Industri sayuran semakin tertarik pada kesehatan tanah dan mikroba tanah yang bermanfaat, termasuk jamur mikoriza. Mendapatkan manfaat dari jamur mikoriza di bawah kondisi lapangan komersial tidak mudah. Pengolahan tanah intensif, pengasapan tanah, bera dan penanaman tanaman non-mikoriza – seperti yang ada di keluarga brassica (Brassicaceae) dan bit (Amaranthaceae) – mengurangi tingkat inokulum mikoriza di dalam tanah, dan potensi kolonisasi tanaman akar oleh jamur mikoriza.
Sebagai bagian dari Mengoptimalkan tanaman penutup tanah untuk industri sayuran (VG16068) – investasi retribusi strategis di bawah Hort Innovation Vegetable Fund – tim proyek melihat potensi tanaman penutup tanah, bersama dengan inokulan mikoriza komersial dan pengurangan pengolahan tanah, untuk meningkatkan jamur mikoriza yang bermanfaat pada tanaman sayuran. Peningkatan diperlukan karena tingkat kolonisasi mikoriza pada tanaman sayuran komersial ternyata rendah. Namun, meningkatkan tingkat kolonisasi mikoriza pada tanaman sayuran terbukti sulit karena tingkat fosfor tanah yang tersedia sangat tinggi.
Poin-poin utama dan rekomendasi
Sebuah survei jamur mikoriza pada tanaman sayuran komersial di Australia menunjukkan bahwa praktik untuk meningkatkan jamur yang menguntungkan diperlukan, dengan hanya 14 persen dari sampel tanaman sayuran yang menunjukkan asosiasi mikoriza.
Upaya untuk meningkatkan kadar mikoriza pada tanaman sayuran menggunakan tanaman penutup tanah yang dikombinasikan dengan inokulan mikoriza komersial dan pengurangan pengolahan tanah di berbagai uji coba lapangan tidak berhasil dalam uji coba kami. Namun, inokulan mungkin bermanfaat dalam kondisi lain.
Fosfor tanah yang tersedia tinggi di tanah tumbuh sayuran membatasi kolonisasi akar mikoriza tanaman penutup dan tanaman sayuran.
Untuk petani sayuran yang tertarik untuk meningkatkan asosiasi mikoriza pada tanaman penutup tanah dan tanaman sayuran, berikut ini adalah kondisi “pertaruhan terbaik” untuk meningkatkan kadar mikoriza:
- Tanah dengan kadar fosfor tersedia sedang (Olsen-P < 50 ppm).
- Tanah pengikat fosfor yang kuat (misalnya, Tasmania utara dan barat daya WA).
- Sistem produksi sayuran menggunakan kompos tingkat tinggi.
Mengapa mempromosikan jamur mikoriza? Manfaat melalui simbiosis
Jamur mikoriza arbuskular adalah 'flagships' dari jamur yang bermanfaat, dengan potensi manfaat yang diakui secara luas di seluruh industri sayuran dan meningkatnya penggunaan produk inokulan mikoriza.
Kolonisasi akar tanaman oleh jamur mikoriza memberikan beberapa manfaat potensial yang meliputi:
- Peningkatan penyerapan nutrisi yang relatif tidak bergerak, khususnya fosfor dan seng
- Peningkatan nutrisi produk.
- Hasil yang ditingkatkan.
- Sifat biostimulan.
- Perlindungan akar inang dari patogen tertentu.
- Peningkatan hubungan air, terutama di bawah keterbatasan nutrisi.
- Mengurangi kejutan transplantasi.
- Peningkatan agregasi tanah melalui glomalin.
Fungi mikoriza merupakan fungi simbiosis obligat dengan lebih dari 15 genera dan 150 spesies. Di tanah pertanian, jamur mikoriza dapat membentuk antara lima dan 50 persen dari biomassa mikroba tanah.
Hampir semua tanah mengandung beberapa jamur mikoriza, tetapi kepadatan inokulum (spora, fragmen akar dan hifa) dan spesies jamur bervariasi. Untuk bertahan hidup dan tumbuh, jamur mikoriza membutuhkan tanaman inang hidup yang menyediakan makanan (fotosintat) sebagai imbalan atas manfaat yang terkait dengan hubungan simbiosis.
Hubungan antara jamur mikoriza dan tanaman dinilai dengan mengukur tingkat kolonisasi akar. Ini melibatkan pengambilan sampel akar dari tanaman lapangan, pewarnaan untuk menyoroti jamur mikoriza dan memeriksa akar untuk struktur mikoriza (hifa, arbuskel atau vesikel). Ini kemudian digunakan untuk menghitung persentase akar yang dijajah.
