EFEKTIVITAS BIOCHARCOAL DAN Rhizobium TERHADAP
NODULASI Mucuna bracteata ASAL BIJI DAN STEK
Mardiana Wahyuni dan Meisri Rosinta Saragih Program Studi Budidaya Perkebunan, STIPAP Medan.
Jalan Willem Iskandar, Pancing Medan Estate 20000 email : mardiana.wahyuni59@yahoo.co.id
ABSTRAK
Penanaman kacangan penutup tanah merupakan tindakan agronomis yang diterapkan di perkebunan besar[1] dan [2]. Keuntungannya adalah memperbaiki struktur tanah, menambah
bahan organik, mengurangi erosi, memfiksasi Nitrogen dan mengurangi pertumbuhan gulma. Jenis kacangan yang saat ini ditanam adalah Mucuna bracteata (MB). MB tumbuh cepat, memfiksasi N yang tinggi, toleran terhadap naungan, dan tidak disukai oleh ternak ruminansia. MB dapat ditanam secara generatif maupun vegetatif [5]. Penambatan N secara
simbiosis dengan Rhizobium sp. Diperlukan kondisi yang baik sehingga pertumbuhan dan penambatan N berlangsung secara baik. Media tumbuh berpengaruh terhadap aktivitas nodulasi. Salah satu bahan pembenah tanah yang digunakan adalah biocharcoal. Penelitian bertujuan mengetahui efektivitas biocharcoal sekam padi dan Rhizobium terhadap pertumbuhan bintil akar. Penelitian dilaksanakan di STIPAP pada April-Juli 2017. Perlakuan terdiri 3 faktor yaitu bahan tanam Biji (B1) dan Stek (B2); media tanam 4 taraf
campuran tanah dan biocharcoal (persentase tanah 100%, 90%, 80%, dan 70%); Rhizobium 2 taraf I1 dan I2. Panjang sulur per hari adalah 2,8 cm pada B1 dan 3,1 cm pada B2. Media
biocharcoal meningkatkan panjang sulur 119% pada M1 dan 146% pada M2. Rata-rata
bintil akar pada B1 yaitu 58,29 dan B2 37,37 (64%). Perlakuan media meningkatkan jumlah
bintil akar. Kadar N daun seluruh perlakuan termasuk kategori tinggi. Perlakuan terbaik adalah M2I2B1 dan M2I2B2.
Kata kunci : Biocharcoal, Rhizobium, Mucuna bracteata, Nodulasi, Penambatan N.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penanaman kacangan penutup tanah di perkebunan kelapa sawit dan karet merupakan tindakan agronomis penting yang sudah diterapkan secara luas, terutama di perkebunan besar[1] dan [2]. Keuntungan yang diperoleh adalah memperbaiki struktur tanah, menambah bahan organik, mengurangi erosi, memfiksasi unsur Nitrogen dan mengurangi laju pertumbuhan gulma.
Penggunaan kacangan konvensional seperti Peuraria phaseoloides,
Calopogonium caereleum, Centrosema pubescen sering tidak mampu menekan
pertumbuhan gulma-gulma tertentu seperti Mikania, Asystasia, dan jenis rumput-rumputan lainnya. Disamping itu, kacangan konvesional tersebut umumnya digemari ternak ruminansia [3].
Pada saat ini jenis kacangan yang relatif baru penggunaannya di perkebunan adalah Mucuna bracteata. Mucuna bracteata merupakan kacangan yang tumbuh
dengan cepat, pesaing gulma yang handal (menghasilkan senyawa allelopati yang berspektrum luas bagi berbagai jenis gulma perkebunan), kemampuan memfiksasi N yang tinggi, sangat toleran terhadap naungan, dan mengandung senyawa phenolik relatif cukup tinggi sehingga tidak disukai oleh hama dan hewan-hewan ternak ruminansia[4].
Mucuna bracteata dapat ditanam secara generatif (biji) maupun secara
vegetatif [5]. Keberhasilan penanaman Mucuna bracteata dengan biji secara langsung di perkebunan kelapa sawit beresiko dengan tingkat keberhasilan yang rendah (±35%). Perbanyakan vegetatif dengan cara stek banyak dilakukan terutama di perkebunan yang telah memiliki sumber stek[6].
