ACARA IV

BINTIL AKAR

 

1.      Pendahuluan

A.    Latar Belakang

Dalam zona perakaran, akar berinteraksi dengan berbagai macam mikroba dan organisme tanah lainnya. Mikroba dan organisme dalam tanah dapat bersifat simbiosis mutualisme atau manjadi parasite bagi tanaman. Beberapa bakteri dan jamur berinteraksi dengan menginduksi perakaran tanaman. Bakteri dan jamur yang berasosiasi dengan tanaman perlu diketahui dan ditingkatkan populasinya agar dapat membantu tanaman dengan optimal. Apabila pertumbuhan tanaman optimal akibat simbiosis dengan mikroba tanah maka produktivitas tanaman juga akan meningkat. Mikroorgnaisme pada tanaman dapat menyebabkan tanaman membentuk bintil akar. Bintil akar banyak dijumla dalam tanaman legum atau kacang.

Pemanfaatan mikroorganisme seperti bakteri dan jamur dapat membantu tanaman khususnya buah dan sayur agar pertumbuhannya dapat optimal dan terhindar dari kekurangan hara. Pemanfaatan mikroorganisme tanah perlu diketahui faktor faktor dan jenisnya agar dapat menghasilkan biomassa yang banyak. Mikroorganisme membentuk bintil umumnya berada di tanaman legume, sehingga tanaman legume dapat dijadikan model percobaan untuk mengetahui interaksi mikroorganisme tanah khususnya bakteri pada perakaran tanaman. Tanaman legume merupakan tanaman yang mudah ditanam. Penggunaan tanaman legum dapat menunjukkan interaksi bakteri bintil pada perakaran tanaman. 

B.     Tujuan

Mengetahui produksi biomassa legume dan pemanfaatan tanaman kembang telang bahan sayur dan minuman.

 

2.      Tinjauan Pusataka

Tanaman kembang telang merupakan salah satu jenis tanaman legume yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan sayur dan minuman. Taksonomi tanaman kembang telang menurut Cronquist, 1981 yaitu:

Kingdom         : Plantae (tumbuhan)

Subkingdom    : Tracheobionta (tumbuhan berpembuluh)

Super Divisi    : Spermatophyta (menghasilkan biji)

Divisi               : Magnoliophyta (tumbuhan berbunga)

Kelas               : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)

Sub Kelas        : Rosidae Ordo : Fabales

Famili              : Fabaceae (suku polong-polongan)

Genus              : Clitoria

Spesies : Clitoria ternatea.

Tanaman Clitoria ternatea yang mempunyai nama umum kembang telang merupakan tanaman berbentuk perdu tahunan yang memiliki perakaran yang dalam dan berkayu, batang agak menanjak atau tegak dan memanjat dengan tinggi antara 20 - 90 cm, berbulu halus, berdaun tiga sampai lima, anak daun berbentuk lonjong, permukaan atas tidak berbulu dan permukaan bawah dengan bulu yang tersebar, pembungaan tandan di ketiak dengan 1 - 2 bunga, panjang tangkai daun hingga 4 cm, kelopak daun berwarna ungu hingga hampir putih, buah polong berbentuk memintal lonjong, tidak berbulu, berbiji 3 - 7, katup cembung, biji bundar hingga bulat telur, berwarna kecoklatan. Kembang telang termasuk tumbuhan monokotil dan mempunyai bunga yang berwarna biru, putih dan coklat. Akar pada tumbuhan kembang telang termasuk akar tunggang dan warnanya putih kotor. Bagian-bagian dari akar kembang telang yaitu leher akar (Colum radisi), batang akar atau akar utama (Corpus radisi), ujung akar (Apeks radisi), serabut akar (Fibrila radicalis). (Macedo et al., 1992).

Tanaman kacang tanah merupakan tanaman polong-polongan yang banyak dibudidayakan, serta menjadi komoditas yang penting setelah kedelai di Indonesia. Kacang tanah atau kacang tanah (Arachis hypogaea) adalah salah satu spesies dalam famili legum atau "buncis" (Fabaceae). Taksonomi tanaman kacang tanah menurut Getha et al., 2013 yaitu:

