HASIL DAN PEMBAHASAN
18. Analisis Kandungan N Tanah
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam (Lampiran 27) menunjukkan bahwa perlakuan Rhizobium dan pupuk nitrogen serta interaksinya memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap kadar N tanaman. Kadar N tanah pada perlakuan Rhizobium dan nitrogen disajikan pada Tabel 18.
Tabel 18. Kadar N Tanah (%) pada Perlakuan Rhizobium dengan Nitrogen. Perlakuan R0 (Tanpa R Rhizobium) 1 (Rhizobium R Indigenous) 2 Rataan Nitrogen (Rhizobium Introduksi) N0 (Tanpa N) 0.137 0.127 0.153 0.139 N1 (N 25 kg/ha) 0.130 0.137 0.140 0.136 N2 (N 50 kg/ha) 0.120 0.150 0.127 0.132 Rataan Rhizobium 0.129 0.138 0.140
Dari Tabel 18 dapat dilihat bahwa, pada pengamatan setelah panen Rhizobium yang terbaik untuk parameter kandungan N tanah adalah perlakuan R2 (Rhizobium
introduksi), yang diikuti perlakuan R1 (Rhizobium indigenous) dan R0 (tanpa
Rhizobium). Dari perlakuan nitrogen diperoleh pada N0 (tanpa nitrogen), yang diikuti
dengan perlakuan N1 (25 kg/ha) dan N2
Pembahasan
(50 kg/ha).
a. Pengaruh Interaksi Antara Pemberian Rhizobium dan Nitrogen Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Kedelai.
Secara umum, fiksasi nitrogen biologis sebagai bagian dari input nitrogen untuk mendukung pertumbuhan tanaman telah menurun akibat intensifikasi pemupukan anorganik. Penurunan penggunaan pupuk nitrogen yang nyata agaknya hanya dapat dicapai jika agen biologis pemfiksasi nitrogen diintegrasikan dalam sistem produksi tanaman. Baik bakteri maupun legum tidak dapat menambat nitrogen
secara mandiri, bila Rhizobium tidak ada dan nitrogen tidak terdapat dalam tanah, legum tersebut akan mati.
Pada kombinasi perlakuan Rhizobium dan nitrogen mampu meningkatkan pertumbuhan dan produksi kedelai pada parameter pengamatan laju tumbuh relatif, laju asimilasi bersih, bobot kering berangkasan, bobot biji kering per tanaman dan bobot 100 biji (Lampiran 4 dan 22), hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya pemberian Rhizobium secara bersamaan dengan nitrogen mampu meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai. Pemberian yang diberikan bersama dengan nitrogen adalah sangat tepat dimana keduanya akan saling menguntungkan, dimana jika keduanya tidak ada maka tanaman kedelai tidak bisa tumbuh dan berproduksi.
Pemberian Rhizobium yang dikombinasikan dengan pemberian nitrogen yang berpengaruh terhadap meningkatnya laju tumbuh relatif membuktikan bahwa Rhizobium yang diberikan merupakan Rhizobium efektif sehingga mampu menyediakan hara nitrogen yang dibutuhkan tanaman kedelai untuk melaksanakan kegiatan metabolismenya yang berakibat meningkatnya total luas daun, dimana dengan meningkatnya luas daun maka proses fotosintesis dapat berlangsung dengan baik yang ditandai dengan meningkatnya laju tumbuh relatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju tumbuh relatif tanaman kedelai tertinggi diperoleh pada kombinasi perlakuan R2N2 (Rhizobium introduksi dan pemberian nitrogen 50 kg/ha)
yang diikuti atau tidak berbeda nyata dengan kombinasi perlakuan R1N0 (Rhizobium
diperoleh pada kombinasi perlakuan R0N2 (tanpa Rhizobium dan pemberian nitrogen
50 kg/ha). Hal ini membuktikan bahwa perlakuan pemberian Rhizobium baik yang introduksi maupun yang indigenous mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman yang ditunjukkan dengan meningkatnya laju tumbuh relatif, dimana dengan meningkatnya laju tumbuh relatif maka laju asimilasi bersih dan bobot kering berangkasan juga meningkat, yang pada akhirnya juga akan meningkatkan jumlah cabang produktif sehingga mampu memberikan bobot biji kering per tanaman dan bobot 100 biji tertinggi. Begitu juga dengan nitrogen, dimana nitrogen yang diberikan pada awal tanam dapat menjadi starter untuk merangsang tumbuhnya Rhizobium