Penambatan N dilakukan oleh adanya simbiosis dengan bakteri yaitu
Rhizobium sp. Diperlukan kondisi lingkungan atau tempat tumbuh yang baik
sehingga pertumbuhan Mucuna bracteata dan penambatan N dapat berlangsung dengan baik. Bintil akar merupakan hasil infeksi bakteri Rhizobia dengan mengaktifkan enzim nitrogenase. Menurut [7] secara alami diperlukan waktu 1-2 tahun untuk terjadinya nodulasi yang optimal. Penambahan inokulum diperlukan agar aktivitas pembentukan bintil akar dapat meningkat[8]. Kondisi tanah/media tumbuh Mucuna bracteata juga berpengaruh terhadap aktivitas nodulasi. Pada tanah-tanah yang mempunyai sifat fisik dan kimia yang baik akan meningkatkan penambatan N. Salah satu bahan pembenah tanah yang dapat digunakan adalah
biocharcoal [9].
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas biocharcoal sekam padi dan penambahan inokulum Rhizobium terhadap pertumbuhan dan pembentukan bintil akar Mucuna bracteata yang berasal dari biji dan stek.
METODE PENELITIAN
2.1 Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan STIPAP Medan pada bulan April sampai dengan bulan Juli 2017.
2.2 Perlakuan
Bahan Tanam terdiri dari : B1 (Biji) dan B2 (Stek)
Media Tanam : Perbandingan Tanah (T) dan Biocharcoal sekam padi (BC) M0 :100%T + 0%BC; M1 :90%T + 10%BC; M2 :80%T + 20%BC; M3 :70%T + 30%BC
Perlakuan Inokulum Rhizobium yaitu I1 (0,3 ml) dan I2 (0,6 ml) dengan konsentrasi 106 sel bakteri/ml (isolat dari Fakultas Pertanian USU)
Jumlah perlakuan 16, ulangan sebanyak 3 kali, dengan 3 tanaman per perlakuan. Mempergunakan rancangan faktorial, uji F, dan BNT.
2.3 Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian dilaksanakan sebagai berikut : Persiapan bahan tanam dengan biji dan stek Pembuatan biocharcoal berbahan baku sekam padi
Persiapan media tanam dengan polibeg yang diisi tanah 5 kg dan komposisi lain sesuai dengan perlakuan dan pupuk dasar 5 gr RP/polibeg
Penanaman bahan tanam dan pemasangan kawat sebagai anjang-anjang Aplikasi inokulum pada umur 2 minggu setelah tanam (2 MST)
Pemeliharaan yaitu penyiraman dengan irigasi sprinkler 2x/hari.
2.4 Parameter Pengamatan
Terdiri dari pengamatan panjang sulur, jumlah bintil akar dan kadar N daun (oleh laboratorium Fakultas Pertanian UISU, metode destruksi basah dengan Kjeltech).
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Pengamatan Panjang Sulur
Hasil pengamatan panjang sulur dalam waktu Minggu Setelah Tanam (MST) terdapat pada Tabel 1.
