Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di lahan pertanaman tebu Kebun Tanjung Jati PTPN II dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian USU dengan ketinggian tempat ±25 meter di atas permukaan laut. Penelitian ini dilaksanakan pada Maret hingga Juli 2014.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah isolat bakteri Azospirillum sp. yang diperoleh dari laboratorium Bioteknologi Tanah UNPAD sebagai bahan yang akan diisolasi., media okon sebagai media untuk menanam dan perbanyakan bakteri, bibit tanaman tebu varietas BZ134 sebagai tanaman yang akan menjadi indikator, pupuk urea sebagai bahan yang diaplikasikan dalam perlakuan, kompos limbah perkebunan tebu sebagai carrier inokulan serta bahan lainnya yang mendukung percobaan.
Alat yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah timbangan analitik untuk menimbang bahan, LAF (Laminar air flow) untuk mengerjakan percobaan steril, Autoklaf sebagai alat untuk mensterilkan kompos, cangkul sebagai alat untuk membuka dan mengolah lahan, gembor untuk menyiram tanaman, tabung reaksi, glass beker, erlenmeyer, sebagai alat laboratorium yang digunakan, shaker sebagai alat penggoncang, serta alat-alat lain yang mendukung dalam proses percobaan ini
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap. Tahap I bertujuan untuk mendapatkan carrier kompos dengan rasio C/N yang terbaik dalam menumbuhkan Azospirillum sp. Azospirillum sp. sementara tahap II bertujuan untuk mengetahui pengaruh Azospirillum sp., urea maupun interaksi terhadap peningkatan serapan N tanaman dan pertumbuhan tebu.
Penelitian Tahap I
Pada penelitian tahap I ini dilaksanakan dengan menguji populasi bakteri Azospirillum pada carrier kompos skala laboratorium dengan 3 taraf kompos ; A1 : Kompos umur 5 bulan sebanyak 250 g + Azospirillum 15mL
A2 : Kompos umur 2 bulan sebanyak 250 g + Azospirillum 15mL A3 : Kompos umur 1 hari sebanyak 250 g + Azospirillum15mL A4 : Kompos umur 3 Minggu sebanyak 250 g + Azospirillum15mL
Dari hasil penelitian tahap I akan didapat kompos dengan rasio C/N berbeda dan hasil terbaik yang ditandai dengan peningkatan populasi bakteri Azospirillum sp. meningkat lebih besar akan digunakan pada penelitian tahap II Penelitian Tahap II
Penelitian ini menggunakan metode RAK (Rancangan Acak kelompok) dengan dua faktor yaitu :
Faktor 1 : kompos dan Azospirillum
A0 : Tanpa aplikasi kompos dan Azospirillum (perlakuan kontrol)
A1 : Kompos dengan rasio terbaik 150 g/tanaman ( Tanpa bakteri Azospirillum) A2 : Kompos dengan rasio terbaik 150 g/tanaman+ Azospirillum 10 mL
U0: Tanpa aplikasi Urea (perlakuan kontrol) U1: Pupuk Urea 5 g/tanaman
U2: Pupuk Urea 10 g/tanaman U3: Pupuk Urea 15 g/tanaman
Sehingga diperoleh 12 kombinasi perlakuan : A0U0 A1U0 A2U0
A0U1 A1U1 A2U1 A0U2 A1U2 A2U2 A0U3 A1U3 A2U3
Jumlah Ulangan : 3 Ulangan Jumlah Juringan : 36 Juring Panjang Juringan : 5 meter Jarak Antar Juring : 1, 35 meter Jarak Antar Blok : 1,5 meter Jarak Antar Tanaman : 40 centimeter Jumlah Tanaman /Juring : 12 tanaman Jumlah Populasi seluruhnya : 432 tanaman
Luas Lahan : 22 m x 20 m
Model linier Rancangan Acak Kelompok: Yhij = μ +ρh + αi + βj + + βɣij + Σhij Dimana:
Yhij = Hasil perlakuan ke - hij μ = nilai rataan umum ρh = pengaruh blok ke-h
αi = pengaruh perlakuan kompos berbeda rasio C/N ke-i βj = pengaruh perlakuan dosis urea ke –j
βɣij = pengaruh interaksi antara kompos dan urea ke-ij
Σhij= pengaruh galat percobaan ulangan ke-hperlakuan kompos ke-i dengan dosis urea ke-j
Jika dari hasil sidik ragam menunjukkan efek pemberian Azospirillum sp pada kompos berbeda rasio C/N dan urea menunjukkan hasil yang nyata, maka dilanjutkan dengan uji beda rataan berdasarkan Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT) pada taraf 5%.