Kingdom       :   Plantae

Division         :   Magnoliophyta

Class              :   Magnoliopsida

Order             :   Fabales

Family           :   Fabaceae

Subfamily      :  Faboideae

Tribe              :  Aeschynomeneae

Genus             :  Arachis

Species           :  A. hypogaea

Kacang tanah adalah tanaman herba tahunan yang tumbuh setinggi 30 hingga 50 cm (1,0 hingga 1,6 kaki). Hypogaea artinya "di bawah tanah", setelah penyerbukan, tangkai bunga memanjang menyebabkannya membengkok hingga ovarium menyentuh tanah. Pertumbuhan tangkai yang berkelanjutan kemudian mendorong ovarium ke bawah tanah tempat buah yang matang berkembang menjadi polong polong yang disebut geocarpy. Polong memiliki panjang 3 hingga 7 cm (1,2 hingga 2,8 inci), berisi 1 hingga 4 biji. Komponen perakaran tanaman legum yaitu sistem akar tanaman yang berbentuk akar sederhana, yaitu berbentuk bintil. Akar berbentuk seperti benang yang lebih kecil tumbuh dari akar utama sebagian besar tumbuhan, berfungsi sebagai titik kontak untuk pengambilan air dan mineral. Akar cabang utama terdiri dari epidermis, atau lapisan luar, endodermis, atau lapisan dalam jaringan, prokambium, yang mengangkut air ke dalam tumbuhan dan meristem, di mana pertumbuhan sel untuk seluruh tumbuhan ditentukan (Geetha et al., 2013).

Kacang-kacangan mengembangkan bintil akar yang mengandung bakteri endosimbiotik, rhizobia. Rhizobia ini mengubah nitrogen menjadi amonia dengan fiksasi nitrogen biologis. Pemahaman menyeluruh tentang fiksasi nitrogen biologis dalam kacang-kacangan dan regulasi adalah kunci untuk mengembangkan pertanian berkelanjutan. Diketahui bahwa hormon tumbuhan mempengaruhi pembentukan bintil; namun, sebagian besar penelitian terbatas pada legum karena kesesuaiannya untuk uji in vitro berbasis pelat (Choudury et al.,  2019).

Legum memainkan peran penting dalam agro-ekosistem. Berdasarkan kemampuannya membentuk simbiosis dengan tanah, rhizobia memperbaiki penangkapan nitrogen dari atmosfer. N2 yang difiksasi secara biologis, baik asimbiotik, asosiatif, atau simbiosis, dianggap sebagai sumber daya terbarukan yang seharusnya merupakan bagian dari keberlanjutan agro-ekosistem secara global. Rhizobium spp. adalah bakteri tanah yang memiliki gram negatif yang memiliki kemampuan untuk membangun simbiosis, sebagai pengikat nitrogen tumbuhan polongan, yang sangat penting bagi pemeliharaan kesuburan tanah. Fiksasi nitrogen dengan legum, memainkan peran penting dalam mempertahankan produktivitas tanaman dan reklamasi tanah daerah semi-kering. Legum memainkan peran penting dalam agro-ekosistem berdasarkan kemampuannya membentuk simbiosis dengan tanah dan rhizobia yang memperbaiki nitrogen atmosfer (Alla et al., 2017).

Bakteri Rhizobium adalah salah satu contoh kelompok bakteri yang mampu menyediakan hara bagi tanaman. Apabila bersimbiosis dengan tanaman legum, kelompok bakteri ini akan menginfeksi akar tanaman dan membentuk bintil akar di dalamnya. Rhizobium hanya dapat memfiksasi nitrogen atmosfer bila berada di dalam bintil akar dari mitra legumnya. Peranan Rhizobium terhadap pertumbuhan tanaman khususnya berkaitan dengan ketersediaan nitrogen bagi tanaman inangnya. Bakteri Rhizobium merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH3) yang akan diubah menjadi asam amino yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang, sedangkan Rhizobium sendiri memperoleh karbohidrat sebagai sumber energi dari tanaman inang (Sari dan Retno, 2015).

3.      Metodologi

Praktikum Keharaan acara 4 yakni bintil akar telah dilaksanakan pada Jumat, 19 Maret 2021 di Kecamatan Magetan, Kabupaten Magetan, Jawa Timur. Praktikum acara bintil akar bertujuan untuk mengetahui produksi biomassa legume dan pemanfaatan tanaman kembang telang bahan sayur dan minuman. Alat alat yang dibutuhkan yaitu polybag, sekop, alat tulis, dan label, sedangkan bahan yang dibutuhkan yaitu kembang telang, tanaman legume, tanah, pasir dan pupuk kandang.

