
0
0
0
0
0
0
0
0
16.7
17.5
10.0
0
0
0
21.7
36.6
35.0
0
0
0
50.0
50.0
66.7
0
0
0
62.5
75.0
83.3
0
0
0
100.0
80.0
88.8
0
0
0
100.0
100.0
100.0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
keterangan: G0 = tanpa G. etunicatum G1 = inokulasi G. etunicatum; P0 = P 0%, P1 = P 50%,
P2 = P 100%; * berupa apresorium, hifa internal, arbuskula; ** mulai terlihat
vesikula; *** saat panen
4
Jumlah Anakan, Jumlah Malai, Bobot
Respons Padi terhadap G. etunicatum
Biji Isi, Bobot Kering Tajuk dan Akar.
dan Pengurangan P
Jumlah anakan pada padi gogo yang tidak
Perlakuan jenis padi, G. etunicatum, dan
dosis P tidak menunjukkan interaksi.
diinokulasi G. etunicatum tanpa P berbeda
Demikian juga G. etunicatum tidak bernyata dengan kombinasi dan perlakuan lainsimbiosis dengan akar padi sawah. Oleh
nya. Sedangkan padi gogo yang diinokulasi
karena itu, selanjutnya pengujian antara padi
G. etunicatum tanpa P menghasilkan jumlah
gogo dan padi sawah dilakukan secara teranakan yang sama dengan tanaman yang
pisah.
diberi P saja baik tanpa inokulasi maupun
dengan inokulasi G. etunicatum. Jumlah malai
meningkat pada padi gogo yang diinokulasi
Padi Gogo
Tinggi Tanaman. Respons padi gogo terG. etunicatum dan P. Jumlah malai padi gogo
hadap tinggi tanaman mulai terlihat berbeda
yang tidak diinokulasi G. etunicatum dengan
nyata pada minggu ke-4. Tinggi tanaman pada
P 50% dan 100% memiliki hasil yang tidak
padi gogo yang tidak diinokulasi memiliki
berbeda nyata dengan padi gogo yang diperbedaan yang nyata dengan yang diinokulasi G. etunicatum tanpa P. Pemberian P
inokulasi G. etunicatum kombinasi P.
berpengaruh terhadap bobot biji isi. Tanaman
Perlakuan G. etunicatum dan P dapat meningyang diberi P 50% dan P 100% tanpa
katkan tinggi tanaman. Pada minggu
inokulasi G. etunicatum menunjukkan hasil
selanjutnya semakin terlihat jelas bahwa
yang tidak berbeda nyata dengan tanaman
G. etunicatum dapat meningkatkan tinggi
yang hanya diinokulasi G. etunicatum tanpa P.
tanaman. Tanaman padi gogo yang diberi
Demikian juga, bobot kering tajuk meningkat
G. etunicatum dan P 50% dan P 100% menundengan nyata jika tanaman padi gogo menjukkan tinggi tanaman yang tidak berbeda
dapat perlakuan G. etunicatum dan P (Tabel
nyata
(Tabel
3).
4).
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (DMRT)
: P0 = tinggi
P 0%, P1=
P 50%,
P2 =gogo
P 100%
abel 3 Respons
tanaman
padi
pada kombinasi perlakuan Glomus etunicatum dan P
TKeterangan
Tinggi tanaman (cm) pada minggu ke-
Perlakuan
1
Tanpa
G. etunicatum
P0
P1
P2
2
3
4
6
53 a
65 ab
70 bc
63 bcd
71 bc
80 cd
18 a
24 a 30 a 39 ab 43 bc 53 bc 65 cd
a yang
26 asama34
a berbeda
42 b nyata
47pada
bc taraf62uji c5% (DMRT)
74 d
Angka yang diikuti oleh18huruf
tidak
78 cd
86 d
88 de
95 e
17 a
23 a
23 a
25 a
31 a
31 a
34 a
25 a
31 a
38 a
42 abc
54 bc
36 a
36 a
37 a
40 a
38 a
41 ab
9
48 a
60 ab
62 b
P0
8
G. etunicatum
7
16 a
16 a
17 a
5
41 a
45 ab
49 ab
45 a
51 ab
58 bc
P1
P2
Keterangan : P0 = P 0%, P1= P 50%, P2 = P 100%
Tabel 4 Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi gogo pada kombinasi perlakuan
Glomus etunicatum dan P
Perlakuan
Tanpa G. etunicatum
P0
P1
P2
G. etunicatum
P0
P1
P2
Jumlah
Jumlah
Bobot
Bobot kering (g)
anakan
Malai
biji isi (g)
Tajuk
Akar
2.1 a
4.8 b
5.3 b
2.0 a
3.0 a
2.0 a
2.5 a
7.6 b
8.8 bc
2.6 a
7.8 b
9.7 bc
2.7 a
8.6 b
5.6 ab
4.5 b
4.9 b
5.5 b
3.0 a
5.7 b
5.7 b
9.0 bc
12.8 cd
13.6 d
9.4 b
12.5 c
12.5 c
5.3 ab
4.7 ab
5.8 ab
5
Padi Sawah
Tinggi Tanaman. Pada minggu ke-9,
respons padi sawah terhadap perlakuan
G. etunicatum dan P terhadap tinggi tanaman
menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata
pada semua kombinasi perlakuan (Tabel 5).
Jumlah Anakan, Jumlah Malai, Bobot
Biji Isi, Bobot Kering Tajuk dan Akar.
Jumlah anakan dan bobot kering akar pada
padi sawah tidak berbeda nyata di antara
semua perlakuan. Perlakuan P dapat
meningkatkan jumlah malai, bobot biji isi, dan
bobot kering tajuk, baik yang diinokulasi
G. etunicatum maupun yang tidak (Tabel 6).
PEMBAHASAN
Respons Padi Gogo terhadap G. etunicatum
Kolonisasi G. etunicatum pada akar padi
gogo terjadi antara hari ke-4 dan 7 setelah
inokulasi (Tabel 1). Berbeda dengan akar
bawang daun (Allium porum) yang terjadi
lebih awal, yaitu pada hari kedua setelah
inokulasi (Brundrett et al. 1985) sedangkan
pada akar Aquilaria malaccensis dan A.
microcarpa terjadi lebih lama, yaitu 7 minggu
setelah inokulasi (Indriaty 2006). Tampaknya
kolonisasi CMA pada akar tanaman tahunan
memerlukan waktu lebih lama dibandingkan
Tabel 5 Respons tinggi tanaman padi sawah pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P
Tinggi tanaman (cm) pada minggu ke-
Perlakuan
1
Tanpa G. etunicatum
P0
P1
P2
19 b
17 ab
17 ab
G. etunicatum
2
3
4
5
30 a
28 a
31 a
35 a
33 a
40 a
39 a
36 a
37 a
44 b
40 a
39 a
6
7
8
9
50 c
48 abc
49 bc
56 ab
55 ab
56 b
58 ab
62 ab
64 b
62 a
68 a
70 a
P0
16 a
29 a
33 a
36 a
39 a
44 ab
48 a
53 a
58 a
P1
P2
17 ab
15 a
27 a
30 a
34 a
34 a
37 a
37 a
39 a
41 ab
42 a
48 bc
49 ab
55 ab
54 ab
62 ab
58 a
66 a
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (DMRT)
Keterangan : P0 = P 0%, P1= P 50%, P2 = P 100%
Tabel 6 Respons peubah vegetatif dan generatif padi sawah pada kombinasi perlakuan Glomus
etunicatum dan P
Perlakuan
Tanpa G. etunicatum
P0
P1
P2
G. etunicatum
P0
P1
P2
Jumlah
Jumlah
Bobot
Bobot kering (g)
anakan
Malai
biji isi (g)
Tajuk
Akar
3.6 a
3.7 a
3.6 a
2.7 a
5.0 bc
6.3 c
1.9 ab
3.7 bc
6.0 d
4.1 a
5.0 ab
7.3 b
2.8 a
3.4 a
2.1 a
3.6 a
2.9 a
3.4 a
2.7 a
3.3 ab
5.0 bc
1.6 a
2.3 abc
4.2 cd
3.3 a
3.8 a
5.2 ab
4.2 a
2.6 a
2.6 a
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (DMRT)
Keterangan : P0 = P 0%, P1= P 50%, P2 = P 100%
6
dengan tanaman semusim. Kolonisasi CMA
pada akar tanaman dipengaruhi oleh jenis
tanaman, CMA, dan faktor lingkungan seperti
suhu, cahaya, dan pupuk (Mosse1981).
Proses kolonisasi spora CMA pada akar
tanaman melewati empat tahap, yaitu perkecambahan spora dan pertumbuhan hifa,
kontak antara hifa dan permukaan akar yang
menyebabkan pengenalan dan pembentukan
apresorium, penetrasi hifa ke akar, dan perkembangan struktur arbuskula (Bonfante &
Perroto 1995). Pada akar padi gogo, struktur
mikoriza arbuskula yang teramati ialah
apresorium, hifa internal, arbuskula, dan
vesikula. Keberadaan struktur arbuskula dan
vesikula menandakan bahwa telah terjadi simbiosis antara G. etunicatum dan akar padi
gogo (Tabel 1). Arbuskula berperan dalam
transfer nutrisi dua arah antara cendawan dengan tanaman inang sedangkan vesikula berperan dalam penyimpanan cadangan makanan.
Pada akar padi gogo, struktur arbuskula lebih
banyak ditemukan dibandingkan dengan
struktur vesikula. Hal ini menandakan bahwa
tanaman padi tidak dalam kondisi stres
sehingga transfer nutrisi dapat berjalan dengan
baik.
Tanaman padi gogo tanpa G. etunicatum
memerlukan P untuk meningkatkan jumlah
anakan, bobot biji isi, bobot kering tajuk.
Inokulasi G. etunicatum saja (tanpa P) dapat
meningkatkan jumlah anakan, bobot biji isi,
dan bobot kering tajuk dengan hasil yang
sama seperti pada perlakuan pemberian P 50%
saja. Berarti, inokulasi G. etunicatum dapat
memenuhi kebutuhan P tanaman. Adanya
G. etunicatum yang bersimbiosis dengan akar
padi membantu dalam penguraian P yang
dijerap tanah menjadi tersedia bagi tanaman.
Fosfor merupakan bagian esensial dari gula
fosfat yang berperan dalam pembentukan
nukleotida, komponen fosfolipid membran,
metabolisme energi, dan pembelahan sel
(Salisbury & Ross 1995). Penambahan
perlakuan P 50% ternyata masih dapat
meningkatkan bobot biji isi (Tabel 4).
Berdasarkan penelitian ini, penggunaan
G. etunicatum memberikan pengaruh positif
terhadap produksi tanaman padi gogo
sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pupuk
hayati.
Tanah yang digunakan dalam penelitian
ini ialah tanah Latosol dengan P tersedia 20
ppm dan P total 78 ppm. Inokulasi CMA
dapat meningkatkan pelarutan P dalam tanah
karena asam-asam organik dan enzim
fosfatase yang dihasilkannya (Bolan 1991).
Asam organik ini akan membentuk kelat
2+
2+
3+
3+
dengan ion-ion Ca , Mg , Fe , dan Al
sehingga mampu meningkatkan konsentrasi P
tersedia di dalam tanah yang dapat diserap
tanaman. Penelitian sebelumnya menunjukkan
bahwa inokulasi CMA pada tanah Entisol
dengan kandungan P tersedia sebesar 24.4
ppm dapat meningkatkan hasil tanaman padi
gogo (Kabirun 2002).
Cendawan mikoriza arbuskula juga dapat
meningkatkan serapan hara tanaman karena
hifa CMA mampu memperluas daerah penyerapan hara dan dapat menembus daerah
penipisan nutrien yang terdapat di sekitar
perakaran sehingga mikoriza arbuskula dapat
mentranslokasikan unsur hara ke tanaman.