Pelaksanaan Penelitian Penelitian Tahap I
Persiapan Bakteri Azospirillum sp
Bakteri dalam bentuk kultur murni diperoleh dari Laboratorium Bioteknologi Tanah Universitas Padjajaran Bandung yang di perbanyak serta di remajakan kembali di laboratorium Biologi Tanah Universitas Sumatera Utara. Adapun jenis bakteri Azospirillum sp yang diperoleh adalah Azospirillum sp. yang merupakan isolat dari rhizosfer pada tanaman jagung.
Persiapan Kompos
Kompos yang akan digunakan sebagai carrier bakteri merupakan kompos limbah perkebunan tebu yang diperoleh dari Pabrik Gula Kebun Kwala Madu PTPN II diambil dengan lama waktu pembuatan kompos berbeda kemudian untuk dianalisis laboratorium terlebih dahulu sehingga diperoleh rasio C/N berbeda.
Analisis kompos
Kompos yang akan menjadi carrier aplikasi bakteri Azospirillum akan analisis terlebih dahulu dengan beberapa parameter diantarnya C-organik (%) dengan Metode Walkey and Black, N-total ( % ) dengan Metode Kjedahl, Rasio C/N ( Rasio C-Organik dan N-total ), pH (H2
Sterilisasi Kompos
O) dengan Metode Elektrometri perbandingan 1 : 2,5.
Masing-masing kompos selanjutnya dilakukan sterilisasi dengan metode sterilisasi basah menggunakan autoklaf sehingga kompos steril dari organisme lain dan siap untuk diaplikasi bakteri Azospirillum sp.
Inokulasi Azospirillum
Isolat yang telah diperbanyak kemudian diinokulasi pada media okon cair yang telah dibuat sebelumnya, dengan cara menggoreskan isolat yang ada pada media okon cair kemudian di shaker selama 3 hari.
Menghitung Populasi Awal Azospirillum
Setelah diinokulasi yang dibiarkan selama 3 hari, selanjutnya populasi bakteri Azospirillum dihitung dengan metode MPN (Most Probable Number) menggunakan teknik pengenceran.
Aplikasi Azospirillum pada Kompos
Inokulan Azospirillum yang telah dihitung populasi awalnya selanjutnya diaplikasikan pada masing-masing kompos yang menjadi taraf perlakuan yakni kompos berbeda rasio dimana masing-masing kompos tersebut diletakkan pada beaker glass sebanyak 250 gr yang kemudian diaplikasikan Azospirillum sp. sebanyak 15mL, selanjutnya diinkubasi selama 1 Minggu.
Pengamatan Parameter
Setelah diinkubasi selanjutnya diamati parameter yakni populasi bakteri dengan metode MPN (Most Probable Number), pH kompos metode elektrometri 1 : 2,5. Dari hasil perhitungan populasi kompos yang memiliki peningkatan populasi tertinggi akan digunakan pada penelitian tahap II
Penelitian Tahap II Persiapan Tanaman
Bibit tebu yang digunakan merupakan bibit varietas BZ134 dari pembibitan bud chip yang sehat dan telah diseleksi pada semaian yang berumur 2 bulan dengan kriteria sudah memiliki daun lebih dari empat ,bebas penyakit, dan sehat dengan tinggi ±20-30 cm.
Persiapan Lahan
Persiapan lahan dilakukan dengan membuka lahan seluas 22 x 20 m dan membuat juringan dengan lebar 20 meter sebanyak 12 juringan,dimana setiap lebar 5 meter merupakan 1 blok dan jarak antar blok 1,5 meter sehingga setiap bloknya terdiri dari 12 juringan dengan jarak antar juringan 1,35 meter dan kedalaman juringan ±30 cm, membuat parit disekeliling juringan dengan kedalaman ±20 cm dan lebar 30cm serta membuat lubang tanam secara tugal dengan menggunakan tongkat tugal dengan jarak setiap 40 cm dalam juringan. Persiapan Kompos Aplikasi
Dari hasil penelitian tahap satu telah dapat ditentukan kompos C/N yang akan diaplikasikan berdasarkan jumlah populasi bakteri Azospirillum sp. yang meningkat lebih besar. Kemudian kompos tersebut ditimbang dan dibungkus
sebanyak 150 g kemudian diaplikasikan kembali Azospirillum sp. sebanyak 10mL/150g dan dibiarkan selama seminggu
Analisis Awal
Analisa awal dilakukan pada saat sebelum penanaman berupa analisis C- organik (%) dengan Metode Walkey and Black, N-total ( % ) dengan Metode Kjedahl, Rasio C/N ( Rasio C-Organik dan N-total ), pH (H2
Aplikasi Pupuk Dasar
O) dengan Metode Elektrometri perbandingan 1 : 2,5
Pada lubang tanam yang telah dibuat diaplikasikan pupuk dasar yakni Urea dan TSP dengan dosis 100kg/ha dan 150 kg/ha setara dengan 6 g/tanaman dan 9 g/tanaman, dimana pada kombinasi perlakuan yang tidak menggunakan urea tidak diaplikasikan pupuk dasar urea.