Tabel 1. Panjang Sulur Mucuna bracteata
Panjang Sulur (cm) Perlakuan 4 MST 6 MST 8 MST 10 MST B1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B2 M0I1 43,68 91,22 48,72 122,98 105,66 a 184,35 118,28 221,62 M0I2 36,60 85,15 52,68 130,40 67,00 a 180,95 94,18 228,32 M1I1 75,48 71,68 75,75 128,73 150,12 a 180,20 189,62 223,95 M1I2 74,95 85,47 82,42 136,07 85,95 189,37 203,18 238,38 M2I1 62,78 58,07 65,08 111,28 66,85 a 155,17 230,38 192,92 M2I2 66,72 71,30 66,98 87,52 189,06 a 140,92 235,63 201,82 M3I1 74,75 73,93 70,35 114,88 92,20 a 146,88 261,00 219,88 M3I2 71,68 74,88 79,40 110,00 84,95 168,77 230,27 216,48 Rata-rata 63,33 76,46 67,67 117,73 105,17 168,33 195,32 217,92 Penambaha n 0,00 0,00 4,34 41,27 37,50 50,59 90,15 49,60 M0 40,14 A 88,18 50,70 126,69 86,33 182,65 106,23 224,97 M1 75,22 A 78,58 79,09 132,40 118,03 184,78 196,40 231,17 M2 64,75 BC 64,68 66,03 99,40 127,75 148,04 233,00 197,37 M3 73,22 AC 74,41 74,88 112,44 88,58 157,83 245,63 218,18 I1 64,18 73,73 64,98 119,47 103,61 166,65 199,82 214,59 I2 62,49 79,20 70,37 116,00 106,47 170,00 190,82 221,25
Keterangan : Angka yang tidak sama pada kolom yang sama (huruf besar) berbeda nyata menurut uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada F 0,01
Pengamatan awal dilakukan pada 4 minggu setelah tanam (4 MST) dengan nilai 65,33 cm pada perlakuan asal biji (B1) dan 74,46 cm pada perlakuan asal stek (B2). Dengan interval pengamatan setiap 2 minggu penambahan panjang sulur pada perlakuan asal biji dimulai dengan nilai 4,34 cm kemudian meningkat secara cepat dan peningkatan antara 8 MST dan 10 MST adalah 90,15 cm atau 6,43 cm per hari. Pada perlakuan dari stek mempunyai panjang sulur dengan nilai awal (4 MST) 76,46 cm dan akhir penelitian 217,92 cm. Pemanjangan sulur yang lebih cepat pada perlakuan asal stek dikarenakan stek diambil dari kebun kelapa sawit Limau Mungkur dari tanaman Mucuna bracteata yang berumur 2 tahun. Rata-rata pertambahan sulur dengan biji (B1) adalah 2,8 cm dan dengan stek (B2) adalah 3,1 cm.
Secara umum pertumbuhan panjang sulur/hari pada penelitian ini lebih pendek dari yang disampaikan dalam [3], yaitu 10 cm/hari yang disebabkan sulur pada penelitian ini mengikuti anjang-anjang ke arah atas atau tidak merambat di tanah. Tujuan penanaman Mucuna bracteata diharapkan mempunyai pertumbuhan yang cepat, sehingga cepat menutupi permukaan tanah, mampu mengendalikan erosi dan menekan gulma.
Perlakuan media tanam yang berpengaruh nyata terhadap panjang sulur terjadi pada pengamatan 4 MST dan 8 MST. Panjang sulur pada perlakuan M0 yaitu 106,23cm (100%), pada perlakuan M2 yaitu 233,00 cm (219%) dan M3 yaitu 245,63 cm (231%).
Perakaran Mucuna bracteata asal biji berkembang sangat baik sehingga perakaran dalam media dengan perlakuan biochar asal sekam padi dapat memanfaatkan unsur-unsur hara dan pertumbuhannya sangat cepat. Pada setiap perlakuan diberikan 5 gr pupuk RP. Pada perlakuan asal stek struktur perakaran hanya memanjang, tidak mempunyai cabang-cabang sehingga absorbsi hara tidak dapat optimal. Perlakuan dosis inokulum Rhizobium pada Mucuna bracteata asal biji dan stek tidak memberikan pengaruh nyata terhadap panjang sulur. Menurut [3] pada kondisi yang baik, penanaman Mucuna bracteata mampu menghasilkan biomassa 5,23 ton/ha pada lahan datar dan 8,71 ton/ha pada lahan miring. Pengaruh positif terhadap sifat tanah antara lain mampu meningkatkan N, P, K dan kapasitas tukat kation (KTK).