Akar yang tidak bermikoriza tidak dapat
menjelajah tanah yang tidak dapat dijangkau
oleh akar.
Dari hasil penelitian ini dapat dibuktikan
bahwa G. etunicatum dapat membantu
mengurangi kebergantungan terhadap P dan
dapat meningkatkan produksi sebesar dua kali
(Tabel 4) dibandingkan dengan tanpa
G. etunicatum tanpa P. Harga pupuk P mahal,
sedangkan
penggunaan
pupuk
hayati
G. etunicatum murah dan juga dapat
memanfaatkan P yang dijerap oleh tanah.
Selain itu, CMA juga dapat bekerja sama
dengan mikroorganisme lain. Hanafiah (2001)
melaporkan bahwa inokulasi CMA dengan
Azospirillum brassiliense dapat meningkatkan
efisiensi pemupukan P sebesar 35%.
Pada umumnya padi gogo varietas
Batutegi menghasilkan jumlah anakan 6-12
batang anakan (BB Padi 2008). Dalam
penelitian ini, jumlah anakan padi gogo hanya
berkisar antara 2-6 anakan. Hal ini menunjukkan bahwa pertumbuhan padi gogo belum
optimal. Ember plastik yang digunakan
sebagai medium tanam dalam penelitian ini
berukuran 6 kg dan ditanami tiga tanaman
padi gogo yang dipelihara hingga panen.
Medium ini kemungkinan tidak cukup untuk
pertumbuhan tiga tanaman ini. Selain itu
mungkin terjadi persaingan di antara ketiga
tanaman tersebut untuk mendapatkan unsur
hara. Oleh karena itu sebaiknya dalam satu
ember plastik hanya ditanam satu tanaman
padi gogo saja.
Respons Padi Sawah terhadap G. etunicatum
Dalam penelitian ini, G. etunicatum tidak
berkolonisasi dengan akar padi sawah (Tabel
1) sehingga tidak ada pengaruh terhadap
inokulasi G. etunicatum. Hal ini diduga berkaitan dengan ketersediaan oksigen dalam
medium tanah yang penting bagi CMA yang
bersifat aerob obligat (Mosse 1981). Pada
7
kondisi tanah tergenang air, difusi oksigen ke
dalam tanah menjadi rendah sehingga mengakibatkan kondisi tanah menjadi anaerob.
Dalam penelitian ini dilakukan pelumpuran
yang menyebabkan pori-pori makro berubah
menjadi pori-pori mikro sehingga permeabilitas tanah menjadi rendah. Faktor lain
tidak terjadinya kolonisasi CMA pada akar
padi sawah ialah inokulum G. etunicatum
tidak dapat mengadakan kontak dengan sumber inokulum.
Dalam penelitian ini, pelumpuran dilakukan untuk mendapatkan kondisi seperti pertanaman padi sawah, kemudian dilakukan
inokulasi G. etunicatum, kecambah padi yang
berumur tujuh hari ditanam, dan selanjutnya
digenangi. Inokulasi G. etunicatum yang
digunakan dalam penelitian ini tidak menghasilkan simbiosis. Oleh karena itu, untuk
penelitian selanjutnya penggenangan dilakukan pada saat tanaman berumur minimum
tujuh HST (Tabel 1) atau menggunakan
kecambah padi yang akarnya telah bersimbiosis dengan G. etunicatum.
Pertumbuhan padi sawah belum optimal.
Hal ini terlihat pada jumlah anakan yang
dihasilkan tergolong sedikit, yaitu antara 2-4
anakan. Menurut BB Padi (2008) pada umumnya padi sawah varietas Gilirang menghasilkan jumlah anakan sebesar 10-15 batang
anakan. Dalam penelitian ini medium tanam
yang digunakan tidak sesuai untuk pertumbuhan tiga tanaman padi hingga panen dan
mungkin terjadi persaingan di antara ketiga
tanaman tersebut.
SIMPULAN
Dalam penelitian ini Glomus etunicatum
dapat bersimbiosis dengan akar padi gogo dan
simbiosis G. etunicatum pada akar dapat
menggantikan perlakuan P untuk meningkatkan bobot biji isi. Sedangkan pada padi
sawah, G. etunicatum tidak bersimbiosis dan
perlakuan P diperlukan untuk meningkatkan
bobot biji isi padi sawah.
SARAN
Untuk penelitian selanjutnya, penggenangan medium tanam padi sawah
sebaiknya dilakukan tujuh hari setelah tanam
(HST) atau menggunakan bibit padi yang
sudah bermikoriza.
DAFTAR PUSTAKA
Adiningsih JS, Moersidi, Sudjadi, Fagi AM.
1989. Evaluasi keperluan fosfat pada
lahan sawah intensifikasi di Jawa. Di
dalam: Efisiensi Penggunaan Pupuk.
Prosiding
Lokakarya
Nasional;
Cipayung, 21 Nov 1988. Bogor: Badan
Penelitian dan Pengembangan Pertanian
Departemen Departemen. hlm 63-89.
[BB Padi] Balai Besar Penelitian Padi. 2008.
varietas
batutegi.
Deskripsi
http://bbpadi.litbang.deptan.go.id/index.
php?option=com_content&task=view&i
d=38&Itemid=36. [3 Feb 2008].
[BB Padi] Balai Besar Penelitian Padi. 2008.
Deskripsi
varietas
gilirang.
http://bbpadi.litbang.deptan.go.id/index.
php?option=com_content&task=view&i
d=73&Itemid=46. [3 Feb 2008].
Bolan NB. 1991. A critical review on the role
of mychorrhizal fungi on the uptake of
phosphorus by plant. Plant and Soil
134:189-207.
Bonfante P, Perrotto S. 1995. Strategics of
arbuscular mycorrhizal fungi when
infecting host plants. New Phytol 130:321.
Brundrett MC, Piche Y, Piterson RL. 1985. A
new method observing the morphology
of vesicular-arbuscular mycorrhizae.
Can J Bot 63:184-193.
Gardeman JW, Nicolson TH. 1989. A
modified procedure for staining roots to
detect VA mycorrhizas. Mycologia 486505.
Hanafiah KA. 2001. Pengaruh inokulasi ganda
mikoriza-arbuskuler
dan
fungi
Azospirillum
brasiliense
dalam
peningkatan efisiensi pemupukan P dan
N pada padi sawah tadah hujan.
[disertasi].
Bogor:
Program
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Indriaty. 2006. Respons cendawan mikoriza
arbuskula pada Aquilaria spp. [skripsi].
Bogor: Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor.
Kabirun S. 2002. Tanggapan padi gogo
terhadap inokulasi jamur mikoriza
arbuskula dan pemupukan fosfat di
entisol. J Ilmu Tanah 3(2):49-56.
Koske RE, Gemma JN. 1989. A modified
procedure for staining roots to detect VA
mycorrhizas. Mycol Res 92:486-505.
Mosse B, Stribley DP, Letacon F. 1981.
Ecology of mycorrhizae and mycorrhizal
fungi. Adv Microb Ecol 5:137-210.
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan Jilid I. Bandung: ITB.
Schüβler A, Schwarzott D, Walker C. 2001. A
new
fungal
phylum,
the
Glomeromycota:
phylogeny
and
evolution. Mycol Res 105:1413-1421.
8
Sieverding E. 1991. Vesicular-arbuscular
mycorrhizal management in tropical
agrosystems. Technical Cooperation,
Federal Republic of Germany, Eschborn.
Slamet S. 1985. Pengaruh kedalaman
penggenangan dan cara pemberian air
terhadap kebutuhan air dan hasil padi di
daerah irigasi Cibanten kabupaten Bogor
[skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Smith SE, Read DJ. 1997. Mycorrhizal
Symbiosis. Ed ke-2. London: Academic
Pr.
10
Lampiran 1 Komposisi larutan hara Johnson
Hara makro
Senyawa
KNO3
Ca(NO3)2.4H2O
NH4H2PO4
MgSO4.7H2O
Berat
Molekul
Konsentrasi
Larutan stok (M)
101.10
236.16
115.08
146.49
1.00
1.00
1.00
1.00
Senyawa
Berat
Molekul
Hara mikro
Konsentrasi
Larutan stok (M)
KCl
H2BO3
MnSO4.H2O
ZnSO4.7H2O
CuSO4.5H2O
H2MoO4(85%MoO3)
Fe-EDTA
74.55
61.84
169.01
287.55
249.71
161.97
346.08
50.00
25.00
2.00
2.00
0.50
0.50
20.00
Konsentrasi
Larutan stok
(g/l)
101.10
236.16
115.08
146.49
Konsentrasi
Larutan stok
(g/l)
3.74
1.55
0.34
0.58
0.13
0.08
6.92
Volume larutan
stok/l larutan final
(ml)
6.00
4.00
2.00
1.00
Volume larutan stok/l
larutan final (ml)
1,00
1,00
11
LAMPIRAN
RESPONS PERTUMBUHAN PADI GOGO DAN SAWAH
TERHADAP INOKULASI GLOMUS ETUNICATUM
DAN PENGURANGAN P
YULIA ANDRIANI
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
ABSTRAK
YULIA ANDRIANI. Respons Pertumbuhan Padi Gogo dan Sawah terhadap Inokulasi Glomus
etunicatum dan pengurangan P. Dibimbing oleh AGUSTIN WYDIA GUNAWAN dan NAMPIAH
SUKARNO.
Budi daya padi umumnya menggunakan pupuk kimiawi yang harganya relatif mahal. Petani
menggunakan pupuk P yang apabila pemakaiannya berlebihan maka P akan terjerap di dalam
tanah. Untuk mengatasi masalah tersebut dapat digunakan pupuk hayati cendawan mikoriza
arbuskula yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P. Penelitian ini bertujuan
memanfaatkan Glomus etunicatum untuk mengurangi penggunaan P dalam meningkatkan
produksi padi gogo dan sawah. Dalam penelitian ini, simbiosis hanya terjadi pada akar padi gogo.
Cendawan mikoriza arbuskula ini dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi padi gogo.
Bobot biji isi padi gogo yang diberi perlakuan P 50% tanpa inokulasi G. etunicatum menunjukkan
hasil yang sama dengan padi gogo yang diinokulasi G. etunicatum tanpa perlakuan P. Dalam
penelitian ini, G. etunicatum tidak bersimbiosis dengan akar padi sawah dan perlakuan P
diperlukan untuk meningkatkan bobot biji isi.
ABSTRACT
YULIA ANDRIANI. The Growth Responses of Paddy Gogo and Field Rice to Inoculation of
Glomus etunicatum. Supervised by AGUSTIN WYDIA GUNAWAN and NAMPIAH
SUKARNO.
Generally rice cultivation uses chemical fertilizer that relatively expensive. Farmer uses P
fertilizer and if it is over dosage will be P adsorp in the soil. To solve the problem, an application
of biofertilizer using arbuscular mycorrhiza fungi is a good alternative that can help in P
absorption. This research aims to use Glomus etunicatum as biofertilizer of rice to decrease P
fertilizer and to increase production of upland and field rice. In this research, arbuscular
mycorrhiza fungi only have symbiosis in upland rice but not in field rice. The arbuscular
mycorrhiza fungi have been able to increase growth and production of upland rice. The upland
rice with addition of P 50% without inoculation G. etunicatum have seed weight similar to those
inoculated with G. etunicatum without P treatments. In field rice, P addition have a positive effect
on seed weight.
PENDAHULUAN
Budi daya padi umumnya menggunakan
pupuk N, P, dan K yang harganya relatif
mahal untuk meningkatkan produksi padi.
