Potensi Bakteri Rhizosfer sebagai Pupuk Hayati pada Persemaian Tanaman Sengon (Paraserianthes falcataria).

(1)

POTENSI BAKTERI RHIZOSFER SEBAGAI PUPUK HAYATI

PADA PERSEMAIAN TANAMAN SENGON

(

Paraserianthes falcataria

)

MUHAMMAD AFNANSYAH

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Potensi Bakteri Rhizosfer Sebagai Pupuk Hayati pada Persemaian Tanaman Sengon (Paraserianthes falcataria) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2013

Muhammad Afnansyah

(4)

ABSTRAK

MUHAMMAD AFNANSYAH. Potensi Bakteri Rhizosfer sebagai Pupuk Hayati pada Persemaian Tanaman Sengon (Paraserianthes falcataria). Dibimbing oleh NISA RACHMANIA MUBARIK dan LAILAN SYAUFINA.

Pupuk hayati merupakan salah satu pupuk alternatif pada tanaman sengon yang berasal dari bakteri penambat nitrogen. Penelitian ini bertujuan memanfaatkan bakteri rhizosfer asal tanah hutan sebagai pupuk hayati pada persemaian tanaman sengon (Paraserianthes falcataria). Media sebagai tempat tumbuh benih sengon pada polibag terdiri atas tanah masam Jasinga jenis Ultisol pH 4.7 dan gambut dengan perbandingan 2:1. Bakteri rhizosfer yang digunakan ialah Burkholderia cepacia dengan kode isolat L6.5 dan L10.1. Hasil gores kuadran menunjukkan penampakan bakteri rhizosfer yang berbentuk bundar, tidak menyerap warna merah muda dan berelevasi cembung. Isolat bakteri rhizosfer L6.5 dan L10.1 yang ditambahkan pupuk ½ N dari NPK pada persemaian tanaman sengon memberikan pengaruh yang sama dengan pemupukan dosis NPK sesuai rekomendasi. Penambahan pupuk NPK dengan kadar ½ N ditambah bakteri rhizosfer memberikan pengaruh terhadap panjang akar, jumlah akar lateral, panjang tajuk, bobot basah, bobot kering, dan jumlah bintil dibandingkan dengan kontrol.

Kata kunci : Burkholderia cepacia, pupuk hayati, sengon

ABSTRACT

MUHAMMAD AFNANSYAH. Rhizosfer Bacteria Potential as Biological Fertilizer for Albizia Seedbed (Paraserianthes falcataria). Supervised by NISA RACHMANIA MUBARIK and LAILAN SYAUFINA.

Biological fertilizer is one of alternative fertilizer from nitrogen fixing bacteria for albizia. The aim of this research was to utilize rhizosfer bacteria from forest soil as biological fertilizer for albizia nursery (Paraserianthes falcataria). Growing media for albizia seedling was polybag filled of acid soil from Jasinga (Ultisol type) with pH 4.7 and peat with ratio 2:1. Rhizosfer bacteria used in the study was Burkholderia cepacia with isolate codes L6.5 and L10.1. Streak quadrant results showed rhizosfer bacteria had coccus form, was not absorb pink color, and had convex elevation. Rhizosfer bacteria isolate L6.5 and L10.1 that were added with ½ N from NPK fertilizer for albizia nursery showed similar influence with fertilization using NPK dosage as recommended. NPK fertilizer with ½ N dosage that was added to rhizosfer bacteria showed influences at root length, lateral root amount, crown length, wet weight, dry weight, and nodule amount compared with control.

(5)

POTENSI BAKTERI RHIZOSFER SEBAGAI PUPUK HAYATI

PADA PERSEMAIAN TANAMAN SENGON

(

Paraserianthes falcataria

)

MUHAMMAD AFNANSYAH

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

pada

Departemen Biologi

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(6)

(7)

Judul Skripsi : Potensi Bakteri Rhizosfer sebagai Pupuk Hayati pada Persemaian Tanaman Sengon (Paraserianthes falcataria)

Nama : Muhammad Afnansyah NIM : G34080008

(8)

PRAKATA

Alhamdulillahirobbil’alamin, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah

SWT atas segala karunia-Nya yang telah memberikan rahmat dan karunia sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul Potensi Bakteri Rhizosfer sebagai Pupuk Hayati pada Persemaian Tanaman Sengon (Paraserianthes falcataria). Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Juli hingga Desember 2012 di Laboratorium Mikrobiologi dan Rumah Kaca Departemen Biologi, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini didanai dari Dikti melalui Program Kreativitas Mahasiswa Penelitian tahun 2012.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Nisa Rachmania Mubarik, M.Si. dan Dr. Ir. Lailan Syaufina, M.Sc. selaku pembimbing atas arahan dan bimbingan yang diberikan dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini, serta kepada Dr. Ir. Ignatius Muhadiono, M.Sc. sebagai penguji ujian skripsi atas saran dan masukan yang diberikan. Terima kasih kepada Bapak Adi Supardi yang telah banyak membimbing penulis selama melaksanakan penelitian di lapangan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu dan Adik tercinta yang senantiasa memberikan doa, dukungan dan semangatnya. Tak lupa juga kepada teman-teman Biologi 45, khususnya teman seperjuangan di mikrobiologi (Zuhay, Aida, Prima, Andri, dan Nunu), serta teman-teman terbaik Angkatan 45 (Chusna, Dyah, Wendi, Nia, Kang Agus, Raehan, Leni, dan Meutia) atas semangat dan perhatian yang selalu terukir selama kuliah di IPB.

