Peran Fungi Mikoriza Arbuskula Dan Pupuk Rock Fosfat Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Kedelai (Glycine max (L.) Merill)

  TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman

  Kedudukan tanaman kedelai menurut van Steenis dkk (2003), tanaman kedelai diklasifikasikan ke dalam Kingdom Plantae dengan divisi Spermatophyta.Kedelai merupakan tanaman berbiji terbuka yaitu dengan subdivisi Angiospermae. Tanaman kedelai termasuk ke dalam kelas Dicotyledonae, berordo Polypetales dengan famili Papilionaceae (Leguminosae). Nama spesies dari tanaman ini adalah Glycinemax (L.) Merrill dengan genus Glycine.

  Akar kedelai mulai muncul dari belahan kulit biji yang muncul di sekitar mesofil. Calon akar tersebut kemudian tumbuh dengan cepat ke dalam tanah, sedangkan kotiledon yang terdiri dari dua keping akan terangkat ke permukaan tanah akibat pertumbuhan yang cepat dari hipokotil. Sistem perakaran kedelai terdiri dari dua macam, yaitu akar tunggang dan akar sekunder (serabut) yang tumbuh dari akar tunggang.Selain itu kedelai juga seringkali membentuk akar adventif yang tumbuh dari bagian bawah hipokotil. Pada umumnya, akar adventif terjadi karena cekaman tertentu, misalnya kadar air tanah yang terlalu tinggi (Irwan, 2006).

  Kedelai adalah tanaman setahun yang tumbuh tegak (70-150 cm), menyemak, berbulu halus (pubescens), dengan sistem perakaran luas. Tipe pertumbuhan batang dapat dibedakan menjadi terbatas (determinate), tidak terbatas (indeterminate), dan setengah terbatas (semi-indeterminate). Tipe terbatas memiliki ciri khas berbunga serentak dan mengakhiri pertumbuhan meninggi. Tanaman pendek sampai sedang, ujung batang hampir sama besar dengan batang bagian tengah, daun teratas sama besar dengan daun batang tengah. Tipe tidak terbatas memiliki ciri berbunga secara bertahap dari bawah ke atas dan tumbuhan terus tumbuh. Tanaman berpostur sedang sampai tinggi, ujung batang lebih kecil dari bagian tengah. Tipe setengah terbatas memiliki karakteristik antara kedua tipe lainnya (Hidayat, 1985).

  Terdapat empat tipe daun yang berbeda, yaitu kotiledon atau daun biji, daun primer sederhana, daun bertiga, dan profila.Daun primer sederhana berupa daun tunggal (unifoliat) terletak berseberangan pada buku pertama di atas kotiledon.Daun-daun berikutnya yang terbentuk pada batang utama dan pada cabang ialah daun bertiga (trifoliolat), namun adakalanya terbentuk daun berempat

  

atau daun berlima.Daun profila ialah daun yang terletak pada pangkal tiap cabang

(Islami dan Utomo, 1995).

  Saat berbunga tergantung pada kultivar dan dapat beragam dari 80 hari hingga mencapai 150 hari setelah tanam.Bunga berwarna putih, ungu pucat, atau ungu, dapat menyerbuk sendiri (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).

  Selain itu, di lapangan juga sering didapati polong yang tidak sempurna.Banyaknya polong dan biji/polong terbentuk ditentukan oleh faktor pembungaan dan lingkungan yang mendukung pada saat pengisian polong. Gangguan selama masa pembungaan akan mengurangi pembentukan polong. jumlah polong, jumlah biji, bobot 100 biji dan kepadatan populasi besar pengaruhnya dalam menentukan hasil kedelai persatuan luas (Soemaatmadja, 1993).

  Syarat Tumbuh Iklim

  Pertumbuhan kedelai optimum tercapai pada suhu 20 – 25º C. Suhu 12 – 20º C adalah suhu yang sesuai bagi sebagian besar proses pertumbuhan tanaman, tetapi dapat menunda proses perkecambahan benih dan pemunculan kecambah,serta pembungaan dan pertumbuhan biji. Pada suhu yang lebih tinggidari 30º C, fotorespirasi cenderung mengurangi hasil fotosíntesis(Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).

