UJI EFEKTIFITAS FORMULA INOKULUM Rhizobi

(1)

LAPORAN PENELITIAN

UJI EFEKTIFITASFORMULA INOKULUM

Rhizobium

PADA

TANAMAN KEDELAI (Gly

cine Max

(L) Merr.) YANG

DIPERLAKUKAN DENGAN BAHAN ORGANIK

Oleh

Ganag Gaga Prakoso 20130210068 Okky Winda S. 20130210073 Amira Daneswari 20130210075 Wahyu Triatmaja 20130210080

AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

(2)

(3)

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan penelitian yang berjudul :

UJI EFEKTIFITAS FORMULA INOKULUM

Rhizobium

PADA

TANAMAN KEDELAI (Gly

cine Max

(L) Merr.) YANG

DIPERLAKUKAN DENGAN BAHAN ORGANIK

Yang Disusun Oleh :

Ganag Gaga Prakoso 20130210068 Okky Winda S. 20130210073 Amira Daneswari 20130210075 Wahyu Triatmaja 20130210080

Telah disahkan oleh pengampu mata kuliah Teknik Isolasi dan Formulasi Biofarming Pada tanggal Juni 2015

Laporan penelitian tersebut telah diterima sebagai persyaratan tugas mata kuliah Teknik Isolasi dan Formulasi Biofarming

Yogyakarta, Juni 2015

Asisten

Ir. Agung Astuti, Msi

(4)

(5)

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Biofertilisasi bakteri Rhizobium adalah pemberian bakteri simbiotik Rhizobium penambat nitrogen pada tanaman. Dengan pemberian bakteri simbiotik penambat nitrogen diharapkan dapat menambah sumber nitrogen yang murah sehingga membantu mengurangi biaya produksi, mengingat pupuk kimia urea harganya semakin mahal dan penggunaan terus-menerus pupuk kimia tersebut dapat mencemari lingkungan (Suwarni dkk., 2002). Beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dengan memanfaatkan kelompok bakteri penambat nitrogen sebagai pupuk hayati menurut Khairul (2001) adalah tidak mempunyai bahaya atau efek samping, efisiensi penggunaan dapat ditingkatkan tanpa menimbulkan bahaya pencemaran terhadap lingkungan, harga yang relatif murah, dan teknologi yang cukup sederhana.

Karakteristik bakteri Rhizobium secara makroskopis adalah warna koloni putih susu, tidak transparan, bentuk koloni sirkuler, konveks, semitranslusen, diameter 2–4 mm dalam waktu 3–5 hari pada agar khamir-manitol-garam mineral. Secara mikroskopis sel bakteri Rhizobiumberbentuk batang, aerobik, gram negatif dengan ukuran 0,5–0,9×1,2–3 µm, bersifat motil pada media cair, umumnya memiliki satu flagela polar atau subpolar. Untuk pertumbuhan optimum dibutuhkan temperatur 25–30° C, pH 6–7 (kecuali galur galur dari tanah masam).Bakteri Rhizobium bersifat kemoorganotropik, yaitu dapat mengunakan berbagai karbohidrat dan garam-garam asam organik sebagai sumber karbonnya (Holl, 1975).Kehadiran bakteri pada bintil-bintil akar sebagai bentuk pleomorfik di mana secara normal termasuk dalam fiksasi nitrogen atmosfer ke dalam suatu bentuk penggabungan yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman inang.Semua galur bakteri bintil akar menunjukkan afinitas terhadap inang (Madigan et al., 2002).

(6)

BakteriRhizobium leguminosarum terdapat pada hampir semua tanaman kacang-kacangan.Bakteri Rhizobium phaseoli dapat ditemukan pada bintil akar tanaman buncis dan Rhizobium japonicum pada tanaman kedelai.Tanaman kacang-kacangan yang memiliki banyak bintil akar dapat menambat nitrogen dari udara lebih banyak sehingga dapat menyebabkan peningkatan produksi (Harun dan Ammar, 2001).Moenandir dkk.(1996) dalam Suwarni dkk.(2002) melaporkan bahwa pemberian inokulan Rhizobium dapat meningkatkan jumlah bintil akar.Secara umum inokulasi dilakukan dengan memberikan biakan Rhizobium japonicum ke dalam tanah agar bakteri ini berasosiasi dengan tanaman kedelai untuk mengikat nitrogen bebas dari udara (Suharjo, 2001).