Besar harapan penulis semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu kehidupan.

Bogor, Juli 2013

(9)

ix

DAFTAR ISI

Halaman

PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 2

Hipotesis Penelitian ... 2

METODE ... 2

Waktu dan Tempat ... 2

Bahan ... 2

Persiapan Media Tanam ... 3

Perkecambahan Biji Sengon ... 4

Penanaman dan Pemeliharaan Tanaman Sengon ... 4

Pengamatan Respon Tanaman ... 4

Analisis Data ... 4

HASIL ... 4

Peremajaan Bakteri Rhizosfer ... 4

Bahan Organik Tanah ... 5

Pertumbuhan Tanaman Sengon ... 6

PEMBAHASAN ... 9

SIMPULAN DAN SARAN ... 11

Simpulan ... 11

Saran ... 12

DAFTAR PUSTAKA ... 12

(10)

x

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Perlakuan yang digunakan dalam penelitian ini 3

2 Hasil analisis tanah asam Jasinga dan media tanam campuran tanah

asam dan gambut 5

3 Pertumbuhan tanaman sengon pada 84 HST 9

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Penampakan bakteri rhizosfer isolat galur L6.5 umur 48 jam 5 2 Pengaruh perlakuan terhadap respon pertumbuhan tinggi tanaman

sengon 84 HST 6

3 Tanaman sengon berdasarkan tinggi tanaman pada 84 HST 7 4 Pengaruh perlakuan terhadap respon pertumbuhan jumlah cabang

sengon 84 HST 7

5 Tanaman sengon berdasarkan jumlah cabang sekunder 84 HST 8

6 Perakaran tanaman sengon pada 84 HST 9

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Data pengukuran respon pertumbuhan tinggi tanaman (cm) sengon 15 2 Respon pertumbuhan tinggi tanaman sengon terhadap berbagai

perlakuan 15

3 Data pengukuran respon pertumbuhan jumlah cabang sekunder

sengon 84 HST 16

4 Respon jumlah cabang pertumbuhan tanaman sengon pada berbagai

perlakuan 16

5 Data pengukuran dan analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap

panjang akar 17

panjang tajuk 84 HST 17

bobot basah (gram) sengon 84 HST 18

bobot kering (gram) sengon 84 HST 18

jumlah bintil 19

(11)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Pembangunan tanaman hutan dengan pohon yang cepat tumbuh (fast

growing species) akan sangat membantu dalam memenuhi kebutuhan kayu. Salah

satu jenis pohon tersebut ialah sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) yang termasuk famili Fabaceae. Sengon merupakan tanaman penghasil kayu yang memiliki pertumbuhan yang cepat sehingga masa tunggu panen cukup singkat (Hairiah et al. 2001). Umumnya untuk meningkatkan kualitas pertumbuhan tanaman sengon digunakan pupuk NPK untuk 100 gram setiap benih sengon dengan perbandingan 1:1:1 (Bhat et al. 1998).

Sengon tumbuh secara alami di Papua, Maluku, dan Sulawesi. Pohon sengon mempunyai beberapa nama daerah di antaranya jeunjing (Jawa Barat), rare, selawoku (Maluku), bae, wahogon (Papua), tedehu pute (Sulawesi) (Martawijaya et al. 1989). Akar tanaman ini mempunyai bintil-bintil berisi bakteri yang berguna untuk menangkap gas nitrogen di udara dalam tanah yang selanjutnya bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman. Daun sengon dapat digunakan untuk makanan ternak dan pupuk hijau. Pohon sengon sering digunakan sebagai tanaman peneduh di perkebunan teh, kopi, cokelat, vanili, dan kapulaga (Santoso 1992). Penanaman sengon tidak terlepas dari berbagai gangguan, baik berupa gangguan fisik maupun biotik (Husaeni 2010). Kondisi lahan sangat mempengaruhi tingkat pertumbuhan tanaman sengon (pH optimum 6-7), khususnya pada lahan dengan pH masam. Lahan kering dengan pH masam merupakan salah satu lahan yang kurang produktif untuk dijadikan sebagai areal pertanian atau perkebunan karena lahan ini memiliki kandungan bahan organik yang rendah, khususnya kandungan nitrogen (N).

Upaya pemanfaatan lahan kering asam sebagai lahan pertanian dapat dilakukan dengan memperkaya unsur hara tanah dengan cara penggunaan pupuk kimia seperti urea dengan dosis 500 kg/ha, namun penggunaan tersebut dapat memberikan dampak terhadap pencemaran lingkungan. Di samping itu harga pupuk kimia juga semakin mahal. Salah satu alternatif ialah dengan pembuatan pupuk hayati yang berasal dari kelompok bakteri penambat nitrogen, seperti:

Cyanobacteria, Azotobacter, Azomonas, Beijerinckia, Azospirillum, dan

(12)

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan bakteri rhizosfer asal tanah hutan Gunung Walat sebagai pupuk hayati pada persemaian tanaman sengon (Paraserianthes falcataria) yang ditanam pada tanah masam ultisol pH 4.7 di rumah kaca.