Pupuk P yang biasa digunakan ialah pupuk
SP36. Pupuk SP36 akan menyediakan P yang
dapat diserap oleh tanaman. Selain itu, pupuk
P ini juga dapat dijerap oleh tanah menjadi
bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman,
khususnya pada lahan yang masam. P terjerap
di dalam tanah dapat diatasi menggunakan
pupuk hayati cendawan mikoriza arbuskula
(CMA) yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P.
Cendawan mikoriza arbuskula yang tergolong ke dalam filum Glomeromycota
(Schüβler et al. 2001) dapat bersimbiosis dengan akar tumbuhan membentuk mikoriza
arbuskula. Simbiosis ini memiliki banyak
manfaat, di antaranya menyediakan hara bagi
tanaman, meningkatkan ketahanan tanaman
terhadap kekeringan, dan meningkatkan
resistensi tanaman terhadap patogen akar
(Sieverding 1991). Cendawan mikoriza
arbuskula dapat meningkatkan serapan hara
tanaman karena hifanya mampu memperluas
daerah penyerapan hara, khususnya P
(Sieverding 1991; Smith & Read 1997).
Pada tanaman padi, P berperan dalam
pertumbuhan, peningkatan anakan aktif,
pembungaan, dan pematangan. Fosfor dalam
tanah merupakan hara yang tidak mobil,
sebagian besar berada sebagai P terjerap dan
hanya sedikit dalam bentuk P tersedia bagi
tanaman (Adiningsih 1989). Fosfor diserap
oleh hifa CMA dalam bentuk ortofosfat dan
ditranslokasikan ke dalam hifa sebagai polifosfat. Cendawan mikoriza arbuskula membantu dalam penyerapan hara, khususnya P,
yang tidak tersedia bagi tanaman.
Oleh karena itu, penelitian peranan CMA
dan pemberian P pada tanaman padi gogo dan
sawah perlu dilakukan dengan harapan mendapatkan informasi tentang pengurangan kebergantungan terhadap pemakaian pupuk P.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah inokulum
G. etunicatum yang berbentuk campuran
antara medium tanam (zeolit), akar, dan spora
G. etunicatum. Bahan ini berasal dari hasil
penelitian terdahulu dan diperbanyak untuk
penelitian ini menggunakan inang sorgum
dalam biakan pot.
1
Varietas padi gogo yang digunakan ialah
Batutegi, sedangkan padi sawah ialah
Gilirang. Tanah yang digunakan ialah tanah
Latosol dari daerah Baranangsiang Bogor
yang berdasarkan hasil analisis Balai
Penelitian Tanah (Balittan) Bogor memiliki
pH 6.4 (agak masam) dengan kandungan C
sebesar 1.05% (rendah), N sebesar 0.09%
(sangat rendah), P2O5 HCl 25% sebesar 78
ppm (sangat tinggi), P2O5 Olsen sebesar 20
ppm (tinggi). Tanah dikeringanginkan serta
dicampur hingga homogen kemudian disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121 ºC selama
satu jam.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini disusun menggunakan
Rancangan Acak Lengkap dengan 3 faktor.
Faktor pertama ialah jenis padi yang terdiri
atas dua taraf, yaitu padi gogo dan padi
sawah. Faktor kedua ialah jenis inokulum,
yaitu tanpa inokulasi G. etunicatum (G0) dan
dengan inokulasi G. etunicatum (G1). Faktor
ketiga ialah pemberian dosis P dalam Johnson
(Lampiran 1), yaitu P 0% (P0), P 50% (P1),
dan P 100% (P2). Kombinasi perlakuan berjumlah 12 dan masing-masing diulang tiga
kali.
Setiap kombinasi perlakuan disiapkan dalam sebuah ember plastik. Sebanyak sembilan
kecambah padi berumur tujuh hari ditanam,
tiga kecambah dipilih untuk diamati hingga
panen sedangkan enam kecambah lain untuk
pengamatan kolonisasi G. etunicatum.
Perbanyakan Inokulum G. etunicatum
Perbanyakan inokulum dilakukan menggunakan metode biakan pot dengan tanaman
inang sorgum. Benih sorgum disterilkan dengan merendam dalam alkohol 70% selama
satu menit, kemudian dibilas dengan akuades,
direndam kembali dalam larutan hipoklorit
1% selama lima menit dan dibilas dengan
akuades sebanyak tiga kali. Benih sorgum dikecambahkan dengan menggunakan medium
tanam zeolit hingga tinggi kecambah berukuran 5-7 cm dan kemudian kecambah
tersebut ditanam dalam wadah plastik berisi
media yang disusun secara berlapis dari atas
ke bawah, yaitu zeolit steril, 10% inokulum
G. etunicatum, dan zeolit steril. Tanaman dipelihara di rumah kaca, disiram setiap hari
hingga mencapai kapasitas lapang, dipupuk
satu minggu sekali dengan larutan hara
Johnson dengan konsentrasi setengah P.
Setelah tanaman berumur tiga bulan, akar
tanaman dipotong dan dicampurkan kembali
PENDAHULUAN
Budi daya padi umumnya menggunakan
pupuk N, P, dan K yang harganya relatif
mahal untuk meningkatkan produksi padi.
Pupuk P yang biasa digunakan ialah pupuk
SP36. Pupuk SP36 akan menyediakan P yang
dapat diserap oleh tanaman. Selain itu, pupuk
P ini juga dapat dijerap oleh tanah menjadi
bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman,
khususnya pada lahan yang masam. P terjerap
di dalam tanah dapat diatasi menggunakan
pupuk hayati cendawan mikoriza arbuskula
(CMA) yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P.
Cendawan mikoriza arbuskula yang tergolong ke dalam filum Glomeromycota
(Schüβler et al. 2001) dapat bersimbiosis dengan akar tumbuhan membentuk mikoriza
arbuskula. Simbiosis ini memiliki banyak
manfaat, di antaranya menyediakan hara bagi
tanaman, meningkatkan ketahanan tanaman
terhadap kekeringan, dan meningkatkan
resistensi tanaman terhadap patogen akar
(Sieverding 1991). Cendawan mikoriza
arbuskula dapat meningkatkan serapan hara
tanaman karena hifanya mampu memperluas
daerah penyerapan hara, khususnya P
(Sieverding 1991; Smith & Read 1997).
Pada tanaman padi, P berperan dalam
pertumbuhan, peningkatan anakan aktif,
pembungaan, dan pematangan. Fosfor dalam
tanah merupakan hara yang tidak mobil,
sebagian besar berada sebagai P terjerap dan
hanya sedikit dalam bentuk P tersedia bagi
tanaman (Adiningsih 1989). Fosfor diserap
oleh hifa CMA dalam bentuk ortofosfat dan
ditranslokasikan ke dalam hifa sebagai polifosfat. Cendawan mikoriza arbuskula membantu dalam penyerapan hara, khususnya P,
yang tidak tersedia bagi tanaman.
Oleh karena itu, penelitian peranan CMA
dan pemberian P pada tanaman padi gogo dan
sawah perlu dilakukan dengan harapan mendapatkan informasi tentang pengurangan kebergantungan terhadap pemakaian pupuk P.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah inokulum
G. etunicatum yang berbentuk campuran
antara medium tanam (zeolit), akar, dan spora
G. etunicatum. Bahan ini berasal dari hasil
penelitian terdahulu dan diperbanyak untuk
penelitian ini menggunakan inang sorgum
dalam biakan pot.
1
Varietas padi gogo yang digunakan ialah
Batutegi, sedangkan padi sawah ialah
Gilirang. Tanah yang digunakan ialah tanah
Latosol dari daerah Baranangsiang Bogor
yang berdasarkan hasil analisis Balai
Penelitian Tanah (Balittan) Bogor memiliki
pH 6.4 (agak masam) dengan kandungan C
sebesar 1.05% (rendah), N sebesar 0.09%
(sangat rendah), P2O5 HCl 25% sebesar 78
ppm (sangat tinggi), P2O5 Olsen sebesar 20
ppm (tinggi). Tanah dikeringanginkan serta
dicampur hingga homogen kemudian disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121 ºC selama
satu jam.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini disusun menggunakan
Rancangan Acak Lengkap dengan 3 faktor.
Faktor pertama ialah jenis padi yang terdiri
atas dua taraf, yaitu padi gogo dan padi
sawah. Faktor kedua ialah jenis inokulum,
yaitu tanpa inokulasi G. etunicatum (G0) dan
dengan inokulasi G. etunicatum (G1). Faktor
ketiga ialah pemberian dosis P dalam Johnson
(Lampiran 1), yaitu P 0% (P0), P 50% (P1),
dan P 100% (P2). Kombinasi perlakuan berjumlah 12 dan masing-masing diulang tiga
kali.
Setiap kombinasi perlakuan disiapkan dalam sebuah ember plastik. Sebanyak sembilan
kecambah padi berumur tujuh hari ditanam,
tiga kecambah dipilih untuk diamati hingga
panen sedangkan enam kecambah lain untuk
pengamatan kolonisasi G. etunicatum.
Perbanyakan Inokulum G. etunicatum
Perbanyakan inokulum dilakukan menggunakan metode biakan pot dengan tanaman
inang sorgum. Benih sorgum disterilkan dengan merendam dalam alkohol 70% selama
satu menit, kemudian dibilas dengan akuades,
direndam kembali dalam larutan hipoklorit
1% selama lima menit dan dibilas dengan
akuades sebanyak tiga kali. Benih sorgum dikecambahkan dengan menggunakan medium
tanam zeolit hingga tinggi kecambah berukuran 5-7 cm dan kemudian kecambah
tersebut ditanam dalam wadah plastik berisi
media yang disusun secara berlapis dari atas
ke bawah, yaitu zeolit steril, 10% inokulum
G. etunicatum, dan zeolit steril. Tanaman dipelihara di rumah kaca, disiram setiap hari
hingga mencapai kapasitas lapang, dipupuk
satu minggu sekali dengan larutan hara
Johnson dengan konsentrasi setengah P.
Setelah tanaman berumur tiga bulan, akar
tanaman dipotong dan dicampurkan kembali
2
dengan medium tanam untuk digunakan
sebagai inokulum G. etunicatum.
Perkecambahan Benih Padi
Permukaan benih padi disterilkan dengan
merendam dalam alkohol 70% selama satu
menit, kemudian dibilas dengan akuades, direndam kembali dalam larutan hipoklorit 1%
selama lima menit dan dibilas dengan akuades
sebanyak tiga kali. Benih padi tersebut dikecambahkan dalam wadah plastik yang dilapisi kain kasa lembap. Setiap hari diamati
untuk menjaga agar kondisi tetap lembap
hingga kecambah berumur tujuh hari.
Medium Tanam
dan Inokulasi G. etunicatum
Tanah steril sebanyak 6 kg disiapkan di
dalam ember plastik. Tanah untuk medium tanam padi gogo diberi air sesuai kapasitas lapang sedangkan tanah untuk padi sawah dilumpurkan menggunakan air sebanyak 4.5 l.
Selanjutnya tanah tersebut dibiarkan selama
satu minggu.
Medium tanam disusun secara berlapis
mulai dari lapisan paling bawah hingga ke
atas secara berurutan ialah tanah steril setinggi
12 cm, inokulum (untuk perlakuan inokulasi
G. etunicatum) atau zeolit steril (untuk perlakuan tanpa inokulasi G. etunicatum) sebanyak 600 g, dan tanah steril setinggi 2 cm
(Gambar 1). Kemudian kecambah padi ditanam.
tanah
inokulum / zeolit steril
tanah
Gambar 1 Lapisan medium tanam.
Pemeliharaan Tanaman
Tanaman dipelihara di rumah kaca.