sehingga keduanya akan saling mendukung. Pemupukan nitrogen sebagai starter pada awal pertumbuhan kedelai perlu dilakukan untuk pertumbuhan dalam 1 minggu pertama. Pada keadaan tersebut, akar tanaman belum berfungsi sehingga tambahan nitrogen diharapkan dapat merangsang pembentukan akar. Hal ini akan membuka kesempatan pembentukan bintil akar. Selain itu, sistem perkecambahan kedelai berupa epigeal sehingga persediaan makanan di dalam kotiledon lebih banyak digunakan untuk pertumbuhan awal vegetatif dan seringkali nitrogen yang dibutuhkan tidak tercukupi. Namun demikian, bila penggunaan pupuk nitrogen terlalu banyak, akan menekan jumlah dan ukuran bintil akar sehingga akan mengurangi efektivitas pengikatan N2
Kombinasi perlakuan Rhizobium indigenous dan pemberian N 25 kg/ha memberikan produksi terbaik dibandingkan dengan kombinasi perlakuan yang lainnya. Hal ini disebabkan karena pada kombinasi perlakuan tersebut sudah
menggunakan Rhizobium yang tepat yaitu Rhizobium indigenous yang berasal dari lahan itu sendiri dan pemberian nitrogennya juga sudah tepat yaitu 25 kg/ha yang merupakan pemberian 50% dari yang direkomendasikan untuk lahan tersebut. Pada pemberian N 25 kg/ha merupakan pemberian N dalam jumlah sedikit sehingga tidak mengganggu pertumbuhan bintil akar sehingga pemberian kombinasi ini mampu memberikan pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai tertinggi.
Dari hasil penelitian diperoleh bahwa kombinasi pemberian antara Rhizobium indigenous dan nitrogen sebanyak 25 kg/ha memberikan produksi kedelai tertinggi yang ditunjukkan oleh besarnya bobot biji kering per plot (Lampiran 22) yaitu 949.77 g/plot panen, sedangkan produksi kedelai pada kombinasi perlakuan tanpa Rhizobium dan tanpa pemberian pupuk nitrogen diperoleh 582.89 g/plot panen (Lampiran 22). Jadi perlakuan kombinasi Rhizobium indigenous dan nitrogen 25 kg/ha merupakan kombinasi perlakuan terbaik dalam menghasilkan pertumbuhan dan produksi kedelai tertinggi (Lampiran 28 Gambar 2a dan 2b). Rekomendasi pemupukan N yang direkomendasikan untuk lahan bekas sawah adalah 50 kg/ha, akan tetapi dengan penggunaan Rhizobium indigenous maka penggunaan nitrogen dapat diperkecil dengan menggantikan kecukupan N dengan penggunaan Rhizobium.
Hasil Penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian Noortasiah (2005), dimana inokulasi Rhizobium yang dikombinasikan dengan pupuk N dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai. Perlakuan inokulasi Rhizobium yang dikombinasikan dengan pupuk N (45 kg N/ha) memberikan hasil biji kedelai tertinggi yaitu 2.696 kg biji kering/ha. Di lahan lebak, pemberian Rhizobium dapat mengefisienkan pupuk N
sampai 22,5 kg N/ha. Inokulan Rhizobium dapat menggantikan fungsi pupuk N sampai dengan 22,5 N/ha atau dapat mengefisienkan pemupukan N sampai 22,5 kg N/ha.
b. Pengaruh Pemberian Rhizobium Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Kedelai.
Inokulasi Rhizobium pada lahan yang telah mengandung bakteri ini merupakan usaha untuk menambah atau mengganti bakteri Rhizobium yang telah ada dan telah beradaptasi didalam tanah. Setiap varietas tanaman kedelai menghendaki Rhizobium untuk keserasian simbiosisnya sehingga inokulasi sering tetap diperlukan agar pembentukan bintil akar yang efektif dapat tercapai (Harnowo dan Brotonegoro, 1987).
Pemberian Rhizobium memberikan pengaruh yang nyata terhadap peubah amatan jumlah cabang produktif, bobot biji kering per tanaman, bobot biji kering per plot dan bobot 100 biji dan tidak berpengaruh nyata terhadap peubah amatan tinggi tanaman, total luas daun, laju tumbuh relatif, laju asimilasi bersih, jumlah bintil per tanaman, bobot kering bintil per tanaman, jumlah biji per tanaman, jumlah biji per plot, kandungan N tajuk, kandungan N tanah dan serapan N (Lampiran 30).
