1
EFEKTIVITAS BAKTERI METANOTROF DAN BAKTERI
PEREDUKSI N2O SEBAGAI PUPUK HAYATI PADA
PERTUMBUHAN PADI DI SAWAH ORGANIK
HENDRI SUTANTO
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
3
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Efektivitas Bakteri Metanotrof dan Bakteri Pereduksi N2O Sebagai Pupuk Hayati pada Pertumbuhan
Padi di Sawah Organik 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, Mei 2013
Hendri Sutanto
ABSTRAK
HENDRI SUTANTO. Efektivitas Bakteri Metanotrof dan Bakteri Pereduksi N2O
sebagai Pupuk Hayati pada Pertumbuhan Padi di Sawah Organik. Dibimbing oleh IMAN RUSMANA dan ALINA AKHDIYA.
Lahan sawah merupakan salah satu sumber emisi gas metan (CH4) dan
dinitrogen oksida (N2O). Bakteri metanotrof memiliki aktivitas tinggi dalam
oksidasi metan, sedangkan bakteri denitrifikasi mampu melakukan aktivitas reduksi N2O. Kedua jenis bakteri tersebut berperan dalam proses fiksasi nitrogen
dan mengendalikan emisi CH4, serta N2O dari lahan sawah. Penelitian ini
dilakukan dengan tujuan untuk menguji efektivitas kombinasi bakteri metanotrof (BGM 1, BGM 5, BGM 9, dan SKM 14), Ochrobactrum anthropi (BL 1 dan BL 2) serta isolat Azotobacter sp. dan Azospirillum sp. terhadap pertumbuhan tanaman padi di lahan sawah organik. Hasil percobaan menunjukkan bahwa tanaman padi (varietas Ciherang) yang diinokulasi dengan campuran kultur keempat jenis bakteri tersebut menunjukkan pertumbuhan tinggi, jumlah anakan, biomassa, dan kadar N total jaringan yang lebih tinggi dibandingkan dengan pertumbuhan tanaman padi yang dipupuk dengan kompos.
Kata kunci : denitrifikasi, fiksasi nitrogen, metanotrof, Ochrobactrum anthropi ,
pertumbuhan padi
ABSTRACT
HENDRI SUTANTO. Effectivity of Methanotrophic Bacteria and Denitrifying Bacteria as Biofertilizer on Paddy Growth in Organic Fields. Supervised by IMAN RUSMANA and ALINA AKHDIYA.
Paddy fields are one of the methane (CH4) and nitrous oxide (N2O)
emission sources. Methanotrophic bacteria have high activity in the oxidation of methane and denitrification bacteria also have high activity in N2O reduction
respectively. Both types of bacteria have ability of fixing nitrogen and controlling emissions of CH4 and N2O from paddy fields. This research was conducted to test
the effectivity of methanotrophic bacteria (BGM 1, BGM 5, BGM 9, and SKM 14), two isolates of Ochrobactrum anthropi (BL 1 and BL 2), and Azotobacter sp. and Azospirillum sp. bacteria on the paddy growth in organic rice cultivation. The experimental result showed that paddy growth (Ciherang) which is inoculated by the mixture of four types of bacteria isolates give the better value of growth indicated by some parameters such as number of tillers, plant height, biomass, and total N content than the paddy growth which is given only by compost fertilizer.
EFEKTIVITAS BAKTERI METANOTROF DAN BAKTERI
PEREDUKSI N2O SEBAGAI PUPUK HAYATI PADA
PERTUMBUHAN PADI DI SAWAH ORGANIK
HENDRI SUTANTO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
7
Judul : Efektivitas Bakteri Metanotrof dan Bakteri Pereduksi N2O
sebagai Pupuk Hayati pada Pertumbuhan Padi di Sawah Organik
Nama : Hendri Sutanto NIM : G34090111
Disetujui oleh
Dr. Ir. Iman Rusmana, M.Si Alina Akdhiya, M.Si
Pembimbing I Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si Ketua Departemen
Ta
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan YME atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2012 sampai November 2012 ini ialah fiksasi nitrogen dengan judul Efektivitas Bakteri Metanotrof dan Bakteri Pereduksi N2O sebagai Pupuk Hayati pada Pertumbuhan Padi di Sawah Organik.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr.Ir.Iman Rusmana,M.Si dan Ibu Alina Akhdiya,M.Si selaku pembimbing dalam penelitian karya ilmiah serta Ibu Dr. Triadiati M.Si sebagai dosen penguji karya ilmiah. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kepala dan staf Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi IPB serta pembimbing akademik Dr Ir. Dorly,M.Si.