Langkah langkah praktikum bintil akar yaitu:

1.      Menyiapkan alat (polybag, sekop, alat tulis, dan label) dan bahan yaitu kembang telang, tanaman legume, tanah, pasir dan pupuk kandang masing masing 2 buah

2.      Membuat tempat persemaian tanaman bunga telang dan kacang tanah dalam pot berisi tanah

3.      Setelah muncul tunas dan menjadi tanaman kecil sekitar 4 minggu kemudian menyiapkan media tanam yaitu mencampur media tanam tanah, pasir dan pupuk kandang masing masing 1:1:1 dalam polibag

4.      Melakukan pindah tanam bibit kedalam polybag dan menamai polybag dengan label.

5.      Menyiaram tanaman tiap tanah mulai terlihat kering (melakukan pemeliharaan tanaman) selama 8 minggu

6.      Mengamati pertumbuhan hasil setiap minggu dan bintil akar di akhir percobaan

4.      Hasil dan Pembahasan

Praktikum acara 4 yaitu bintil akar dilakukan pada 19 Maret 2021 dan dilakukan pengamatan pertumbuhan per minggu hingga 19 Mei 2021. Dari praktikum yang dilakukan pada awal kegiatan ditanam biji telang sebanyak 10 biji dan biji kacang tanah sebanyak 10 biji. Biji telang dan biji kacang tanah ditanam pada media tanam berupa tanah, pasir dan pupuk kandang masing masing 1:1:1 dalam tiap polybag. Pada hari ke 5 setelah tanam, biji kacang tanah mulai tumbuh atau bertunas, sedangkan pada tanaman telang dapat bertunas pada minggu ke 3. Pada minggu ke 4 dilakukan pindah tanam ke masing masing pot. Setiap pot berisi satu tanaman, hal ini bertujuan untuk memberikan ruang bagi tanaman agar tumbuh optimal dan menghindari terjadinya kompetisi hara pada masing masing tanaman. Pada minggu ke 8 dilakukan pengamatan bintil akar tanaman kacang tanah dan telang. Berdasarkan hasil pengamatan, akar tanaman kacang tanah terdapat banyak bintil akar berukuran kecil. Pada akar tanaman telang terdapat bintil akar berukuran lebih besar namun sedikit.

 

 

Gambar 1. Perakaran tanaman kacang tanah (atas) dan tanaman telang (bawah)

Berdasarkan gambar 1 dapat diketahui kondisi perakaran sampel kacang tanah dan tanaman telang. Perakaran kacang tanah berwarna coklat, berakar tunggang, dan bintil akar terletak paling banyak pada akar utama. Terdapat 5-10 bintil tiap cabang perakaran (rambut akar). Perakaran tanaman telang berwarna kuning, berakar tunggang, dan bintil akar tersebar di bagian akar lateral. Bintil kacang tanah berukuran kecil membulat dan terdapat sisi cekung pada permukaan bintil, sedangkan bintil tanaman telang berdiameter lebih besar, bulat, dan menggelembung. Panjang akar  dan jumlah bintil kacang tanah dan tanaman telang diperkirakan hampir sama karena perlakuan yang diberikan sama yaitu menggunakan media tanah : pasir: pupuk kompos dengan perbandingan 1:1:1 pada masing masing pot, selain itu waktu tanam (semai dan pindah tanam) juga dilakuan pada hari yang sama, pengairan yang diberikan juga sama.

Gambar 2. Bintil tanaman kacang tanah (kiri) dan tanaman telang (kanan)

Kacang tanah merupakan tanaman herba semusim dengan akar tunggang dan akar akar lateral yang berkembang baik. Akar tunggang biasanya dapat masuk ke dalam tanah hingga kedalaman 50–55 cm, sistem perakarannya terpusat pada kedalaman 5–25 cm dengan radius 12–14 cm, tergantung tipe varietasnya. Sedangkan akar-akar lateral panjangnya sekitar 15–20 cm, dan terletak tegak lurus pada akar tunggangnya. Seluruh aksesi kacang tanah memiliki nodul (bintil) pada akarnya. Keragaman terlihat pada jumlah, ukuran bintil, dan sebarannya. Jumlah bintil beragam dari sedikit hingga banyak, dengan ukuran kecil hingga besar, dan terdistribusi pada akar utama atau akar lateral. Sebagian besar aksesi memiliki bintil akar dengan ukuran sedang dan menyebar pada akar lateral (Trustinah, 2015). Tanaman telang memiliki akar yang terdiri dari akar tunggang dengan beberapa cabang dan banyak akar lateral. Memiliki akar horizontal yang tebal dan dapat tumbuh hingga lebih dari 2 meter (Purba, 2020).