Meningkatnya jumlah cabang produktif pada pertanaman kedelai akibat pemberian Rhizobium membuktikan bahwa Rhizobium yang diberikan merupakan Rhizobium efektif sehingga mampu membantu tanaman kedelai untuk memfiksasi nitrogen bebas sehingga tersedia bagi tanaman. Rhizobium efektif dapat diketahui dengan cara membelah bintil akar sehingga didalamnya akan terlihat bagian yang
berwarna merah (Lampiran 28 Gambar 1). Ini terbukti dari adanya peningkatan cabang produktif (Tabel 12), dimana dengan semakin meningkatnya jumlah cabang yang produktif pada suatu tanaman maka akan semakin banyak polong dan biji yang dapat terbentuk sehingga akan menghasilkan produksi yang tinggi. Pemberian Rhizobium pada pertanaman juga akan membuat tanaman memperoleh hara nitrogen yang cukup untuk tumbuh dan berproduksi dengan baik, hal ini dapat di lihat dengan meningkatnya bobot biji kering per plot dan bobot 100 biji (Lampiran 22). Hasil penelitian Rahayu (2004) menunjukkan bahwa dengan pemberian Rhizoplus pada tanaman kedelai varietas Willis dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman seperti jumlah cabang per tanaman, jumlah polong isi per tanaman dan hasil per ha. Hasil penelitian Hanum (2008) menunjukkan bahwa inokulasi dengan Rhizobium mampu meningkatkan luas daun dan hasil biji kering kedelai.
Hasil penelitian Adijaya, dkk (2004), menunjukkan terjadi peningkatan jumlah polong total per tanaman, jumlah polong isi per tanaman, bobot biji per tanaman, bobot 100 biji yang berpengaruh terhadap peningkatan produksi. Produksi kedelai meningkat dari 1,07 ton/ha menjadi 1,67 ton/ha dengan pemberian legin atau meningkat 56,07%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa inokulasi Rhizobium yang dilakukan baik yang indigenous maupun introduksi berpengaruh dalam meningkatkan jumlah bintil akar, bobot kering bintil akar, kandungan N tajuk dan serapan N walaupun secara statistik menunjukkan pengaruh yang tidak nyata (Tabel 6, 7, 8 dan 9). Tidak
nyatanya pengaruh pemberian Rhizobium kemungkinan disebabkan oleh kurang mampunya bakteri Rhizobium baik yang indigenous maupun yang introduksi yang diinokulasikan beradaptasi dengan lingkungannya, sehingga kalah bersaing dengan bakteri indigenous yang telah ada di dalam tanah.
Lahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah lahan bekas sawah yang memiliki kesuburan yang rendah terutama kandungan hara N dan P. Selain mempunyai kandungan hara yang rendah lahan tersebut juga mengandung bahan organik yang rendah, hal ini dibuktikan dari hasil analisis tanah yang dilakukan sebelum penelitian (Lampiran 2). Jadi rendahnya kandungan hara N dan P dalam tanah sangat mempengaruhi pembentukan bintil akar oleh Rhizobium. Kekurangan hara nitrogen dalam tanah menyebabkan tanaman tidak dapat tumbuh dengan baik, dimana jika hara nitrogen berada dalam jumlah yang sedikit didalam tanah maka tanaman tidak bisa menghasilkan hasil fotosintesis yang merupakan makanan bagi Rhizobium. Pada masa awal tanam untuk terbentuknya bintil akar yang baik diperlukan unsur nitrogen sebagai starter sehingga jika pada saat pembentukan bintil nitrogen berada dalam jumlah yang sangat sedikit maka pertumbuhan bintil akar akan terhambat. Begitu juga yang terjadi akibat rendahnya kandungan hara P di dalam tanah. Dalam pertumbuhannya tanaman kedelai sangat membutuhkan hara fosfor yang banyak karena bagi tanaman kedelai fosfor dibutuhkan untuk proses pembentukan bintil akar. Sehingga jika fosfor yang tersedia berada dalam jumlah yang sedikit maka akan menghambat terbentuknya bintil akar. Hasil analisis tanah menunjukkan bahwa hara fosfor yang terdapat di lahan penelitian ini sebesar 14.20
ppm, yang menurut Hardjowigeno (1992) pada kisaran tersebut kandungan fosfornya rendah. Keberhasilan pembentukan bintil akar dan simbiosisnya dipengaruhi oleh ketersediaan unsur hara terutama P pada tanah yang kandungan fosfornya rendah (Kusmiati, 1994).