3.2 Jumlah Bintil Akar
Pengamatan Jumlah bintil akar (butir) dilakukan pada akhir penelitian yaitu 10 MST dan hasilnya terdapat pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengamatan Jumlah Bintil Akar
Perlakuan B1(Biji) B2(Stek)
Rata-rata Indeks (%) Rata-rata Indeks (%)
M0I1 38,17 100,00 28,00 100,00 M0I2 75,50 197,80 29,33 104,00 M1I1 57,33 150,20 37,50 133,00 M1I2 83,83 219,62 37,83 135,00 M2I1 45,17 118,34 51,00 182,00 M2I2 76,33 199,97 60,50 216,00 M3I1 49,00 128,37 25,83 92,00 M3I2 41,00 107,41 29,00 103,57 Rata-rata 58,29 37,37 M0 56,83 100,00 28,67 100,00 M1 70,58 201,00 37,67 131,00 M2 60,75 203,00 55,75 194,00 M3 45,00 150,00 27,42 95,00 I1 47,42a 100 39,17 110 I2 69,17b 125 37,38 105
Rata- rata jumlah butir akar Mucuna bracteata asal biji (B1) adalah 58,29 butir dan yang berasal dari stek (B2) adalah 37,37 atau 64 % dibandingkan asal biji. Inokulum bakteri Rhizobium menginfeksi kedalam perakaran dengan sekresi enzim[10] dan [11]. Efektivitas nodulasi dipengaruhi oleh perkembangan perakaran dan kondisi media/ tempat tumbuh. Pada Mucuna bracteata asal biji perakarannya sangat baik,
penuh dengan cabang–cabang perakaran sehingga mampu membentuk bintil akar dengan jumlah yang banyak.
Perlakuan media tanam biocharcoal meskipun tidak memberikan pengaruh yang nyata namun memberikan peningkatan jumlah bintil akar 50-101% pada perlakuan asal biji (B1) dari 31-91% pada perlakuan asal stek (B2). Menurut [9] salah satu fungsi biocharcoal adalah dapat merangsang aktivitas mikro organisme sehingga pembentukan bintil akar dapat berlangsung dengan baik.
Perlakuan dosis inokulum meningkatkan pembentukan bintil akar 25 % pada tanaman Mucuna bracteata asal biji (B1) dan 10 % asal stek (B2). Dari kombinasi perlakuan yang menghasilkan bintil akar terbanyak terdapat pada perlakuan M2I2B1 dan M2I2B2.
Hasil pengamatan juga disajikan pada Gambar 1.
M0I1 M0I2 M1I1 M1I2 M2I1 M2I2 M3I1 M3I2 0 20 40 60 80 100
Pengamatan Jumlah Bintil Akar
B1(Biji) B2(Stek)
Butir
Gambar 1. Grafik Pengamatan Jumlah Bintil Akar
3.3. Kadar N Daun
Hasil analisa kadar N daun terdapat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengamatan Kadar N daun Mucuna bracteata
Perlakuan B1(Biji) B2(Stek)
Nilai Kategori Indeks (%) Nilai Kategori Indeks (%)
M0I1 3,49 T 100 3,24 T 100 M0I2 3,21 T 91 3,38 T 104 M1I1 3,58 T 102 3,61 T 111 M1I2 3,84 T 104 3,69 T 113 M2I1 3,65 T 104 3,59 T 110 M2I2 3,77 T 108 3,76 T 112 M3I1 3,68 T 105 3,65 T 112 M3I2 3,74 T 107 3,72 T 114 Rata-rata 3,60 3,57 M0 3,35 T 3,31 T M1 3,71 T 3,65 T M2 3,71 T 3,68 T M3 3,71 T 3,69 T I1 3,60 T 100 3,52 T 100 I2 3,64 T 101 3,64 T 103
Keterangan : Kriteria (Rendah/R (<2,50), Sedang/S (2,60-2,90), Tinggi/T (>3,10)). Hasil analisa kadar N dan pada seluruh pengamatan termasuk kategori tinggi. Keunggulan Mucuna bracteata adalah dengan biomassa dan kadar N daun yang tinggi dapat menjadi sumber bahan organik dan unsur N bagi tanah. Rata–rata kadar
N Mucuna bracteata asal biji dan stek memiliki nilai yang tidak jauh berbeda yaitu 3,60 untuk B1 dan 3,57 untuk B2.