Hipotesis Penelitian

Hipotesis dari penelitian ini ialah:

1. Pemberian bakteri Burkholderia cepacia galur L10.1 dan galur L6.5 berpengaruh terhadap pertumbuhan sengon (Paraserianthes falcataria).

2. Sterilisasi tanah berpengaruh terhadap pertumbuhan sengon (Paraserianthes falcataria).

3. Pemberian bakteri B. cepacia galur L10.1 dan L6.5 mempunyai pertumbuhan lebih baik daripada pemberian dengan menggunakan pupuk urea.

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan selama enam bulan, yaitu mulai Juli 2012 sampai dengan Desember 2012 di Laboratorium Mikrobiologi, Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, dan Rumah Kaca Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Bahan

Bahan yang digunakan ialah dua isolat rhizobakteria Burkholderia cepacia

dengan kode L6.5 dan L10.1 yang berasal dari rhizosfer tanaman legum di Hutan Pendidikan Gunung Walat (Fitriyati et al. 2011). Sampel tanah masam yang digunakan berasal dari Jasinga Bogor (pH 4.7). Gambut pH 4.5 yang sudah diolah dengan cara dikeringanginkan, lalu disaring/diayak dengan mata saringan berukuran 5 mm digunakan sebagai campuran media tanam dari Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI), Bogor. Biji sengon yang digunakan adalah jenis sengon putih yang diperoleh dari Balai Teknologi Perbenihan Bogor (BPTB).

(13)

Persiapan Media Tanam

Tanah masam yang digunakan sebagai media terlebih dahulu dikeringanginkan, dihaluskan, dan diayak dengan mata saring 5 mm. Untuk mengetahui kondisi tanah masam dan media tanah maka dilakukan analisis senyawa yang meliputi pH, kation (Ca, Mg, Al, K, Na), dan bahan organik (C, N) di Laboratorium Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian. Selanjutnya tanah tersebut dicampur dengan tanah gambut dengan perbandingan tanah masam dan gambut yaitu 2:1. Rancangan penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dimana perlakuan terdiri atas 6 kombinasi dan pengelompokan yang terbagi 2 yaitu tanah masam yang tidak steril (L) dan tanah masam yang disterilisasi (S). Setiap perlakuan dilakukan dalam 4 ulangan (Tabel 1), sehingga total jumlah polibag yang digunakan dalam penelitian ini sebanyak 48 polibag. Tanah masam dengan perlakuan steril dilakukan proses sterilisasi pada suhu 121 0C, tekanan 1 atm selama 2 jam. Model rancangan yang digunakan dalam peniltian ini ialah:

Yij = µ + τi + βj + Ԑij

Tabel 1 Perlakuan yang digunakan dalam penelitian ini

(14)

Perkecambahan Biji Sengon

Biji sengon dipilih berdasarkan keseragaman ukuran dan warna coklat terang, dan dipatahkan dormansinya dengan cara direndam dalam air panas pada suhu 80 0C selama 24 jam. Lalu dipilih biji sengon yang tenggelam saat perendaman dan dikeringkan dengan kertas tisu. Biji dikecambahkan pada pasir pantai selama 2 minggu sebelum penanaman.

Penanaman dan Pemeliharaan Tanaman Sengon

Benih sengon ditanam dan dipelihara di rumah kaca agar suhu tanah masam tidak melebihi 30 0C yaitu dengan cara menyiram tanah dengan air setiap selang 2 hari sekali. Kemudian pada 84 HST (Hari Setelah Tanam) dilakukan pemanenan tanaman untuk dihitung bintil akarnya.

Pengamatan Respon Tanaman

Respon pertumbuhan tanaman diamati dengan cara pengukuran yang meliputi tinggi dan jumlah cabang yang diukur setiap 7 hari sekali yang dimulai pertama kali saat bibit diinokulasi dengan bakteri. Saat setelah panen dilakukan juga pengukuran bobot basah, panjang akar, tinggi tajuk, jumlah akar lateral, dan bobot kering.

Analisis Data

Data hasil pengamatan dianalisis dengan menggunakan analisis sidik ragam pada taraf kepercayaan 95% dengan menggunakan program Statistical Analysis System (SAS) 9.1. Hasil analisis lalu dilanjutkan dengan menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) untuk melihat respon terbaik.

HASIL

Peremajaan Bakteri Rhizosfer

Penggoresan kuadran dilakukan untuk mendapatkan koloni tunggal bakteri

Burkholderia cepacia galur L6.5 dan galur L10.1 dari koleksi biakan di Bagian Mikrobiologi, FMIPA, IPB. Hasil gores kuadran terlihat penampakan yang berbentuk bundar dan tidak menyerap merah kongo serta berelevasi cembung (Gambar 1a). Hasil pengamatan mikroskopik dengan menggunakan perbesaran mikroskop 1000x tampak sel berbentuk batang dan berwarna merah yang menunjukkan sel termasuk bakteri Gram negatif (Gambar 1b).

