HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
N- total Tanaman
Dari hasil sidik ragam (Lampiran 24) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum serta interaksinya tidak berpengaruh nyata terhadap N-total tanaman, disajikan pada Tabel 10.
Tabel 10. N-total tanaman (%) akibat pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum Ekstrak Ganggang Cokelat (%) Bradyrhizobium japonicum (mL) Rataan R0 (0) R1 (15) G0 (0) 4.05 3.44 3.75 G1 (10) 3.43 3.61 3.52 G2 (20) 3.63 3.47 3.55 G3 (30) 4.08 3.32 3.70 Rataan 3.80 3.46 3.63
Tabel 10. menunjukkan bahwa peerlakuan ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum secara tidak nyata menurunkan N-total tanaman.
N-total tanaman yang tertinggi pada perlakuan G3R1 yaitu sebesar 4.08 % dan yang terendah pada perlakuan G3R0 yaitu 3.32 %.
Serapan N Tanaman
Dari hasil sidik ragam (Lampiran 26) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak ganggang cokelat berpengaruh nyata terhadap serapan N tanaman, sedangkan pemberian Bradyrhizobium japonicum dan interaksi antara pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum tidak berpengaruh nyata, disajikan pada Tabel 11.
Tabel 11. Serapan N tanaman (g/tanaman) akibat pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum
Ekstrak Ganggang Cokelat (%) Bradyrhizobium japonicum (mL) Rataan R0 (0) R1 (15) G0 (0) 0.09 0.14 0.12b G1 (10) 0.14 0.17 0.16ab G2 (20) 0.17 0.22 0.19a G3 (30) 0.12 0.12 0.12b Rataan 0.13 0.16 0.15
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT Tabel 11. menunjukkan bahwa serapan N tertinggi terdapat pada perlakuan G2 (20%) yang berbeda nyata terhadap perlakuan G3 (30%) dan G0 (0%), namun tidak berbeda nyata terhadap perlakuan G1 (10%). Sedangkan pemberian Bradyrhizobium japonicum secara tidak nyata meningkatkan serapan N tanaman.
Grafik pengaruh berbagai taraf konsentrasi ekstrak ganggang cokelat terhadap serapan N tanaman dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Pengaruh konsentrasi ekstrak ganggang terhadap serapan N tanaman Dari gambar diatas terlihat bahwa pemberian ekstrak ganggang menghasilkan tanaman dengan serapan N tanaman yang mengikuti garis kuadratik kemudian menurun.
Jumlah Biji
Dari hasil sidik ragam (Lampiran 28) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum berpengaruh nyata terhadap jumlah biji, sedangkan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata, disajikan pada Tabel 12.
Tabel 12. Jumlah biji akibat pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum Ekstrak Ganggang Cokelat (%) Bradyrhizobium japonicum (mL) Rataan R0 (0) R1 (15) G0 (0) 38.67 41.67 40.17b G1 (10) 43.67 52.33 48.00b G2 (20) 55.00 62.67 58.83a G3 (30) 39.67 57.67 48.67ab Rataan 44.25b 53.58a 48.92
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris atau kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT
Tabel 12. menunjukkan bahwa jumlah biji tertinggi terdapat pada perlakuan G2 (20%) yang berbeda nyata dengan perlakuan G0 (0%) dan G1 (10%) tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan G3 (30%). Sedangkan pada pemberian Bradyrhizobium japonicum (R1) berbeda nyata dengan tanpa pemberian (R0).
Grafik pengaruh berbagai taraf konsentrasi ekstrak ganggang cokelat terhadap jumlah biji dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Pengaruh konsentrasi ekstrak ganggang terhadap jumlah biji
Dari gambar diatas terlihat bahwa pemberian ekstrak ganggang menghasilkan tanaman dengan jumlah biji yang mengikuti garis kuadratik kemudian menurun.
Bobot Biji
Dari hasil sidik ragam (Lampiran 30) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak ganggang cokelat berpengaruh nyata terhadap bobot biji, sedangkan pemberian Bradyrhizobium japonicum dan interaksi antara pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum tidak berpengaruh nyata, disajikan pada Tabel 13.