Pemupukan menggunakan larutan hara
Johnson dimulai pada umur satu minggu
setelah penanaman sesuai dengan kombinasi
perlakuan P yang dilakukan setiap minggu
selama fase vegetatif. Penyiraman pada padi
gogo dilakukan setiap hari hingga mencapai
kapasitas lapang sedangkan padi sawah diusahakan supaya digenangi ± 5 cm (Slamet
1985). Penggenangan dihentikan saat tanaman
padi berumur dua minggu setelah fase pengisian buah.
Pengamatan
Pengamatan dilakukan dalam dua tahap.
Tahap pertama, yaitu pengamatan awal
kolonisasi pada akar tanaman padi yang berumur 4, 7, 14, 21, 28, dan 35 hari setelah
inokulasi (HSI). Sedangkan tahap kedua, yaitu
pengamatan padi pada saat panen, yaitu umur
130 hari setelah tanam (HST) yang meliputi
persentase kolonisasi dan peubah pertumbuhan. Peubah pertumbuhan yang diamati ialah
tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah malai,
bobot biji isi, bobot kering tajuk dan akar.
Pengamatan kolonisasi G. etunicatum dilakukan dengan cara mengamati akar. Akar yang
diamati ialah akar yang muda yang dekat
dengan ujung akar. Setiap perlakuan diamati
10 potong akar yang berukuran 1 cm. Akar
diwarnai menggunakan metode Koske &
Gemma (1989). Akar direndam dalam KOH
10%, dipanaskan dalam penangas air pada
suhu 90 ºC selama 10 menit, lalu dibilas
dengan air. Akar direndam dalam HCl 1%
selama semalam. Akar diwarnai menggunakan
larutan asam gliserol yang mengandung biru
tripan 0.05%, ke
TERHADAP INOKULASI GLOMUS ETUNICATUM
DAN PENGURANGAN P
YULIA ANDRIANI
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
ABSTRAK
YULIA ANDRIANI. Respons Pertumbuhan Padi Gogo dan Sawah terhadap Inokulasi Glomus
etunicatum dan pengurangan P. Dibimbing oleh AGUSTIN WYDIA GUNAWAN dan NAMPIAH
SUKARNO.
Budi daya padi umumnya menggunakan pupuk kimiawi yang harganya relatif mahal. Petani
menggunakan pupuk P yang apabila pemakaiannya berlebihan maka P akan terjerap di dalam
tanah. Untuk mengatasi masalah tersebut dapat digunakan pupuk hayati cendawan mikoriza
arbuskula yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P. Penelitian ini bertujuan
memanfaatkan Glomus etunicatum untuk mengurangi penggunaan P dalam meningkatkan
produksi padi gogo dan sawah. Dalam penelitian ini, simbiosis hanya terjadi pada akar padi gogo.
Cendawan mikoriza arbuskula ini dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi padi gogo.
Bobot biji isi padi gogo yang diberi perlakuan P 50% tanpa inokulasi G. etunicatum menunjukkan
hasil yang sama dengan padi gogo yang diinokulasi G. etunicatum tanpa perlakuan P. Dalam
penelitian ini, G. etunicatum tidak bersimbiosis dengan akar padi sawah dan perlakuan P
diperlukan untuk meningkatkan bobot biji isi.
ABSTRACT
YULIA ANDRIANI. The Growth Responses of Paddy Gogo and Field Rice to Inoculation of
Glomus etunicatum. Supervised by AGUSTIN WYDIA GUNAWAN and NAMPIAH
SUKARNO.
Generally rice cultivation uses chemical fertilizer that relatively expensive. Farmer uses P
fertilizer and if it is over dosage will be P adsorp in the soil. To solve the problem, an application
of biofertilizer using arbuscular mycorrhiza fungi is a good alternative that can help in P
absorption. This research aims to use Glomus etunicatum as biofertilizer of rice to decrease P
fertilizer and to increase production of upland and field rice. In this research, arbuscular
mycorrhiza fungi only have symbiosis in upland rice but not in field rice. The arbuscular
mycorrhiza fungi have been able to increase growth and production of upland rice. The upland
rice with addition of P 50% without inoculation G. etunicatum have seed weight similar to those
inoculated with G. etunicatum without P treatments. In field rice, P addition have a positive effect
on seed weight.
RESPONS PERTUMBUHAN PADI GOGO DAN SAWAH
TERHADAP INOKULASI GLOMUS ETUNICATUM
DAN PENGURANGAN P
YULIA ANDRIANI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Judul
Nama
NIM
: Respons Pertumbuhan Padi Gogo dan Sawah terhadap Inokulasi
Glomus etunicatum dan Pengurangan P
: Yulia Andriani
: G34103033
Menyetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Agustin Wydia Gunawan, M.S.
NIP 130167078
Dr. Ir. Nampiah Sukarno
NIP 131663017
Mengetahui
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Pertanian Bogor
Dr. Drh. Hasim, DEA
NIP 131578806
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Penelitian yang berjudul Respons Pertumbuhan Padi
Gogo dan Sawah terhadap Inokulasi Glomus etunicatum dan Pengurangan P ini dilaksanakan sejak
bulan Maret 2007 hingga November 2007 di Laboratorium Mikologi Departemen Biologi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut Pertanian Bogor (IPB) dan rumah kaca
Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Institut
Pertanian Bogor (IPB).
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ir. Agustin Wydia Gunawan, M.S. dan Dr. Ir.
Nampiah Sukarno selaku dosen pembimbing yang telah memberikan saran dan bimbingannya
dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini. Terima kasih penulis juga
sampaikan kepada Dr. Ir. Hamim, M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan
kritik untuk perbaikan skripsi ini. Selain itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada
Departemen Biokimia yang telah menyediakan rumah kaca sehingga penelitian ini dapat
terlaksana. Terima kasih penulis persembahkan kepada Mama dan Bapak serta seluruh keluarga
atas dukungan, doa, dan kasih sayangnya selama ini, Hasep Sodikin yang telah memberikan
waktu, tenaga, pikiran, dan doanya selama penelitian ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2008
Yulia Andriani
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Rangkasbitung pada tanggal 30 Januari 1985 sebagai anak pertama dari
tiga bersaudara keluarga Rachmat Sukmana dan Een Elviani. Pada tahun 2003, penulis lulus dari
SMUN 4 Tangerang dan diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui Undangan Seleksi Masuk IPB.
Penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Biologi pada tahun 2004/2005 dan
menjadi sekretaris Himabio pada tahun 2005/2006 serta menjadi anggota Organisasi
Kewirausahaan Mahasiswa Biologi BIOWORLD pada tahun 2004/2005.
Penulis menjadi asisten mata kuliah Biologi Dasar Tingkat Persiapan Bersama pada tahun
2005-2008, Biologi Cendawan tahun 2006-2008, Biologi Cendawan Pasca Sarjana dan Biologi Pra
Universitas Beasiswa Utusan Daerah tahun 2007/2008. Penulis pernah mengajar di bimbingan
belajar Nurul Ilmi pada tahun 2006-2007. Pada tahun 2006, penulis melakukan praktik lapangan di
PT Indonesia Toray Synthetics, Tangerang.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ vii
PENDAHULUAN ................................................................................................................ 1
BAHAN DAN METODE
Bahan ...............................................................................................................................
Rancangan Penelitian .................................................................................. ....................
Metode .............................................................................................................................
1
1
1
HASIL
Inokulum G. etunicatum ......................................................................... .........................
Kolonisasi G. etunicatum ............................................................................ ....................
Respons Padi terhadap G. etunicatum dan Pengurangan P ......................... ....................
3
3
4
PEMBAHASAN
Respons padi gogo terhadap G. etunicatum ....................................................................
Respons padi sawah terhadap G. etunicatum ..................................................................
5
6
SIMPULAN .........................................................................................................................
7
SARAN ................................................................................................................................
7
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................................
7
LAMPIRAN ................................................................................................. .......................
9
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Persentase kolonisasi Glomus etunicatum pada akar padi .............................................. 3
2
Jumlah spora G. etunicatum pada padi gogo berumur 130 HST yang mendapat
perlakuan G. etunicatum dan P........................................................................................ 3
3
Respons tinggi tanaman padi gogo pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P .... 4
4
Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi gogo pada kombinasi perlakuan
G. etunicatum dan P ....................................................................................................... 4
5
Respons tinggi tanaman padi sawah pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P ... 5
6
Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi sawah pada kombinasi perlakuan
G. etunicatum dan P ....................................................................................................... 5
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ................................................................................................................ vii
PENDAHULUAN ........................................................................................... ....................
1
BAHAN DAN METODE
Bahan ......................................................................................... ......................................
Rancangan Penelitian .......................................................................................................
Metode ........................................................................................ .....................................
1
1
1
HASIL
Inokulum G. etunicatum ......................................................................... ......................... 3
Kolonisasi G. etunicatum ................................................................................................. 3
Respons Padi terhadap G. etunicatum dan Pengurangan P ......................... .................... 4
PEMBAHASAN
Respons padi gogo terhadap G. etunicatum ...................... .............................................
Respons padi sawah terhadap G. etunicatum ...................... ...........................................
5
6
SIMPULAN .........................................................................................................................
7
SARAN ................................................................................................................................
7
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................................
7
LAMPIRAN ................................................................................................. .......................
9
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Persentase kolonisasi Glomus etunicatum pada akar padi ............................................................ 3
2
Jumlah spora G. etunicatum pada padi gogo berumur 130 HST yang mendapat perlakuan
G. etunicatum dan P....................................................................................................................... 3
3
Respons tinggi tanaman padi gogo pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P .................. 4
4
Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi gogo pada kombinasi perlakuan
G. etunicatum dan P ..................................................................................................................... 4
5
Respons tinggi tanaman padi sawah pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P ................ 5
6
Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi sawah pada kombinasi perlakuan
G. etunicatum dan P ..................................................................................................................... 5
PENDAHULUAN
Budi daya padi umumnya menggunakan
pupuk N, P, dan K yang harganya relatif
mahal untuk meningkatkan produksi padi.
Pupuk P yang biasa digunakan ialah pupuk
SP36. Pupuk SP36 akan menyediakan P yang
dapat diserap oleh tanaman. Selain itu, pupuk
P ini juga dapat dijerap oleh tanah menjadi
bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman,
khususnya pada lahan yang masam. P terjerap
di dalam tanah dapat diatasi menggunakan
pupuk hayati cendawan mikoriza arbuskula
(CMA) yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P.
Cendawan mikoriza arbuskula yang tergolong ke dalam filum Glomeromycota
(Schüβler et al. 2001) dapat bersimbiosis dengan akar tumbuhan membentuk mikoriza
arbuskula. Simbiosis ini memiliki banyak
manfaat, di antaranya menyediakan hara bagi
tanaman, meningkatkan ketahanan tanaman
terhadap kekeringan, dan meningkatkan
resistensi tanaman terhadap patogen akar
(Sieverding 1991). Cendawan mikoriza
arbuskula dapat meningkatkan serapan hara
tanaman karena hifanya mampu memperluas
daerah penyerapan hara, khususnya P
(Sieverding 1991; Smith & Read 1997).
Pada tanaman padi, P berperan dalam
pertumbuhan, peningkatan anakan aktif,
pembungaan, dan pematangan. Fosfor dalam
tanah merupakan hara yang tidak mobil,
sebagian besar berada sebagai P terjerap dan
hanya sedikit dalam bentuk P tersedia bagi
tanaman (Adiningsih 1989). Fosfor diserap
oleh hifa CMA dalam bentuk ortofosfat dan
ditranslokasikan ke dalam hifa sebagai polifosfat. Cendawan mikoriza arbuskula membantu dalam penyerapan hara, khususnya P,
yang tidak tersedia bagi tanaman.