(15)

Gambar 1 Penampakan bakteri rhizosfer isolat galur L6.5 umur 48 jam: a. Pertumbuhan koloni pada media YMA + merah kongo 0.0025%, b. Sel hasil pewarnaan Gram dengan perbesaran 1000x

Bahan Organik Tanah

Media tanam yang digunakan dalam penelitian yaitu tanah masam dari Jasinga dan gambut. Hasil analisis kimia tanah menunjukkan tanah dari Jasinga memiliki pH 4.7 dan pH 4.8 campuran tanah masam dan gambut (2:1). Penambahan gambut sebagai media tanam dapat meningkatkan nilai pH tanah. Kandungan makro mineral tanah menunjukkan perbedaan yang signifikan pada kandungan kalsium (Ca) antara tanah masam dan media campuran tanah dan gambut sebagai media tanam. Kandungan aluminium pada media tanam tidak terukur yang membuktikan bahwa kandungan media tanam tidak memiliki aluminium (Al), sama halnya dengan gambut (Tabel 2). Kandungan karbon (C) dan nitrogen (N) pada media tanam lebih besar dari pada tanah masam (Tabel 2).

Tabel 2 Hasil analisis tanah asam Jasinga dan media tanam campuran tanah asam dan gambut

Tr= trace (tidak terdeteksi), td = tidak diukur, * = data dari Situmorang (2008)

a

_b

(16)

Pertumbuhan Tanaman Sengon

Pertumbuhan tanaman sengon di media tanam dalam polibag dilakukan di rumah kaca hingga 84 hari setelah tanam. Tanaman sengon yang mendapat perlakuan pemupukan dengan NPK dengan komposisi: nitrogen 50%, fosfor 25% dan kalium 25%, perlakuan bakteri rhizosfer, dan perlakuan bakteri rhizosfer + ½ N dari dosis NPK menunjukkan pertumbuhan tinggi tanaman yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan kontrol baik pada tanaman steril atau tidak steril (Gambar 2 & Lampiran 1). Namun pada 84 HST hanya pertumbuhan tinggi tanaman yang mendapatkan pemupukan dengan NPK yang menunjukkan tinggi tanaman yang lebih baik (berbeda nyata) daripada perlakuan lainnya pada kondisi media tanam tidak steril (Lampiran 2). Rata-rata tinggi tanaman terbesar (30.30 cm) terdapat pada tanaman sengon yang ditanam dengan media tanam tidak steril dengan penambahan NPK (Lampiran 1). Hasil penampakan morfologi terlihat perlakuan dengan penambahan bakteri lebih baik daripada kontrol dan tinggi tanaman yang dihasilkan juga tidak berbeda jauh dengan perlakuan yang diberi penambahan NPK (Gambar 3).

(17)

Gambar 3 Tanaman sengon berdasarkan tinggi tanaman pada 84 HST: A) Kontrol, B) penambahan bakteri L6.5, C) penambahan NPK

Jumlah cabang tanaman sengon yang mendapat perlakuan pada media tanam yang steril menunjukkan kecenderungan jumlah cabang yang lebih sedikit untuk setiap perlakuan dibandingkan dengan media tanam yang tidak steril (Gambar 4 & Lampiran 3). Perlakuan pada media tanam dengan penambahan bakteri B. cepacia L6.5 dan L10.1 dan mendapat pupuk ½ N menunjukkan respon jumlah cabang yang tidak berbeda nyata dengan tanaman yang mendapatkan pupuk NPK pada 84 HST (Lampiran 4).

(18)

Penambahan NPK dan bakteri penambat nitrogen menunjukkan pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan kontrol (Gambar 5). Hal ini menunjukkan bahwa bakteri dan NPK berfungsi dalam penguraian yang terjadi di dalam tanah sehingga menjadi unsur hara yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Terjadi perbedaan yang cukup jauh antara media tanam yang steril dan media tanam yang tidak steril. Rata-rata jumlah cabang terbesar (62 cabang) terdapat pada perlakuan penggunaan bakteri L6.5 dengan pemupukan ½ N pada media tidak steril, sedangkan rata-rata jumlah cabang terkecil (14.5 cabang) pada tanaman kontrol tanpa perlakuan dengan kondisi media tanam steril (Lampiran 3).

