## Pengaruh cendawan mikoriza arbuskula (CMA) terhadap karakteristik agronomi tanaman tebu sistem tanam bagal satu
The influence of arbuscular mycorrhizal fungi(AMF) on agronomic characteristics of single bud planting sugarcane
BASUKI*)
Pusat Penelitian Sukosari PTPN XI. Jln. Wonorejo-Jatiroto Km.9 Lumajang, Jawa Timur
Diterima tanggal 15 Mei 2013/disetujui tanggal 3 September 2013

## Abstract
Single bud planting system  is a propagation system to generate  high  quality  seedling  derived  from  sugarcane cuttings  in  the  form  of  single  bud.  A  glasshouse  experiment was conducted to study the effect of  arbuscular mycorrhizal fungi  (AMF)  application  on  agronomic  parameters  in sugarcane seedlings propagated through single bud planting system. AMF inoculum used was Glomus sp. and Gigaspora sp. with 4-6 spores per g, given as much as 5 g per pot, while growth media was a mixed of soil with organic mater (1:1). The seedling was planted in plastic pot of 5x5x9 cm 3 (lxwlxh) in  size.  The  treatment  assessed  was  with  and  without  AMF. Each  of  the  treatment  replicated  10  times  potrai  and  each potrai  contain  63  holes.  The  observation  was  carried  out after  four  weeks  incubation  and  the  parameters  observed were seedling height, wide of leaf, biomass of root, nutrient content of tissue, and AMF infection. The data was analyzed with  analyses  of  variance.  The  result  showed  that  AMF inoculation could enhance seedling height 48,41%,  and leaf wide  22,2%  compared  to  control.  Seedling  colonized  with AMF  produced  of  root  fresh  weight  two  times  higher compared  to  these  uninoculated  seeds.  The  high  of  water content  of  root  of  seedling  colonized  with  AMF  showed  the higher  ability  of  the  seedling  to  absorb  water  (48%) compared  to  those  uncolonized  seedling.  The  colonized seedling hopefully could survived in dry condition.
[ Keywords:  Single  bud  planting,  drought  stress,  segment differentiation ]

## Abstrak
Single bud planting merupakan salah satu sistem untuk mendapatkan  bibit  tebu  berkualitas  dari  batang  tebu  bentuk stek satu mata. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh aplikasi  cendawan  mikoriza  arbuskula  (CMA)  terhadap parameter  agronomi  bibit  tebu  yang  diperbanyak  melalui sistem single  bud  planting (SBP).  Penelitian  dilakukan  di rumah  kaca  menggunakan  bahan  tanam  berupa  bibit  bagal satu  (SBP)  yang  telah  berumur  tujuh  hari.  Inokulum  CMA yang  digunakan  adalah Glomus sp.  dan Gigaspora sp. dengan populasi 4-6 spora/g sebanyak 5 g per pot, sedangkan media  tanam  berupa  tanah  dan  bahan  organik  dengan perbandingan 1:1. Tanaman ditanam di potrai berukuran p x l x  t  =  5  x  5  x  9  cm 3 .  Perlakuan  yang  diuji  adalah  inokulasi dengan  dan  tanpa  CMA.  Setiap  perlakuan  diulang  sebanyak 10  ulangan  potrai  dan  tiap  potrai  terdiri  dari  63  lubang, sehingga  total  tanaman  tiap  perlakuan  adalah  630  tanaman. Pengamatan  dilakukan  setelah  inkubasi  empat  minggu  dan
parameter  yang  diamati  adalah  tinggi  tanaman,  lebar  daun, kondisi  dan  bobot  basah  dan  bobot  kering  akar,  kandungan hara  N,  P,  dan  K  jaringan  tanaman,  dan  infeksi  CMA.  Data diolah  menggunakan  analisis  sidik  ragam (Anova) dan  diuji beda  nyata  dengan  uji  T  dengan  taraf  nyata  5%.  Hasil penelitian  menunjukkan,  bahwa  penggunaan  cendawan mikoriza  arbuskula  (CMA)  mampu  meningkatkan  tinggi tanaman  sebesar  48,41  %,  dan  lebar  daun  22,2  % dibandingkan  dengan kontrol.  Tanaman tebu yang dikolonisasi CMA  memiliki bobot  basah akar dua kali lebih tinggi  dibandingkan  dengan  yang  tidak  dikolonisasi  CMA. Lebih  tingginya  bobot  basah  akar  bibit  tebu  bermikoriza menunjukkan lebih banyaknya tanaman menyimpan air yaitu sebesar  48%,  dibandingkan  dengan  tanpa  CMA  sehingga diharapkan tanaman dapat bertahan pada kondisi kering.
[Kata  Kunci:  Stek  satu  mata , cekaman  kekeringan , diferensiasi ruas]