Tabel 13. Bobot biji (g) akibat pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum Ekstrak Ganggang Cokelat (%) Bradyrhizobium japonicum (mL) Rataan R0 (0) R1 (15) G0 (0) 4.13 4.41 4.27b G1 (10) 5.09 5.14 5.11a G2 (20) 5.50 6.35 5.92a G3 (30) 4.31 5.21 4.76a Rataan 4.76 5.28 5.02
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT Tabel 13. menunjukkan bahwa bobot biji tertinggi terdapat pada perlakuan G2 (20%) yang berbeda nyata dengan perlakuan G0 (0%), tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan G1 (10%) dan G3 (30%). Sedangkan pada perlakuan Bradyrhizobium japonicum secara tidak nyata meningkatkan bobot biji.
Grafik pengaruh berbagai taraf konsentrasi ekstrak ganggang cokelat terhadap bobot biji dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Pengaruh konsentrasi ekstrak ganggang terhadap bobot biji
Dari gambar diatas terlihat bahwa pemberian ekstrak ganggang menghasilkan tanaman dengan jumlah biji yang mengikuti garis kuadratik kemudian menurun.
Pembahasan Sifat Kimia Tanah
Dari hasil penelitian pada Tabel 1. dapat dilihat bahwa pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum serta interaksinya secara statistik tidak berpengaruh nyata terhadap pH tanah. Pemberian ekstrak ganggang cokelat menurunkan pH tanah lebih rendah dibandingkan dengan tanpa pemberian (G0). Sementara pada pemberian Bradyrhizobium japonicum (R1) pH tanah tidak menunjukkan peningkatan yang berarti dibandingkan tanpa pemberian (R0), dimana dengan pemberian Bradyrhizobium japonicum nilai pH tanah adalah 4.68 yang berbeda sedikit dengan tanpa pemberian yaitu 4.67. Sedangkan pada kombinasi pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum menunjukkan pH tanah yang semakin menurun daripada perlakuan kontrol. Rataan pH tanah yang tertinggi terdapat pada perlakuan G0R0 (4.87) dan yang terendah pada perlakuan G3R0 (4.51). Penurunan pH tanah ini disebabkan ekstrak ganggang cokelat yang diaplikasikan diduga menghasilkan asam-asam organik yang dapat mengasamkan tanah. Dhargalkar and Pereira (2005) menyatakan bahwa sejumlah kalium, nitrogen, hormon pengatur tumbuh, unsur mikro, asam humat dan lain-lain hadir dalam ekstrak ganggang. Selain itu penurunan pH tanah juga disebabkan oleh aktivitas Bradyrhizobium japonicum dimana bakteri tersebut melakukan metabolisme seperti respirasi. Proses respirasi ini dihasilkan CO2 yang jika terhidrolisis akan menghasilkan ion H+ yang dapat mengasamkan tanah. Mukhlis et al., (2011) menyatakan bahwa selama periode pertumbuhan aktif tanaman dan organisme tanah menghasilkan CO2 tanah dan terlarut sehingga pH tanah menjadi lebih asam.
Dari Tabel 2. diketahui bahwa pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum serta interaksinya secara statistik tidak berpengaruh nyata terhadap C-organik tanah. Namun dapat dilihat bahwa pemberian ekstrak ganggang cokelat menaikkan C-organik tanah lebih tinggi daripada tanpa pemberian (G0). Demikian juga pada pemberian Bradyrhizobium japonicum (R1) yang meningkatkan C-organik tanah lebih tinggi daripada tanpa pemberian (R0). Kombinasi pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum juga meningkatkan C-organik tanah yang lebih tinggi daripada perlakuan kontrol (1.68%), kecuali pada perlakuan G2R0 dan G1R0 dimana C-organik sedikit saja lebih rendah dari perlakuan kontrol yaitu 1.67%. C-organik tanah yang tertinggi adalah pada perlakuan G3R0 yaitu 2.07%. Peningkatan C-organik tanah ini disebabkan ekstrak ganggang cokelat mengandung sejumlah bahan organik dimana bahan organik ini dapat meningkatkan C-organik di dalam tanah. Aitken and Senn, 1965 dalam Sridhar and Rengasamay (2010) menyatakan bahwa pupuk cair ganggang cokelat ditemukan lebih unggul dibandingkan pupuk kimia karena mengandung bahan organik. Ekstrak ganggang juga mengandung asam alginat yang dapat merangsang pertumbuhan mikroorganisme yang baik di dalam tanah. Mikroorganisme tersebut mengkonsumsi residu tanaman dan menggunakan karbon di dalam tanah untuk menyusun tubuhnya. Dalam proses metabolismenya, mikroorganisme tanah menghasilkan senyawa-senyawa organik dan apabila mikroorganisme tersebut mati maka jaringan tubuhnya terurai dan karbon akan kembali ke tanah, dengan demikian kandungan karbon organik tanah dapat meningkat.