Rendahnya kandungan hara P mungkin disebabkan oleh karena jumlah hara P yang diberikan melalui pemberian pupuk SP-36 pada saat tanam mungkin belum sesuai dengan yang dibutuhkan pada lahan tersebut. Hal ini disebabkan karena dalam pemberian pupuk tidak dilakukan berdasarkan uji PUTK tetapi berdasarkan rekomendasi dari pemerintah untuk tanaman kedelai, sehingga pemberian pupuk P yang diberikan belum tepat sehingga tanaman yang sudah diberikan pupuk P masih menderita kekurangan hara tersebut. Hasil penelitian Syahputra (2010) diperoleh bahwa pada lahan kering dalam mencukupi kebutuhan hara tanaman yang tepat adalah berdasarkan dari hasil uji PUTK dibandingkan dengan berdasarkan pemberian pupuk berdasarkan rekomendasi pemerintah. Hal ini disebabkan karena dengan pemberian hara berdasarkan PUTK menunjukkan keseimbangan antara pupuk yang diberikan dengan yang ada didalam tanah sehingga tanaman akan memberikan pertumbuhan dan produksi terbaik. Sedangkan pemberian pupuk berdasarkan anjuran pemerintah bersifat sangat umum sehingga tidak spesifik lokasi.
Selain kandungan hara, kandungan bahan organik juga sangat mempengaruhi pertumbuhan bintil akar, dimana bahan organik merupakan bahan pembenah tanah dan juga merupakan bahan makanan bagi Rhizobium untuk pertumbuhannya. Untuk pertumbuhannya kedelai membutuhkan tanah yang kaya akan humus atau bahan
organik. Sehingga pada tanah yang mengandung bahan organik yang tinggi maka Rhizobium akan tumbuh dan berkembang dengan dengan baik begitu juga sebaliknya. Bahan organik yang cukup dalam tanah akan memperbaiki daya olah dan juga merupakan sumber makanan bagi jasad renik, yang akhirnya akan membebaskan unsur hara untuk pertumbuhan tanaman (Sugeno, 2008).
Lahan bekas sawah yang digunakan pada penelitian ini mengandung kandungan bahan organik yang rendah. Berdasarkan hasil analisa tanah didapatkan bahwa lahan bekas sawah tersebut mempunyai kandungan bahan organik sebesar 2.24 %, yang menurut Hardjowigeno (1992) pada nilai tersebut kandungan bahan
organiknya sangat rendah. Hasil penelitian Surasa (2009) menunjukkan bahwa
pemberian macam pupuk N dan inokulasi Rhizobium memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap jumlah bintil akar, dimana jumlah bintil akar tertinggi diperoleh pada tanaman tanpa pupuk N dan diinokulasi Rhizobium.
Pemberian Rhizobium indigenous mampu meningkatkan jumlah cabang produktif, bobot biji kering per tanaman, bobot biji kering per plot dan bobot 100 biji (Tabel 12, 15, 16 dan 17) lebih tinggi dibanding dengan pemberian Rhizobium introduksi dan tanpa pemberian Rhizobium, yang secara analisis statistik juga menunjukkan pengaruh yang nyata. Berpengaruhnya pemberian Rhizobium indigenous untuk produksi kedelai dari pada pemberian Rhizobium introduksi disebabkan Rhizobium indigenous adalah Rhizobium asli atau bakteri native yang berasal dari hasil isolasi dari lahan penelitian, dimana Rhizobium asli ini sudah
beradaptasi dengan baik di lingkungan tersebut sehingga ia mampu tumbuh dan berkembang dengan baik untuk meningkatkan produksi tanaman kedelai.
Pemberian Rhizobium introduksi belum mampu memberikan pertumbuhan dan produksi terbaik untuk tanaman kedelai terhadap semua parameter yang diamati, hal ini disebabkan karena Rhizobium introduksi bukan merupakan Rhizobium asli yang berasal dari lahan sawah tersebut sehingga Rhizobium tersebut tidak mampu tumbuh dan berkembang dengan baik, atau bisa juga Rhizobium introduksi kalah bersaing dengan Rhizobium native yang ada. Harnowo dan Brotonegoro (1987) menyatakan bahwa di dalam tanah akan terjadi persaingan antara Rhizobium baru dengan Rhizobium yang telah beradaptasi dengan lingkungan tanaman dalam proses pembentukan bintil akar. Selanjutnya penambatan N dapat berlangsung secara optimal yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman.
c. Pengaruh Pemberian Nitrogen Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Tanaman Kedelai.