  Kedelai dapat dibudidayakan mulai dari daerah khatulistiwa sampai letak lintang 55 LU dan 55 LS pada ketinggian 0-2000 m dpl.Iklim kering lebih disukai tanaman kedelai dibanding iklim sangat lembab.Curah hujan optimum antara 100-200 mm bulan.Varietas kedelai berbiji besar cocok ditanam dilahan dengan ketinggian 300-400 m dpl (Soemaatmadja, 1993).

  Tanah

  Kedelai adalah tanaman semusim yang tumbuh tegak (tinggi 70-150 cm), menyemak, berbulu halus, dengan sistem perakaran luas.Tanaman ini umumnya dapat beradaptasi dengan berbagai jenis tanah, menyukai tanah yang bertekstur ringan hingga sedang, dan berdrainase baik (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).

  Tanaman Kedelai mempunyai daya adaptasi yang luas terhadap berbagai jenis tanah.Berdasarkan kesesuaian jenis tanah untuk pertanian, maka tanaman kedelai cocok di tanam pada jenis tanah aluvial, regosol, grumosol, latosol dan andosol (Rukmana dan Yuniarsih, 1996).

  Kedelai lebih menghendaki jenis tanah lempung berpasir, liat berpasir, atau lempung liat berpasir. Kemasaman (pH) tanah optimal adalah sekitar 6,5-7,0.

  Apabila pH tanah lebih besar 7,0 maka daun akan berwarna kuning akibat kekurangan suatu unsur hara (N, S, Fe, Mn) dan sering kali timbul bercak pada polong. Kedelai memberikan hasil terbaik jika ditanam di tanah bertekstur ringan dan berdrainase baik (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).

  Unsur Hara Fosfor (P)

  Fosfor merupakan unsur yang diperlukan dalam jumlah besar (hara makro).Jumlah fosfor dalam tanaman lebih kecil dibandingkan dengan nitrogen dan kalium.Tetapi, fosfor dianggap sebagai kunci kehidupan. Tanaman menyerap

• fosfor dalam bentuk ion ortofosfat primer (H

  2 PO 4 ) dan ion ortofosfat sekunder =

  (HPO

  4 ). Umumnya P sukar tercuci oleh air hujan ataupun air pengairan

• = -

  sedangkan anion lain seperti NO Cl dan SO mudah tercuci oleh air. Hal ini

  3,

  4

  diduga disebabkan karena P bereakasi dengan ion lain dan membentuk senyawa yang tingkat kelarutannya berkurang, sehingga menjadi senyawa yang tidak mudah tercuci. Bahkan mungkin sebagian menjadi ion yang tidak tersedia untuk tanaman atau terfiksasi oleh senyawa lain ( Rosmarkam dan Yuwono, 2002).

  Di dalam tubuh tanaman fosfor memberikan peranan yang penting dalam beberapa kegiatan (1) pembelahan sel dan pembentukan lemak dan albumin.(2) pembentukan bunga, buah dan biji, (3) kematangan tanaman melawan efek nitrogen, (4) merangsang perkembangan akar, (5) meningkatkan kualitas hasil tanaman dan (6) ketahanan terhadap hama dan penyakit (Damanik dkk, 2011).

  Pada tanah-tanah tropika yang umumnya mengalami intensitas pelapukan tinggi, bentuk-bentuk P terfiksasi di atas dapat terselubung (occluded) oleh oksida-oksida Fe dan atau rendah.Hal ini kemudian menyebabkan pada tanah- tanah tua ketersediaan P menjadi sangat rendah, meskipun kadangkala total kandungan P-nya cukup tinggi (Hanafiah, 2005).

  Fungi Mikoriza Arbuskula (FMA)

  Ada dua macam mikoriza yaitu ektomikoriza dan endomikoriza.Pada endomikoriza (mikoriza internal), hifanya masuk ke dalam sel-sel korteks, tetapi tidak dapat melewati pita kaspari.Di samping itu, meskipun masuk ke dalam sel, cendawan ini tidak merusak membran plasma atau membran vakuola sel tanaman inang.Di dalam sel, endomikoriza membentuk arbuskula yang berisi butiran- butiran fosfor, yang kemudian arbuskula tersebut menghilang setelah fosfor diserap oleh tanaman.Manfaat utama dari asosiasi dengan mikoriza adalah meningkatnya serapan fosfor. Oleh karena itu, pemupukan fosfor sebaiknya dibarengi dengan inokulasi tanah dengan mikoriza agar serapannya lebih efisien.