Terima kasih kepada kedua orang tua terkasih, Alrhena, Adrian, keluarga besar penulis, Elfa Music Studio, tim iGEM 2012, Kak Mafri, seluruh keluarga besar IPB 46, Biologi 46, angkatan pertama fast-track Biologi 46 khususnya Chatrine, Ardy, Afif, Michael Yudhistira, Gloria, Agustinus, Routh, Dhyah, Della,
Kurrata’ayun, Randi, Annisa Wulan, Feni, Nurul Huda Wulandari serta teman-teman Program Studi S2 Mikrobiologi 2012 yang telah membantu penulis selama penelitian ini berlangsung. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Mei 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat 2
Mikroba 2
Bahan 2
Metode 2
Analisis Sifat Fisik dan Kimia Tanah 2
Penyiapan dan Perbanyakan Kultur Bakteri 2
Inokulasi Pupuk Hayati dan Penanaman Padi di Petak Percobaan 3
Pengamatan Pertumbuhan Tanaman 3
Penetapan Kadar Nitrogen Total pada Tanaman 3
Perhitungan Efektivitas Pertumbuhan Tanaman 3 HASIL 3
Sifat Fisik dan Kimia Tanah Sawah di Cikarawang 3
Pertumbuhan Tanaman Padi 4
Kadar Nitrogen Total pada Biomassa Tanaman 5
PEMBAHASAN 6
SIMPULAN 8
SARAN 8
DAFTAR PUSTAKA 9
LAMPIRAN 11
DAFTAR TABEL
1 Hasil analisis contoh tanah sawah di Cikarawang 4 2 Kadar nitrogen total pada tanaman padi 6
DAFTAR GAMBAR
1 Jumlah anakan tanaman padi 4 2 Tinggi tanaman padi 5 3 Biomassa tanaman padi 5
DAFTAR LAMPIRAN
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perubahan iklim yang terjadi di berbagai belahan bumi dalam beberapa kurun waktu terakhir sebagai dampak pemanasan global merupakan salah satu bentuk efek dari peningkatan gas rumah kaca di atmosfer seperti karbondioksida (CO2), metan
(CH4), chloro fluorocarbon (CFC), dan dinitrogen oksida (N2O). Berdasarkan
kontribusinya, gas CO2, CFC, CH4, dan N2O memiliki dampak terhadap pemanasan
global berturut-turut sebesar 55%, 24%, 15%, dan 6% (IPCC 1992). Gas CH4 dan N2O
memiliki potensi dalam penyerapan panas yang lebih tinggi dibandingkan dengan CO2
karena CH4 dan N2O memiliki efektivitas yang lebih tinggi dalam menyerap radiasi
pada panjang gelombang 4 sampai 100 nm (iradiasi sinar infra merah). Gas CH4 dan
N2O dapat mengabsorbsi panas sebesar 25 dan 150 kali lebih tinggi dibandingkan
dengan CO2 (Lelieveld et al. 1993; Paul & Clark 1996). Oksidasi CH4 oleh bakteri
metanotrof di lahan sawah dapat mencapai 80% dari total CH4 yang diproduksi bakteri
metanogen (Conrad & Rothfus 1991).
Lahan sawah merupakan salah satu sumber utama penghasil gas CH4 dan N2O.