Oleh karena itu, penelitian peranan CMA
dan pemberian P pada tanaman padi gogo dan
sawah perlu dilakukan dengan harapan mendapatkan informasi tentang pengurangan kebergantungan terhadap pemakaian pupuk P.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah inokulum
G. etunicatum yang berbentuk campuran
antara medium tanam (zeolit), akar, dan spora
G. etunicatum. Bahan ini berasal dari hasil
penelitian terdahulu dan diperbanyak untuk
penelitian ini menggunakan inang sorgum
dalam biakan pot.
1
Varietas padi gogo yang digunakan ialah
Batutegi, sedangkan padi sawah ialah
Gilirang. Tanah yang digunakan ialah tanah
Latosol dari daerah Baranangsiang Bogor
yang berdasarkan hasil analisis Balai
Penelitian Tanah (Balittan) Bogor memiliki
pH 6.4 (agak masam) dengan kandungan C
sebesar 1.05% (rendah), N sebesar 0.09%
(sangat rendah), P2O5 HCl 25% sebesar 78
ppm (sangat tinggi), P2O5 Olsen sebesar 20
ppm (tinggi). Tanah dikeringanginkan serta
dicampur hingga homogen kemudian disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121 ºC selama
satu jam.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini disusun menggunakan
Rancangan Acak Lengkap dengan 3 faktor.
Faktor pertama ialah jenis padi yang terdiri
atas dua taraf, yaitu padi gogo dan padi
sawah. Faktor kedua ialah jenis inokulum,
yaitu tanpa inokulasi G. etunicatum (G0) dan
dengan inokulasi G. etunicatum (G1). Faktor
ketiga ialah pemberian dosis P dalam Johnson
(Lampiran 1), yaitu P 0% (P0), P 50% (P1),
dan P 100% (P2). Kombinasi perlakuan berjumlah 12 dan masing-masing diulang tiga
kali.
Setiap kombinasi perlakuan disiapkan dalam sebuah ember plastik. Sebanyak sembilan
kecambah padi berumur tujuh hari ditanam,
tiga kecambah dipilih untuk diamati hingga
panen sedangkan enam kecambah lain untuk
pengamatan kolonisasi G. etunicatum.
Perbanyakan Inokulum G. etunicatum
Perbanyakan inokulum dilakukan menggunakan metode biakan pot dengan tanaman
inang sorgum. Benih sorgum disterilkan dengan merendam dalam alkohol 70% selama
satu menit, kemudian dibilas dengan akuades,
direndam kembali dalam larutan hipoklorit
1% selama lima menit dan dibilas dengan
akuades sebanyak tiga kali. Benih sorgum dikecambahkan dengan menggunakan medium
tanam zeolit hingga tinggi kecambah berukuran 5-7 cm dan kemudian kecambah
tersebut ditanam dalam wadah plastik berisi
media yang disusun secara berlapis dari atas
ke bawah, yaitu zeolit steril, 10% inokulum
G. etunicatum, dan zeolit steril. Tanaman dipelihara di rumah kaca, disiram setiap hari
hingga mencapai kapasitas lapang, dipupuk
satu minggu sekali dengan larutan hara
Johnson dengan konsentrasi setengah P.
Setelah tanaman berumur tiga bulan, akar
tanaman dipotong dan dicampurkan kembali
2
dengan medium tanam untuk digunakan
sebagai inokulum G. etunicatum.
Perkecambahan Benih Padi
Permukaan benih padi disterilkan dengan
merendam dalam alkohol 70% selama satu
menit, kemudian dibilas dengan akuades, direndam kembali dalam larutan hipoklorit 1%
selama lima menit dan dibilas dengan akuades
sebanyak tiga kali. Benih padi tersebut dikecambahkan dalam wadah plastik yang dilapisi kain kasa lembap. Setiap hari diamati
untuk menjaga agar kondisi tetap lembap
hingga kecambah berumur tujuh hari.
Medium Tanam
dan Inokulasi G. etunicatum
Tanah steril sebanyak 6 kg disiapkan di
dalam ember plastik. Tanah untuk medium tanam padi gogo diberi air sesuai kapasitas lapang sedangkan tanah untuk padi sawah dilumpurkan menggunakan air sebanyak 4.5 l.
Selanjutnya tanah tersebut dibiarkan selama
satu minggu.
Medium tanam disusun secara berlapis
mulai dari lapisan paling bawah hingga ke
atas secara berurutan ialah tanah steril setinggi
12 cm, inokulum (untuk perlakuan inokulasi
G. etunicatum) atau zeolit steril (untuk perlakuan tanpa inokulasi G. etunicatum) sebanyak 600 g, dan tanah steril setinggi 2 cm
(Gambar 1). Kemudian kecambah padi ditanam.
tanah
inokulum / zeolit steril
tanah
Gambar 1 Lapisan medium tanam.
Pemeliharaan Tanaman
Tanaman dipelihara di rumah kaca.
Pemupukan menggunakan larutan hara
Johnson dimulai pada umur satu minggu
setelah penanaman sesuai dengan kombinasi
perlakuan P yang dilakukan setiap minggu
selama fase vegetatif. Penyiraman pada padi
gogo dilakukan setiap hari hingga mencapai
kapasitas lapang sedangkan padi sawah diusahakan supaya digenangi ± 5 cm (Slamet
1985). Penggenangan dihentikan saat tanaman
padi berumur dua minggu setelah fase pengisian buah.
Pengamatan
Pengamatan dilakukan dalam dua tahap.
Tahap pertama, yaitu pengamatan awal
kolonisasi pada akar tanaman padi yang berumur 4, 7, 14, 21, 28, dan 35 hari setelah
inokulasi (HSI). Sedangkan tahap kedua, yaitu
pengamatan padi pada saat panen, yaitu umur
130 hari setelah tanam (HST) yang meliputi
persentase kolonisasi dan peubah pertumbuhan. Peubah pertumbuhan yang diamati ialah
tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah malai,
bobot biji isi, bobot kering tajuk dan akar.
Pengamatan kolonisasi G. etunicatum dilakukan dengan cara mengamati akar. Akar yang
diamati ialah akar yang muda yang dekat
dengan ujung akar. Setiap perlakuan diamati
10 potong akar yang berukuran 1 cm. Akar
diwarnai menggunakan metode Koske &
Gemma (1989). Akar direndam dalam KOH
10%, dipanaskan dalam penangas air pada
suhu 90 ºC selama 10 menit, lalu dibilas
dengan air. Akar direndam dalam HCl 1%
selama semalam. Akar diwarnai menggunakan
larutan asam gliserol yang mengandung biru
tripan 0.05%, kemudian direndam dalam
larutan asam gliserol tanpa biru tripan untuk
mengurangi kelebihan zat warna. Akar diamati struktur CMA-nya dan dihitung persentase kolonisasinya dengan rumus:
∑ Akar terkolonisasi
x 100%
% akar
=
terkolonisasi
∑ Akar yang diamati
Jumlah spora G. etunicatum dihitung
menggunakan metode tuang saring basah
(Gardemann & Nicolson 1989) dan dilanjutkan dengan metode sentrifugasi sukrosa.
Sebanyak 1 g inokulum hasil perbanyakan dan
100 g contoh tanah rizosfer setelah padi dipanen disuspensikan dalam air. Partikel yang
berat dibiarkan mengendap selama beberapa
detik, lalu supernatan dituang ke saringan
yang berukuran 500 μm, 250 μm, 90 μm, dan
60 μm. Endapan yang tertinggal pada saringan
90 μm dan 60 μm dimasukkan ke dalam
tabung sentrifugasi, lalu disentrifugasi dengan
kecepatan 2000 rpm selama lima menit,
kemudian supernatan disaring kembali dengan
saringan 90 μm dan 60 μm. Hasil saringan dimasukkan ke dalam tabung sentrifugasi, ditambahkan larutan sukrosa 50%, diaduk, dan
disentrifugasi dengan kecepatan 2000 rpm
selama satu menit. Selanjutnya supernatan disaring dengan saringan 90 μm dan 60 μm
sambil dicuci dengan air mengalir lalu disimpan dalam cawan Petri yang berisi air.
Spora G. etunicatum siap diamati.
3
HASIL
Jumlah spora G. etunicatum pada medium
tanam padi gogo saat panen, berumur 130
HST, menurun dengan bertambahnya dosis P
perlakuan (Tabel 2).
Inokulum G. etunicatum
Inokulum G. etunicatum hasil perbanyakan menggunakan metode biakan pot dengan
tanaman inang sorgum selama tiga bulan
menghasilkan 399 spora per gram medium.
Tabel 2 Jumlah spora G.etunicatum pada padi
gogo berumur 130 HST yang mendapat perlakuan G. etunicatum dan P
Kolonisasi G. etunicatum
Pada akar padi gogo terjadi kolonisasi
G. etunicatum. Kolonisasi G. etunicatum pada
akar padi gogo terjadi antara hari ke-4 dan 7
setelah inokulasi. Struktur mikoriza arbuskula
berupa apresorium, hifa internal, arbuskula,
dan vesikula terlihat di dalam akar padi gogo.
Struktur apresorium dan hifa internal teramati
pada umur 7 hari setelah inokulasi sedangkan
arbuskula pada umur 28 hari setelah inokulasi,
dan vesikula teramati pada umur 35 hari
setelah inokulasi. Pada saat panen, kolonisasinya mencapai 100%. Pada akar padi sawah,
G. etunicatum tidak menunjukkan kolonisasi
sama sekali (Tabel 1).
Jumlah spora/100g
tanah
Perlakuan
Tanpa G. etunicatum
P0
0a
0a
0a
P1
P2
G. etunicatum
P0
P1
P2
48 c
20 b
17 b
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak
berbeda nyata pada taraf uji 5% (DMRT)
keterangan: P0 = P 0%, P1 = P 50%, P2 = P 100%
Tabel 1 Persentase kolonisasi Glomus etunicatum pada akar padi
Perlakuan
Padi Gogo
G0P0
G0P1
G0P2
G1P0
G1P1
G1P2
Padi Sawah
G0P0
G0P1
G0P2
G1P0
G1P1
G1P2
*Kolonisasi hari ke4
7
14
21
28
35**
130 ***
0
0
0
0
0
0
0
0
0
16.7
17.5
10.0
0
0
0
21.7
36.6
35.0
0
0
0
50.0
50.0
66.7
0
0
0
62.5
75.0
83.3
0
0
0
100.0
80.0
88.8
0
0
0
100.0
100.0
100.0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
keterangan: G0 = tanpa G. etunicatum G1 = inokulasi G. etunicatum; P0 = P 0%, P1 = P 50%,
P2 = P 100%; * berupa apresorium, hifa internal, arbuskula; ** mulai terlihat
vesikula; *** saat panen
4
Jumlah Anakan, Jumlah Malai, Bobot
Respons Padi terhadap G. etunicatum
Biji Isi, Bobot Kering Tajuk dan Akar.
dan Pengurangan P
Jumlah anakan pada padi gogo yang tidak
Perlakuan jenis padi, G. etunicatum, dan
dosis P tidak menunjukkan interaksi.
diinokulasi G. etunicatum tanpa P berbeda
Demikian juga G. etunicatum tidak bernyata dengan kombinasi dan perlakuan lainsimbiosis dengan akar padi sawah. Oleh
nya. Sedangkan padi gogo yang diinokulasi
karena itu, selanjutnya pengujian antara padi
G. etunicatum tanpa P menghasilkan jumlah
gogo dan padi sawah dilakukan secara teranakan yang sama dengan tanaman yang
pisah.
diberi P saja baik tanpa inokulasi maupun
dengan inokulasi G. etunicatum. Jumlah malai
meningkat pada padi gogo yang diinokulasi
Padi Gogo
Tinggi Tanaman. Respons padi gogo terG. etunicatum dan P. Jumlah malai padi gogo
hadap tinggi tanaman mulai terlihat berbeda
yang tidak diinokulasi G. etunicatum dengan
nyata pada minggu ke-4. Tinggi tanaman pada
P 50% dan 100% memiliki hasil yang tidak
padi gogo yang tidak diinokulasi memiliki
berbeda nyata dengan padi gogo yang diperbedaan yang nyata dengan yang diinokulasi G. etunicatum tanpa P. Pemberian P
inokulasi G. etunicatum kombinasi P.
berpengaruh terhadap bobot biji isi. Tanaman
Perlakuan G. etunicatum dan P dapat meningyang diberi P 50% dan P 100% tanpa
katkan tinggi tanaman. Pada minggu
inokulasi G. etunicatum menunjukkan hasil
selanjutnya semakin terlihat jelas bahwa
yang tidak berbeda nyata dengan tanaman
G. etunicatum dapat meningkatkan tinggi
yang hanya diinokulasi G. etunicatum tanpa P.
tanaman. Tanaman padi gogo yang diberi
Demikian juga, bobot kering tajuk meningkat
G. etunicatum dan P 50% dan P 100% menundengan nyata jika tanaman padi gogo menjukkan tinggi tanaman yang tidak berbeda
dapat perlakuan G. etunicatum dan P (Tabel
nyata
(Tabel
3).