Pada Tabel 3. pemberian ekstrak ganggang cokelat memberikan hasil yang sama yaitu rata-rata sebesar 0.23% untuk parameter N total tanah. Hal ini dikarenakan setelah dianalisis (Lampiran 3) ekstrak ganggang cokelat hanya mengandung sedikit nitrogen yaitu sebesar 0.03% sehingga pemberian ekstrak ganggang cokelat pada berbagai konsentrasi tidak berpengaruh terhadap N total tanah dibandingkan tanpa pemberian. Kingman and Moore (1982) dalam Thirumaran et al (2009) menyatakan bahwa dibandingkan pupuk organik lainnya, pupuk ganggang kaya akan kalium namun mengandung sedikit nitrogen dan fosfor.
Sedangkan pada pemberian Bradyrhizobium japonicum (R1) N total tanah menurun (0.23%) lebih rendah daripada tanpa pemberian (R0) yaitu 0.24%. Demikian juga dengan kombinasi pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum yang menurunkan N total tanah lebih rendah daripada perlakuan kontrol, kecuali pada perlakuan G1R0 dan G3R0 yang memberikan hasil yang sama dengan kontrol yaitu 0.24%. Hal ini dapat disebabkan ekstrak ganggang cokelat yang mengandung N total yang rendah yaitu 0.03% sehingga kebutuhan nitrogen untuk Bradyrhizobium japonicum tidak terpenuhi. Akibatnya bakteri tersebut menggunakan nitrogen yang tersedia di dalam tanah untuk menyusun tubuhnya sehingga menyebabkan N total tanah mengalami penurunan. Hanafiah et al., (2009) menyatakan bahwa jika sisa tanaman mengandung N rendah, maka mikroba harus mencari tambahan N dari tanah disekitarnya, sehingga N yang tadinya tersedia dalam bentuk anorganik di dalam tanah akan berubah menjadi biomas mikroba.
Pertumbuhan dan Produksi Tanaman
Dari hasil penelitian pada Tabel 4. dan 5. Terlihat bahwa faktor ekstrak ganggang cokelat, Bradyrhizobium japonicum dan interaksi keduanya secara statistik tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman maupun jumlah cabang. Akan tetapi dapat dilihat bahwa pemberian ekstrak ganggang cokelat, Bradyrhizobium japonicum dan perlakuan kombinasi keduanya mampu meningkatkan tinggi tanaman dan jumlah cabang dibandingkan dengan kontrol. Rataan tinggi tanaman yang tertinggi adalah pada perlakuan G2R1 (97.67 cm) dan yang terendah pada perlakuan G0R0 (77.50 cm), sedangkan rataan jumlah cabang yang tertinggi pada perlakuan G1R1, G2R0 dan G2R1 (12.00 cabang) dan yang terendah pada perlakuan G0R0 (8.67 cabang).
Peningkatan pertumbuhan tanaman ini disebabkan ekstrak ganggang cokelat mengandung sejumlah unsur hara makro dan mikro yang walaupun dalam jumlah sedikit namun cukup lengkap serta mengandung karbon organik, zat pengatur tumbuh, vitamin dan mineral yang mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman. Erulan et al., (2009) ekstrak ganggang mengandung hormon pertumbuhan tanaman, regulator, promotor, karbohidrat, asam amino, antibiotik, auksin, giberelin dan vitamin sehingga dapat meningkatkan kuantitas dan kualitas hasil tanaman, perkecambahan biji, ketahanan terhadap es/salju, jamur dan serangan serangga.
Selain itu peningkatan pertumbuhan tanaman diduga akibat alginat yang dikandung ekstrak ganggang cokelat yang dapat merangsang aktivitas rhizobium sehingga rhizobium lebih aktif dalam memfiksasi nitrogen dan menghasilkan zat pengatur tumbuh seperti asam indol asetat, sebagaimana Al-Ani et al., (2012)
yang menyatakan bahwa rhizobia menghasilkan zat pengatur tumbuh seperti asam indol asetat, auksin, sitokinin, zat giberelin yang merangsang dan meningkatkan pertumbuhan tanaman.