Gambar 5 Tanaman sengon berdasarkan jumlah cabang sekunder 84 HST: A) Kontrol, B) penambahan bakteri L6.5, C) penambahan NPK

Panjang akar yang ditambahkan bakteri dan NPK memiliki perbedaan yang mencolok dengan kontrol, namun panjang akar pada perlakuan yang diberi bakteri penambat nitrogen lebih panjang dan memiliki rambut akar yang lebih banyak dibandingkan dengan perlakuan yang ditambahkan NPK (Gambar 6). Rata-rata panjang akar, panjang tajuk, dan bobot basah tanaman sengon pada akhir masa tanam (84 HST) dengan nilai terbesar dimiliki oleh perlakuan tanaman dengan pemupukan NPK pada tanah yang tidak steril masing-masing sebesar 19.00 cm, 39.88 cm, dan 22.63 gram (Lampiran 5, 6, 7). Rata-rata bobot kering terbesar yaitu pada perlakuan tanaman dengan pemupukan NPK pada tanah steril sebesar 7.13 gram (Tabel 5), namun rata-rata keseluruhan menunjukkan bahwa perlakuan pada media tanam tidak steril (26.25 gram) lebih baik daripada perlakuan steril (19.38 gram) (Lampiran 8). Rata-rata jumlah bintil terbesar cenderung dimiliki oleh perlakuan tanaman yang ditambahkan bakteri galur L6.5 dengan penambahan ½ N sebanyak 157.3 bintil menunjukkan perlakuan dengan bakteri dan perlakuan NPK memberikan kecenderungan lebih banyak jumlah bintil daripada kontrol tanpa perlakuan pada media tidak steril (Lampiran 9), sedangkan rata-rata jumlah bintil yang lebih sedikit dijumpai pada kondisi media tanam yang steril. Selanjutnya perlakuan pada tanaman dengan penambahan bakteri galur L6.5 tanpa penambahan pupuk NPK memiliki rata-rata jumlah akar lateral terbanyak yaitu 13.3 (Lampiran 10).

A

_B

_C

(19)

Tabel 3 Pertumbuhan tanaman sengon pada 84 HST

Keterangan: L= media tidak steril, S= media steril, K= kontrol, L10, L6= bakteri rhizosfer, LN6, LN10= bakteri rhizosfer + NPK ½ N, N= NPK. Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada satu kolom tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada 0.05.

Gambar 6 Perakaran tanaman sengon pada 84 HST: A) Kontrol, B) penambahan bakteri L6.5, C) penambahan NPK

PEMBAHASAN

Hasil pewarnaan Gram masing-masing isolat menunjukkan semua isolat termasuk Gram negatif yang dicirikan dengan sel berwarna merah muda dan berbentuk batang (Saidah 2012). Media YMA dengan menggunakan manitol sebagai sumber karbon digunakan untuk menumbuhkan isolat B. cepacia.

Burkholderia merupakan bakteri Gram negatif yang termasuk kelompok beta Proteobacteria dengan ukuran sel 0.4-0.6 x 0.6-1.5 µm (Chen et al. 2008).

A

B

C

(20)

Tanah kering masam pH 4.7 merupakan salah satu tanah yang kurang produktif untuk dijadikan sebagai area pertanian karena tanah ini memiliki kandungan bahan organik yang rendah, khususnya kandungan N, P, K, Mg, dan Ca. Gambut (histosol) merupakan tanah hasil akumulasi timbunan bahan organik dengan komposisi lebih dari 65% yang terbentuk secara alami dalam jangka waktu lama yang terhambat proses dekomposisinya karena suasana anaerob dan basah (Sabiham 2006). Tanah gambut yang dicampur dengan tanah masam pH 4.5 dapat menahan kandungan fosfor agar tidak terlalu banyak yang hilang dari tanah masam tersebut hingga 49.15% (Winarso et al. 2009).

Media yang berasal dari tanah masam dicampur dengan gambut dengan perbandingan 2:1 terdiri atas media tanam steril dan tidak steril. Perlakuan pada media tanam steril menghasilkan jumlah yang lebih rendah dalam hal panjang akar, panjang tajuk, jumlah akar lateral, dan jumlah bintil. Hal ini dipengaruhi oleh hilangnya unsur hara yang berasal dari media tanam steril lebih besar daripada media tanam tidak steril, sehingga menyebabkan rendahnya nutrisi yang berpengaruh sedikitnya sumber makanan yang diperlukan untuk proses fotosintesis (Yusran 2009). Selain dari faktor media tanam, kemungkinan juga terjadi beberapa jenis simbiosis yang menginisiasi pembentukan bintil seperti kelompok Rhizobium karena hanya satu jenis bakteri tidak mampu membentuk simbiosis dengan sempurna. Namun tidak semua jenis bakteri rhizosfer mampu membentuk bintil akar, serta menambat N dari udara, seperti keefektifan menambat nitrogen tergantung dari galur Rhizobium dan varietas legum dan di antara keduanya ada keterpaduan genetik (Nusantara 2002).

Rata-rata pertumbuhan tinggi tanaman terbesar yaitu pada media tidak steril dengan penambahan NPK. Menurut Zai (2010), peran nitrogen pada tanaman antara lain dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman (daun, batang, dan akar), meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman, dan meningkatkan kualitas tanaman dalam menghasilkan daun-daunan. Parameter tinggi tanaman dan jumlah cabang menunjukkan pertumbuhan sengon yang meningkat seiring bertambahnya umur tanaman (Moses 2000). Pertumbuhan maksimal diperoleh oleh perlakuan yang mendapatkan pemupukan NPK, baik yang disteril atau tidak. NPK berperan sebagai nutrisi bagi daun, akar, dan batang yang direspon dengan baik oleh tanaman. Selain itu, pembentukan bintil akar melalui bakteri rhizosfer membantu untuk menyerap unsur hara dari dalam tanah.