4).
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (DMRT)
: P0 = tinggi
P 0%, P1=
P 50%,
P2 =gogo
P 100%
abel 3 Respons
tanaman
padi
pada kombinasi perlakuan Glomus etunicatum dan P
TKeterangan
Tinggi tanaman (cm) pada minggu ke-
Perlakuan
1
Tanpa
G. etunicatum
P0
P1
P2
2
3
4
6
53 a
65 ab
70 bc
63 bcd
71 bc
80 cd
18 a
24 a 30 a 39 ab 43 bc 53 bc 65 cd
a yang
26 asama34
a berbeda
42 b nyata
47pada
bc taraf62uji c5% (DMRT)
74 d
Angka yang diikuti oleh18huruf
tidak
78 cd
86 d
88 de
95 e
17 a
23 a
23 a
25 a
31 a
31 a
34 a
25 a
31 a
38 a
42 abc
54 bc
36 a
36 a
37 a
40 a
38 a
41 ab
9
48 a
60 ab
62 b
P0
8
G. etunicatum
7
16 a
16 a
17 a
5
41 a
45 ab
49 ab
45 a
51 ab
58 bc
P1
P2
Keterangan : P0 = P 0%, P1= P 50%, P2 = P 100%
Tabel 4 Respons peubah fase vegetatif dan generatif padi gogo pada kombinasi perlakuan
Glomus etunicatum dan P
Perlakuan
Tanpa G. etunicatum
P0
P1
P2
G. etunicatum
P0
P1
P2
Jumlah
Jumlah
Bobot
Bobot kering (g)
anakan
Malai
biji isi (g)
Tajuk
Akar
2.1 a
4.8 b
5.3 b
2.0 a
3.0 a
2.0 a
2.5 a
7.6 b
8.8 bc
2.6 a
7.8 b
9.7 bc
2.7 a
8.6 b
5.6 ab
4.5 b
4.9 b
5.5 b
3.0 a
5.7 b
5.7 b
9.0 bc
12.8 cd
13.6 d
9.4 b
12.5 c
12.5 c
5.3 ab
4.7 ab
5.8 ab
5
Padi Sawah
Tinggi Tanaman. Pada minggu ke-9,
respons padi sawah terhadap perlakuan
G. etunicatum dan P terhadap tinggi tanaman
menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata
pada semua kombinasi perlakuan (Tabel 5).
Jumlah Anakan, Jumlah Malai, Bobot
Biji Isi, Bobot Kering Tajuk dan Akar.
Jumlah anakan dan bobot kering akar pada
padi sawah tidak berbeda nyata di antara
semua perlakuan. Perlakuan P dapat
meningkatkan jumlah malai, bobot biji isi, dan
bobot kering tajuk, baik yang diinokulasi
G. etunicatum maupun yang tidak (Tabel 6).
PEMBAHASAN
Respons Padi Gogo terhadap G. etunicatum
Kolonisasi G. etunicatum pada akar padi
gogo terjadi antara hari ke-4 dan 7 setelah
inokulasi (Tabel 1). Berbeda dengan akar
bawang daun (Allium porum) yang terjadi
lebih awal, yaitu pada hari kedua setelah
inokulasi (Brundrett et al. 1985) sedangkan
pada akar Aquilaria malaccensis dan A.
microcarpa terjadi lebih lama, yaitu 7 minggu
setelah inokulasi (Indriaty 2006). Tampaknya
kolonisasi CMA pada akar tanaman tahunan
memerlukan waktu lebih lama dibandingkan
Tabel 5 Respons tinggi tanaman padi sawah pada kombinasi perlakuan G. etunicatum dan P
Tinggi tanaman (cm) pada minggu ke-
Perlakuan
1
Tanpa G. etunicatum
P0
P1
P2
19 b
17 ab
17 ab
G. etunicatum
2
3
4
5
30 a
28 a
31 a
35 a
33 a
40 a
39 a
36 a
37 a
44 b
40 a
39 a
6
7
8
9
50 c
48 abc
49 bc
56 ab
55 ab
56 b
58 ab
62 ab
64 b
62 a
68 a
70 a
P0
16 a
29 a
33 a
36 a
39 a
44 ab
48 a
53 a
58 a
P1
P2
17 ab
15 a
27 a
30 a
34 a
34 a
37 a
37 a
39 a
41 ab
42 a
48 bc
49 ab
55 ab
54 ab
62 ab
58 a
66 a
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (DMRT)
Keterangan : P0 = P 0%, P1= P 50%, P2 = P 100%
Tabel 6 Respons peubah vegetatif dan generatif padi sawah pada kombinasi perlakuan Glomus
etunicatum dan P
Perlakuan
Tanpa G. etunicatum
P0
P1
P2
G. etunicatum
P0
P1
P2
Jumlah
Jumlah
Bobot
Bobot kering (g)
anakan
Malai
biji isi (g)
Tajuk
Akar
3.6 a
3.7 a
3.6 a
2.7 a
5.0 bc
6.3 c
1.9 ab
3.7 bc
6.0 d
4.1 a
5.0 ab
7.3 b
2.8 a
3.4 a
2.1 a
3.6 a
2.9 a
3.4 a
2.7 a
3.3 ab
5.0 bc
1.6 a
2.3 abc
4.2 cd
3.3 a
3.8 a
5.2 ab
4.2 a
2.6 a
2.6 a
Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (DMRT)
Keterangan : P0 = P 0%, P1= P 50%, P2 = P 100%
6
dengan tanaman semusim. Kolonisasi CMA
pada akar tanaman dipengaruhi oleh jenis
tanaman, CMA, dan faktor lingkungan seperti
suhu, cahaya, dan pupuk (Mosse1981).
Proses kolonisasi spora CMA pada akar
tanaman melewati empat tahap, yaitu perkecambahan spora dan pertumbuhan hifa,
kontak antara hifa dan permukaan akar yang
menyebabkan pengenalan dan pembentukan
apresorium, penetrasi hifa ke akar, dan perkembangan struktur arbuskula (Bonfante &
Perroto 1995). Pada akar padi gogo, struktur
mikoriza arbuskula yang teramati ialah
apresorium, hifa internal, arbuskula, dan
vesikula. Keberadaan struktur arbuskula dan
vesikula menandakan bahwa telah terjadi simbiosis antara G. etunicatum dan akar padi
gogo (Tabel 1). Arbuskula berperan dalam
transfer nutrisi dua arah antara cendawan dengan tanaman inang sedangkan vesikula berperan dalam penyimpanan cadangan makanan.
Pada akar padi gogo, struktur arbuskula lebih
banyak ditemukan dibandingkan dengan
struktur vesikula. Hal ini menandakan bahwa
tanaman padi tidak dalam kondisi stres
sehingga transfer nutrisi dapat berjalan dengan
baik.
Tanaman padi gogo tanpa G. etunicatum
memerlukan P untuk meningkatkan jumlah
anakan, bobot biji isi, bobot kering tajuk.
Inokulasi G. etunicatum saja (tanpa P) dapat
meningkatkan jumlah anakan, bobot biji isi,
dan bobot kering tajuk dengan hasil yang
sama seperti pada perlakuan pemberian P 50%
saja. Berarti, inokulasi G. etunicatum dapat
memenuhi kebutuhan P tanaman. Adanya
G. etunicatum yang bersimbiosis dengan akar
padi membantu dalam penguraian P yang
dijerap tanah menjadi tersedia bagi tanaman.
Fosfor merupakan bagian esensial dari gula
fosfat yang berperan dalam pembentukan
nukleotida, komponen fosfolipid membran,
metabolisme energi, dan pembelahan sel
(Salisbury & Ross 1995). Penambahan
perlakuan P 50% ternyata masih dapat
meningkatkan bobot biji isi (Tabel 4).
Berdasarkan penelitian ini, penggunaan
G. etunicatum memberikan pengaruh positif
terhadap produksi tanaman padi gogo
sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pupuk
hayati.
Tanah yang digunakan dalam penelitian
ini ialah tanah Latosol dengan P tersedia 20
ppm dan P total 78 ppm. Inokulasi CMA
dapat meningkatkan pelarutan P dalam tanah
karena asam-asam organik dan enzim
fosfatase yang dihasilkannya (Bolan 1991).
Asam organik ini akan membentuk kelat
2+
2+
3+
3+
dengan ion-ion Ca , Mg , Fe , dan Al
sehingga mampu meningkatkan konsentrasi P
tersedia di dalam tanah yang dapat diserap
tanaman. Penelitian sebelumnya menunjukkan
bahwa inokulasi CMA pada tanah Entisol
dengan kandungan P tersedia sebesar 24.4
ppm dapat meningkatkan hasil tanaman padi
gogo (Kabirun 2002).
Cendawan mikoriza arbuskula juga dapat
meningkatkan serapan hara tanaman karena
hifa CMA mampu memperluas daerah penyerapan hara dan dapat menembus daerah
penipisan nutrien yang terdapat di sekitar
perakaran sehingga mikoriza arbuskula dapat
mentranslokasikan unsur hara ke tanaman.
Akar yang tidak bermikoriza tidak dapat
menjelajah tanah yang tidak dapat dijangkau
oleh akar.
Dari hasil penelitian ini dapat dibuktikan
bahwa G. etunicatum dapat membantu
mengurangi kebergantungan terhadap P dan
dapat meningkatkan produksi sebesar dua kali
(Tabel 4) dibandingkan dengan tanpa
G. etunicatum tanpa P. Harga pupuk P mahal,
sedangkan
penggunaan
pupuk
hayati
G. etunicatum murah dan juga dapat
memanfaatkan P yang dijerap oleh tanah.
Selain itu, CMA juga dapat bekerja sama
dengan mikroorganisme lain. Hanafiah (2001)
melaporkan bahwa inokulasi CMA dengan
Azospirillum brassiliense dapat meningkatkan
efisiensi pemupukan P sebesar 35%.
Pada umumnya padi gogo varietas
Batutegi menghasilkan jumlah anakan 6-12
batang anakan (BB Padi 2008). Dalam
penelitian ini, jumlah anakan padi gogo hanya
berkisar antara 2-6 anakan. Hal ini menunjukkan bahwa pertumbuhan padi gogo belum
optimal. Ember plastik yang digunakan
sebagai medium tanam dalam penelitian ini
berukuran 6 kg dan ditanami tiga tanaman
padi gogo yang dipelihara hingga panen.
Medium ini kemungkinan tidak cukup untuk
pertumbuhan tiga tanaman ini. Selain itu
mungkin terjadi persaingan di antara ketiga
tanaman tersebut untuk mendapatkan unsur
hara. Oleh karena itu sebaiknya dalam satu
ember plastik hanya ditanam satu tanaman
padi gogo saja.