Dari Tabel 6. dan 7. dapat dilihat bahwa faktor ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum berpengaruh nyata dalam meningkatkan jumlah bintil akar dan bobot bintil akar. Jumlah bintil akar dan bobot bintil akar yang meningkat menandakan bahwa bakteri rhizobium aktif dalam memfiksasi nitrogen karena didalam bintil akar inilah bakteri mengikat nitrogen dari udara. Alexander (1978) dalam Arsyad (2007) menyatakan bahwa di dalam bintil akar, bakteri akan membentuk struktur yang menggembung serta dapat mengikat nitrogen dari udara yang dikenal dengan nama bakteroid. Aktivitas bakteri rhizobium yang aktif memfiksasi N ini diduga disebabkan oleh karbon organik dan alginat yang terdapat pada ekstrak ganggang baik untuk tanah sehingga mampu mendukung aktivitas mikrobia tanah. Dengan meningkatnya kerja atau aktivitas rhizobium memfiksasi N, pertumbuhan tanaman meningkat juga. Gandiyappan and Perumal (2001) menyatakan bahwa asam alginat bergabung dengan ion dalam tanah membentuk kompleks dengan berat molekul tinggi yang menyerap kelembaban, menaikkan, mempertahankan kelembaban tanah dan memperbaiki struktur tanah sehingga aerasi dan aktivitas kapiler pori tanah lebih baik, dimana hal ini kembali merangsang pertumbuhan sistem perakaran tanaman dan aktivitas mikroba.
Dari hasil penelitian pada Tabel 8. dan 9. dapat dilihat bahwa faktor ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum secara statistik berpengaruh nyata dalam meningkatkan berat kering tajuk dan berat kering akar. Sedangkan interaksi keduanya secara statistik tidak berpengaruh nyata, akan tetapi
berat kering tajuk dan berat kering akar pada kombinasi perlakuan meningkat dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Rataan berat kering tajuk yang tertinggi yaitu pada perlakuan G2R1 (6.29 g) dan yang terendah pada perlakuan G0R0 (2.35 g). Sedangkan rataan berat kering akar yang tertinggi adalah pada perlakuan G2R0 (0.78 g) dan yang terendah pada perlakuan G3R0 (0.33 g) yang hanya lebih rendah sedikit dibandingkan dengan perlakuan kontrol G0R0 (0.36 g). Hal serupa juga terlihat pada parameter jumlah biji dan berat biji (Tabel 12. dan 13.) . Faktor ekstrak ganggang cokelat berpengaruh nyata terhadap jumlah dan berat biji, sedangkan faktor Bradyrhizobium japonicum berpengaruh nyata terhadap jumlah biji namun tidak berpengaruh nyata terhadap berat biji. Interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah dan berat biji. Akan tetapi dapat dilihat pula bahwa pemberian ekstrak ganggang, Bradyrhizobium japonicum maupun kombinasi kedua faktor meningkatkan jumlah dan berat biji daripada perlakuan kontrol. Rataan jumlah biji yang tertinggi pada perlakuan G2R1 (62.67 biji) dan yang terendah pada perlakuan G0R0 (38.67 biji). Sedangkan rataan berat biji yang tertinggi pada perlakuan G2R1 (6.31 g) dan yang terendah pada perlakuan G0R0 (4.13 g).
Peningkatan berat kering tajuk, berat kering akar, jumlah biji dan berat biji ini diduga sejalan dengan peningkatan pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan tanaman yang meningkat akan meningkatkan produksi tanaman pula. Hal ini disebabkan ekstrak ganggang cokelat dapat mengoptimalkan kerja Rhizobium sehingga rhizobium lebih aktif menambat N dari udara dimana N ini diserap oleh tanaman untuk pertumbuhan dan produksinya. Seperti pada penelitian Noortasiah (2005) yang membuktikan pemberian Rhizobium untuk tanaman kedelai pada
lahan rawa lebak dapat meningkatkan hasil biji kering yaitu mencapai 2.696,3 kg/ha. Selain itu unsur hara yang terkandung dalam ekstrak ganggang cokelat dapat diserap secara optimal oleh tanaman kedelai sehingga meningkatkan produksinya. Hasil penelitian Sethi and Adhikary (2009), Rhizobium bila dikombinasikan dengan ekstrak ganggang akan meningkatkan pertumbuhan dan hasil panen tanaman kacang-kacangan seperti Arachis hypogea dan Vigna mungo dimana meningkat 12-25% lebih tinggi dari kontrol.