Jumlah cabang tanaman sengon terbesar (62 cabang) pada perlakuan penggunaan bakteri L6.5 dengan pemupukan ½ N pada media tidak steril, hal ini diakibatkan oleh penambahan bakteri rhizosfer dengan NPK dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman sengon yang lebih baik dibandingkan dengan perlakuan lainnya (Moses 2000). Namun jumlah cabang tanaman sengon yang mendapat perlakuan pada media tanam yang steril menunjukkan kecenderungan jumlah cabang yang lebih sedikit dibandingkan pada media tanam steril. Media tanam steril akan kehilangan unsur hara yang terkandung di dalam tanah setelah melalui proses sterilisasi, dan ini mempengaruhi terhadap pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman. Unsur hara merupakan unsur-unsur mineral anorganik yang diperoleh dari tanah melalui proses penyerapan yang dilakukan oleh sistem perakaran untuk digunakan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Devlin 1975).

(21)

Bintil merupakan struktur yang dibentuk sebagai hasil simbiosis antara bakteri bintil akar dengan akar tanaman inang. Bakteri bintil akar membantu tanaman dalam menambat nitrogen (Devlin & Witham 1983). Bintil akar efektif menandakan adanya aktivitas nitrogenase pada bintil akar sengon. Bintil efektif ditandai dengan adanya warna merah muda di dalam bintil yang dinamakan leghaemoglobin. Leghaemoglobin berfungsi sebagai pembawa elektron, memasok oksigen ke bakteriod untuk produksi ATP, tetapi pada saat yang sama melindungi sistem nitrogenase yang sensitif terhadap oksigen (Atlas & Bartha 1981). Bintil akar menambat nitrogen dari udara dan mengubahnya menjadi amonia yang dapat digunakan oleh tanaman. Sekitar 75.3% hasil penambatan nitrogen didistribusikan ke bagian tajuk tanaman (Nainggolan 2004).

Kecukupan sumber N ini akan membantu dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Hal ini terlihat pada perlakuan penambahan bakteri L6.5 yang mendapat pemupukan ½ NPK yang memiliki jumlah bintil dan jumlah cabang terbesar. Bakteri bintil akar dapat berasosiasi dengan baik terhadap akar tanaman melalui bantuan NPK sebanyak ½ N unsur hara terutama N dan P yang dibutuhkan oleh tanaman dapat terpenuhi. Selain itu, bakteri B. cepacia yang merupakan bakteri endofit tanah juga berperan untuk mengenali rambut akar tanaman sengon sehingga dengan bantuan NPK dapat memicu pertumbuhan bintil akar dengan kandungan unsur hara yang cukup (Baligh et al. 1999). Ketersediaan unsur hara terutama N dan P sangat membantu untuk tercapainya keseimbangan suplai karbohidrat dan nitrogen yang digunakan saat proses fotosintesis dan fiksasi nitrogen berlangsung pada tanaman (Waksman 1957). Setyamidjaja (1986) mengemukakan bahwa peranan nitrogen bagi tanaman adalah merangsang pertumbuhan vegetatif, yaitu meningkatkan tinggi tanaman dan merangsang pertumbuhan anakan. Peranan fosfor yang utama bagi tanaman adalah dalam proses fotosintesis, perubahan karbohidrat, glikolisis, metabolisme asam amino dan transfer energi (Tisdal & Nelson 1975). Sedangkan kalium berperan dalam membantu pembentukan protein dan karbohidrat, mengeraskan bagian kayu dari tanaman, meningkatkan resistensi terhadap penyakit, dan meningkatkan kualitas buah yang dihasilkan tanaman (Sarief 1985). Ketersediaan NPK di dalam tanah membantu tanaman terhadap kecukupan unsur hara termasuk dalam pembentukan jumlah bintil.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Isolat bakteri rhizosfer Burkholderia cepacia galur L10.1 yang ditambah pupuk ½ N dari NPK yang diberikan pada persemaian tanaman sengon memberikan pengaruh yang sama dengan tanaman yang mendapat pemupukan NPK dalam hal tinggi tanaman dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Penambahan pupuk NPK dengan bakteri B. cepacia galur L6.5 memberikan pengaruh yang sama terhadap jumlah akar lateral pada sengon yang ditanam pada tanah steril. Pemberian bakteri B. cepacia galur L6.5 dan pupuk ½ N memberikan pengaruh yang sama dengan perlakuan pada pemupukan dengan NPK dalam hal panjang tajuk.

(22)

Saran

Penelitian perlu dilanjutkan dengan menggunakan tanah pada media tidak steril untuk melihat besar subtitusi nitrogen oleh B. cepacia galur L10.1 dan L6.5.

DAFTAR PUSTAKA

Atlas RM, Bartha R. 1981. Microbial Ecology, Fundamentals and Application.

Menlo Park (US): Addison Wesley Longman, Inc.

