MIKORIZA DAN MANFAATNYA PADA TANAMAN

MIKORIZA DAN MANFAATNYA PADA TANAMAN

Balai Penelitian Tanaman Serealia

ABSTRAK

Tanah sebagai tempat tumbuh tanaman perlu dijaga kelestariannya. Oleh karena di dalam tanah, terutama daerah rhizosfer tanaman banyak jasad mikro yang berguna bagi tanaman. Salah satunya adalah cendawan mikoriza. Cendawan ini dikenal dengan tiga tipe yaitu Ektomikoriza, Endomikoriza, dan Ekstendomikoriza. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa cendawan ini dapat berkolonisasi dan berkembang secara mutualistik dengan akar tanaman. Infeksi mikoriza dengan akar tanaman dapat memperluas bidang serapan akar, sehingga dapat menyerap hara seperti P, Ca, N, Cu, Mn, K, dan Mg, dengan hifa eksternal yang tumbuh dan berkembang melalui bulu akar. Cendawan ini dapat pula menghasilkan material yang mendorong agregasi tanah sehingga dapat meningkatkan aerasi, penyerapan air dan stabilitas tanah. Cendawan mikoriza dapat pula berperan dalam pengendalian penyakit tanaman. Hal ini disebabkan karena cendawan ini memanfaatkan karbohidrat lebih banyak dari akar, sebelum dikeluarkan dalam bentuk eksudat akar, menghasilkan antibiotik, dan memacu perkembangan mikroba saprofitik di sekitar perakaran, sehingga patogen tidak berkembang. Sebagai contoh adalah tanaman jeruk yang terinfeksi minoriza akan menghambat pembentukan dan pelepasan zoosporangio dan zoosporangium Phytopthora parasitica. Pada tanaman jagung dan Chrysanthenum yang terinfeksi minoriza dapat menekan cendawan P. cinnamoni.    

Kata kunci: Ektomikoriza, Endomikoriza, Ekstendomikoriza, hifa, kolonisasi

PENDAHULUAN

            Tanah sebagai tempat tumbuh tanaman, merupakan sub sistem yang cukup kompleks. Salah satunya adalah komponen biotik yaitu jasad makro dan mikro, yang secara bersama dengan komponen abiotik membentuk tempat tumbuh bagi kelangsungan hidup tanaman diatasnya secara berimbang.

Untuk menjamin kestabilan ini, maka pengelolaan sumber daya alam harus dilakukan secara seimbang, tanpa harus terjadi perubahan-perubahan besar atau mendadak. Itulah sebabnya perlunya menjaga keberadaan serta fungsi komponen sistem dan individu   dalam komponen tersebut.

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah diketahui banyak jasad atau mikroorganisme yang berguna bagi tanaman, bahkan ada yang dapat membantu tanaman dalam hal penyerapan unsur hara dan menjaga kondisi tanah dengan menghasilkan sekresi ekstraselular, vitamin, dan zat tumbuh.

Sebagai contoh mikoriza dan bintil akar merupakan bentuk hubungan yang menguntungkan bagi masing-masing pembentuknya. Menurut Budi et al. (1998) ada tiga bentuk/tipe mikoriza yaitu pertama Ektomikoriza, jenis mikoriza ini ditemui pada tumbuhan Angiospermae dan Gimnospermae. Miselia cendawan ini berkembang dipermukaan rambut akar dengan membentuk selaput miselium dan tidak masuk menembus sel-sel akar. Kedua Endomikoriza,  jenis mikoriza ini dijumpai hampir pada semua jenis tanaman. Cendawan pembentuknya tumbuh di antara sel-sel korteks akar dan membentuk arbuskulus didalam sel. Ketiga Ekstendomikoriza, jenis mikoriza ini hanya terbentuk pada beberapa famili tanaman dan cendawan pembentuknya berkembang diantara, di dalam dan di sekeliling akar tanaman inang. 

            Istilah cendawan Mikoriza Vesikula-Arbuskula (MVA) pertama kali dilaporkan oleh Peyronel, (1923) dalam Trappe dan Schenk, (1982). Hal ini disebabkan karena dicirikan oleh adanya vesikel dan arbuskel pada akar tanaman yang terinfeksi dan terkolonisasi. Cendawan ini menginfeksi tanaman melalui spora, tumbuh dan berkembang dalam jaringan korteks, dimana morfologi cendawan ini terdiri dari arbuskel, vesikel, miselium internal dan eksternal.

