STUDI PENDAHULUAN ISOLASI BAKTERI

(1)

STUDI PENDAHULUAN ISOLASI BAKTERI Rhizobium DARI

BINTIL AKAR TANAMAN PUTRI MALU ( Mimosa pudica. L)

SERTA PEMANFAATANNYA SEBAGAI PUPUK HAYATI

(BIOFERTILIZER) DENGAN MENGGUNAKAN BENTONIT

SEBAGAI MEDIUM PEMBAWA

SKRIPSI

IRWAN PANDAPOTAN HARAHAP

060822016

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2008

(2)

STUDI PENDAHULUAN ISOLASI BAKTERI Rhizobium DARI BINTIL AKAR TANAMAN PUTRI MALU ( Mimosa pudica. L) SERTA PEMANFAATANNYA SEBAGAI PUPUK HAYATI (BIOFERTILIZER) DENGAN MENGGUNAKAN

BENTONIT SEBAGAI MEDIUM PEMBAWA

SKRIPSI

Diajukan Untuk Melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

IRWAN PANDAPOTAN HARAHAP 060822016

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2008

(3)

PERSETUJUAN

Judul : STUDI PENDAHULUAN ISOLASI BAKTERI

Rhizobium DARI BINTIL AKAR TANAMAN

PUTRI MALU (Mimosa pudica. L) SERTA PEMANFAATANNYA SEBAGAI PUPUK

MIKROBA (BIOFERTILIZER) DENGAN

BENTONIT SEBAGAI MEDIUM PEMBAWA.

Kategori : SKRIPSI

Nama : IRWAN PANDAPOTAN HARAHAP

Nomor Induk Mahasiswa : 060822016 Program Studi : SARJANA (S1)

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui

Medan, Desember 2008

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Drs. Firman Sebayang, MS DR. Ribu Surbakti, MS

NIP. 131 459 468 NIP 130 872 290

Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

DR. Rumondang Bulan, MS. NIP. 131459466

(4)

PERNYATAAN

STUDI PENDAHULUAN ISOLASI BAKTERI Rhizobium DARI BINTIL AKAR TANAMAN PUTRI MALU (Mimosa pudica . L) SERTA PEMANFAATANNYA SEBAGAI PUPUK MIKROBA(BIOFERTILIZER) DENGAN MENGGUNKAN

BENTONIT SEBAGAI MEDIUM PEMBAWA

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Desember 2008

IRWAN PANDAPOTAN HARAHAP 060822016

(5)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah kurnia-Nya skripsi ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan

Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada DR. Ribu Surbakti, MS. dan Drs. Firman Sebayang, MS. Selaku pembimbing pada penyelesaian skripsi ini yang telah meluangkan waktu maupun pikiran untuk memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan skripsi ini. Panduan ringkas dan padat dan profesional telah diberikan kepada saya agar penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga ditunjukkan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia DR. Rumondang Bulan, MS. dan Drs. Firman Sebayang, MS, Dekan dan Pembantu dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, semua dosen pada Departemen Matematika FMIPA USU, Pegawai di FMIPA USU, dan teman-teman seperjuanganku di Kimia industri 03 dan Kimia Ekstensi 06, Mulia, Ucup, Amir, Didi, Husni, Rifai, Febri, Ardiansyah, Heppy, Noni, Wina dan kawan-kawanku lainnya yang tidak bisa kusebutkan satu persatu, teman-teman penelitianku Arsyad, Friska, Devi, serta asistent Biokimia, doa maupun dukungan dari kalian sangat berarti buat saya. Akhirnya, tidak terlupakan Kepada kedua orang tua tercinta Armen Dame Harahap, SH dan Rosmawaty Siregar yang telah memberikan dukungan moral maupun materil kepada penulis dan adik-adikku Ramadhan, Evi, Bismar, Abang, adek yang memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Allah SWT akan membalasnya.