Gas CH4 dihasilkan oleh bakteri metanogen pada kondisi anaerob, sedangkan N2O
dihasilkan di dalam tanah melalui proses reduksi nitrat oleh bakteri denitrifikasi pada kondisi anaerob dan oksidasi hidroksilamin (NH2OH) menjadi nitrit pada kondisi aerob
(Falcone et al. 1962; Ritchie & Nicholas 1974; Bremner 1997). Emisi N2O dapat
direduksi oleh bakteri denitrifikasi yang memiliki aktivitas enzim N2O reduktase seperti Ochrobactrum anthropi sedangkan emisi CH4 dapat direduksi oleh bakteri metanotrof
karena memiliki aktivitas enzim Methane Monooxygenase (MMO). Bakteri Azotobacter
dan Azospirillum memiliki kemampuan sebagai pemfiksasi nitrogen di udara yang bermanfaat bagi kesuburan tanaman dengan menggunakan sistem nitrogenase multikomponen (Moat & Foster 1995).
Dalam sistem hayati di alam, kemampuan organisme prokariot seperti bakteri dalam memfiksasi nitrogen sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman dan memelihara rantai makanannya (White 1995). Bakteri Azotobacter dan Azospirillum
memiliki kemampuan sebagai pemfiksasi nitrogen di udara yang bermanfaat bagi kesuburan tanaman dengan menggunakan sistem nitrogenase multikomponen (Moat & Foster 1995). Bakteri lainnya seperti Rhizobium, Clostridium juga telah diketahui berperan dalam proses fiksasi nitrogen. Azospirillum lipoferum dapat memfiksasi nitrogen yang ditemukan pada akar tanaman rumput-rumputan di iklim tropis. Menurut Costa dan Melo (2012) bakteri Ochrobactrum anthropi diketahui memiliki gen nif yang terkait dengan fungsi fiksasi nitrogen. Tiga isolat bakteri metanotrof (BGM 1, BGM 5, BGM 9) dari empat isolat bakteri metanotrof yang digunakan pada penelitian Sagala (2009) dinyatakan mampu memfiksasi nitrogen. Kombinasi isolat BGM 1 dan SKM 14 serta kombinasi BGM 5 dan BGM 9 merupakan kombinasi yang menghasilkan aktivitas oksidasi CH4 tertinggi pada penelitian sebelumnya (Chatrina 2010; Hanif 2010).
Kombinasi bakteri tersebut dikombinasikan kembali dengan isolat Ochrobactrum anthropi isolat BL 1 dan BL 2 (Maharani 2011). Hasil yang diperoleh menunjukkan aktivitas yang bervariasi dalam oksidasi CH4 dan reduksi N2O. Kombinasi keempat
kombinasi isolat bakteri tersebut di lahan sawah penting dilakukan sehingga dapat memicu pertumbuhan padi yang lebih baik dan ramah lingkungan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan menguji efektivitas bakteri metanotrof dan bakteri pereduksi N2O sebagai pupuk hayati pada pertumbuhan padi di sawah organik.
METODE (Setyaningsih et al. 2010). Bakteri diazotrof yang digunakan yaitu isolat Azotobacter
sp. dan Azospirillum sp.
Analisis Sifat Fisik dan Kimia Tanah
Sifat fisik dan kimia tanah sawah dianalisis di Laboratorium Tanah, Balai Penelitian Tanah BB SDLP, Badan Litbang Pertanian, Jl. Ir. H. Juanda No. 98 Bogor.
Penyiapan dan Perbanyakan Kultur Bakteri
Pemurnian, penyimpanan, peremajaan, dan perbanyakan semua kultur bakteri metanotrof dan diazotrof dilakukan secara terpisah menggunakan media dasar Nitrate Mineral Salts (NMS) dengan komposisi sebagai berikut : MgSO4.7H2O 1.0 g/L;
CaCl2.6H2O 0.2 g/L; KNO3 1.0 g/L; KH2PO4 0.272 g/L; Na2HPO4 4.0 g/L; NH4Cl 4.0
mg/L; Na2EDTA 0.5 g/L; FeSO4.7H2O 0.2 g/L; H3BO4 0.03 g/L; CoCl2.6H2O 0.02 g/L;
ZnSO4.7H2O 0.01 g/L; MnCl2.4H2O 3.0 mg/L; Na2MoO4. 2H2O 3.0 mg/L; NiCl2.6H2O
2.0 mg/L; dan CaCl2.2H2O 1.0 mg/L (Hanson 1998). Sebagai sumber karbon, ke dalam
media dasar NMS untuk metanotrof ditambahkan 1% metanol (v/v), dan 1% (w/v) sukrosa untuk media bakteri diazotrof. Kedua strain O. anthropi dimurnikan, disimpan, diremajakan, dan diperbanyak menggunakan media denitrifikasi yang memiliki komposisi sebagai berikut : 2.72 g/L CH3COONa.3H2O; 0.8 g/L K2HPO4; 0.3 g/L
KH2PO4; 0.4 g/L NH4Cl; 5.2 g/L MgSO4.7H2O; dan 3 g/L yeast extract.