  Lagi pula, penyerapan fosfor oleh cendawan mikoriza jauh lebih efektif dibandingkan oleh rambut-rambut akar (Zulkarnain, 2009).

  Penggunaan FMA (Fungi Mikoriza Arbuskula) pada tanaman pertanian sudah mulai berkembang.Tanaman yang diinokulasi dengan FMA tersebut dapat menggunakan dengan baik sumber fosfor tanah sehingga dengan demikian dapat menghemat pemakaian pupuk P (mengurangi dosis dan interval pemakaian).Demikian juga trisimbiosa antara leguminosa, rizobia dan endomikoriza yang disertai pemberian fosfat alam dapat meningkatkan produksi tanaman legum (Hanafiah, 2009).

  Menurut penelitian Rahmadhani (2007) ketersediaan P untuk tanaman kedelai meningkat seiring dengan pemberian FMA, hal ini menunjukkan aktifitas misellium pada FMA menghasilkan enzim fostase yang diperlukan dalam menguraikan P, berjalan dengan aktif kisaran ketersediaan P ditunjukkan berdasarkan kemampuan masing-masing FMA dalam menguraikan P tak tersedia menjadi tersedia.

  Asosiasi fungi dan akar tanaman dapat dirangkum sebagai berikut: a. Mikoriza dihendaki oleh vaskular tanaman b.

  Sumbangan utama fungi terletak pada penyerapan fosfat dari tanah-tanah yang mengandung fosfat rendah c.

  Perlindungan akar menghadapi serangan patogen mungkin secara umum menguntungkan. Kolonisasi akar oleh mikoriza telah mengurangi kerusakan akar dari patogen fusarium.

  d.

Fungi mikoriza melindungi akar-akar tanaman dari kekeringan, perubahan pH, patogen, hara rendah, perubahan temperatur (Yulipriyanto, 2010)

  Jamurmikorizadapat mempengaruhiketersediaan hara N untuk meningkatkan fiksasi N oleh mikroba. Asosiasi memperbaiki infeksi jamur FMA, misalnya dikenal untuk meningkatkan tingkat nodulasidan fiksasiNdilegumdantanamandenganasosiasiactinorhizal, sehingga berpotensi meningkatkan pasokan N ke tanah.FMA juga dapat mengangkut N dari kacang- kacangan, melalui tanah, ke tanaman lainmelalui jaringanhifa. Misalnya padakacang-kacangan transfer N antara satu tanaman dengan tanaman lain, telah terbuktiterjadi melaluimikoriza arbuskulajaringanhifadantelah diusulkantetapi tidak diuji bahwa ruteini adalah yang terpenting di N terbatas (Bardgett, 2008).

  Proses infeksi masuknya jamur pada penetrasi akar dan pengembangan infeksi dan menyebar ke bagian lain dari akar. Pembentukan appressorium (struktur bengkak terbentuk pada ujung tabung kuman spora dalam kontak dengan akar) sering terjadi sebagai awal terhadap infeksi.Hifa kemudian menembus sel epidermis atau melewati antara sel-sel dan menembus sel-sel korteks luar (Wood, 1995).

  Menurut penelitian Zuhry dan Puspita (2008) menyatakan bahwa pemberian dosis FMApada dosis 40 g/tanaman, semakin meningkat dapat meningkatkan jumlah polong. Hal ini diduga dengan adanya FMA yang membantu tanaman dalam menyerap unsur hara terutama fosfor.Fosfor berguna untuk membentuk polong, dan mempercepat matangnya polong.FMA tidak hanya bisa mempercepat munculnya bunga dan umur panen tanaman kedelai melalui penyerapan unsur P, namun juga dapat memperbanyak jumlah polong.

  Ketersediaan hara yang rendah akan mengoptimalkan kerja mikoriza dengan memperluas daerah penyerapan sekaligus juga dapat menembus daerah penipisan nutrient (zone of nutrientdepletion). Populasi spora FMA yang tinggi juga diduga disebabkan kondisi lingkungan yang lebih sesuai, optimal, dan kompatibel dalam mendukung pertumbuhan dan perkembangan spora FMA serta kemungkinan tidak adanya jamur antagonis yang menghambat sporulasi FMA dibandingkan kondisi yang ada di desa tersebut (Puspitasari dkk, 2012).