## Pendahuluan
Dalam  usaha  budidaya  tebu,  penyediaan  bibit dengan  menggunakan  sistem  konvensional  seringkali terkendala oleh rendahnya produksi bibit dari  penang- kar, di samping kesehatan dan kemurnian bibit kurang terjamin.  Hal  ini  dikarenakan  masa  tanam  yang  lama (6-8  bulan)  dan  jumlah  produksi  yang  kurang  optimal (1:7).  Mulai  tahun  2010  diperkenalkan  sistem  tanam tebu  dengan  sistem Single  Bud  Planting (SBP)  yakni sistem  perbanyakan  bibit  tebu  dari  batang  tebu  dalam bentuk  stek  satu  mata,  dengan  panjang  stek  5  cm  dan posisi mata terletak di tengah-tengah dari panjang stek. Keuntungan  dari  sistem  ini  antara  lain,  seleksi  bibit semakin baik, proses pembibitan lebih singkat (2 - 2,5 bulan),  dan  pengurangan  areal  pembibitan  sehingga menghemat  tempat,  serta  pertumbuhan  anakan serempak.  Di  samping  itu,  penanaman  bibit  asal  SBP tidak  mengenal  musim  kategori  bibit  terutama  kebun bibit  induk  (KBI)  dan  kebun  bibit  datar  (KBD),  umur dan ukuran bibit yang akan ditanam seragam sehingga dapat  ditanam  serempak,  taksasi  produksi  semakin nyata  dan  tidak  bias  karena  mutu  bibit  yang  terjamin. Dengan sistem perbanyakan ini akan terjadi akselerasi peningkatan  produktivitas  persatuan  luas  lahan (Wicaksono, 2012; Rini, 2012).
Nama  mikoriza  pertama  kali  dikemukakan  oleh ilmuwan  Jerman  Frank  pada  tanggal  17  April  1885.
*) Penulis korespondensi: basuki.mon@gmail.com
Pengaruh cendawan mikoriza arbuskula (CMA) terhadap karakteristik ……… (Basuki)
Tanggal  ini  kemudian  disepakati  oleh  para  pakar sebagai  titik  awal  sejarah  mikoriza.  Mikoriza  adalah suatu  struktur  yang  khas  yang  mencerminkan  adanya interaksi fungsional yang saling menguntungkan antara suatu  autobion/tumbuhan  tertentu  dengan  satu  atau lebih  galur  mikobion  dalam  ruang  dan  waktu  (West Virginia  University,  2013).  Struktur  yang  terbentuk dari  asosiasi  ini  tersusun  secara  beraturan  dan memperlihatkan  spektrum  yang  sangat  luas,  baik dalam  hal  tanaman  inang,  jenis  cendawan  maupun penyebarannya.  Mikoriza  tersebar  dari  artictundra sampai ke daerah tropis dan dari daerah bergurun pasir sampai  ke  hutan  hujan  yang  melibatkan  80%  jenis tumbuhan  yang  ada  (Kabirun,  2004).  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. Semaian  pinus  biasanya  gagal  tumbuh  setelah pemindahan  apabila  tidak  terbentuk  jaringan  mikoriza di sekitar akarnya (Estrada, 2013).
Lahan  pertanian,  terutama  pertanian  tebu  mulai tergusur  ke  arah  lereng  pegunungan,  dan  lahan-lahan marginal.  Lahan  marginal  tersebut  selain  terkendala tanahnya yang kurang subur, sistem pengairannya juga sulit. Perbaikan lahan dengan pemupukan secara kimia selain tidak efektif juga tidak bertahan lama, sehingga timbul  suatu  pemikiran  perbaikan  tanah  dengan menggunakan mikroba, mengingat mikroba merupakan  agen  pembenah  tanah  yang  efisien.  Tetapi aplikasi  mikroba  di  lahan  secara  langsung  baik  secara disemprot maupun ditabur bersama pupuk membutuhkan tenaga yang profesianal dan biaya yang mahal.
Salah  satu  alternatif  untuk  mengatasi  per- masalahan  tersebut,  adalah  pemberian  mikoriza  pada tanaman  tebu  pada  saat  pembibitan  sebelum  ditanam ke  lahan  dengan  sistem single  bud  planting (SBP). Aplikasi  mikoriza  pada  perbanyakan  tanaman  tebu SBP  diharapkan  dapat  meningkatkan  efisiensi  ino- kulasi.  Selain  itu  diharapkan  bibit  bermikoriza  dapat berproduksi  tinggi  pada  lahan  marginal  seperti  daerah kering dan miskin hara.