Dari hasil penelitian pada Tabel 10. dapat dilihat bahwa faktor ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum serta interaksinya tidak berpengaruh nyata terhadap N tanaman. Namun dapat dilihat bahwa pemberian ekstrak ganggang maupun Bradyrhizobium japonicum menurunkan N tanaman. Demikian juga dengan perlakuan kombinasi keduanya yang menurunkan N tanaman lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan kontrol, kecuali pada perlakuan G3R0 (4.08%) yang sedikit lebih tinggi daripada kontrol G0R0 (4.05%). Penurunan N tanaman ini sejalan dengan penurunan N total tanah yang disebabkan oleh immobilisasi unsur N oleh bakteri rhizobium. N tanah yang terimmobilisasi menyebabkan N menjadi tidak tersedia untuk tanaman, sehingga N tanaman mengalami penurunan dibanding perlakuan kontrol. Hanafiah et al., (2009) menyatakan bahwa immobilisasi nitrogen merupakan pemanfaatan N anorganik (NH4+, NO3- atau NO2-) oleh mikroba atau tanaman sehingga tidak tersedia di dalam tanah.
Pada Tabel 11. juga dapat dilihat bahwa faktor ekstrak ganggang cokelat secara statistik berpengaruh nyata terhadap serapan N tanaman, namun pemberian Bradyrhizobium japonicum dan interaksi keduanya tidak berpengaruh
nyata. Walaupun demikian dapat dilihat bahwa pemberian ekstrak ganggang cokelat dan Bradyrhizobium japonicum serta interaksi keduanya mampu meningkatkan serapan N tanaman lebih tinggi daripada tanpa pemberian atau perlakuan kontrol. Serapan N tanaman tertinggi terdapat pada perlakuan G2R1 (0.22 g/tanaman) dan yang terendah pada perlakuan G0R0 (0.09 g/tanaman). Serapan N tanaman ini dipengaruhi oleh berat kering tajuk masing-masing perlakuan. Peningkatan serapan N tanaman ini diduga disebabkan akibat pemberian ekstrak ganggang cokelat, dimana ekstrak ganggang cokelat mengandung alginat yang dapat meningkatkan kemampuan tanaman dalam menyerap unsur hara. Yang and Volesky (1999) menyatakan bahwa sargassum adalah ganggang coklat yang mengandung alginat dengan kelompok karboksilat berlimpah yang mampu menangkap kation dalam larutan.
Selain itu peningkatan serapan N ini juga diduga diakibatkan oleh Bradyrhizobium japonicum yang diaplikasikan berkembang dengan baik sehingga mampu memfiksasi N dan meningkatkan penyerapan N oleh tanaman, sebagaimana hasil penelitian Noortasiah (2005) yang menyatakan bahwa pemberian rhizobium untuk tanaman kedelai pada lahan rawa lebak mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman kedelai baik jumlah polong isi, penyerapan N aktif, tanaman tumbuh lebih tinggi, hasil biji kering tertinggi.
Dari hasil penelitian baik pada pertumbuhan maupun produksi tanaman, terlihat bahwa pemberian ekstrak ganggang mencapai titik optimum pada konsentrasi 20%, jika melebihi konsentrasi tersebut maka pertumbuhan maupun produksi tanaman tidak akan meningkat lagi, bahkan cenderung menurun. Penurunan pertumbuhan dan produksi tanaman pada konsentrasi ekstrak 30%
diduga disebabkan ekstrak ganggang cokelat mengandung sejumlah hormon pengatur tumbuh dimana hormon ini hanya diperlukan dalam konsentrasi yang sedikit untuk tanaman. Apabila konsentrasi hormon pengatur tumbuh tersebut berlebihan maka akan menjadi penghambat bagi pertumbuhan maupun produksi tanaman itu sendiri. Erulan et al., (2009) menyatakan bahwa ekstrak ganggang mengandung hormon pertumbuhan tanaman, regulator, promotor, karbohidrat, asam amino, antibiotik, auksin, giberelin dan vitamin. Hasil penelitian Selvam and Sivakumar (2014) terhadap tanaman kacang tanah membuktikan bahwa ekstrak ganggang pekat dengan konsentrasi 2% merupakan konsentrasi paling optimum untuk parameter perkecambahan biji, tinggi tanaman, panjang akar, total berat basah dan berat kering tajuk dan akar, jumlah cabang, dan luas daun dibandingkan dengan konsentrasi 1%, 4%, 6% dan 8%.