(6)

ABSTRAK

Penelitian tentang isolasi bakteri Rhizobium dari bintil akar tanaman putri malu (Mimosa pudica. L) serta pemanfaatannya sebagai biofertilizer dengan menggunakan bentonit sebagai medium pembawa telah dilakukan di Laboratorium Biokimia FMIPA USU Medan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat bakteri dari bintil akar tanaman putri malu (Mimosa pudica. L) yang kemudian diinokulasikan pada suatu media pembawa yaitu bentonit, yang digunakan untuk mengetahui kemampuan Rhizobium dalam memfiksasi nitrogen dari udara bebas. Isolat Rhizobium diperoleh dengan cara mengisolasi bakteri pada media Yeast Ekstrak Manitol Agar (YEMA) dan Congo red. Isolat Rhizobium yang diperoleh diinokulasikan pada bentonit. Hasil pengujian lapangan pada tanaman kacang hijau selama empat minggu menunjukkan, tanaman kacang hijau yang diberi pupuk hayati. Untuk minggu I memiliki rata – rata lebar daun 2,28 cm, panjang daun 5,81 cm, luas daun 14,80 cm2, sedangkan tanaman blanko untuk minggu I memiliki rata – rata lebar daun 2,06 cm, panjang daun 4,03 cm, luas daun 13,79 cm2, untuk minggu II memiliki rata – rata lebar daun 3,59 cm, panjang daun 6,83 cm, luas daun 27,60 cm2, blanko untuk minggu II memiliki rata – rata lebar daun 2,8 cm, panjang daun 6,06 cm, luas daun 26,19 cm2. Untuk minggu III memiliki rata – rata lebar daun 4,89 cm, panjang daun 7,89 cm, luas daun 44,19 cm2, blanko untuk minggu III memilki rata - rata lebar daun 3,76 cm, panjang daun 7,1 cm, luas daun 41,36 cm2, untuk minggu IV memilki rata – rata lebar daun 6,80 cm, panjang daun 9,58 cm, luas daun 57,86 cm2, blanko untuk minggu IV memiliki rata - rata lebar daun 5,37 cm, panjang daun 8, 23 cm, luas daun 48,44 cm2.

(7)

THE INTRODUCTION STUDY OF Rhizobium BACTERIA’S ISOLATED FROM THE Mimosa pudica’ |ROOT NODULES AND IT’S ADVENTAGE AS

BIOFERTILIZER THE USE OF BENTONIT AS A CARRIER

ABSTRACT

The research of the use of bentonit as a carrier for Rhizobium bacteria and the aplication result for mung bean has been done in the Biochemistry, Mathematics and science Faculty, University of north Sumatera, Medan. The aim of this research is to get know the ability of Rhizobium to fixation nitrogen from the air. The isolated of

Rhizobium have got by isolated the bacteria with selective media, by using Yeast

Ekstract Manitol Agar (YEMA) and congo red. The isolated of Rhizobium inoculated to bentonit. The result of the aplication test from mung bean plant showed the plant that were given by biofertilizer for I week has average width of leaf 2,28 cm, length of leaf 5,81 cm, widely of leaf 14,80 cm2, while the maize of blank has avarege for I week width of leaf 2,06 cm, length of leaf 4,03 cm, widely of leaf 13,79 cm2, II week has average width of leaf 3,59 cm, length of leaf 6,83 cm, widely of leaf 27,60 cm2, blank II week has average width of leaf 2,8 cm, length of leaf 6,06 cm, widely of leaf 26,19 cm2, III week has average width of leaf 4,89 cm, length of leaf 7,89 cm, widely of leaf 44,19 cm2, blank III week has average width of leaf 3,76 cm, length of leaf 7,1 cm, widely of leaf 41,36 cm2, IV week has average width of leaf 6,80 cm, length of leaf 9,58 cm, widely of leaf 57,86 cm2 , blank IV week has average width of leaf 5,73 cm, length of leaf 8,23 cm, widely of leaf 48,44 cm2.

(8)

DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN ii PERNYATAAN iii PENGHARGAAN iv ABSTRAK v ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL viii DAFTAR GAMBAR ix DAFTAR GRAFIK xi BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 3 1.3. Pembatasan masalah 4 1.4. Tujuan penelitian 4 1.5. Manfaat penelitian 4 1.6. Metodologi penelitian 5 1.7. Lokasi penelitian 5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1. Putri malu (Mimosa pudica. L). 6