## Bahan dan Metode
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  rumah  kaca  Pusat Penelitian Sukosari PTPN XI, Lumajang, Jawa Timur. Bahan  yang  digunakan  antara  lain  bibit  bagal  satu SBP)  dari  bedengan  umur  tujuh  hari,  inokulum mikoriza genus Glomus sp. dan Gigaspora sp. dengan populasi  4-6  spora/g,  media  tanam  berupa  tanah  dan bahan organik dengan perbandingan 1:1, tempat tanam potrai  berukuran  p  x  l  x  t  =  5  x  5  x  9  cm 3 .  Perlakuan yang  diuji  yaitu  (A)  Media  tanam  dengan  mikoriza dosis 5 g dan (B) Media tanam tanpa  mikoriza. Setiap
perlakuan  diulang  sebanyak  10  ulangan  potrai  dengan tiap potrai terdapat 63 lubang, sehingga tiap perlakuan terdapat 630 tanaman.

## Pengamatan agronomi
Pengamatan  agronomi  meliputi  tinggi  tanaman dari  pangkal  batang  sampai  titik  daun  tertinggi,  lebar daun  tengah,  kondisi  dan  bobot  perakaran  baik brangkasan segar maupun brangkasan kering akar pada umur  empat  minggu  setelah  tanam  di  potrai.  Analisis kandungan  unsur  hara  N,  P  dan  K  pada  jaringan tanaman dilakukan dengan metode ekstrak H 2 SO 4 .

## Pengamatan mikroskopis infeksi CMA
Untuk mengetahui simbiosis CMA pada tanaman tebu  dilakukan  pewarnaan  akar.  Akar  dari  tiap perlakuan dicuci bersih dengan aquades dan direndam dalam  alkohol  selama  2  sampai  12  jam,  setelah  itu kembali  dicuci  bersih  dengan  aquades.  Selanjutnya akar  direndam  dalam  KOH  10%  dan  dipanaskan  di atas  bunsen  selama  5-10  menit  pada  suhu  100ºC, kemudian  dicuci  dengan  aquades.  Akar  selanjutnya diputihkan  dan  diasamkan  dengan  menggunakan  HCl 10%,  dan  direndam  dalam  larutan lactophenol  trypan blue dengan  konsentrasi  0,05  %  hingga  terendam. Selanjutnya akar dipanaskan di atas bunsen pada suhu 100ºC  selama  5  sampai  10  menit.  Potongan  akar diamati  menggunakan  mikroskop  dengan  perbesaran 100-250  kali.  Data  hasil  pengamatan  dianalisis menggunakan  analisis  sidik  ragam.  Apabila  terdapat perbedaan,  dilanjutkan  uji  komparasi  yaitu  uji T dengan taraf nyata 5%.

## Hasil dan Pembahasan

## Tinggi tanaman
Proses  pemanjangan  batang  pada  dasarnya merupakan  pertumbuhan  yang  didukung  dengan perkembangan beberapa  bagian tanaman yaitu perkembangan  tajuk  daun,  perkembangan  akar  dan pemanjangan  batang.  Fase  ini  terjadi  setelah  fase pertumbuhan  tunas  mulai  melambat  dan  terhenti.  Dua unsur  dominan  dalam  pemanjangan  batang  yaitu, diferensiasi ruas dan perpanjangan ruas-ruas tebu yang sangat  dipengaruhi  oleh  lingkungan  terutama  sinar matahari, kelembaban tanah, aerasi, hara N dan  faktor inheren tebu (Satuan Kerja Pengembangan Tebu Jatim, 2005).  Hasil  uji  sidik  ragam  (ANOVA)  menunjukkan bahwa penggunaan  mikoriza  pada media tanam single bud tebu  berpengaruh  nyata  terhadap  tinggi  tanaman dengan  nilai  probabilitas  P  =  0,024  (Tabel  1).  Bila diuji  komparasi  lanjut,  menunjukkan  penggunaan CMA menghasilkan pertumbuhan tinggi 48,41% lebih tinggi  dan  berbeda  nyata  dibandingkan  dengan  tanpa CMA (Gambar 1).