Perlakuan media biochar sekam padi tidak berpengaruh nyata terhadap kadar N, namun mampu meningkatkan kadar N daun 10-15%. Respon yang baik pada perlakuan media menunjukkan bahwa adanya campuran dengan biocharcoal memberikan pengaruh positif yaitu menjaga kelembaban tanah dan meningkatkan serapan hara.
Perlakuan dosis inokulum belum memberikan dampak yang nyata terhadap pengamatan kadar N daun. Menurut [10] , kemampuan Rhizobium dalam menambat N dipengaruhi oleh besar dan jumlah bintil akar.
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan :
Rata-rata pertambahan panjang sulur asal biji (B1) adalah 2,8 cm dan asal stek (B2) adalah 3,1 cm. Perlakuan media biocharcoal menambah panjang sulur 119% pada media M1 dan 145% pada M2. Perlakuan Rhizobium tidak berpengaruh terhadap panjang sulur.
Rata-rata bintil akar pada perlakuan biji (B1) adalah 58,29 dan asal stek (B2) adalah 37,37 dengan persentase 64% dibanding B1. Perlakuan media meningkatkan jumlah bintil akar 101-103% pada B1 dan 31-94% pada B2. Kadar N daun seluruh perlakuan termasuk kategori tinggi. Tidak terdapat
perbedaan nyata pada perlakuan asal bahan tanam, media dan dosis
Rhizobium. Perlakuan terbaik adalah M2I2B1 dan M2I2B2.
SARAN
Pada penelitian selanjutnya menambah waktu menjadi 6-12 bulan agar aktivitas penambatan N dapat berlangsung secara optimal.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Siagian, N. 2001. Potensi dan Pemanfaatan Mucuna bracteata Sebagai
Kacangan Penutup Tanah di Perkebunan Karet. Pusat Penelitian Karet. Warta
Vol. 20 (1-3) : 32-43
[2] Susetyo, I dan Sudiharto. 2006. Penutup Tanah Kacangan (Legume Cover
Crops) di Perkebunan Karet. Prossiding Lokakarya Nasional Budidaya Tanaman
Karet, hal. 458-468.
[3] Subronto dan Harahap, I.Y. 2002. Penggunaan Kacangan Penutup Tanah
Mucuna bracteata pada Tanaman Kelapa Sawit. Warta PPKS Vol. 10 No. 1 Hal.
1-6. PPKS. Medan.
[4] Harahap, I.Y., Hidayat, T.C., Siamngunsong, G., Sutarta, E.D., Pangaribuan, Y., Listia, E. dan Rahutomo, S. 2008. Mucuna bracteata Pengembangan dan
Pemanfaatannya di Perkebunan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit.
[5] Siagian, N., Tistama, R. 2005. Perbanyakan Tanmaan Penutup Tanah Mucuna
bracteata. Pusat Penelitian Karet. Medan. Warta Vol. 24 (1) : 25-26
[6] Taryo-Adiwiganda, Y. 1986. Inokulasi Steak Calopogonium caereleum dengan
Rhizobium sp. Prossiding Konverensi Nasional Karet, Hal. 635Konverensi
Nasional Karet, Hal. 635-649
[7] Nugroho, P.A., Istianto, Siagian, N., dan Karyudi. 2006. Potensi Mucuna
bracteata Dalam Pengembalian Hara Pada Areal Tanaman Karet Belum Menghasilkan. Prossiding Lokakarya Nasional Budidaya Tanaman Karet. Pusat
Penelitian Karet. Medan.
[8] Usman, K. J. S. 2001. Nodulasi pada Kedelai di Tanah Sisa Inokulasi dan
Ditambah Inokulasi. Jurnal Penelitian Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia Vol. 3 No.
1 Hal. 31-35
[9] Harryadi, A.A. 2016. Pengaruh Residu Biochar Terhadap Pertumbuhan dan
Serapan N dan K Tanaman Kedelai (Glycine max L.) pada Topsoil dan Subsoil Tanah Ultisol. Skripsi Fakultas Pertanian. Universitas Lampung.
[10] Rao, Suba., N.S. 1994. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman.
Edisi II. Jakarta: UI-Press
[11] Yuwono, T. 2006. Bioteknologi Pertanian. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