  Menurut penelitian Rosliani dkk (2009) ada interaksi yang nyata antara inokulasi mikoriza dengan dosis P dan antara pupuk kandang domba dengan dosis P terhadap serapan P buah.Hal ini berarti bahwa perbandingan di antara dosis fosfat alam bergantung pada inokulasi mikoriza.Tanpa mikoriza pemberian P pada dosis tinggi (200 kg P O /ha) merupakan yang terbaik diikuti oleh dosis 100 kg

  2

  2 O 5 /ha.Pada mikoriza, serapan P tertinggi adalah pada dosis 100 kg P

  2 O 5 /ha untuk tanaman timun.

  Interaksi genotipe dan inokulanberpengaruh nyata pada semua peubah yangdiamati, kecuali pada jumlah biji.Hal inimenunjukkan tanaman kedelai merespon positifinokulan FMA dan Rhizobium.Rhizobiumbertugas memfiksasi Ndari atmosfir sedangkanhifa FMA memfasilitasinya dengan peningkatanserapan ion khususnya P (Bertham, 2009).

  Pada penelitian Hanum (2004) mengenai pemanfaatan fungi mikoriza arbuskula (FMA) untuk peningkatan pertumbuhan dan produksi kedelai pada lahan kering ultisol memperlihatkan peningkatan serapan fosfor lebih tinggi pada kedelai yang diasosiasikan dengan mikoriza dibandingkan dengan tanpa mikoriza.Hasil penelitian menunjukkan bahwa bobot kering tajuk, serapan P, serapan dan efisiensi air lebih tinggi pada tanaman bermikoriza dibandingkan dengan kedelai tanpa mikoriza.

  Rock Fosfat Batuan fosfat merupakan bahan utama semua pembuatan pupuk P.

  Sebagian besar batuan tersebut merupakan batuan endapan dan tersebar di daerah- daerah marine (kelautan), walaupun demikian tambang P bisa ditemukan selain dekat lautan juga bisa ditemukan di pegunungan. Hal ini bisa terjadi kalau daerah tersebut sejarahnya merupakan dasar lautan yang terangkat oleh proses geologi.

  Sebagian besar batuan fosfat mengandung < 15% P, sehingga harus dimurnikan lagi sehingga kadarnya lebih tinggi dan dapat digunakan sebagai pupuk P (Winarso, 2005).

  Batuan fosfat merupakan sumber utama pupuk fosfat dan mutu ketersediaannya bagi tanaman hampir menyamai super fosfat.Kemampuan batuan fosfat memasok anasir P tersedia, tergantung pada pH tanah dan watak hakiki batuan itu (Mas’ud, 1992).

  Batuan fosfat alam maupun pupuk hayati majemuk berpengaruh sangat nyata terhadap peningkatan tinggi tanaman, jumlah daun, bobot segar tanaman dan bobot kering tanaman selada. Pemberian batuan fosfat alam sapai takaran 75 kg P

  2 O 5 perhektar masih mampu meningkatkan bobot segar dan bobot kering

  tanaman secara linier. Peningkatan bobot segar dan bobot kering tanaman ini disebabkanoleh peningkatan ketersediaan dan serapan hara P oleh tanaman (Maryanto dan Abubakar, 2010).

  Meningkatnya serapan P tanaman baik pada pemberian fosfat alam maupun bakteri pelarut fosfat dan pupuk kandang disebabkan karena membaiknya keadaan sifat kimia tanah seperti meningkatnya P tersedia di dalam tanah (Noor, 2005).

  Perlakuan pupuk posfat memberikan pengaruh yang nyata terhadap bobot basah akar dan bobot kering akar tanaman kedelai.Secara umum, fungsi dari P (fosfor) dalam tanaman adalah dapat mempercepat pertumbuhan akar, dapat mempercepat serta memperkuat pertumbuhan tanaman muda menjadi tanaman dewasa pada umumnya, dapat mempercepat pembungaan dan pemasakan buah dan biji dan dapat meningkatkan produksi biji-bijian (Silalahi, 2005).