2.1.1 Sistematika tumbuhan Putri malu (Mimosa pudica. L) 6

2.1.2. Bintil akar 7

2.2. Rhizobium sp 8

2.3. Simbiosis antara Rhizobium dengan leguminosa 9

2.4. Proses fiksasi nitrogen udara oleh mikroba 10

2.4.1. Fiksasi nitrogen secara nonsimbiotik 11

2.4.2. Fiksasi nitrogen secara simbiotik oleh Rhizobium 11

2.5. Pupuk Hayati 14

2.5.1. Jenis – jenis pupuk hayati 15

2.6. Tekhnik dasar pembuatan pupuk hayati 16

2.7. Tekhnik kultivasi dan perbanyakan Rhizobium 17

2.8. Uji untuk membedakan Rhizobium dari kerabat 19

dekatnya Agrobakterium 2.9. Bentonit 19

2.10 Aktivitas air (Aw ) 20

BAB 3 METODE PENELITIAN 21

3.1.Bahan – Bahan 21

3.2. Alat – alat 21

3.3. Prosedur Penelitian 22

3.3.1. Pengambilan Sampel 22

3.3.2. Isolasi Rhizobium dari bintil akar 22

(9)

3.3.3. Pembuatan biakan murni 23

3.3.3.1. Pengidentifikasian Bakteri 23

3.3.4. Pembuatan Starter 23

3.3.5. Pencampuaran Starter dengan medium pembawa 24 3.3.6. Pengujian Jumlah sel dari Media Pembawa 24

3.3.7. Pengujian lapangan 24

3.3.8. Penentuan aktivitas air (Aw

3.4. Bagan Penelitian Isolasi Bakteri Rhizobium Metode Dubey, 2006 26

) pupuk hayati 25

3.4.1.1. Isolasi Rhizobium dari akar tanaman Putri Malu 26 3.4.1.2 Perhitungan jumlah sel pada bahan pembawa (Carrier) 27

3.4.1.3. Uji Aplikasi Lapangan 27

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 28

4.1 Hasil Penelitian 28

4.1.1. Hasil Perhitungan jumlah total sel Rhizobium 29

4.1.1.1. Pengamatan Minggu I 30

4.1.1.2. Pengamatan Minggu II 31 4.1.1.3. Pengamatan Minggu III 31 4.1.1.4. Pengamatan Minggu IV 32

4.1.1.5. Pengamatan Minggu V 33

4.2. Perhitungan luas daun 34

4.2.1. Perhitungan aktivitas air (Aw

4.3. Pembahasan 35

) 34

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 38

5.1.Kesimpulan 38

5.2.Saran 38

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.8 Komposisi Medium Yeast Extrak Manitol Agar (YEMA) 17 Tabel 4.1 Data perhitungan jumlah koloni bakteri Rhizobium 43 Table 4.2 Data Perhitungan jumlah total sel Rhizobium 43 Table 4.3 Data hasil pertambahan luas daun kacang hijau per minggu 42 Tabel 3. Data Perhitungan aktivitas air (Aw) 43

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Bakteri Rhizobium pada Yeast Ekstrak Manitol Agar (YEMA) 44 + Congo Red

Gambar 2. Bakteri Rhizobium pada Yeast Ekastrak Manitol Agar (YEMA) 44

Gambar 3. Bakteri Rhizobium dilihat dari mikroskop cahaya dengan 44 Pembesaran 1000x

Gambar 4. Starter kultur Rhizobium 44

Gambar 5. Starter kultur Rhizobium + Media Pembawa 44 Gambar 6. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu I

Tanaman Kacang Hijau Minggu I Pengenceran 46 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Gambar 7. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu I

Tanaman Kacang Hijau Minggu II Perbandingan 46 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Gambar 8. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu I Tanaman Kacang Hijau Minggu III Perbandingan 46 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Gambar 9. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu I Tanaman Kacang Hijau Minggu IV Perbandingan 47 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Gambar 10. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu II Tanaman Kacang Hijau Minggu I Perbandingan 47 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Gambar 11. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu II

Gambar 12. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu II Tanaman Kacang Hijau Minggu III Perbandingan 48 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Gambar 13. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu II Tanaman Kacang Hijau Minggu IV Pebandingan 48 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Gambar 14. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu III Tanaman Kacang Hijau Minggu I Perbandingan 49 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Gambar 15. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu III

Gambar 16. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu III Tanaman Kacang Hijau Minggu III Perbandingan 49 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

(12)

Gambar 18. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu IV Tanaman Kacang Hijau Minggu I Perbandingan 50 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Gambar 19. Gambar tanaman Kacang Hijau Minggu IV

Tanaman Kacang Hijau Minggu III Perbandingan 51 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

Tanaman Kacang Hijau Minggu IV Perbandingan 51 1:2, 1:3, 1:4,1:5, 1:6, dan Blanko

(13)

DAFTAR GRAFIK

Halaman Grafik luas pertambahan daun kacang hijau/minggu 45