untuk menginokulasi bibit padi yang kemudian digunakan sebagai inokulan, semua kultur bakteri tersebut dicampur dengan perbandingan yang sama.
Inokulasi Pupuk Hayati dan Penanaman Padi di Petak Percobaan
Benih padi (varietas Ciherang) dikecambahkan dalam keadaan lembab dan gelap sampai keluar akarnya (± 24 jam). Kecambah tersebut disemai dengan cara membenamkannya pada kedalaman 2-3 cm dari permukaan tanah sawah. Setelah 3 minggu, bibit hasil penyemaian dicelup selama 15 menit dalam inokulum pupuk hayati yang telah disiapkan. Selanjutnya bibit ditanam dengan jarak 25 cm pada petak-petak sawah yang masing-masing berukuran 200 m2. Setiap lubang tanam berisi 3 bibit padi. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok lengkap. Petak sawah I dan II ditanami bibit yang telah diinokulasi dengan pupuk hayati. Setelah bibit ditanam, sisa inokulum pupuk hayati disiramkam secara merata ke kedua petak tersebut. Sebagai kontrol, petak sawah III dan IV dipupuk dengan kompos yang terbuat dari kotoran ayam dan kambing (100 kg/petak) dengan perbandingan 1 : 1 (w/w) sebelum ditanami bibit yang tidak diinokulasi.
Pengamatan Pertumbuhan Tanaman
Pengamatan dilakukan terhadap parameter pertumbuhan tanaman meliputi jumlah anakan, tinggi tanaman, dan biomassa. Data jumlah anakan dan tinggi tanaman diambil dari 10 rumpun tanaman perpetak pada 30 HST (Hari Setelah Tanam), 60 HST, dan 90 HST. Pengambilan contoh tanaman untuk penimbangan biomassa dilakukan saat malai padi mulai muncul. Data bobot basah dan bobot kering tanaman diambil dari 4 rumpun padi untuk setiap petak. Pengeringan biomassa dilakukan mengunakan oven pada suhu 50 oC hingga diperoleh berat kering konstan. Penimbangan biomassa dilakukan menggunakan neraca Precisa XT 620.
Penetapan Kadar Nitrogen Total Tanaman
Kadar nitrogen total tajuk tanaman padi yang telah kering diukur menggunakan metode Kjeldahl (AOAC 2005). Pengukuran dilakukan dalam 2 ulangan.
Perhitungan Efektivitas Pertumbuhan Tanaman
Perhitungan efektivitas pertumbuhan tanaman sebagai hasil simbiosisnya dengan bakteri pemfiksasi nitrogen dihitung berdasarkan Sagiman et al. (2002) dengan rumus :
Efektivitas simbiosis = bi-bo x 100% bo
bi = nilai pertumbuhan tanaman dengan inokulasi i, bo = nilai pertumbuhan tanaman tanpa pupuk N (kontrol)
HASIL
Sifat Fisik dan Kimia Tanah Sawah di Cikarawang
1.33%, 0.13%, dan 10. Kadar kation Ca, Mg, dan K tergolong sedang berurut-turut 7.73, 1.87, dan 0.45 Cmol.kg-1. Sedangkan kandungan kation Na termasuk rendah dengan nilai 0.21 Cmol.kg-1. Berdasarkan diagram segitiga pengkelasan tekstur tanah sistem USDA (United State Department of Agriculture), tanah Sawah Cikarawang tergolong tanah bertekstur tanah lempung berdebu (Lampiran 2).
