PENGARUH INOKULASI Azotobacter sp. TERHADAP
PERAKARAN JAGUNG PADA BEBERAPA TINGKAT
PEMBERIAN KNO3 DI MEDIA PADAT WATANABE
XENIA
A14053651
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
RINGKASAN
XENIA. Pengaruh Inokulasi Azotobacter sp. terhadap Perakaran Jagung pada
Beberapa Tingkat Pemberian KNO3 di Media Padat Watanabe. (Di bawah bimbingan FAHRIZAL HAZRA dan ETTY PRATIWI).
Pemupukan N merupakan salah satu upaya yang dilakukan untuk meningkatkan ketersediaan hara N yang diperlukan tanaman untuk pertumbuhan. Sumber nitrogen yang terdapat dalam tanah, tidak selalu mencukupi kebutuhan tanaman, sehingga perlu diberikan pupuk sintetik yang merupakan sumber nitrogen untuk mempertinggi produksi pertanian. Akan tetapi penggunaan pupuk sintetik yang berlebihan menimbulkan residu yang membahayakan lingkungan. Oleh karena itu diperlukan alternatif lain untuk mengatasinya, salah satunya adalah penggunaan pupuk hayati yang mengandung mikroba tanah. Salah satu mikroba tersebut adalah Azotobacter sp. Azotobacter sp. dikenal sebagai bakteri penambat N2 non simbiotik dan penghasil zat pengatur tumbuh. Inokulasi
Azotobacter sp. mampu meningkatkan produksi dan memperbaiki pertumbuhan
tanaman pangan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan beberapa isolat Azotobacter sp. dalam memperbaiki perakaran jagung pada beberapa tingkat pemberian hara N dalam bentuk KNO3 pada media padat Watanabe.
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi BB-Biogen, Cimanggu, Bogor. Kegiatan penelitian ini diawali dengan melakukan penapisan terhadap bakteri Azotobacter sp. berdasarkan kemampuannya menghasilkanenzim nitrogenase, zat pengatur tumbuh asam indol asetat (AIA) dan kemampuannya dalam menghasilkan enzim fosfatase untuk kemudian diseleksi sebagai isolat terpilih pada uji perakaran jagung pada medium padat Watanabe. Selain itu juga dilakukan pengujian terhadap kandungan zat pengatur tumbuh sitokinin dan giberelin untuk mengetahui peran dari zat pengatur tumbuh dalam memperbaiki perakaran jagung. Uji perakaran menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) sebanyak tiga ulangan dengan tiga isolat terpilih ( 1 CM, 7 NTB, dan 19 CK) + satu kontrol, serta lima perlakuan hara N, yakni 100% N (3800 mg KNO3/ 1 L), 75% N, 50% N, 25% N,dan tanpa pemberian KNO3 pada medium padat Watanabe.
Hasil penelitian menunjukan terdapat isolat unggul Azotobacter sp. yang mampu menghasilkan zat pengatur tumbuh asam indol asetat (AIA), sitokinin, giberelin dan melarutkan fosfat. Pemberian inokulan Azotobacter sp. secara nyata dapat meningkatkan pertumbuhan akar yang diukur dari berat kering akar, serta mampu mengefisiensikan kebutuhan hara N. Isolat terbaik dalam memperbaiki akar adalah Azotobacter 1 CM. Pemberian inokulan 1 CM dapat mengefisiensikan kebutuhan hara N sebesar 18.73%, 7 NTB sebesar 5.78%, dan 19 CK sebesar 2.89% terhadap perlakuan 100% KNO3. Pada level hara tanpa dipupuk N tetapi diinokulasi dengan Azotobacter 1 CM, 7 NTB, dan 19 CK terjadi peningkatan berat kering akar sebesar 2.28%, 0.55%, dan 0.51% dibandingkan dengan kontrol (tanpa dipupuk, tanpa inokulasi). Kemampuan Azotobacter sp. dalam memfiksasi nitrogen, memproduksi zat pengatur tumbuh dan melarutkan fosfat menunjukan potensi rizobakteri ini dalam memperbaiki pertumbuhan perakaran jagung.
SUMMARY
XENIA. Influence of Azotobacter sp. Inoculation to Maize Root with the Level of KNO3 at Watanabe Solid Media. (Supervised by FAHRIZAL HAZRA and ETTY PRATIWI).