## Lebar daun
Pada Tabel 2 terlihat hasil pengamatan lebar daun tebu  umur  empat  minggu  setelah  aplikasi  CMA. Aplikasi  tersebut  mampu  meningkatkan  lebar  daun sebesar 22,2 % dibandingkan dengan tanpa CMA. Hal ini  didukung  dengan  uji  sidik  ragam  yang  me- nunjukkan  bahwa  penggunaan  CMA  mempunyai pengaruh  yang  sangat  nyata  terhadap  lebar  daun dengan nilai probabilitas P = 0,005. Dengan perlakuan menggunakan  CMA  lebar daun  rata-rata  yang dihasil- kan  adalah  1,2  cm  sedangkan  tanpa  CMA  lebar  daun rata-rata  0,9  cm.  Perbedaan  morfologi  daun  dapat dilihat pada Gambar 2.

## Sistem perakaran dan bobot akar tanaman tebu
Hasil  pengamatan  fisik  akar  pada  perlakuan  CMA menunjukkan bahwa jumlah akar yang dihasilkan lebih banyak  dibandingkan  dengan  perlakuan  tanpa  CMA.
Perbedaan  sistem  perakaran  pada  perlakuan  dengan CMA  berturut-turut  dari  akar  yang  paling  banyak hingga  yang  paling  sedikit,  yaitu  akar  tersier  yang berukuran kecil, akar sekunder, dan akar primer, dapat dilihat  pada  Gambar  3  dan  4.  Hasil  pengamatan menunjukkan bahwa bobot brangkasan akar segar pada pemberian CMA adalah 1,79 g dan tanpa CMA 0,85 g dengan  perbedaan  bobot  0,94  g  atau  dua  kali  bobot tanpa  CMA.  Hasil  ini  sejalan  dengan  yang disampaikan  Pellegrino  (2013)  bahwa  pemberian CMA  berpengaruh  nyata  (P  <0,01)  meningkatkan bobot kering  akar  tanaman dan  sistem perakaran pada tanaman  kacang  arab  sebesar  >  50%.  Setelah  dioven perbedaan  bobot  kering  akar  mencapai  0,70  g,  dari bobot  brangkasan  kering  1,03  g  dengan  CMA sedangkan tanpa  CMA adalah 0,33 g. Dari data bobot basah dan kering akar dapat dilihat kandungan air yang terdapat  di  dalam  akar  yaitu  dengan  CMA  0,76  g sedangkan tanpa CMA adalah 0,52 g (Tabel 3).
Tabel 1. Pengaruh infeksi cendawan mikoriza arbuskula terhadap tinggi tanaman. Table 1. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi infection on plant height.
Perlakuan Treatments Tinggi tanaman ( Plant height ) (cm) U 1 U 2 U 3 U 4 Rerata ( Average ) A. Dengan CMA/ With AMF 40 45 46 56 46,75a B. Tanpa CMA/ Without AMF 25 25 40 36 31,50b
Gambar 1. Perbandingan agronomi tinggi tanaman tebu tanpa CMA (kiri), dan dengan CMA (kanan)
Figure 1. Comparison of plant height without AM fungi
(left), and with AM F (right).
Gambar 2. Lebar daun tanpa CMA (kiri) dan dengan CMA (kanan).
Figure  2.  Comparison  of  plant  leaf  wide  of  without  AMF (left) and with AM F (right.
Pengaruh cendawan mikoriza arbuskula (CMA) terhadap karakteristik ……… (Basuki)
Kandungan  air  pada  tanaman  tebu  yang dikolonisasi  CMA  sekitar  48  %  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  yang  tanpa  CMA.  Infeksi  CMA mempengaruhi ketersediaan air bagi tanaman, mengingat  akar  tanaman  dibantu  dalam  menyerap  air lewat  akar  semu  berupa  hifa  dari  CMA.  Infeksi  CMA pada akar tebu setelah melalui proses pengecatan dapat dilihat pada Gambar 5. Diharapkan dengan tersimpannya  air  dalam  jaringan  tanaman,  maka tanaman  mampu  meningkatkan  ketahanan  terhadap kondisi  kering.  Perbedaan  fisik  tanaman  yang mengindikasikan perbedaan brangkasan antara
tanaman  yang  diberi  CMA  dan  tanpa  CMA  disajikan pada Gambar 6.

