Strategi Akuisisi Unsur Hara dan Air oleh Akar Halus Kelapa Sawit yang Diperkaya dengan Spesies Tanaman Lain

Abstract

Akar halus (diameter = 2 mm) merupakan organ tanaman yang berperan utama dalam akusisi unsur hara dan air dalam tanah dan menjadi parameter untuk memahami perubahan lingkungan tanah. Sifat akar halus dapat menentukan strategi tanaman dalam memaksimalkan akuisisi atau konservasi sumberdaya yang dikenal dengan strategi acquisitive dan conservative. Akar akan memaksimalkan penyerapan dan produktivitas sumberdaya dengan strategi acquisitive yang dicirikan dengan specific root length (SRL) dan specific root area (SRA) yang tinggi, diameter akar yang tipis, dan root tissue density (RTD) yang rendah. Sebaliknya, akar akan memaksimalkan investasi sumberdaya dan umur tanaman dengan strategi conservative yang dicirikan dengan diameter akar yang tebal, SRL dan SRA yang rendah, dan RTD yang tinggi. Penelitian mengenai strategi akuisisi unsur hara dan air oleh akar halus telah banyak diteliti sebelumnya. Namun, penelitian mengenai strategi akuisisi unsur hara dan air oleh akar halus kelapa sawit yang diperkaya dengan spesies tanaman lain belum pernah dilakukan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perbedaan sifat akar halus kelapa sawit pada lahan yang diperkaya dengan spesies tanaman lain; menentukan tipe strategi akusisi unsur hara dan air (acquisitive atau conservative) oleh akar halus kelapa sawit pada berbagai ragam spesies pohon untuk pengayaan; serta menentukan kombinasi jumlah spesies yang tepat untuk pengayaan di kebun kelapa sawit. Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus 2022 – Juni 2023 di perkebunan kelapa sawit PT. Humusindo, Provinsi Jambi. Pada penelitian ini dilakukan pengayaan tanaman di kebun kelapa sawit dengan ditanami berbagai spesies pohon di lahan yang sama. Plot pengamatan sebanyak 56 plot dengan tingkat keanekaragaman spesies dan ukuran plot berbeda. Plot diberi perlakuan berupa pengayaan tanaman dengan kombinasi kelapa sawit dengan tanaman pohon pada tingkat keanekaragaman spesies (R0, R1, R2, R3, dan R6). R0 (plot kelapa sawit tanpa tanaman pengaya (monokultur)), R1 (plot kelapa sawit dengan satu spesies tanaman), R2 (plot kelapa sawit dengan dua spesies tanaman), R3 (plot kelapa sawit dengan tiga spesies tanaman), dan R6 (plot kelapa sawit dengan enam spesies tanaman/multispesies). Sebagai plot kontrol terdapat plot (Rctl) yaitu plot kelapa sawit monokultur yang dikelola secara konvensional. Penelitian ini menggunakan metode inventarisasi akar halus yang dikumpulkan menggunakan soil corer dengan pengambilan akar halus pada kedalaman tanah 0-10 cm dan 10-30 cm. Akar halus dipindai dengan root scanner lalu dianalisis menggunakan WinRhizo untuk mendapatkan data morfologi (fine root length (FRL), root length per area (RLA), specific root length (SRL), specific root area (SRA), root tissue density (RTD) dan diameter akar halus). Selain itu, akar halus dikeringkan dan ditimbang untuk biomassa dan nekromassa serta dianalisis kandungan C dan N. Hasil penelitian menunjukkan pengayaan tanaman di kebun kelapa sawit menyebabkan perubahan pada sifat akar halus kelapa sawit. Plot (R0 dan R1) menunjukkan sifat akar SRL, SRA, dan RTD yang rendah, plot (R2, R3, dan Rctl) dengan SRL/SRA rendah dan RTD tinggi, sedangkan plot R6 dengan SRL/SRA tinggi dan RTD rendah. Hasil penelitian ini juga yang menunjukkan plot pengayaan tanaman (R0 dan R1) memiliki sifat akar halus yang tidak konsisten dalam mencirikan strategi akuisisi unsur hara dan air. Adapun, plot pengayaan tanaman (R2, R3 dan Rctl) mendukung strategi akuisisi unsur hara dan air tetap conservative yang dapat meningkatkan stabilitas dan efesiensi penggunaan sumberdaya. Sebaliknya, plot pengayaan enam spesies tanaman (R6) menunjukkan sifat akar halus yang mengalami peralihan strategi akuisisi unsur hara dan air menjadi acquisitive. Keanekaragaman tanaman yang tinggi pada plot R6 memicu adanya persaingan antarspesies tanaman menyebabkan kandungan unsur hara dan air menjadi terbatas sehingga akar halus akan menunjukkan strategi acquisitive. Dari hasil ini, pengayaan tanaman di kebun kebun kelapa sawit dapat dilakukan dengan dua dan tiga spesies tanaman seperti pada plot R2 dan R3. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menganalisis pengaruh keanekaragaman dengan kepadatan spesies tanaman terhadap strategi akuisisi sumberdaya oleh akar halus, untuk menentukan tingkat keanekaragaman tanaman dan jarak tanaman yang optimal untuk meminimalkan kompetisi akuisisi unsur hara dan air antarspesies tanaman.