N fertilization is one of the efforts to increase the N nutrient availability for the necessary of plant growth. Nitrogen source which is contens in the soil not always sufficient for plant, until need a synthetic fertilizer as nitrogen source to enhance agricultural production. But the use of synthetic fertilizer may lead to environmentally harmful residues. Therefore require an alternative to solve it, one of alternative is the use of bio-fertilizers containing soil microbes. One of these microbes is Azotobacter sp. Azotobacter sp. known as non simbiotic N fixing bacteria and growth regulator substance producer. Azotobacter sp. inoculation able to increase production and improve the growth of crops. This research was conducted to know the ability some isolates Azotobacter sp. in improve maize roots at different levels of KNO3 fertilization as N source in Watanabe solid media.
This research was conducted at the Laboratory of Microbiology BB-Biogen, Cimanggu, Bogor. Azotobacter sp. was screened based on its ability to produce indole acetic acid (IAA) and the ability to produce the phosphatase enzyme. Three chosen isolates were tested on maize root test in Watanabe solid media, also the tests of cytokines and giberelin growth regulators substance to know the function of growth regulator substances in improving maize root. Maize root test using Group Random Design with three repetition and three selected isolates (1 CM, 7 NTB, 19 CK) + 1 control and five treatment of KNO3: 100% (3800 mg/ 1 L), 75%, 50%, 25%, and without KNO3 in Watanabe solid media.
The results showed that there are some Azotobacter sp. isolates capable to producing indole acetic acid (IAA), cytokines, giberelin growth regulation substance and dissolving phosphate. Azotobacter inoculation can significantly increase root growth as measured by dry weight of roots, and able to give efficiently at 0% level of KNO3. The best isolates in improving the root is
Azotobacter 1 CM. Inoculation of Azotobacter 1 CM can give efficiently to N
nutrient needs about 18.73%, Azotobacter 7 NTB is about 5.78%, and Azotobacter 19 CK is about 2.89% at the 100% KNO3 treatment. At the level without KN03 fertilization but inoculated with Azotobacter 1 CM, 7 NTB, and 19 CK, root dry weight increase are 2.28%, 0.55%, and 0.51% if compared with control (without KNO3 fertilization, without inoculation). The ability of Azotobacter in fixing nitrogen, produces growth regulator subtance and dissolving phosphate shows the rizobacteria potency in improve the growth of maize root.
PENGARUH INOKULASI Azotobacter sp. TERHADAP
PERAKARAN JAGUNG PADA BEBERAPA TINGKAT
PEMBERIAN KNO3 DI MEDIA PADAT WATANABE
XENIA
A14053651
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2010
Judul Skripsi :.Pengaruh Inokulasi Azotobacter sp. terhadap
..Perakaran Jagung pada Beberapa Tingkat Pemberian
..KNO3 di Media Padat Watanabe
Nama Mahasiswa : Xenia
NIM : A14053651
Menyetujui,
Pembimbing Skripsi I Pembimbing Skripsi II
(Ir. Fahrizal Hazra, M.Sc) (Dr. Ir. Etty Pratiwi, M.Si) NIP.19631120 198903 1 002 NIP. 19630419 199203 2 001
Mengetahui,
Ketua Departemen
(Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc) NIP. 19621113 198703 1 003
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 1 Agustus tahun 1987, sebagai putri bungsu dari empat bersaudara, dari pasangan Sendy Gunawan dan Yanti Christiawaty.
Pendidikan formal yang pernah dilalui adalah SD Katolik Bhakti Prima, Tangerang (1993-1999), SLTP Katolik Bhakti Prima, Pamulang-Tangerang (1999-2002), SMA Katolik Mater Dei Pamulang-Pamulang-Tangerang (2002-2005) dan kemudian diterima sebagai Mahasiswa Fakultas Pertanian Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) pada tahun 2005. Selama menjadi mahasiswa di IPB, penulis tergabung dalam Keluarga Mahasiswa Katolik (KEMAKI) dan mengikuti kepanitiaan pada masa MPD/MPF serta pernah menjadi asisten Praktikum Mata Kuliah Bioteknologi Tanah.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan anugerah-Nya yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Inokulasi Azotobacter sp. terhadap Perakaran Jagung pada Beberapa Tingkat Pemberian KNO3 di Media Padat Watanabe” ini tepat pada waktunya.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan program pendidikan strata-1 (SI) di Institut Pertanian Bogor. Selama penulisan skripsi ini, penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan didalamnya, Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan dan penyempurnaan skripsi ini.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan beberapa isolat
Azotobacter sp. dalam memperbaiki perakaran jagung dengan tingkat pemberian
level hara N yang berbeda. Penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga selama proses penyusunan skripsi dari tahap awal hingga akhir kepada:
1. Ir. Fahrizal Hazra, M.Sc. dan Dr. Ir. Etty Pratiwi, M.Si. sebagai dosen pembimbing skripsi yang telah membimbing penulis, memberikan kritik dan saran bagi kesempurnaan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Arief Hartono, M.Sc. sebagai penguji yang telah memberi saran bagi kesempurnaan skripsi ini.