            Cendawan mikoriza meprupakan cendawan obligat, dimana kelangsungan hidupnya berasosiasi akar tanaman dengan sporanya. Spora berkecambah dengan membentuk apressoria sebagai alat infeksi, dimana infeksinya biasa terjadi pada zone elongation. Proses ini dipengaruhi oleh anatomi akar dan umur tanaman  yang terinfeksi. Hifa yang terbentuk pada akar yaitu interseluler dan intraseluler dan terbatas pada lapisan korteks, dan tidak sampai pada stele. Hifa yang berkembang diluar jaringan akar, maka berperan terhadap penyerapan unsur hara tertentu dan air.    

            Mosse, (1981) melaporkan bahwa cendawan mikoriza mempunyai sifat dapat berkolonisasi dan berkembang secara simbiose mutualistik dengan akar tanaman, sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, serta membantu menekan perkembangan beberapa patogen tanah.

Proses infeksi mikoriza

            Terjadinya infeksi mikoriza pada akar tanaman melalui beberapa tahap, yakni :

1.    Pra infeksi. Spora dari mikoriza benrkecambah membentuk appressoria.

2.    Infeksi. Dengan alat apressoria melakukan penetrasi pada akar tanaman.

3.    Pasca infeksi. Setelah penetrasi pada akar, maka hifa tumbuh secara interselluler, arbuskula terbentuk didalam sel saat setelah penetrasi. Arbuskula percabangannya lebih kuat dari hifa setelah penetrasi pada dinding sel. Arbuskula hidup hanya 4-15 hari, kemudian mengalami degenerasi dan pemendekan pada sel inang. Pada saat pembentukan arbuskula, beberapa cendawan mikoriza membentuk vesikel pada bagian interselluler, dimana vesikel merupakan pembengkakan pada bagian apikal atau interkalar dan hifa.

4.    Perluasan infeksi cendawan mikoriza dalam akar terdapat tiga fase:

a.    Fase awal dimana saat infeksi primer.

b.    Fase exponential, dimana penyebaran, dan pertumbuhannya dalam akar lebih cepat .

c.    Fase setelah dimana pertumbuhan akar dan mikoriza sama.

5.    Setelah terjadi infeksi primer dan fase awal, pertumbuhan hifa keluar dari akar dan di dalam rhizosfer tanah. Pada bagian ini struktur cendawan disebut hifa eksternal yang berfungsi dalam penyerapan larutan nutrisi dalam tanah, dan sebagai alat transportasi nutrisi ke akar, hifaeksternal tidak bersepta dan membentuk percabangan dikotom.

Manfaat Mikoriza

            Lambert dan Cole, (1980) mengemukakan bahwa pada tanaman Lathyrus sylvestris, Lotus americanus, Coromilla varia, yang terinfeksi mikoriza umur dua tahun, pertumbuhannya 6-15 kali lebih besar dari pada pertumbuhan tanaman tanpa mikoriza. Selanjutnya De La Cruz et al., (1992); Linderman, (1996) menyebutkan bahwa sebagian besar pertumbuhan tanaman yang diinokulasi dengan cendawan mikoriza menunjukkan hubungan yang positif yaitu meningkatkan pertumbuhan tanaman inangnya.

            Hal ini dapat terjadi karena infeksi cendawan mikoriza dapat meningkatkan penyerapan unsur hara oleh miselium eksternal dengan memperluas permukaan penyerapan akar atau melalui hasil senyawa kimia yang menyebabkan lepasnya ikatan hara dalam tanah. Tisdall, (1991) melaporkan bahwa miselium ekstra radikal didalam tanah sekitar akar menghasilkan material yang mendorong agregasi tanah sehingga dapat meningkatkan aerasi, penyerapan air dan stabilitas anah.

            Infeksi mikoriza pada akar, memungkinkan mineral dapat dialirkan langsung dari satu tanaman ke tanaman lain, atau dari bahan organik mati ke akar tanaman. Juga membentuk lingkungan mikrorisosfer yang dapat merubah komposisi dan aktivitas mikroba. Hal ini terjadi karena perubahan fisiologi akar dan produksi sekresi oleh mikoriza.