Tabel 1 Hasil analisis contoh tanah sawah di Cikarawang
Tekstur
Setiap petak menunjukkan hasil pertumbuhan jumlah anakan tanaman padi yang berbeda-beda. Jumlah anakan padi pada petak kontrol lebih sedikit dibandingkan petak perlakuan pupuk hayati pada 30 HST sampai 90 HST (Gambar 1). Jumlah anakan tanaman kontrol pada 30 HST, 60 HST, dan 90 HST berturut-turut adalah 7, 11, dan 16. Pada petak perlakuan pupuk hayati, jumlah anakan pada 30 HST, 60 HST, dan 90 HST berturut-turut adalah 9, 12, dan 22. Berdasarkan perhitungan efektivitas simbiosis dapat dinilai bahwa jumlah anakan padi pada petak perlakuan pupuk hayati lebih tinggi 25% dibandingkan petak kontrol.
Gambar 1 Jumlah anakan tanaman padi
49.38, dan 64.3 cm (Gambar 2). Berdasarkan perhitungan efektivitas simbiosis dapat dinilai bahwa tinggi tanaman padi pada petak perlakuan pupuk hayati lebih tinggi 10.46 % dibandingkan petak kontrol.
Gambar 2 Tinggi tanaman padi
Hasil pengukuran biomassa tanaman menunjukkan adanya perbedaan antara biomassa tanaman kontrol dengan tanaman yang diinokulasi pupuk hayati. Rata-rata bobot basah dan bobot kering tanaman kontrol berturut-turut mencapai 81.03 gram dan 23.11 gram setiap rumpunnya. Sedangkan rata-rata bobot basah dan bobot kering tanaman yang diinokulasi dengan pupuk hayati berturut-turut mencapai 125.44 dan 39.13 gram (Gambar 3). Berdasarkan perhitungan efektivitas simbiosis dapat dinilai bahwa bobot basah dan bobot kering padi pada petak perlakuan pupuk hayati lebih tinggi berturut-turut 54.80% dan 69.26% dibandingkan petak kontrol.
Kadar Nitrogen Total pada Biomassa Tanaman
Hasil pengukuran kandungan nitrogen total pada tanaman padi menunjukkan nilai adalah 1.19% untuk tanaman yang dipupuk dengan kompos (kontrol) dan 2.32 % untuk tanaman padi yang diinokulasi dengan pupuk hayati (Tabel 2)
Tabel 2 Kadar nitrogen total pada tanaman padi kandungan oksigen yang cukup) dan zona reduktif (lapisan dengan kandungan oksigen terbatas atau bahkan tanpa oksigen). Suasana anaerob pada zona reduktif merupakan habitat bagi bakteri metanogen. Bakteri metanogen merupakan bakteri yang dapat menggunakan sumber karbon berupa karbondioksida (CO2), metil (seperti CH3OH),
atau asetat (CH3COO-) kemudian mengubahnya menjadi CH4 melalui proses yang
disebut metanogenesis (Frenzel et al. 1992). Selain bakteri metanogen, zona reduktif juga merupakan habitat yang sesuai bagi bakteri denitrifikasi. Bakteri denitrifikasi adalah kelompok bakteri yang mampu mereduksi N2O.
Gas metan yang dihasilkan oleh bakteri metanogen dapat dioksidasi oleh bakteri metanotrof yang terdapat di zona oksidatif (Frenzel et al. 1992). Kebutuhan oksigen sebagai reaktan dalam proses inisiasi oksigenasi senyawa CH4 menjelaskan bahwa
semua jenis bakteri metanotrof bersifat aerob obligat (Madigan et al. 2009). Ketersediaan oksigen sangat penting karena tanpa oksigen bakteri metanotrof tidak mampu mengubah metan menjadi karbondioksida, air, biomassa sel, serta mendapatkan energi untuk pertumbuhannya. Selain aktivitas oksidasi CH4, bakteri metanotrof juga
dapat melakukan fiksasi nitrogen karena memiliki gen nifH dan nifD (Dedysh et al. 2004).