Respons Padi Sawah terhadap G. etunicatum
Dalam penelitian ini, G. etunicatum tidak
berkolonisasi dengan akar padi sawah (Tabel
1) sehingga tidak ada pengaruh terhadap
inokulasi G. etunicatum. Hal ini diduga berkaitan dengan ketersediaan oksigen dalam
medium tanah yang penting bagi CMA yang
bersifat aerob obligat (Mosse 1981). Pada
7
kondisi tanah tergenang air, difusi oksigen ke
dalam tanah menjadi rendah sehingga mengakibatkan kondisi tanah menjadi anaerob.
Dalam penelitian ini dilakukan pelumpuran
yang menyebabkan pori-pori makro berubah
menjadi pori-pori mikro sehingga permeabilitas tanah menjadi rendah. Faktor lain
tidak terjadinya kolonisasi CMA pada akar
padi sawah ialah inokulum G. etunicatum
tidak dapat mengadakan kontak dengan sumber inokulum.
Dalam penelitian ini, pelumpuran dilakukan untuk mendapatkan kondisi seperti pertanaman padi sawah, kemudian dilakukan
inokulasi G. etunicatum, kecambah padi yang
berumur tujuh hari ditanam, dan selanjutnya
digenangi. Inokulasi G. etunicatum yang
digunakan dalam penelitian ini tidak menghasilkan simbiosis. Oleh karena itu, untuk
penelitian selanjutnya penggenangan dilakukan pada saat tanaman berumur minimum
tujuh HST (Tabel 1) atau menggunakan
kecambah padi yang akarnya telah bersimbiosis dengan G. etunicatum.
Pertumbuhan padi sawah belum optimal.
Hal ini terlihat pada jumlah anakan yang
dihasilkan tergolong sedikit, yaitu antara 2-4
anakan. Menurut BB Padi (2008) pada umumnya padi sawah varietas Gilirang menghasilkan jumlah anakan sebesar 10-15 batang
anakan. Dalam penelitian ini medium tanam
yang digunakan tidak sesuai untuk pertumbuhan tiga tanaman padi hingga panen dan
mungkin terjadi persaingan di antara ketiga
tanaman tersebut.
SIMPULAN
Dalam penelitian ini Glomus etunicatum
dapat bersimbiosis dengan akar padi gogo dan
simbiosis G. etunicatum pada akar dapat
menggantikan perlakuan P untuk meningkatkan bobot biji isi. Sedangkan pada padi
sawah, G. etunicatum tidak bersimbiosis dan
perlakuan P diperlukan untuk meningkatkan
bobot biji isi padi sawah.
SARAN
Untuk penelitian selanjutnya, penggenangan medium tanam padi sawah
sebaiknya dilakukan tujuh hari setelah tanam
(HST) atau menggunakan bibit padi yang
sudah bermikoriza.
DAFTAR PUSTAKA
Adiningsih JS, Moersidi, Sudjadi, Fagi AM.
1989. Evaluasi keperluan fosfat pada
lahan sawah intensifikasi di Jawa. Di
dalam: Efisiensi Penggunaan Pupuk.
Prosiding
Lokakarya
Nasional;
Cipayung, 21 Nov 1988. Bogor: Badan
Penelitian dan Pengembangan Pertanian
Departemen Departemen. hlm 63-89.
[BB Padi] Balai Besar Penelitian Padi. 2008.
varietas
batutegi.
Deskripsi
http://bbpadi.litbang.deptan.go.id/index.
php?option=com_content&task=view&i
d=38&Itemid=36. [3 Feb 2008].
[BB Padi] Balai Besar Penelitian Padi. 2008.
Deskripsi
varietas
gilirang.
http://bbpadi.litbang.deptan.go.id/index.
php?option=com_content&task=view&i
d=73&Itemid=46. [3 Feb 2008].
Bolan NB. 1991. A critical review on the role
of mychorrhizal fungi on the uptake of
phosphorus by plant. Plant and Soil
134:189-207.
Bonfante P, Perrotto S. 1995. Strategics of
arbuscular mycorrhizal fungi when
infecting host plants. New Phytol 130:321.
Brundrett MC, Piche Y, Piterson RL. 1985. A
new method observing the morphology
of vesicular-arbuscular mycorrhizae.
Can J Bot 63:184-193.
Gardeman JW, Nicolson TH. 1989. A
modified procedure for staining roots to
detect VA mycorrhizas. Mycologia 486505.
Hanafiah KA. 2001. Pengaruh inokulasi ganda
mikoriza-arbuskuler
dan
fungi
Azospirillum
brasiliense
dalam
peningkatan efisiensi pemupukan P dan
N pada padi sawah tadah hujan.
[disertasi].
Bogor:
Program
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Indriaty. 2006. Respons cendawan mikoriza
arbuskula pada Aquilaria spp. [skripsi].
Bogor: Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor.
Kabirun S. 2002. Tanggapan padi gogo
terhadap inokulasi jamur mikoriza
arbuskula dan pemupukan fosfat di
entisol. J Ilmu Tanah 3(2):49-56.
Koske RE, Gemma JN. 1989. A modified
procedure for staining roots to detect VA
mycorrhizas. Mycol Res 92:486-505.
Mosse B, Stribley DP, Letacon F. 1981.
Ecology of mycorrhizae and mycorrhizal
fungi. Adv Microb Ecol 5:137-210.
Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi
Tumbuhan Jilid I. Bandung: ITB.
Schüβler A, Schwarzott D, Walker C. 2001. A
new
fungal
phylum,
the
Glomeromycota:
phylogeny
and
evolution. Mycol Res 105:1413-1421.
8
Sieverding E. 1991. Vesicular-arbuscular
mycorrhizal management in tropical
agrosystems. Technical Cooperation,
Federal Republic of Germany, Eschborn.
Slamet S. 1985. Pengaruh kedalaman
penggenangan dan cara pemberian air
terhadap kebutuhan air dan hasil padi di
daerah irigasi Cibanten kabupaten Bogor
[skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Smith SE, Read DJ. 1997. Mycorrhizal
Symbiosis. Ed ke-2. London: Academic
Pr.
10
Lampiran 1 Komposisi larutan hara Johnson
Hara makro
Senyawa
KNO3
Ca(NO3)2.4H2O
NH4H2PO4
MgSO4.7H2O
Berat
Molekul
Konsentrasi
Larutan stok (M)
101.10
236.16
115.08
146.49
1.00
1.00
1.00
1.00
Senyawa
Berat
Molekul
Hara mikro
Konsentrasi
Larutan stok (M)
KCl
H2BO3
MnSO4.H2O
ZnSO4.7H2O
CuSO4.5H2O
H2MoO4(85%MoO3)
Fe-EDTA
74.55
61.84
169.01
287.55
249.71
161.97
346.08
50.00
25.00
2.00
2.00
0.50
0.50
20.00
Konsentrasi
Larutan stok
(g/l)
101.10
236.16
115.08
146.49
Konsentrasi
Larutan stok
(g/l)
3.74
1.55
0.34
0.58
0.13
0.08
6.92
Volume larutan
stok/l larutan final
(ml)
6.00
4.00
2.00
1.00
Volume larutan stok/l
larutan final (ml)
1,00
1,00
11
LAMPIRAN
RESPONS PERTUMBUHAN PADI GOGO DAN SAWAH
TERHADAP INOKULASI GLOMUS ETUNICATUM
DAN PENGURANGAN P
YULIA ANDRIANI
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
ABSTRAK
YULIA ANDRIANI. Respons Pertumbuhan Padi Gogo dan Sawah terhadap Inokulasi Glomus
etunicatum dan pengurangan P. Dibimbing oleh AGUSTIN WYDIA GUNAWAN dan NAMPIAH
SUKARNO.
Budi daya padi umumnya menggunakan pupuk kimiawi yang harganya relatif mahal. Petani
menggunakan pupuk P yang apabila pemakaiannya berlebihan maka P akan terjerap di dalam
tanah. Untuk mengatasi masalah tersebut dapat digunakan pupuk hayati cendawan mikoriza
arbuskula yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P. Penelitian ini bertujuan
memanfaatkan Glomus etunicatum untuk mengurangi penggunaan P dalam meningkatkan
produksi padi gogo dan sawah. Dalam penelitian ini, simbiosis hanya terjadi pada akar padi gogo.
Cendawan mikoriza arbuskula ini dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi padi gogo.
Bobot biji isi padi gogo yang diberi perlakuan P 50% tanpa inokulasi G. etunicatum menunjukkan
hasil yang sama dengan padi gogo yang diinokulasi G. etunicatum tanpa perlakuan P. Dalam
penelitian ini, G. etunicatum tidak bersimbiosis dengan akar padi sawah dan perlakuan P
diperlukan untuk meningkatkan bobot biji isi.
ABSTRACT
YULIA ANDRIANI. The Growth Responses of Paddy Gogo and Field Rice to Inoculation of
Glomus etunicatum. Supervised by AGUSTIN WYDIA GUNAWAN and NAMPIAH
SUKARNO.
Generally rice cultivation uses chemical fertilizer that relatively expensive. Farmer uses P
fertilizer and if it is over dosage will be P adsorp in the soil. To solve the problem, an application
of biofertilizer using arbuscular mycorrhiza fungi is a good alternative that can help in P
absorption. This research aims to use Glomus etunicatum as biofertilizer of rice to decrease P
fertilizer and to increase production of upland and field rice. In this research, arbuscular
mycorrhiza fungi only have symbiosis in upland rice but not in field rice. The arbuscular
mycorrhiza fungi have been able to increase growth and production of upland rice. The upland
rice with addition of P 50% without inoculation G. etunicatum have seed weight similar to those
inoculated with G. etunicatum without P treatments. In field rice, P addition have a positive effect
on seed weight.
PENDAHULUAN
Budi daya padi umumnya menggunakan
pupuk N, P, dan K yang harganya relatif
mahal untuk meningkatkan produksi padi.
Pupuk P yang biasa digunakan ialah pupuk
SP36. Pupuk SP36 akan menyediakan P yang
dapat diserap oleh tanaman. Selain itu, pupuk
P ini juga dapat dijerap oleh tanah menjadi
bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman,
khususnya pada lahan yang masam. P terjerap
di dalam tanah dapat diatasi menggunakan
pupuk hayati cendawan mikoriza arbuskula
(CMA) yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P.
Cendawan mikoriza arbuskula yang tergolong ke dalam filum Glomeromycota
(Schüβler et al. 2001) dapat bersimbiosis dengan akar tumbuhan membentuk mikoriza
arbuskula. Simbiosis ini memiliki banyak
manfaat, di antaranya menyediakan hara bagi
tanaman, meningkatkan ketahanan tanaman
terhadap kekeringan, dan meningkatkan
resistensi tanaman terhadap patogen akar
(Sieverding 1991). Cendawan mikoriza
arbuskula dapat meningkatkan serapan hara
tanaman karena hifanya mampu memperluas
daerah penyerapan hara, khususnya P
(Sieverding 1991; Smith & Read 1997).
Pada tanaman padi, P berperan dalam
pertumbuhan, peningkatan anakan aktif,
pembungaan, dan pematangan. Fosfor dalam
tanah merupakan hara yang tidak mobil,
sebagian besar berada sebagai P terjerap dan
hanya sedikit dalam bentuk P tersedia bagi
tanaman (Adiningsih 1989). Fosfor diserap
oleh hifa CMA dalam bentuk ortofosfat dan
ditranslokasikan ke dalam hifa sebagai polifosfat. Cendawan mikoriza arbuskula membantu dalam penyerapan hara, khususnya P,
yang tidak tersedia bagi tanaman.