Nitrogen hasil penambatan relatif lebih banyak terjadi pada kedelai dibandingkan pada kembang telang. Hal ini dikarenakan inokulan yang digunakan lebih cocok pada tanaman kedelai dibandingkan dengan tanaman kembang telang. Strain rhizobia cenderung memfiksasi lebih baik pada tanaman leguminosa asal rhizobia tersebut diisolasi. Efektivitas penambatan N2 ditentukan pula oleh adanya keterpaduan genetik galur rhizobia, jenis dan tingkat varietas leguminosa yang bersimbiose. Tanaman leguminosa pada umumnya tumbuh baik pada tanah netral atau sedikit masam, terutama bila sumber utama N tanaman tersebut tergantung pada hasil fiksasi. Tanah masam mungkin kehilangan rhizobium yang membutuhkan pH tinggi. Tanah masam merupakan faktor pembatas dalam proses fiksasi N2 secara simbiosis, membatasi ketahanan hidup rhizobium dan menurunkan jumlah bintil akar. Efektivitas penambatan N2 ditentukan pula oleh adanya keterpaduan genetik galur rhizobia, jenis dan tingkat varietas leguminosa dan lingkungan yang mempengaruhinya (Armiadi, 2009).

Simbiosis antara rhizobia dengan akar tanaman legum akan menghasilkan organ penambat nitrogen yaitu bintil akar. Pada bintil akar terdapat sel-sel yang agak membesar berisi bakteroid dan diantaranya terdapat sel-sel yang lebih kecil dan lebih banyak mengandung pati. Bintil akar yang efektif memfiksasi N2, berwarna merah karena mengandung leghemoglobin. Bintil akar tetap aktif selama 50-60 hari, setelah itu akan mengalami penuaan. Pada saat penuaan, bakteroid dan leghemoglobin akan mengalami degradasi sehingga bintil akar berwarna hijau atau coklat. Bentuk, ukuran, warna, tekstur dan letak bintil akar pada tanaman ditentukan oleh tanaman inang (Dierolf et al. 2001).

5.      Kesimpulan

Tanaman kacang menghasilkan biomassa yang lebih besar daripada tanaman telang pada media yang sama karena tanaman kacang lebih banyak menghasilkan bintil akar daripada tanaman telang. Tanaman kembang telang dapat dimanfaatkan sebagai bahan sayur dan bahan pewarna biru hingga ungu pada makanan dan minuman.

Daftar Pustaka

 Alla, M. H. A., Abdelwahab, E. E., Taha, R. M., Manal, E. Z., Ibrahim, M. N. 2017. 

            Nodulation and nitrogen fixation of some wild legumes from differing habitats in Egypt. 

            European Journal of Biological Research 7: 9-21

Armiadi. 2009. Penambatan nitrogen secara biologis pada tanaman leguminosa. WARTAZOA 19;

23-31

Choudhury, S. R., Sarah, M. J., dan Sona, P. 2019. A convenient, soil-free method for the

production of root nodules in soybean to study the effects of exogenous additives. SEB 

Willey 1-11

Cronquist, A. 1981. An Integrated System Of Classification Of Flowering Plants. Columbia 

            University. New York

Dierolf, T., Fairhurst, T., dan Mutert, E. 2001. Soil Fertility Kit. Potash & Phosphate Institute of

Canada. Canada

Geetha, K., Nadenia, R., Kiran, R. S., Srilatha, K., Mamatha, P., Rao, V. U. 2013. An overview

on arachis hypogaea plant. International Journal of Pharmaceutical Sciences and 

Research 1: 1-10

Macedo, M. L. R., Xavier, F. J. 1992. Purification and partial characterisation of trypsin 

            inhibitors from seeds of Clitoria ternatea. J. Sci. Food Agric., 58 : 55-58

Purba, E. C. 2020. Kembang telang (Clitoria ternatea L.) : pemanfaatan dan bioaktivitas. Jurnal

            EduMatSains 4: 111-124

Sari, R., dan Retno, P. 2015. Rhizobium: pemanfaatannya sebagai bakteri penambat nitrogen. 

            Info Teknis EBONI 12 : 51-64

Trustinah. 2015. Morfologi dan Pertumbuhan Kacang Tanah. Balitkabi. Malang