Ochrobactrum anthropi merupakan bakteri denitrifikasi. Bakteri ini juga memiliki gen nif yang terkait dengan fungsi fiksasi nitrogen (Costa & Melo 2012). Proses fiksasi nitrogen bakteri metanotrof dan penambat nitrogen dimediasi oleh enzim nitrogenase. Enzim ini sangat sensitif dengan keberadaan O2 karena akan menghambat
sensitif terhadap oksigen dibandingkan Azotobacter yang bersifat aerob obligat (Putra 2011).
Kemampuan bakteri dalam memfiksasi nitrogen sangat bermanfaat untuk pertumbuhan tanaman. Nitrogen merupakan salah satu unsur hara makro yang dibutuhkan oleh tanaman dan berperan dalam pertumbuhan tanaman dan pembentukan protein (Hardjowigeno 2007). Gejala defisiensi yang muncul pada tanaman jika kekurangan unsur nitrogen adalah kerdilnya tanaman, pertumbuhan akar terbatas, dan klorosis.
Hasil-hasil percobaan yang dilakukan menunjukkan bahwa parameter pertumbuhan tanaman padi (jumlah anakan, tinggi tanaman, biomassa, dan kadar N jaringan) yang diinokulasi dengan pupuk hayati (campuran kultur bakteri metanotrof,
O. anthropi, Azotobacter sp. dan Azospirillum sp). lebih baik dibandingkan dengan tanaman kontrol yang dipupuk dengan kompos. Jika dibandingkan antara perlakuan kontrol dengan perlakuan hayati pada 90 HST maka jumlah anakan tanaman padi dengan perlakuan pupuk hayati 25% lebih tinggi dibandingkan perlakuan kontrol. Kenaikan jumlah anakan tanaman merupakan salah satu indikator baiknya pertumbuhan tanaman karena tercukupinya unsur nitrogen selama masa pertumbuhan vegetatifnya (Salisbury & Ross 1985).
Tanaman yang diinokulasi dengan pupuk hayati menunjukkan 10.46% lebih tinggi dibandingkan petak kontrol tanpa pemberian pupuk hayati. Biomassa tanaman dari petak perlakuan pupuk hayati juga menunjukkan nilai yang lebih tinggi dibandingkan kontrol. Biomassa basah dan kering tanaman yang diberi pupuk hayati lebih tinggi nilainya berturut-turut 54.80% dan 69.26% dibandingkan kontrol. Biomassa basah tanaman padi yang diinokulasi pupuk hayati lebih besar dibandingkan petak kontrol juga dipengaruhi oleh lebih banyaknya jumlah anakan tanaman padi yang ada daripada jumlah anakan tanaman padi pada petak kontrol. Peningkatan biomassa tanaman pada perlakuan pupuk hayati juga diikuti oleh peningkatan kadar nitrogen jaringan. Kadar nitrogen jaringan tanaman yang diberi pupuk hayati mencapai 0.0023
mg
/gr biomassa kering (2.32%), sedangkan pada tanaman kontrol hanya 0.0019 mg/gr
biomassa kering (1.19%). Nitrogen merupakan salah satu unsur hara makro yang dibutuhkan oleh tanaman dan berperan dalam pertumbuhan tanaman dan pembentukan protein. Kandungan unsur nitrogen minimal pada tanaman umumnya adalah 1.5% (Hardjowigeno 2007). Berdasarkan kriteria tersebut, kandungan nitrogen pada tanaman dengan perlakuan pupuk hayati termasuk tinggi.
Parameter pertumbuhan dan kadar nitrogen jaringan yang lebih tinggi pada tanaman yang mendapat perlakuan inokulasi pupuk hayati mengindikasikan bahwa tanaman dapat memanfaatkan nitrogen yang difiksasi oleh bakteri yang terdapat dalam pupuk hayati. Hal ini sesuai dengan pernyataan White (1995) dan Hardjowigeno (2007) bahwa tanaman dapat memanfaatkan hasil fiksasi nitrogen bakteri untuk proses pertumbuhannya. Sebagaimana telah dijelaskan diatas, bakteri-bakteri metanotrof (BGM 1, BGM 5, BGM 9, SKM 14), Ochrobactrum anthropi. dan diazotrof (Azotobacter sp. dan Azospirillum sp.) yang digunakan sebagai komponen pupuk hayati tersebut telah teruji kemampuan fiksasi nitrogennya. Selain itu, pertumbuhan tanaman juga dapat ditingkatkan oleh senyawa indol acetic acid yang diproduksi oleh
Azotobacter dan Azospirillum (Widiastuti et al. 2010).