  Menurut penelitian Rahmadhani (2007) pemberian pupuk dalam dosis tinggi juga dapat meningkatkan bobot keseluruhan tanaman kedelai. Hasil dosis menunjukkan interaksi antara Glomus manihotis dan dosis pupuk 100% memperoleh hasil tertinggi yaitu sebesar 8,1 g, kemudian diikuti interaksi antara

  Glomus manihotis dan pupuk 25%, 0% serta interaksi antara Glomus manihotis dan dosis pupuk 0%.

  Fosfat alam dengan dosis 30, 60, 90 kg/ha berturut-turut untuk tanaman kedelai dapat meningkatkan P tersedia tanah 247%, 356% dan 592% dibandingkan tanpa fosfat alam (Noor, 2005).

  Unsur hara fosfat (P) merupakan unsur hara esensial tanaman. Tidak ada unsur lain yang dapat menggantikan fungsinya di dalam tanaman, sehingga tanaman harus mendapatkan atau mengandung P secara cukup untuk pertumbuhannya secara normal. Dibanding N, maka P tersedia dalam tanah relatif lebih cepat menjadi tidak tersedia akibat segera terikat oleh kation tanah (terutama Al dan Fe pada kondisi masam atau dengan Ca dan Mg pada kondisi netral) yang kemudian mengalami prespitasi atau pengendapan (Hanafiah, 2005).

  

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Percobaan

  Penelitian ini dilaksanakan di lahan masyarakat Jl. Setiabudi Simpang Selayang, Medan Tuntungan dengan ketinggian tempat ± 25 m dpl, mulai bulan Mei-Juli 2013.

  Bahan dan Alat

  Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih kedelai varietas grobogan (sumber benih: BALITKABI, Malang),

  benih jagung varietas P12, pupuk

hyponex merah, FMA dalam bentuk mikofer, pasir, inokulan segar FMA, pupuk

dasar yaitu urea dan KCl, pupuk rock fosfat.

  Alat yang digunakan adalah, jangka sorong, mikroskop, spektrofotometer, leaf area meter, oven, handsprayer, cangkul, gembor, meteran, timbangan, kalkulator, pacak sampel, tali plastik.

  Metode Penelitian

  Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok(RAK) Faktorial dengan dua faktor perlakuan dan 3 ulangan yaitu: Faktor I : Perlakuan Inokulan FMA (Fungi Mikoriza Arbuskula)

  M M : Tanpa Pemberian

  1 M

  : 20 g/tanaman

  2 Faktor II :Perlakuan Rock Fosfat

  : 40 g/tanaman P0:Tanpa pemberian P1:50 kg/ha (20 g/plot) P2:100 kg/ha (40 g/plot) P

  3 : 150 kg/ha (60 g/plot) Sehingga diperoleh 12 kombinasi perlakuan sebagai berikut: M P M P M P M P

  1

  2

  3 M

  1 P M

  1 P

  1 M

  1 P

  

2 M

  1 P

  3 M

  2 P M

  2 P

  1 M

  2 P

  

2 M

  2 P

  3 Jumlah ulangan : 3 ulangan

  Jumlah tanaman/plot : 50 tanaman Jumlah tanaman/sampel : 5 tanaman Jumlah sampel seluruhnya : 180 tanaman Jumlah tanaman seluruhnya : 1800 tanaman Luas Plot : 200 cm x 200 cm Jarak tanam : 40 cm x 20 cm

  Data yang diperoleh dari hasil penelitian dianalisis dengan menggunakan sidik ragam berdasarkan model linier:

Yij k = µ + ρi + αj + βk + (αβ)jk +Ɛijk

  Dimana : Yijk : Respon yang diperoleh pada pemberian FMA ke-j dan pupuk rock fosfat ke-k pada ulangan ke-i µ : Nilai Tengah Umum

  : Pengaruh ulangan ke-i ρi αj : Pengaruh pemberian FMA pada taraf ke-j ( αβ)jk : Pengaruh interaksi pemberian FMA dan pemberian pupuk rock fosfat Ɛijk : Faktor galat dari perlakuan

  Data dianalisis dengan Analisis Varian pada setiap peubah amatan dan jika terdapat perlakuan yang nyata maka dilanjutkan dengan Uji Jarak Duncan (Duncan’s M ultiple Range Test) taraf α = 5 %