Backman PA, Brannen PM, Mahaffe WF. 1994. Plant response and disease control following seed inoculation with Bacillus sp. Di dalam: Ryder MH, Stephen PM, Bowen GD, editor. Improving Plant Production with Rhizosphere Bacteria. Sydney (AU): Pruc Third Int Work PGPR South Australia. hlm 3-8.

Baligh M, Delgado MA, Conway KE. 1999. Evaluation of Borkholderia cepacia

strains: root colonization of Catharanthus roseus and in-vitro inhibriditation of selected soil-born fungal pathogens. Inhibit Soil Born Fung Path. (79): 19-27. hlm 15-17.

Bhat KM, Valdez RB, Estoquia DA. 1998. Wood production and use. Di dalam:

Roshetko JM, editor. Albizia and Paraserianthes production and use: a field manual. Morrilton (US): Winrock International.

Chen WM, Faria SM, Chou JH, James EK, Elliot GN, Sprent JI, Bontemps C,

Devlin RM. 1975. Plant Physiology. Ed ke-2. New Delhi (IN): West Press Ltd. Fitriyati D, Nopiyanti U, Mulyani Y, Heryanto A. 2011. Isolasi dan identifikasi

bakteri potensial dari tanah sekitar perakaran tanaman legum di Hutan Pendidikan Gunung Walat [Laporan Studi Lapangan]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.

Hairiah K, Sugiarto C, Utami SR, Purnomosidhi P, Roshetko MJ. 2001. Diagnosisi faktor penghambat pertumbuhan akar sengon (Paraserianthes

falcataria L. Nielsen) pada ultisol di Lampung Utara.

www.worldagroforestrycentre.org/ [12 Okt 2011].

Husaeni AE. 2010. Xystrocera Festiva Thoms Biologi dan Pengendaliannya pada Hutan Tanaman Sengon. Bogor (ID): IPB Press.

Martawijaya A, Kartasujana.I, Mandang YI, Prawira SA, Kadir K. 1989. Atlas Kayu Indonesia. Jilid II. Jakarta (ID): Badan Litbang Kehutanan.

Moses V. 2000. Pengaruh cendawan endomikorhiza Glomus aggregatum, Glomus etunicatum, Glomus fasciculatum dan kompos kulit buah kakao (Theobroma cacao) terhadap pertumbuhan bibit Paraseriathes falcataria (L.) Nielsen pada tanah latosol [skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

(23)

Nainggolan G. 2004. Respon kedelai (Glycine max (L.) Merr) kultivar Leuser dan Kawi terhadap inokulasi Bradyrhizobium japonicum-iaaMtms RD-69 [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Nusantara AD. 2002. Tanggap semai sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) terhadap inokulasi ganda cendawan mikoriza arbuskular dan

Rhizobium sp. Intern Stand Serial Numb. 4(2):62-70.

Sabiham S. 2006. Pengelolaan lahan gambut Indonesia berbasis keunikan ekosistem. Orasi Ilmiah Guru Besar tetap Pengelolaan Tanah. Bogor (ID): Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.

Saidah S. 2012. Seleksi rizobakteria penghasil asam indol asetat dan pengujiannya pada tanaman sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) [skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Santoso HB. 1992. Budidaya Sengon. Yogyakarta (ID): Kanisius.

Sarief S. 1985. Kesuburan dan Pemupukan Tanah Tanah Pertanian. Bandung (ID): Pustaka Buana.

Setyamidjaja D. 1986. Pupuk dan Pemupukan. Jakarta (ID): CV Simplek.

Situmorang ARF. 2008. Penggunaan inokulan Bradyrhizobium japonicum toleran asam-aluminium untuk pertumbuhan tanaman kedelai pada tanah masam [skripsi]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Tisdal S, Nelson W. 1975. Soil Fertility and Fertilizer. Ed ke-3. New Jersey (US): Prentice Hall Inc.

Waksman SA. 1957. Soil Microbiology. New York (US): John Wiley and Sons. Winarso S, Handayanto E, Syekhfani, Sulistyanto D. 2009. Pengaruh kombinasi

senyawa humik dan CaCO3 terhadap alumunium dan fosfat Typic Paleudult

kentrong Banten. Intern Stand Serial Numb. 14(2):89-95.

Yusran Y, Roemheld V, Mueller T. 2009. Effects of plant growth-promoting rhizobacteria and rhizobium on mycorrhizal development and growth of

Paraserianthes falcataria L. Nielsen seedlings in two types of soils with contrasting levels of pH. Di dalam: Perner H, George A, Zaitun, Syahabuddin, editor. The Proceedings of the International Plant Nutrition Colloquium XVI; 2009 Jun 27; California, Amerika Serikat. California (US): UC Davis.

Zai FF. 2010. Penentuan kadar nitrogen (N), fosfor (P) dan kalium (K) sebelum dan setelah fermentasi dalam pembuatan kompos [paper]. Medan: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.