Azotobacter sp., Azospirillum sp., Citrobacter sp., Bacillus sp., Nitrosomonas sp.,
Chromobacter sp., Spaerotillus natans, dan Bacterium sp. (Widawati et al. 2010). Parameter pertumbuhan tanaman yang lebih rendah pada tanaman kontrol menunjukkan bahwa pemberian pupuk hayati yang komposisinya terdiri dari berbagai bakteri yang telah teruji aktivitas fiksasi nitrogennya akan memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan pemupukan menggunakan inokulum alami atau kompos yang belum teruji kemampuannya.
SIMPULAN
Pemberian pupuk hayati berupa kombinasi empat bakteri metanotrof (BGM 1, BGM 5, BGM 9, dan SKM 14) , dua isolat bakteri Ochrobactrum anthropi (BL 1 dan BL 2), serta dua isolat bakteri diazotrof (Azotobacter sp. dan Azospirillum sp.) memberikan hasil pertumbuhan yang lebih efektif pada tanaman padi dibandingkan hanya diberikan pupuk kompos. Kemampuan fiksasi nitrogen pada bakteri tersebut mampu memberikan nilai yang lebih tinggi nilainya untuk pertumbuhan tanaman padi dari parameter jumlah anakan (25%), tinggi tajuk (10.46%), bobot basah (54.80%), dan bobot kering (69.26%).
SARAN
DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] The Association of Official Analytical Chemists. 2005. Official Methods of Analysis of AOAC International 18th edition. Horwitz William, edito. Maryland (US) : AOAC International.
Auman AJ, Speake SS, Lidstrom ME. 2001. nifH sequences and nitrogen fixation in type I and II Methanotrophs. Appl Environ Microbiol 67 : 4009-4016. Bremner JM. 1997. Sources of nitrous oxide in soils. Nutri Cycl Agroecos 49 :
7-16.
Chatrina V. 2010. Efektivitas fiksasi N2 dan oksidasi metan kultur campuran
bakteri metanotrof asal sawah [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Conrad R, Rothfus F. 1991. Methane oxidation in the soil surface layer of aflooded rice field and the effect of ammonium. Biol Fertil Soil 12 : 28-32. Costa FE, Melo IS. 2012. Endophytic and rhizosperic bacteria from Opuntia-ficus-indica mill and their ability to promote plant growth in cowpea,
Vigna unguiculata (L.) Walp. African J of Microbiol Res 6 : 1345-1353. Dedysh SN, Rickle P, Liesack W. 2004. nifH and nifD phylogenies : an
evolutionary basis for understanding nitrogen fixation capabilities of methanotrophic bacteria. Microbiol 150 : 1301-1313.
Falcone BA, Shug AL, Nicholas DJ. 1962. Oxidation of hydroxylamine by particles from Nitrosomonas. Biochem J 9 : 126-131.
Frenzel P, Rothfus D, Conrad R. 1992. Oxygen profiles and methane turn over in flooded rice microcosm. Biol Fertil Soils 14: 84-89.
Hanif NH. 2010. Aktivitas fiksasi nitrogen dan oksidasi metan kultur campuran
Hapsari W. 2008 Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Metanotrof Asal Sawah Bogor dan Sukabumi [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Hardjowigeno SH. 2007. Ilmu Tanah. Jakarta (ID) : CV Akademika Pressindo. [IPCC] Intergovernmental Panel on Climate Change. 1992. The Suplementary
Report to The IPCC Scientific. Cambridge : Cambridge University Pr. Lelieveld J, Crutzen PJ, Bruhl C. 1993. Climate effects of atmospheric methane.
Chemosphere 26 : 739-768.
Madigan MT, Martinko JM, Dunlap PV, Clark DP. 2009. Brock Biology of Microorganism. San Fransisco (US) : Pearson Benjamin Cummings. Maharani R. 2011. Aktivitas Oksidasi Metan dan Reduksi Dinitrogen Oksida
(N2O) Kultur Kombinasi Bakteri Metanotrof dan Ochrobactrum anthropi
[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Moat AG, Foster JW. 1995. Microbial Physiology. New York (US) : Wiley-Liss Inc.