Kata kunci: akar halus, kelapa sawit, pengayaan tanaman, strategi acquisitive, strategi conservative

Fine roots (= 2 mm diameter) are plant organs that play a major role in nutrient and water acquisition in the soil and are a parameter for understanding changes in the soil environment. Fine root traits can determine the plant's strategy in maximizing resource acquisition or conservation, known as acquisitive and conservative strategies. Roots will maximize resource uptake and productivity with an acquisitive strategy characterized by high specific root length (SRL) and specific root area (SRA), thin root diameter, and low root tissue density (RTD). Conversely, roots will maximize resource investment and plant longevity with a conservative strategy characterized by thick root diameter, low SRL and SRA, and high RTD. Research on nutrient and water acquisition strategies by fine roots has been widely studied before. However, research on nutrient and water acquisition strategies by oil palm fine roots enriched with other crop species has not been conducted. Therefore, this study aims to analyze the differences in fine root traits of oil palms on land enriched with other crop species; determine the type of nutrient and water acquisition strategy (acquisitive or conservative) by oil palm fine roots on a variety of tree species for enrichment; and determine the appropriate combination of the number of species for enrichment in oil palm plantations. The research was conducted from August 2022 to June 2023 in the oil palm plantation of PT Humusindo, Jambi Province. In this study, enrichment planting was carried out in oil palm plantations by planting various tree species on the same area. There were 56 observation plots with different levels of species diversity and plot sizes. Plots were treated with crop enrichment by combining oil palm with tree crops at the species diversity level (R0, R1, R2, R3, and R6). R0 (oil palm plot without enrichment crops (monoculture), R1 (oil palm plot with one crop species), R2 (oil palm plot with two crop species), R3 (oil palm plot with three crop species), and R6 (oil palm plot with six crop species/multispecies). The control plot (Rctl) was a conventionally managed monoculture oil palm plot. This study used the fine root inventory method which was collected using a soil corer by taking fine roots at soil depths of 0-10 cm and 10-30 cm. Fine roots were scanned with a root scanner and then analyzed using WinRhizo to obtain morphological data (fine root length (FRL), root length per area (RLA), specific root length (SRL), specific root area (SRA), root tissue density (RTD) and fine root diameter). In addition, fine roots were dried and weighed for biomass and necromass and analyzed for C and N content. The results showed that enrichment planting in oil palm plantations caused changes in the traits of oil palm fine roots. Plots (R0 and R1) showed low SRL, SRA, and RTD root traits, plots (R2, R3, and Rctl) with low SRL/SRA and high RTD, while plot R6 had high SRL/SRA and low RTD. Results showed that enrichment planting plots (R0 and R1) had inconsistent fine root traits characterizing nutrient and water acquisition strategies. Meanwhile, enrichment planting plots (R2, R3, and Rctl) supported a conservative nutrient and water acquisition strategy that could increase stability and resource use efficiency. In contrast, the enrichment planting plot with six crops (R6) showed fine-root traits that experienced a shift in nutrient and water acquisition strategy to acquisitive. The high plant diversity in the R6 plots triggered interspecies competition, resulting in nutrient and water limitation, and thus the fine roots exhibited an acquisitive strategy. From these results, enrichment planting in oil palm plantations can be done with two and three crop species as in plots R2 and R3. Further research is needed to analyze the effect of plant species diversity and density on resource acquisition strategies by fine roots to determine the optimal level of crop diversity and crop spacing to minimize nutrient and water acquisition competition between crops.

Keywords: acquisitive strategy, conservative strategy, enrichment planting, fine root, oil palm