Tanaman kedelai menyerap N relatif lebih besar dibandingkan dengan tanaman lainnya untuk pertumbuhan dan produksinya, namun ketersediaan nitrogen di dalam tanah sering menjadi kendala.
Pemberian pupuk N memberikan pengaruh yang nyata terhadap total luas daun, jumlah polong per tanaman, jumlah polong per plot, jumlah biji per tanaman, jumlah biji per plot, bobot biji kering per tanaman dan bobot biji kering per plot (Lampiran 6, 17, 18, 20, 21, 23 dan 24). Ini disebabkan oleh karena dengan
pemberian pupuk N menyebabkan meningkatnya N yang akan diserap tanaman yang akan mempercepat laju pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai tersebut. Jones (1982) menyebutkan bahwa nitrogen penting bagi tanaman karena merupakan bagian dari asam amino yang membentuk protein dan asam nukleat, dimana sebagian protein merupakan enzim yang sangat penting bagi kelancaran proses metabolisme tumbuhan. Edmeades et al. (1994) juga menyatakan bahwa sekitar 90% pertanaman kedelai di daerah tropis pada lahan kering dan sawah tadah hujan, hasilnya dapat meningkat dengan pemberian pupuk nitrogen. Hal ini disebabkan karena nitrogen merupakan hara esensial yang berfungsi sebagai bahan penyusun asam-asam amino, protein dan khlorofil yang penting dalam proses fotosintesis (Black, 1976; Jones et al. , 1991; Jones, 1998 dalam Sirappa 2002) serta bahan penyusun komponen inti sel.
Pada perlakuan N 25 kg/ha dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman untuk peubah total luas daun, jumlah polong per tanaman, jumlah polong per plot, jumlah biji per tanaman, jumlah biji per plot, bobot biji kering per tanaman dan bobot biji kering per plot (Tabel 2, 10, 11, 13, 14, 15 dan 16). Hal ini disebabkan pada perlakuan N 25 kg/ha serapan N sudah cukup untuk meningkatkan pertumbuhan. Pada lahan bekas sawah yang digunakan untuk penelitian mengandung hara nitrogen sebesar 0,14 % (Lampiran 2), dimana pada nilai tersebut menunjukkan bahwa kandungan nitrogennya sangat rendah (Hardjowigeno, 1992). Sehingga dengan pemberian nitrogen sebanyak 25 kg/ha mampu mencukupi kebutuhan tanaman untuk tumbuh dan berproduksi. Pemupukan N dengan takaran tinggi dapat memperlambat dan mengurangi jumlah N yang tertambat. Meningkatnya pertumbuhan tanaman
akibat serapan N yang tinggi pada perlakuan N 25 kg/ha diduga akibat besarnya laju fiksasi N dan laju fotosintesis tanaman. Menurut Olhrogge dalam Pasaribu dan Suprapto (1993), untuk mendapatkan tingkat hasil kedelai yang tinggi diperlukan hara nitrogen dalam jumlah yang cukup dan seimbang.
Pada perlakuan N 50 kg/ha tidak mampu memberikan pertumbuhan dan produksi terbaik karena pada pemberian N yang terlalu banyak dapat menghambat pembentukan bintil akar yang akan menghambat terjadinya fiksasi N yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman. Menurut Pasaribu dan Suprapto, (1985) bahwa kandungan nitrogen tanah atau pemupukan N yang terlalu tinggi dapat menghambat pembintilan dan mengurangi jumlah N yang tertambat. Terhambatnya pembentukan bintil dan jumlah N yang tertambat akibat kelebihan unsur nitrogen adalah disebabkan kelebihan konsentrasi NO3_ didalam tanah yang dapat mengurangi
aktifitas nitrogenase sehingga mengurangi aktivitas rhizobia dan penambatan N2,
dimana pengurangan penambatan N2 berhubungan dengan adanya kompetisi untuk
fotosintat antara reaksi reduksi NO3_ dengan penambatan N2. Nitrogen didalam
tanah yang diserap tanaman berada dalam bentuk NH4+ dan NO3_. Jika berlebihan
akan mengurangi jumlah bintil akar dan fiksasi N2 yang dilakukan oleh bintil akar
dengan cara mengganggu pembentukan benang-benang infeksi oleh Rhizobium sehingga akan mempengaruhi pembentukan bintil dan penambatan nitrogen