3. Seluruh dosen program studi Ilmu Tanah yang telah memberikan saran kepada penulis.
4. Keluarga tercinta, terima kasih atas segala kemudahan, dukungan dan motivasi yang telah diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat merasakan segalanya.
5. Ka Ariesta atas motivasinya, teman-teman satu bimbingan: Andri Suryadinata, Bambang Adhitya Rachman, dan Reni yang telah membantu, teman-teman seperjuangan saat melakukan penelitian dan praktek lapang di BB-Biogen atas bantuan dan motivasinya, serta teman-teman Soilers 42. 6. Seluruh Staf BB - Biogen yang telah memberikan bantuannya.
7. Semua pihak yang selama ini telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata, penulis mengharapkan agar skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Bogor, Februari 2010
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR TABEL ... v
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan ... 2
1.3 Hipotesis ... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Azotobacter sp. ... 3
2.1.1 Karakteristik Azotobacter sp. ... 3
2.1.2 Manfaat Azotobacter sp. ... 3
2.2 Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) ... 4
2.2.1 Asam Indol Asetat ... 4
2.2.2 Giberelin ... 5
2.2.3 Sitokinin ... 5
2.3 Plant Growth Promoting Rhizobacteria ... 5
2.4 Penambatan Nitrogen oleh Bakteri ... 6
2.5 Pelarut Fosfat ... 7
2.6 Jagung ... 8
2.7 Pupuk Hayati ... 8
III. BAHAN DAN METODE 3.1 Lokasi dan Waktu ... 10
3.2 Bahan dan Alat ... 10
3.3 Metode Penelitian ... 10
3.3.1..Seleksi Tiga Isolat Terpilih Berdasarkan Kemampuan Menghasilkan Asam Indol Asetat, Enzim Fosfatase dan Nitrogenase ... 11
3.3.1.1..Pengujian Produksi Zat Pengatur Tumbuh Asam Indol Asetat (AIA) oleh Azotobacter sp. ... 11
3.3.1.2..Pengujian Produksi Enzim Fosfatase oleh Azotobacter sp. ... 12
3.3.1.3..Pengujian Produksi Nitrogenase oleh Azotobacter sp. dengan Metode Acetylene Reduction Assay (ARA) (Abidin, 2005) ... 13
3.3.2 Pengujian Kemampuan Tiga Isolat Terpilih Azotobacter sp. dalam Menghasilkan Zat Pengatur Tumbuh Sitokinin dan Giberelin ... 13
3.3.3 Pengaruh Inokulasi Tiga Isolat Terpilih Azotobacter terhadap Kering Akar Jagung ... 14
3.3.4 Analisis Data ... 15
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Seleksi Tiga Isolat Terpilih Berdasarkan Kemampuan Menghasilkan Asam Indol Asetat (AIA), Enzim Fosfatase dan Nitrogenase ………16
4.1.1 Pengujian Produksi Zat Pengatur Tumbuh Asam Indol Asetat (AIA) oleh Azotobacter sp... 16
4.1.2 Pengujian Produksi Enzim Fosfatase oleh Azotobacter sp. ... 19
4.1.3 Pengujian Produksi Nitrogenase oleh Azotobacter sp. dengan Metode Acetylene Reduction Assay (ARA) (Abidin, 2005) ... 21
4.1.4 Pemilihan Tiga Isolat Terbaik untuk Pengujian Perakaran Jagung ... 21
4.2 Pengujian Kemampuan Tiga Isolat Terpilih Azotobacter sp. dalam Menghasilkan Zat Pengatur Tumbuh Sitokinin dan Giberelin ……….21
4.3 Pengaruh Inokulasi Tiga Isolat Terpilih Azotobacter terhadap Berat Kering Akar Jagung ………22
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 32
5.2 Saran ... 33
VI. DAFTAR PUSTAKA ... 34