Penanaman
Penanaman bibit pada juringan dilakukan dengan memindahkan bibit yang dipilih dari semaian pada lubang tanam yang telah dibuat sebelumnya dengan hati-hati, dimana terlebih dahulu pupuk dasar telah diaplikasikan .
Aplikasi Perlakuan
Aplikasi perlakuan dilakukan pada saat 3 minggu setelah tanam sesuai kombinasi perlakuan masing-masing dengan memberikannya didaerah perakaran. Untuk perlakuan kompos diaplikasikan sebanyak 150 g/tanaman dan pupuk urea sebanyak 200 kg/ha yakni U1: 5 g/tanaman, U2 : 10 g/ tanaman dan U3 15 g/tanaman, Aplikasi dilakukan 1 kombinasi perlakuan dalam 1 juringan ( yang terdiri dari 12 tanaman) dan pengacakan kombinasi perlakuan dilakukan antar juring pada setiap blok.
Pemeliharaan Tanaman
Dilakukan pemeliharaan tanaman dengan menyiangi gulma sekitar area secara manual, kemudian dilakukan penyulaman dengan mengganti tanaman yang mati atau pertumbuhannya abnormal dengan tanaman cadangan serta melakukan penyiraman terhadap tanama pada pagi dan sore hari.
Pemanenan
Pemanenan dilakukan dengan mengambil seluruh bagian tanaman pada sampel tanaman yang telah ditetapkan sebanyak 36 sampel secara acak pada setiap kombinasi perlakuan pada saat 10 MST (Minggu Setelah Tanam).
Pengamatan Parameter
Adapun parameter yang diamati adalah diameter batang, tinggi tanaman, jumlah anakan . Pengambilan data parameter dalam satu kombinasi perlakuan disetiap juringan dipilih 5 dari 12 tanaman secara random sejak awal penanaman yang akan diambil data pada 1 MST sebagai tinggi awal, 4 MST, 7 MST dan 10 MST saat sebelum panen, kemudian dirata-ratakan menjadi perwakilan dalam setiap satu kombinasi perlakuan sehingga diperoleh 36 data untuk 36 kombinasi perlakuan
Sedangkan parameter destruktif seperti Bobot Kering tajuk, Bobot kering akar, C organik, N total, Rasio C/N, pH tanah , N tanaman dan serapan N dipilih 1 dari 12 tanaman pada setiap juringan secara acak pada saat pengambilan data terakhir yaitu 10 MST sehingga diperoleh 36 tanaman untuk di analisis yang mewakili 36 kombinasi perlakuan.
Tinggi tanaman (cm)
Pengukuran tinggi tanaman dilakukan dari pangkal batang sampai titik tumbuh dengan menggunakan meteran, dilakukaan saat 1 MST (Minggu Setelah Tanam) sebagai data tinggi awal dan 10 MST saat sebelum panen.
Jumlah Anakan
Perhitungan jumlah anakan dilakukan dengan menghitung seluruh jumlah tunas yang tumbuh termasuk tanaman induk, dilakukaan mulai saat 1 MST (Minggu Setelah Tanam) sebagai data jumlah anakan awal dan 10 MST saat sebelum panen sebagai data akhir.
Diameter Batang ( cm)
Diameter batang diukur dengan menggunakan jangka sorong yang diambil setiap minggunya , dilakukaan saat 1 MST (Minggu Setelah Tanam) sebagai data diameter batang awal dan 10 MST sebagai data akhir.
Bobot Kering Tajuk (g)
Pengukuran bobot kering tajuk dilakukan dengan memotong tajuk tanaman dari setiap sampel bibit pada saat 10 MST dan di ovenkan pada suhu 60- 700
Bobot Kering Akar (g)
C selama 24 jam selanjutnya ditimbang.
Pengukuran bobot kering akar dilakukan dengan memotong akar tanaman dari setiap sampel bibit pada saat 10 MST dan di ovenkan pada suhu 60-700C selama 24 jam selanjutnya ditimbang.
C-Organik Tanah
Pada umur 10 MST , tanah dari setiap sampel tanaman diambil untuk dilakukan analisa kembali berupa analisis C-organik (%) dengan Metode Walkey and Black
N-total ( % )
Pada umur 10 MST , tanah dari setiap sampel tanaman diambil untuk dilakukan analisis berupa analisis N-total yang dilakukan dengan Metode Kjedahl. Rasio C/N
Rasio C/N dapat dihitung dengan perbandingan C-organik dan N-total yang didapat pada setiap sampel tanah
pH H2
pH dapat dihitung dengan Metode Elektrometri perbandingan 1 : 2,5 yakni setiap 10 g sampel tanah pada larutan aquades 25mL.
O
N Tanaman
N tanaman dapat dianalisis dengan mengambil sampel seluruh bagian tanaman pada tanaman tebu berumur 10 MST. Kemudian dianaliss dengan metode destruksi basah.
Serapan N