Page WJ. 1986. Sodium-dependent growth of Azotobacter chroococcum. Appl Environ Microbiol 51: 510-514.
Putra IP. 2011. Aktivitas Fiksasi Nitrogen dan Oksidasi Metan Kombinasi Biakan
Azotobacter sp., Azotospirillum sp., dan Bakteri Metanotrof [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Ritchie GA, Nicholas DJD. 1974. The partial characterization of purified nitrite reductase and hydroxylamine oxidase from Nitrosomonas europaea.
Biochem J 138 : 471-480.
Sagala BT. 2009. Seleksi dan Uji Aktivitas Fiksasi Nitrogen (N2) Bakteri
Metanotrof Asal Sawah pada Konsentrasi Oksigen (O2) Berbeda [skripsi].
Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
Sagiman S, Anas I, Djajakirana I. 2002. Isolasi dan seleksi galur Bradyrhizobium japonicum asal tanah gambut. Hayati 9 (1) : 1-4.
Salisbury FB, Ross CW. 1985. Plant Physiology. California (US): Wardsworth Publ.Co.
Setyaningsih R, Rusmana I, Setyanto P, Suwanto A. 2010. Physiological characterization and molecular identification of denitrifying bacteria possessing nitrous oxide hgh reduction activity isolated from rice soils.
Microbiol Indones 4 : 75-78.
White D. 1995. The Physiology and Biochemistry of Prokaryotes. New York (US) : Oxford University Pr.
Widawati S, Suliasih, Muharam A. 2010. Pengaruh kompos yang diperkaya bakteri penambat nitrogen dan pelarut fosfat terhadap pertumbuhan tanaman kapri dan aktivitas enzim fosfatase dalam tanah. J Hort 20 : 207-215.
La
mpi
ra
n 1 Ha
sil
a
n
ali
sis
c
ontoh t
ana
h saw
Lampiran 2 Diagram segitiga pengkelasan tekstur tanah sistem USDA (United State Department of Agriculture)
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta dari Bapak Sutanto dan Ibu Caecilia. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 78 Jakarta. Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswa program studi S1 Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Pada tahun 2009-2013 penulis terdaftar sebagai penerima beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA) dari DIKTI. Pada tahun 2012 penulis diterima sebagai mahasiswa program sinergi S1-S2 fast-track untuk program studi S2 Mikrobiologi.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan daerah dan berbagai kepanitiaan dalam acara yang diselenggarakan di IPB. Penulis pernah menjadi staf Divisi Expo pada kepanitiaan Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) Jakarta Community dalam acara Gebyar Nusantara IPB tahun 2009-2011, divisi publikasi acara “PARTY” yang diselenggarakan Jakarta Community tahun 2009, divisi Tim Laboratorium dalam
acara Masa Perkenalan Departemen Biologi “MORFOLOGI 47” tahun 2011,
divisi Tim Khusus Lomba Cepat Tepat Biologi (LCTB) Pesta Sains Nasional IPB tahun 2011, serta beberapa kepanitiaan lainnya. Penulis juga aktif sebagai asisten praktikum Biologi Dasar pada tahun ajaran 2011-2012.
Penulis melaksanakan studi lapang tahun 2011 di Hutan Pendidikan
Gunung Walat, Sukabumi dengan judul laporan “Keragaman Ikan Air Tawar di
Sungai-Sungai Sekitar Gunung Walat” di bawah bimbingan Dr. R.R Dyah Perwitasari, M.Sc. Pada tahun 2012, penulis melaksanakan praktik lapangan di Laboratorium Patologi Anatomi Rumah Sakit Umum Daerah Cengkareng dengan
judul laporan “Pewarnaan Sitologi di Laboratorium Patologi Anatomi RSUD Cengkareng” di bawah bimbingan Dr. Ir. Dorly, M.Si dan dr. Djiwan S Setiawan, Sp.PK. Penulis juga tergabung sebagai tim delegasi IPB dalam kompetisi