Oleh karena itu, penelitian peranan CMA
dan pemberian P pada tanaman padi gogo dan
sawah perlu dilakukan dengan harapan mendapatkan informasi tentang pengurangan kebergantungan terhadap pemakaian pupuk P.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah inokulum
G. etunicatum yang berbentuk campuran
antara medium tanam (zeolit), akar, dan spora
G. etunicatum. Bahan ini berasal dari hasil
penelitian terdahulu dan diperbanyak untuk
penelitian ini menggunakan inang sorgum
dalam biakan pot.
1
Varietas padi gogo yang digunakan ialah
Batutegi, sedangkan padi sawah ialah
Gilirang. Tanah yang digunakan ialah tanah
Latosol dari daerah Baranangsiang Bogor
yang berdasarkan hasil analisis Balai
Penelitian Tanah (Balittan) Bogor memiliki
pH 6.4 (agak masam) dengan kandungan C
sebesar 1.05% (rendah), N sebesar 0.09%
(sangat rendah), P2O5 HCl 25% sebesar 78
ppm (sangat tinggi), P2O5 Olsen sebesar 20
ppm (tinggi). Tanah dikeringanginkan serta
dicampur hingga homogen kemudian disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121 ºC selama
satu jam.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini disusun menggunakan
Rancangan Acak Lengkap dengan 3 faktor.
Faktor pertama ialah jenis padi yang terdiri
atas dua taraf, yaitu padi gogo dan padi
sawah. Faktor kedua ialah jenis inokulum,
yaitu tanpa inokulasi G. etunicatum (G0) dan
dengan inokulasi G. etunicatum (G1). Faktor
ketiga ialah pemberian dosis P dalam Johnson
(Lampiran 1), yaitu P 0% (P0), P 50% (P1),
dan P 100% (P2). Kombinasi perlakuan berjumlah 12 dan masing-masing diulang tiga
kali.
Setiap kombinasi perlakuan disiapkan dalam sebuah ember plastik. Sebanyak sembilan
kecambah padi berumur tujuh hari ditanam,
tiga kecambah dipilih untuk diamati hingga
panen sedangkan enam kecambah lain untuk
pengamatan kolonisasi G. etunicatum.
Perbanyakan Inokulum G. etunicatum
Perbanyakan inokulum dilakukan menggunakan metode biakan pot dengan tanaman
inang sorgum. Benih sorgum disterilkan dengan merendam dalam alkohol 70% selama
satu menit, kemudian dibilas dengan akuades,
direndam kembali dalam larutan hipoklorit
1% selama lima menit dan dibilas dengan
akuades sebanyak tiga kali. Benih sorgum dikecambahkan dengan menggunakan medium
tanam zeolit hingga tinggi kecambah berukuran 5-7 cm dan kemudian kecambah
tersebut ditanam dalam wadah plastik berisi
media yang disusun secara berlapis dari atas
ke bawah, yaitu zeolit steril, 10% inokulum
G. etunicatum, dan zeolit steril. Tanaman dipelihara di rumah kaca, disiram setiap hari
hingga mencapai kapasitas lapang, dipupuk
satu minggu sekali dengan larutan hara
Johnson dengan konsentrasi setengah P.
Setelah tanaman berumur tiga bulan, akar
tanaman dipotong dan dicampurkan kembali
PENDAHULUAN
Budi daya padi umumnya menggunakan
pupuk N, P, dan K yang harganya relatif
mahal untuk meningkatkan produksi padi.
Pupuk P yang biasa digunakan ialah pupuk
SP36. Pupuk SP36 akan menyediakan P yang
dapat diserap oleh tanaman. Selain itu, pupuk
P ini juga dapat dijerap oleh tanah menjadi
bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman,
khususnya pada lahan yang masam. P terjerap
di dalam tanah dapat diatasi menggunakan
pupuk hayati cendawan mikoriza arbuskula
(CMA) yang dilaporkan dapat membantu dalam penyerapan P.
Cendawan mikoriza arbuskula yang tergolong ke dalam filum Glomeromycota
(Schüβler et al. 2001) dapat bersimbiosis dengan akar tumbuhan membentuk mikoriza
arbuskula. Simbiosis ini memiliki banyak
manfaat, di antaranya menyediakan hara bagi
tanaman, meningkatkan ketahanan tanaman
terhadap kekeringan, dan meningkatkan
resistensi tanaman terhadap patogen akar
(Sieverding 1991). Cendawan mikoriza
arbuskula dapat meningkatkan serapan hara
tanaman karena hifanya mampu memperluas
daerah penyerapan hara, khususnya P
(Sieverding 1991; Smith & Read 1997).
Pada tanaman padi, P berperan dalam
pertumbuhan, peningkatan anakan aktif,
pembungaan, dan pematangan. Fosfor dalam
tanah merupakan hara yang tidak mobil,
sebagian besar berada sebagai P terjerap dan
hanya sedikit dalam bentuk P tersedia bagi
tanaman (Adiningsih 1989). Fosfor diserap
oleh hifa CMA dalam bentuk ortofosfat dan
ditranslokasikan ke dalam hifa sebagai polifosfat. Cendawan mikoriza arbuskula membantu dalam penyerapan hara, khususnya P,
yang tidak tersedia bagi tanaman.
Oleh karena itu, penelitian peranan CMA
dan pemberian P pada tanaman padi gogo dan
sawah perlu dilakukan dengan harapan mendapatkan informasi tentang pengurangan kebergantungan terhadap pemakaian pupuk P.
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan ialah inokulum
G. etunicatum yang berbentuk campuran
antara medium tanam (zeolit), akar, dan spora
G. etunicatum. Bahan ini berasal dari hasil
penelitian terdahulu dan diperbanyak untuk
penelitian ini menggunakan inang sorgum
dalam biakan pot.
1
Varietas padi gogo yang digunakan ialah
Batutegi, sedangkan padi sawah ialah
Gilirang. Tanah yang digunakan ialah tanah
Latosol dari daerah Baranangsiang Bogor
yang berdasarkan hasil analisis Balai
Penelitian Tanah (Balittan) Bogor memiliki
pH 6.4 (agak masam) dengan kandungan C
sebesar 1.05% (rendah), N sebesar 0.09%
(sangat rendah), P2O5 HCl 25% sebesar 78
ppm (sangat tinggi), P2O5 Olsen sebesar 20
ppm (tinggi). Tanah dikeringanginkan serta
dicampur hingga homogen kemudian disterilkan dengan autoklaf pada suhu 121 ºC selama
satu jam.
Rancangan Penelitian
Penelitian ini disusun menggunakan
Rancangan Acak Lengkap dengan 3 faktor.
Faktor pertama ialah jenis padi yang terdiri
atas dua taraf, yaitu padi gogo dan padi
sawah. Faktor kedua ialah jenis inokulum,
yaitu tanpa inokulasi G. etunicatum (G0) dan
dengan inokulasi G. etunicatum (G1). Faktor
ketiga ialah pemberian dosis P dalam Johnson
(Lampiran 1), yaitu P 0% (P0), P 50% (P1),
dan P 100% (P2). Kombinasi perlakuan berjumlah 12 dan masing-masing diulang tiga
kali.
Setiap kombinasi perlakuan disiapkan dalam sebuah ember plastik. Sebanyak sembilan
kecambah padi berumur tujuh hari ditanam,
tiga kecambah dipilih untuk diamati hingga
panen sedangkan enam kecambah lain untuk
pengamatan kolonisasi G. etunicatum.
Perbanyakan Inokulum G. etunicatum
Perbanyakan inokulum dilakukan menggunakan metode biakan pot dengan tanaman
inang sorgum. Benih sorgum disterilkan dengan merendam dalam alkohol 70% selama
satu menit, kemudian dibilas dengan akuades,
direndam kembali dalam larutan hipoklorit
1% selama lima menit dan dibilas dengan
akuades sebanyak tiga kali. Benih sorgum dikecambahkan dengan menggunakan medium
tanam zeolit hingga tinggi kecambah berukuran 5-7 cm dan kemudian kecambah
tersebut ditanam dalam wadah plastik berisi
media yang disusun secara berlapis dari atas
ke bawah, yaitu zeolit steril, 10% inokulum
G. etunicatum, dan zeolit steril. Tanaman dipelihara di rumah kaca, disiram setiap hari
hingga mencapai kapasitas lapang, dipupuk
satu minggu sekali dengan larutan hara
Johnson dengan konsentrasi setengah P.
Setelah tanaman berumur tiga bulan, akar
tanaman dipotong dan dicampurkan kembali
2
dengan medium tanam untuk digunakan
sebagai inokulum G. etunicatum.
Perkecambahan Benih Padi
Permukaan benih padi disterilkan dengan
merendam dalam alkohol 70% selama satu
menit, kemudian dibilas dengan akuades, direndam kembali dalam larutan hipoklorit 1%
selama lima menit dan dibilas dengan akuades
sebanyak tiga kali. Benih padi tersebut dikecambahkan dalam wadah plastik yang dilapisi kain kasa lembap. Setiap hari diamati
untuk menjaga agar kondisi tetap lembap
hingga kecambah berumur tujuh hari.
Medium Tanam
dan Inokulasi G. etunicatum
Tanah steril sebanyak 6 kg disiapkan di
dalam ember plastik. Tanah untuk medium tanam padi gogo diberi air sesuai kapasitas lapang sedangkan tanah untuk padi sawah dilumpurkan menggunakan air sebanyak 4.5 l.
Selanjutnya tanah tersebut dibiarkan selama
satu minggu.
Medium tanam disusun secara berlapis
mulai dari lapisan paling bawah hingga ke
atas secara berurutan ialah tanah steril setinggi
12 cm, inokulum (untuk perlakuan inokulasi
G. etunicatum) atau zeolit steril (untuk perlakuan tanpa inokulasi G. etunicatum) sebanyak 600 g, dan tanah steril setinggi 2 cm
(Gambar 1). Kemudian kecambah padi ditanam.
tanah
inokulum / zeolit steril
tanah
Gambar 1 Lapisan medium tanam.
Pemeliharaan Tanaman
Tanaman dipelihara di rumah kaca.
Pemupukan menggunakan larutan hara
Johnson dimulai pada umur satu minggu
setelah penanaman sesuai dengan kombinasi
perlakuan P yang dilakukan setiap minggu
selama fase vegetatif. Penyiraman pada padi
gogo dilakukan setiap hari hingga mencapai
kapasitas lapang sedangkan padi sawah diusahakan supaya digenangi ± 5 cm (Slamet
1985). Penggenangan dihentikan saat tanaman
padi berumur dua minggu setelah fase pengisian buah.
Pengamatan
Pengamatan dilakukan dalam dua tahap.
Tahap pertama, yaitu pengamatan awal
kolonisasi pada akar tanaman padi yang berumur 4, 7, 14, 21, 28, dan 35 hari setelah
inokulasi (HSI). Sedangkan tahap kedua, yaitu
pengamatan padi pada saat panen, yaitu umur
130 hari setelah tanam (HST) yang meliputi
persentase kolonisasi dan peubah pertumbuhan. Peubah pertumbuhan yang diamati ialah
tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah malai,
bobot biji isi, bobot kering tajuk dan akar.
Pengamatan kolonisasi G. etunicatum dilakukan dengan cara mengamati akar. Akar yang
diamati ialah akar yang muda yang dekat
dengan ujung akar. Setiap perlakuan diamati
10 potong akar yang berukuran 1 cm. Akar
diwarnai menggunakan metode Koske &
Gemma (1989). Akar direndam dalam KOH
10%, dipanaskan dalam penangas air pada
suhu 90 ºC selama 10 menit, lalu dibilas
dengan air. Akar direndam dalam HCl 1%
selama semalam. Akar diwarnai menggunakan
larutan asam gliserol yang mengandung biru
tripan 0.05%, ke