## Kandungan unsur hara di dalam jaringan tanaman
Hasil  analisis  hara  dalam  jaringan  tanaman, menunjukkan  perbedaan  yang  nyata  antara  yang diinokulasi  CMA  dan  tanpa  CMA  (Tabel  4). Pellegrino  (2013),  mengemukakan  bahwa  CMA mempunyai  potensi  dalam  meningkatkan  kandungan unsur  hara  dalam  jaringan  tanaman,  sehingga  mampu meningkatkan biofortifikasi pada hasil tanaman.
Tabel 2. Pengaruh infeksi cendawan mikoriza arbuskula terhadap lebar daun. Table 2. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on width of leaves.
Perlakuan Treatments Lebar daun ( Wide of leaf ) (cm) U 1 U 2 U 3 U 4 Rerata ( Average ) B. Dengan CMA/ With AMF 1,1 1,2 1,1 1,3 1,2a B. Tanpa CMA/ Without AMF 1,0 0,9 0,9 0,8 0,9b
Keterangan/ Note : Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata. ( Number in the same column followed by similar letter (s) are not significantly different).
Tabel 3. Pengaruh infeksi cendawan mikoriza arbuskular terhadap bobot akar. Table 3. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi infection on root weight.
Perlakuan Treatments Bobot basah Fresh weight (g) Bobot kering Dry weight (g) Kadar air ( Water contents ) Bobot Weight (g) Kontrol Control (%) Dengan CMA With AMF 1,79 1,03 0,76 148 Tanpa CMA Without AMF 0,85 0,33 0,51 100
Tabel  4.  Pengaruh  infeksi  cendawan  mikoriza  arbuskula  terhadap  kandungan  unsur  hara dalam jaringan tanaman.
Table 4.   Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on nutrient content in plant tissue.
Perlakuan Treatments Kandungan hara Nutrients content N (%) K (ppm) P (ppm) Dengan CMA With AMF 0,76 a 288 a 0,64a Tanpa CMA Without AMF 0,73b 284b 0,56b

## Kesimpulan
Penggunaan  cendawan  mikoriza  arbuskula  pada sistem  perbanyakan single  bud  planting pada tebu  berpengaruh  nyata  terhadap  peningkatan  per- tumbuhan  bibit  terutama  tinggi  tanaman,  lebar  daun, dan sistem perakaran tanaman.

## Daftar Pustaka
Estrada  B,  M  Beltrán-Hermoso,  J  Palenzuela,  K  Iwase,  JM Ruiz-Lozano,  José-Miguel  Barea  &  F  Oehl  (2013). Diversity  of  arbuscular  mycorrhizal fungi  in  the rhizosphere  of Asteriscus  maritimus (L.)  Less.,  a representative  plant  species  in  arid  and  saline  Medi- terranean ecosystems. J Arid Environm 97, 170-175 .
Kabirun  Siti  (2004). Peranan  Mikoriza  Arbuskula  Pada Pertanian  Berkelanjutan .  Pidato  Pengukuhan  Jabatan Guru  Besar  dalam  Ilmu  Mikrobiologi,  Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.
Pellegrino  E  &  S  Bedini  (2013).  Enhancing  ecosystem services in sustainable agriculture: Biofertilization and biofortification  of  chickpea  ( Cicer  arietinum L.)  by arbuscular mycorrhizal fungi. Soil Biol & Biochem 68, 429-439.
Rini  SF  (2012). Teknologi  Percepatan  Pembibitan  Tebu Dengan  Bud  Chip .  Di  unduh  dari:  http://ditjenbun. Deptan.go.id/bbp2tpsur/images/stories/perbenihan/ bud chip puslit.pdf. [13April 2013].
Satuan  Kerja  Pengembangan  Tebu  Jatim  (2005). Standard Karakteristik  Pertumbuhan  Tebu .  Surabaya,  Dinas Perkebunan Jawa Timur.
West  Virginia  University  (2013) INVAM  International
Culture Collection of (Vesicular) Arbuscular Mycorrhizal Fungi. Taken from: http://invam.caf.wvu. edu/the-fungi [July 2013].
Wicaksono  S  (2012). Single  Bud  Nursery  di  PTPN  XI  PG Semboro.  PTPN  XI .  Diunduh  dari:  http://ditjenbun. deptan.go.id/bbp2tpsur/images/stories/.../sandra%201. pdf. [ 14 Januari 2013]
Gambar  4.  Perbedaan  sistem  perakaran  tanaman  tebu tanpa (kiri), dan dengan CMA (kanan).
Figure 4.   Different of sugarcane plant rooting system without (left) and with AMF(right).
Gambar 5. Infeksi CMA pada akar tebu.
Figure 5.   Infection of AMFin the roots of sugar cane.
Gambar  6.  Tanaman  tebu  dalam  potrai  yang  diberi  (kiri) dan tanpa CMA (kanan) .
Figure 6.   Sugarcane plant on potrai inoculated with (left) and without AMF(right).
Gambar 3. Sistem perakaran tanaman tebu.
Figure 3.   Sugarcane plant rooting system.