            Menurut Aldeman dan Morton, (1986) infeksi mikoriza dapat meningkatkan  pertumbuhan tanaman dan kemampuannya memanfaatkan nutrisi yang ada dalam tanah, terutama unsur P, Ca, N, Cu, Mn, K, dan Mg. Kolonisasi mikoriza pada akar tanaman dapat memperluas bidang serapan akar dengan adanya hifa eksternal yang tumbuh dan berkembang melalui bulu akar (Mosse, 1981).  Tanaman appel yang terinfeksi mikoriza dapat meningkatkan kandungan P pada tanaman dari 0,04% menjadi 0,19% (Gededda, et al., 1984 dalam Jawal et al., 2005). Lanjut Matsubara et al., (1998) melaporkan bahwa tanaman yang terinfeksi mikoriza, maka tinggi, bobot kering, konsentrasi P pada bagian atas maupun akar tanaman mempunyai nilai yang tinggi dibandingkan dengan tanpa mikoriza.

Tanaman Acacia mangium mampu menghemat penggunaan P 180 kr/ha/tahun (Setiadi, 2000). Aplikasi P alam pada tanaman yang terinfeksi mikoriza dapat meningkatkan pertumbuhan, pembentukan bintil akar, dan aktivitas bintil akar tanaman. Mikoriza dapat pula meningkatkan kandungan khlorofil, penyerapan air dan zat perangsang tumbuh dengan diproduksinya substansi  zat perangsang tumbuh, sehingga tanaman dapat  lebih toleran terhadap shok, terutama yang dipindahkan dilapangan.           

            Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa mikoriza mempunyai peranan dalam hal pengendalian  penyakit tanaman. Linderman, (1988) menduga bahwa mekanisme perlindungan mikoriza terhadap patogen berlangsung sbb. : 1) cendawan mikoriza memanfaatkan karbohidrat lebih banyak dari akar, sebelum dikeluarkan dalam bentuk eksudat akar, sehingga patogen tidak dapat berkembang, 2) terbentuknya substansi yang bersifat antibiotik yang disekresikan untuk menghambat perkembangan patogen, 3) memacu perkembangan mikroba saprofitik disekitar perakaran.

            Pada tanaman yang terinfeksi mikoriza mempunyai sifat ketahanan yang lebih dibandingkan dengan tanpa infeksi mikoriza. Mosse, (1981) melaporkan bahwa cendawan mikoriza dapat membantu peningkatan ketahanan tanaman terhadap patogen tanah (soil borne). Infeksi mikoriza pada akar tanaman akan merangsang terbentuknya senyawa isoflavonoid pada akar tanaman kedelai, membentuk endomikoriza, sehingga meningkatkan ketahanan tanaman dari serangan cendawan patogen dan nematoda. Selanjutnya Setiadi, (2000) mengemukakan bahwa assosiasi mikoriza berpengaruh terhadap perkembangan dan reproduksi nematoda Meloidogyne sp. Patogen yang menyerang akar tanaman seperti Phytopthora, Phytium. Rhizoctonia, dan Fusarium perkembangannya tertekan dengan adanya cendawan mikoriza yang telah bersimbiotik dengan tanaman.

Tanaman jeruk yang terinfeksi cendawan mikoriza akan menghambat pembentukan dan pelepasan zoospo-rangia dari zoosporangium Phytopthora parasitica (Davis dan Menge, (1980). Juga pada tanaman jagung dan Chrysanthenum yang terinfeksi mikoriza berpengaruh terhadap P. cinnamoni (Harley dan Smith, 1983).

 Ketahanan tanaman terhadap patogen akibat infeksi mikoriza karena menghasilkan antibiotik, seperti fenol, quinone, dan berbagai phytoaleksin. Tanaman yang terinfeksi mikoriza menghasilkan bahan atsiri yang bersifat fungistatik jauh lebih banyak dibanding tanpa infeksi. Pada tanaman jagung yang terinfeksi mikoriza mengandung asam amino 3-10 kali lebih banyak dari pada tanpa infeksi mikoriza. Bila patogen lebih dahulu menyerang tanaman sebelum infeksi cendawan mikoriza, maka mikoriza tidak akan berkembang pada perakaran tanaman.

