MAKALAH MIKORIZA

I.  PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

               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 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. 

B. Rumusan Masalah

                 Permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini sebagai berikut.

1)      Apa definisi dari mikoriza ?

2)      Bagaimana prinsip kerja mikoriza ?

3)      Bagaimana tipe-tipe dari mikoriza ?

4)      Bagaimana manfaat mikoriza dan hubungan timbal baliknya dengan

tanaman ?

C.   Tujuan

                 Tujuan penulisan makalah ini sebagai berikut.

1)      Untuk mengetahui definisi dari mikoriza

2)      Untuk mengetahui prinsip kerja mikoriza

3)      Untuk mengetahui tipe-tipe dari mikoriza

4)      Untuk mengetahui manfaat mikoriza dan hubungan timbal baliknya dengan tanaman

II.   PEMBAHASAN

A.  Definisi Mikoriza

          Istilah mikoriza yang berarti : “Jamur Akar” pertama kali dikenalkan oleh Frank, botaniwan jerman pada tahun 1855, untuk menyebutkan sebagai suatu struktur yang terbentuk sebagai hasil assosiasi jamur tanah tertentu dengan akar tumbuhan tinggi. Jamur akar ini diketemukan Frank pada pepohonan hutan seperti pinus.    

          Mikoriza adalah suatu bentuk hubungan simbiosis mutualisme antara cendawan/jamur (mykes) dan perakaran (rhiza) tanaman. Mikoriza mempunyai kemampuan untuk berasosiasi dengan hampir 90% jenis tanaman pertanian, perkebunan, kehutanan dan pakan ternak. Mikoriza merupakan suatu bentuk simbiosis mutualistik antara jenis jamur tertentu dengan perakaran tanaman (Brundrett 1996).

          Mikoriza memerlukan akar tumbuhan untuk melengkapi daur hidupnya. Sebaliknya, beberapa tumbuhan bahkan ada yang tergantung pertumbuhannya dengan mikoriza. Beberapa jenis tumbuhan tidak tumbuh atau terhambat pertumbuhannya tanpa kehadiran mikoriza di akarnya. Sebagai misalnya, semaian pinus biasanya gagal tumbuh setelah pemindahan apabila tidak terbentuk jaringan mikoriza di sekitar akarnya.

          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 simbiosis mutualisme dengan akar tanaman, sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, serta

membantu menekan perkembangan beberapa patogen tanah.

B.   Prinsip Kerja Mikoriza

        Jamur yang menginfeksi sistem perakaran tanaman inang, akan memproduksi jalinan hifa secara intensif di luar sel akar, di dalam sel akar atau di luar dan di dalam sel akar sekaligus. Hifa jamur memperpanjang daya jelajah akar dalam mencari unsur hara tanah dan air. Luas rizosfir tanaman bermikoriza 100 kali lebih besar dari tanaman tanpa mikoriza. Akar tanaman yang bermikoriza akan mampu meningkatkan kapasitas dalam penyerapan unsur hara (fosfor, nitrogen) dan air.

        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.

C.   Tipe-Tipe Dari Mikoriza

          Berdasarkan struktur dan cara cendawan menginfeksi akar, umumya mikoriza dibedakan dalam tiga kelompok, yaitu: endomikoriza (pada jenis tanaman pertanian), ektomikoriza (pada jenis tanaman kehutanan), dan ektendomikoriza (Harley and Smith, 1983).

          Ektomikoriza adalah hifa jamur yang menyelubungi masing-masing cabang akar di bagian luar akar sehingga membentuk mantel akar. Ektomikoriza mempunyai sifat antara lain akar yang kena infeksi membesar, bercabang, rambut-rambut akar tidak ada, hifa menjorok ke luar dan berfungsi sebagi alat yang efektif dalam menyerap unsur hara dan air, hifa tidak masuk ke dalam sel tetapi hanya berkembang diantara dinding-dinding sel jaringan korteks membentuk struktur seperrti pada jaringan.
          Ektendomikoriza merupakan bentuk antara (intermediet) kedua mikoriza yang lain. Ciri-cirinya antara lain adanya selubung akar yang tipis berupa jaringan, hifa dapat menginfeksi dinding sel korteks dan juga sel-sel korteknya. Penyebarannya terbatas dalam tanah-tanah hutan sehingga pengetahuan tentang mikoriza tipe ini sangat terbatas.