Jamur mikoriza pada tanaman sayuran komersial – apakah perlu ditingkatkan?
Tingkat kolonisasi mikoriza ditemukan pada tanaman sayuran komersial yang rendah. Hanya 14 persen dari sampel tanaman sayuran yang memiliki asosiasi mikoriza (lihat Tabel 1). Dari tanaman-tanaman dengan asosiasi mikoriza, tingkat kolonisasi akar sedang (Tabel 1, Gambar 1). Ada 57 tanaman sayuran yang dijadikan sampel di 22 peternakan. Sampel akar diambil dari tanaman yang ditanam di lapangan di Victoria, New South Wales, Australia Selatan, Australia Barat dan Tasmania. Terowongan capsicum yang ditanam di tanah dan terong juga diambil sampelnya di Australia Selatan.
Meningkatkan asosiasi mikoriza
Dalam empat percobaan lapangan, kami mencoba untuk meningkatkan kolonisasi mikoriza baik pada tanaman penutup tanah atau daun bawang atau jagung menggunakan berbagai tanaman penutup tanah bersama dengan inokulan mikoriza dan mengurangi pengolahan tanah.
Tanaman penutup memiliki tingkat kolonisasi akar mikoriza yang rendah (Tabel 2) dan tidak meningkatkan tingkat mikoriza di tanah atau tanaman sayuran berikutnya. Sorgum merupakan satu-satunya tanaman penutup tanah yang memiliki kolonisasi akar mikoriza sedang (> 10%).
Menambahkan inokulum mikoriza ke tanaman penutup sebelum tanaman sayuran atau langsung ke tanaman sayuran tidak meningkatkan tingkat kolonisasi akar jagung atau daun bawang saat panen atau pertumbuhan dan hasil tanaman.
Tingkat fosfor tanah yang tinggi membatasi jamur mikoriza
Kadar fosfor tanah tersedia yang tinggi (Olsen-P > 100 ppm) umum ditemukan pada tanah yang ditanami sayuran. Kadar fosfor tanah yang tersedia sedemikian tinggi dapat membatasi kolonisasi akar tanaman penutup tanah dan tanaman sayuran. Penambahan inokulan mikoriza tidak mengatasi keterbatasan ini. Di tanah dengan nilai Olsen-P lebih dari 50 ppm tanaman inang, yang mengontrol proses kolonisasi, biasanya tidak membiarkan jamur mikoriza masuk ke akar.
Kami memang menemukan beberapa tanaman penutup tanah dan tanaman sayuran dengan tingkat kolonisasi akar yang dapat diterima. Situs-situs ini biasanya memiliki tingkat fosfor yang tersedia lebih rendah. Misalnya, tanaman penutup oat dengan tingkat kolonisasi akar 78 persen memiliki nilai Olsen-P 7 ppm.
Untuk petani sayuran yang tertarik untuk meningkatkan asosiasi mikoriza pada tanaman penutup tanah dan tanaman sayuran, kami menyarankan kondisi 'pertaruhan terbaik' berikut:
- Tanah dengan tingkat fosfor tersedia sedang (< 50 ppm Olsen-P; perkiraan konversi untuk uji tanah lainnya: < 140 ppm Colwell-P, < 110 ppm Bray-P atau < 105 ppm Mehlich-3-P).
- Tanah pengikat fosfor yang kuat (misalnya, Ferrosol di Tasmania utara; tanah di barat daya WA). Cari tanah dengan Indeks Retensi Fosfor yang tinggi atau Indeks Penyangga Fosfor.
- Produksi sayuran menggunakan kompos tingkat tinggi. Di Australia Selatan, kami secara konsisten mengamati tingkat kolonisasi mikoriza akar yang tinggi di Solanaceae tanaman yang ditanam di tanaman yang dilindungi, meskipun menggunakan fumigan tanah. Semua sistem ini menggunakan kompos tingkat tinggi yang dikombinasikan dengan inokulan mikoriza.
Kondisi 'terbaik' ini memberikan panduan bagi petani yang ingin meningkatkan tingkat jamur mikoriza. Namun, kami tidak dapat menunjukkan manfaat jamur mikoriza apa yang dapat diberikan untuk tanaman sayuran dalam kondisi komersial.
Untuk informasi lebih lanjut tentang tanaman penutup tanah yang diproduksi oleh proyek VG16068, silakan kunjungi situs web Kekayaan Tanah dan mencari sumber daya terkait tanaman penutup.
Proyek ini didanai oleh Hort Innovation menggunakan retribusi penelitian dan pengembangan sayuran dan kontribusi dari Pemerintah Australia.