PENUTUP

            Keberadaan cendawan dalam tanah ada yang bermanfaat, juga tidak bermanfaat, bahkan menjadi masalah pada tanaman. Dalam lingkungan tumbuh tanaman (Rhizosfer) terdapat komponen biotik dan abiotik. Komponen biotik seperti cendawan, bakteri, dan nematoda, ada yang dapat dimanfaatkan untuk pengendalian tanaman, juga untuk membantu penyerapan unsur hara dan air, dalam tanah. Salah satunya adalah cendawan mikoriza, yang diketahui dapat berassosiasi dengan akar tanaman, sehingga dapat membantu dalam hal penyerapan unsur hara dan air.

 Mikoriza yang menginfeksi tanaman, maka akan membentuk hifa eksternal sehingga memperluas permukaan akar dan menghasilkan senyawa kimia yang menyebabkan lepasnya ikatan hara dalam tanah. Selain itu cendawan mikoriza dapat pula berfungsi sebagai pelindung dari serangan penyakit tertentu seperti patogen Phytopthora, Phytium, Rhizoctonia, dan Fusarium. Perlindungan mikoriza terhadap patogen terjadi karena memanfaatkan karbohidrat lebih banyak dari akar, sebelum dikeluarkan dalam bentuk eksudat akar, menghasilkan antibiotik, dan memacu perkembangan mikroba saprofitik disekitar perakaran.

DAFTAR PUSTAKA

Aldeman, J. M., and J. B. Morton. 1986. Infectivity of vesicular-arbuscular mychorrizal fungi influence host soil diluent combination on MPN estimates and percentage colonization. Soil Biolchen. 8(1) : 77-83.

Budi, S. W., J.P. Caussanel, A. Trouvelot and A.Gianiazzi. 1998. The biotechnology of mychorrizas In  N.S. Subba and Y.R. Dommergues (Eds.) Microbial interaction in aricultural and foresty science Publishers, Inc., USA. Vol. (1) : 149 – 162.

Davis,  R.M. and J.A. Menge. 1980. Influence of Glomus fasciculatus and soil phosphorus on Phytopthora root rot of citrus. Phytopathologi, 70:447-452.

De la Cruz, R.E., Lavilla and Zarate, J.T. 1992. Aplication of mycorrhiza in bare rooting and direct-seeding Technologies for reforestation. In Proceeding of Tsukuba-Workshop Bio-REFOR.

Harley, J.L., and S.E. Smith. 1983. Mychorrizal Symbiose. Acad. Press. Inc.

Jawal, M., Jumjumidang, Liferdi, Herizal, dan T. Purnama. 2005. Tehnik produksi massal cendawan mikoriza arbuskular (MVA) yang infektif dan efektif sebagai pupuk biologi bibit manggis. Jurnal Stigma XII (4):516-519.

Lambert, D.H., and Cole, H.J. 1980. Effects of mycorrhizae on establishment and performance of forage species in mine soil. Agro. J. 72:527-260.

Liderman, R.G. 1988. Mychorrizal interaction with the rhizosphere microflora. The mychorrizosphere effect. Phytopathology. 78(3):366-371.  

___________. 1996. Role of VAM fungi in biocontrol. In mycorrhizae and plant health. F.L. Pleger and R.G. Linderman (eds.), APS Press, the American phytopathologycal society, St. Paul. Minessota.

Matsubara, Y., T. Karikomi, M.Ikuta, H. Hori, S. Ishikawa, and T. Harada. 1996. Effect of abuscular mycorrhiza fungus inoculation on growth of apple seedling. J. Japan, Soc. Hort. Sci. 65(2):297-302.

Mosse, B. 1981. Vesicular-arbuscular mycorrhizal research for tropical Agriculture. Res. Bull. 82p.

Setiadi, Y. 2000. Pemanfaatan Mikro-organisme Dalam Kehutanan. Pusat Antar Universitas Bioteknologi, IPB

Tisdall, J.M. 1991. Fungal hyphae and structural stability of soil. Aust. J. Soil. Res. 29:729-743.

Trappe, J.M. and N.C. Schenck. 1982. Taxonomy of fungi forming endomycorrhizal. In N.C. Schenck (eds.) Phytopat. Soc. St. Paul. Minnesota. Pp1-9.