          Endomikoriza mempunyai sifat-sifat antar lain akar yang kena infeksi tidak membesar, lapisan hifa pada permukaan akar tipis, hifa masuk ke dalam individu sel jaringan korteks, adanya bentukan khusus yang berbentuk oval yang disebut vasiculae (vesikel) dan sistem percabangan hifa yang dichotomous disebut arbuscules (arbuskul) (Brundrett, 2004).

          Jamur endomikoriza masuk ke dalam sel korteks dari akar serabut (feeder roots). Jamur ini tidak membentuk selubung yang padat, namun membentukmiselium yang tersusun longgar pada permukaan akar. jamur juga membentuk vesikula dan arbuskular yang besar di dalam sel korteks, sehingga sering disebut dengan VAM (Vesicular-Arbuscular Miccorhizal), sebagai contoh jenis Globus dan Acaulospora (Thorn 1997).

       Vesikel merupakan suatu struktur berbentuk lonjong atau bulat, mengandung cairan lemak, yang berfungsi sebagai organ penyimpanan makanan atau berkembang menjadi klamidospora, yang berfungsi sebagai organ reproduksi dan struktur tahan. Vesikel selain dibentuk secara interseluler ada juga yang secar intraseluler. Pembentukan vesikel diawali dengan adanya perkembang sitoplasma hifa yang menjadi lebih padat, multinukleat dan mengandung partikel lipid dan glikogen. Sitoplasma menjadi semakin padat melalui proses kondensasi, dan organel semakin sulit untuk dibedakan sejalan dengan akumulasi lipid selama maturasi (proses pendewasaan).

          Vesikel biasanya dibentuk lebih banyak di luar jaringan korteks pada daerah infeksi yang sudah tua, dan terbentuk setelah pembentukan arbuskul. Arbuskul adalah struktur hifa yang bercabang-cabang seperti pohon-pohon kecil yang mirip haustorium (membentuk pola dikotom), berfungsi sebagai tempat pertukaran nutrisi antara tanaman inang dengan jamur. Struktur ini mulai terbentuk 2-3 hari setelah infeksi, diawali dengan penetrasi cabang hifa lateral yang dibentuk oleh hifa ekstraseluler dan intraseluler ke dalam dinding sel inang.

D.   Manfaat mikoriza dan hubungan timbal baliknya dengan tanaman

1.      Mikoriza sebagai biokontrol tanaman terhadap kekeringan.

            Setiadi (2003), menyebutkan bahwa mikoriza juga sangat berperan dalam meningkatkan toleransi tanaman terhadap kondisi lahan kritis, yang berupa kekeringan dan banyak terdapatnya logam-logam berat. Mencermati kondisi demikian maka dapat disepakati jika terdapat komentar mengenai potensi mikoriza yang cukup menjanjikan dalam bidang agribisnis. Tanaman yang bermikoriza lebih tahan terhadap kekeringan dari pada yang tidak bermikoriza. Rusaknya jaringan korteks akibat kekeringan dan matinya akar tidak akan permanen pengaruhnya pada akar yang bermikoriza. Setelah periode kekurangan air (water stress), akar yang bermikoriza akan cepat kembali normal. Hal ini disebabkan karena hifa cendawan mampu menyerap air yang ada pada pori-pori tanah saat akar tanaman tidak mampu lagi menyerap air. Penyebaran hifa yang sangat luas di dalam tanah menyebabkan jumlah air yang diambil meningkat.

            Jaringan hifa ekternal dari mikoriza akan memperluas bidang serapan air dan hara. Disamping itu ukuran hifa yang lebih halus dari bulu-bulu akar memungkinkan hifa bisa menyusup ke pori-pori tanah yang paling kecil (mikro) sehingga hifa bisa menyerap air pada kondisi kadar air tanah yang sangat rendah. Serapan air yang lebih besar oleh tanaman bermikoriza, juga membawa unsur hara yang mudah larut dan terbawa oleh aliran masa seperti N, K dan S. sehingga serapan unsur tersebut juga makin meningkat.

2. Lebih Tahan terhadap Serangan Patogen Akar

                        Mikoriza dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman melalui perlindungan tanaman dari patogen akar dan unsur toksik. Imas et al (1993) menyatakan bahwa struktur mikoriza dapat berfungsi sebagai pelindung biologi bagi terjadinya patogen akar. Terbungkusnya permukaan akar oleh mikoriza menyebabkan akar terhindar dari serangan hama dan penyakit. Infeksi patogen akar terhambat. Tambahan lagi mikoriza menggunakan semua kelebihan karbohidrat, sehingga tercipta lingkungan yang tidak cocok bagi patogen. Dilain pihak, cendawan mikoriza ada yang dapat melepaskan antibiotik yang dapat mematikan patogen. Mekanisme perlindungan dapat diterangkan sebagai berikut:

·         Adanya selaput hifa (mantel) dapat berfungsi sebagai barier masuknya patogen.