(24)

(25)

Lampiran 1 Data pengukuran respon pertumbuhan tinggi tanaman (cm) sengon No Perlakuan Steril Tidak steril

1 Kontrol 14,13 ± 2,56 21,13 ± 4,67

Lampiran 2 Respon pertumbuhan tinggi tanaman sengon terhadap berbagai perlakuan

Perlakuan Hari Setelah Tanam

14 28 42 56 70 84

Analisis ragam tinggi tanaman sengon terhadap berbagai perlakuan Sumber

Keterangan: Pengaruh perlakuan terhadap respon tinggi tanaman sengon 84 HST sangat nyata (p < 0,01).

(26)

Lampiran 3 Data pengukuran respon pertumbuhan jumlah cabang sekunder sengon 84 HST

No Perlakuan Steril Tidak steril

1 Kontrol 14,50 ± 7,26 53,25 ± 11,39

Lampiran 4 Respon jumlah cabang pertumbuhan tanaman sengon pada berbagai perlakuan

Perlakuan Hari Setelah Tanam

14 28 42 56 70 84

Analisis ragam jumlah cabang sengon terhadap berbagai perlakuan Sumber

Keterangan: Pengaruh perlakuan terhadap respon jumlah cabang sengon 84 HST sangat nyata (p < 0,01).

(27)

Lampiran 5 Data pengukuran dan analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap panjang akar

Panjang akar 84 Hari Setelah Tanam (HST) (cm)

1 Kontrol 11,75 ± 2,86 14,75 ± 1,48

Analisis ragam untuk data panjang akar Sumber

Keterangan: Pengaruh perlakuan terhadap panjang akar 84 HST nyata (p < 0,05)

Lampiran 6 Data pengukuran dan analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap panjang tajuk 84 HST

1 Kontrol 17,75 ± 3,40 25,38 ± 3,11

Analisis ragam untuk data panjang tajuk Sumber

Keterangan: Pengaruh perlakuan terhadap panjang tajuk sengon 84 HST sangat nyata (p < 0,01).

(28)

Lampiran 7 Data pengukuran dan analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap bobot basah (gram) sengon 84 HST

1 Kontrol 2,95 ± 0,58 13,83 ± 3,46

Analisis ragam untuk data bobot basah Sumber

Keterangan: Pengaruh perlakuan terhadap bobot basah sengon 84 HST sangat nyata (p < 0,01)

Lampiran 8 Data pengukuran dan analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap bobot kering (gram) sengon 84 HST

1 Kontrol 0,95 ± 0,56 3,94 ± 2,58

Analisis ragam untuk data bobot kering Sumber

Keterangan: Pengaruh perlakuan terhadap bobot kering sengon 84 HST sangat nyata (p < 0,01).

(29)

Lampiran 9 Data pengukuran dan analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap jumlah bintil

1 Kontrol 20,00 ± 4,06 27,80 ± 1,92

Analisis ragam untuk data jumlah bintil Sumber

Keterangan: Pengaruh perlakuan terhadap jumlah bintil sengon 84 HST sangat nyata (p < 0,01).

Lampiran 10 Data pengukuran dan analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap jumlah akar lateral

1 Kontrol 5,80 ± 1,48 5,00 ± 1,22

Analisis ragam untuk data jumlah akar lateral Sumber

Keterangan: Pengaruh perlakuan terhadap jumlah akar lateral sengon 84 HST sangat nyata (p < 0,01).

(30)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lhokseumawe pada tanggal 23 November 1989 dari ayah (alm) Syamaun Bukhari dan ibu Husniah Hasansyah, SPd. Penulis adalah putra pertama dari dua bersaudara. Tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Lhokseumawe dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Selama menempuh pendidikan strata-1 di IPB, penulis aktif pada beberapa organisasi yaitu Himpunan Profesi Biologi dan Organisasi Mahasiswa Daerah Ikatan Mahasiswa Tanah Rencong. Selain itu penulis juga pernah mengikuti seminar internasional “Ecological and Socioecenomic Functions of Tropical Lowland Rainforest Transformation Systems (Sumatra, Indonesia)”serta menjadi asisten peneliti pada kegiatan tersebut yang dilaksanakan di Jambi.

Beberapa pengalaman penelitian yang pernah dilakukan penulis ialah melakukan kegiatan studi lapangan pada tahun 2009 di Pantai Pananjung Pangandaran dengan judul Status Populasi Kera Ekor Panjang (Macaca

fascicularis) di Cagar Alam Pangandaran di bawah bimbingan Dr. Drs. Bambang

Suryobroto. Selain itu penulis melakukan kegiatan praktik lapangan pada tahun 2011 di Lhokseumawe, Nanggroe Aceh Darussalam (NAD) dengan judul Kadar Cemaran Limbah Cair dengan Parameter Amonia pada Kolam Penampungan dan Pengolahan Limbah (KPPL) di PT Pupuk Iskandar Muda di bawah bimbingan Dr. Nisa Rachmania Mubarik, M.Si. Tahun 2012 penulis menjadi ketua tim peneliti PKMP yang mendapat dana dari DIKTI untuk melakukan penelitian berjudul Potensi Bakteri Penambat Nitrogen asal Tanah Hutan sebagai Pupuk Hayati pada Persemaian Tanaman Sengon (Paraserianthes falcataria) di Tanah Asam.