·         Mikoriza menggunakan hampir semua kelebihan karbohidrat dan eksudat lainnya, sehingga tercipta lingkungan yang tidak cocok untuk patogen.

·         Cendawan mikoriza dapat mengeluarkan antibiotik yang dapat mematikan patogen.

·         Akar tanaman yang sudah diinfeksi cendawan mikoriza, tidak dapat diinfeksi oleh cendawan patogen yang menunjukkan adanya kompetisi.

                        Mikoriza juga dapat melindungi tanaman dari ekses unsur tertentu yang bersifat racun seperti logam berat. Mekanisme perlindungan terhadap logam berat dan unsur beracun yang diberikan mikoriza dapat melalui efek filtrasi, menonaktifkan secara kimiawi atau penimbunan unsur tersebut dalam hifa cendawan.

3.  Produksi Hormon dan zat Pengatur Tumbuh

                        Telah banyak penelitian yang menunjukkan bahwa cendawan mikoriza dapat menghasilkan hormon seperti, sitokinin dan giberalin. Zat pengatur tumbuh seperti vitamin juga pernah dilaporkan sebagai hasil metabolisme cendawan mikoriza. Cendawan mikoriza bisa membentuk hormon seperti auxin, citokinin, dan giberalin, yang berfungsi sebagai perangsang pertumbuhan tanaman.

4.   Perbaikan Struktur Tanah

                        Sekresi senyawa-senyawa polisakarida, asam organik  dan lendir oleh jaringan hifa eksternal yang mampu mengikat butir-butir primer menjadi agregat mikro. “Organic binding agent” ini sangat penting artinya dalam stabilisasi agregat mikro. Kemudian agregat mikro melalui proses “mechanical binding action” oleh hifa eksternal akan membentuk agregat makro yang mantap.Cendawan VAM menghasilkan senyawa glikoprotein glomalin yang sangat berkorelasi dengan peningkatan kemantapan agregat.

Seperti yang disampaikan oleh Yusnaini (1998), bahwa VAM dapat membantu meningkatkan produksi kedelai pada tanah ultisol di Lampung. Bahkan pada penelitian lebih lanjut dilaporkan bahwa penggunaan VAM ini dapat meningkatkan produksi jagung yang mengalami kekeringan sesaat pada fase vegetatif dan generatif (Yusnaini et al., 1999).

                        Faktor-faktor yang terlibat dalam pembentukan struktur adalah organisme, seperti benang-benang jamur yang dapat mengikat satu partikel tanah dan partikel lainnya Selain akibat dari perpanjangan dari hifa-hifa eksternal pada jamur mikoriza, sekresi dari senyawa-senyawa polysakarida, asam organik dan lendir yang di produksi juga oleh hifa-hifa eksternal, akan mampu mengikat butir-butir primer/agregat mikro tanah menjadi butir sekunder/agregat makro. Agen organik ini sangat penting dalm menstabilkan agregat mikro dan melalui kekuatan perekat dan pengikatan oleh asam-asam dan hifa tadi akan membentuk agregat makro yang mantap.

5.   Meningkatkan Serapan Hara P

                        Mikoriza juga diketahui berinteraksi sinergis dengan bakteri pelarut fosfat atau bakteri pengikat N. Inokulasi bakteri pelarut fosfat (PSB) dan mikoriza dapat meningkatkan serapan P oleh tanaman tomat dan pada tanaman gandum.

6.   Manfaat Tambahan dari Mikoriza

                        Penggunaan inokulum yang tepat dapat menggantikan sebagian kebutuhan pupuk. Sebagai contoh mikoriza dapat menggantikan kira-kira 50% kebutuhan fosfor, 40% kebutuhan nitrogen, dan 25% kebutuhan kalium untuk tanaman lamtoro. Mikoriza berpegaruh juga dari segi fisik, yaitu dengan adanya hifa eksternal mikoriza banyak mengandung logam berat, dan daerah tambang memberikan harapan tersendiri untuk digunakan pada proyek rehabilitasi/reklamasi daerah bekas tambang. Bahkan ada mikoriza yang menginfeksi tanaman yang tumbuh di dalam air. Hasil penelitian sementara staf Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian IPB menunjukkan bahwa dari akar padi sawah juga dapat diinokulasi mikoriza tertentu. Bila ini benar, maka tidak mustahil mikoriza akan memegang peranan sangat penting dalam pengembangan pertanian di Indonesia. Mikoriza memanfaatkan sekresi akar tanaman atau zat-zat yang dikeluarkan akar tanaman karena mengandung gula sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan tanaman.

                        Namun demikian masih terdapat beberapa kendala yangperlu dihadapi dalam upaya pemanfaatan mikoriza ini, diantaranya seperti yang disampaikan oleh Simanungkalit (2003), bahwa upaya untuk memproduksi inokulan mikoriza dalam skala besar masih sulit. Twn (2003) juga menyampaikan bahwa dalam bidang kehutanan aplikasi pemanfaatan mikoriza masih belum mendapat perhatian utama, kecuali terbatas pada kegiatan-kegiatan penelitian. Di samping hal-hal tersebut penggunaan mikoriza ini masih mendapatkan kesulitan karena penggunaannya yang dalam jumlah relatif besar dan lamanya waktu untuk memproduksinya. Oleh karena itu masih diperlukan adanya penelitian-penelitian lebih lanjut dalam upaya untuk memaksimalkan potensi mikoriza ini.

III.   PENUTUP

A.   Kesimpulan

            Kesimpulan dari pembahasan makalah ini sebagai berikut.

1.      Istilah mikoriza yang berarti : “Jamur Akar” pertama kali dikenalkan oleh Frank, botaniwan jerman pada tahun 1855. Mikoriza adalah suatu bentuk hubungan simbiosis mutualisme antara cendawan/jamur (mykes) dan perakaran (rhiza) tanaman.

2.      Jamur yang menginfeksi sistem perakaran tanaman inang, akan memproduksi jalinan hifa secara intensif di luar sel akar, di dalam sel akar atau di luar dan di dalam sel akar sekaligus.

3.      Berdasarkan struktur dan cara cendawan menginfeksi akar, mikoriza dapat dikelompokkan ke dalam tiga tipe yaitu ektomikoriza, ektendomikoriza dan endomikoriza.

4.      Manfaat mikoriza antara lain meningkatan ketahanan terhadap kekeringan, mikoriza dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman melalui perlindungan tanaman dari patogen akar dan unsur toksik, meproduksi hormon dan zat pengatur tumbuh, perbaikan struktur tanah, meningkatkan serapan hara P, penggunaan inokulum yang tepat dapat menggantikan sebagian kebutuhan

pupuk.

B.   Saran

          Sebagai saran dari penyusun makalah yaitu perlu peningkatan fungsional mikoriza terhadap aplikasi kehidupan secara khusus di bidang pertanian dan budidaya tanaman, agar peran mikoriza dapat mengatasi permasalahan yang berhubungan dengan bidang tersebut. Oleh karena itu masih diperlukan adanya penelitian-penelitian lebih lanjut dalam upaya untuk memaksimalkan potensi mikoriza ini.

           

DAFTAR PUSTAKA

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.

Harley, J. L. and M. S. Smith. 1983. Mycorrhizal Symbiosis. Academic Press, Inc.             New York. 483p.

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

Setiadi, Y. 2003. Arbuscular mycorrhizal inokulum production. Program dan         Abstrak Seminar dan Pameran: Teknologi Produksi dan Pemanfaatan            Inokulan Endo-Ektomikoriza untuk Pertanian, Perkebunan, dan             Kehutanan. 16 September 2003. Bandung. pp 10.

 Simanungkalit, R. D. M. 2003. Teknologi jamur Mikoriza Arbuskuler: Produksi     inokulan dan pengawasan mutunya. Program dan Abstrak Seminar dan            Pameran: Teknologi Produksi dan Pemanfaatan Inokulan Endo-            Ektomikoriza untuk Pertanian, Perkebunan, dan Kehutanan. 16 September             2003. pp 11.

Twn, C. 2003. Pemanfaatan mikoriza dan prospeknya. Program dan Abstrak         Seminar dan Pameran: Teknologi Produksi dan Pemanfaatan Inokulan Endo-Ektomikoriza untuk Pertanian, Perkebunan, dan Kehutanan.16             September 2003. pp 15.

Yusnaini, S. 1998. Pengaruh Inokulasi Ganda Rhizobium dan Mikoriza Vesikular Arbuskular terhadap Nodulasi dan Produksi Kedelai pada Tanah Ultisol      Lampung. Jurnal Tanah Tropika. No. 7:103-108.