Tanaman kedelai (Glycine max (L) Merr.) merupakan salah satu jenis kacang-kacangan yang dikenal dan banyak ditanam di dunia. Kebutuhan kedelai di Indonesia terus meningkat mencapai ± 2 juta ton per tahun, sementara produksi dalam negeri baru mencapai 1,2 juta ton per tahun (Anonim, 2001). Hal tersebut dapat terjadi karena beberapa faktor di antaranya, yaitu petani belum melakukan pemupukan dengan dosis yang optimum dan petani belum mengenal penggunaan pupuk hayati jenis Rhizobium terbaik.

B. Rumusan Masalah

Tingginya biaya produksi dalam budidaya tanaman kedelai sangat memberatkan para petani. Dengan pemberian bakteri simbiotik penambat nitrogen dan bahan organikyang tepat diharapkan dapat memperbanyak jumlah efektifitas nodul sehingga sumber nitrogen dan unsur hara lainya dapat terpenuhi bagi tanaman kedelai.

C. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui pengaruh macam formula dengan inokulum Rhizobium terhadap infeksi dan nodulasi.

(7)

II. Tinjauan Pustaka

A. Budidaya Kedelai

Kedelai dibudidayakan di lahan sawah maupun lahan kering

(ladang).Penanaman biasanya dilakukan pada akhir musim penghujan, setelah panen padi.Pengerjaan tanah biasanya minimal.Biji dimasukkan langsung pada lubang-lubang yang dibuat.Biasanya berjarak 20-30cm.

1. Persiapan Lahan

Pembersihan Gulma,Tanah diolah dangkal dan gulma dibenamkan. Pengolahan lahan dimulai sebelum jatuhnya hujan.Tanah diolah dengan bajak dan garu/cangkul hingga gembur. Lebar Bedengan : 1 meter . Untuk pengaturan air hujan perlu dibuat saluran drainase pada setiap dan di sekeliling petakan sedalam 30 cm dan lebar 50 cm. Kedele sangat terganggu pertumbuhannya bila air tergenang.

2. Pemberian Pupuk Kandang

Pemberian Pupuk Kandang Pemberian Pupuk saat pengolahan tanah sangat disarankan, karena dapat memperbaiki kondisi tanah selain dapat mengurangi penggunaan pupuk buatan.Dosis penggunaan Pupuk Kandang untuk tanah yang kurus sekitar 5 ton/ha.

3. Persiapan Benih

Hal yang perlu diperhatikan secara khusus untuk mendapatkan benih bermutu tinggi adalah sortasi dan penyimpanan benih.Benih yang dipilih adalah benih yang sehat, utuh/bernas dan memiliki daya tumbuh tinggi. Benih bermutu tinggi harus memenuhi syarat di bawah ini:

a. Murni dan diketahui nama varietasnya

b. Berdaya kecambah tinggi, yaitu 80 % atau lebih

c. Bersih, tidak tercampur biji rumput, kotoran atau biji tanaman lain d. Sehat, tidak menularkan penyakit, serta tidak terinfeksi cendawan

yang menyebabkan busuknya kecambah

e. Bernas, tidak keriput, tidak ada bekas gigitan serangga, serta bijinya matang dan telah benar-benar kering.

(8)

4. Penanaman

a. Jarak Tanam

Jarak Tanam Jarak tanam berpengaruh terhadap jumlah populasi. Jika ditanam rapat maka populasi akan tinggi dan hasil produksi akan lebih besar. Jarak tanam yang sempit biasanya dilakukan pada tanah yang subur.Untuk tanah yang kurang subur jarak tanam harus diperlebar untuk mengurangi kompetisi hara oleh tanaman. Jarak tanam yang biasa dipakai (dalam cm)adalah 25×25, 50×12,5, 20×20, 40×10,30×15 dengan mengisi lubang tugal dengan 2 biji benih kedelai.

b. Pelaksanaan tanam

Tanah ditugal dan biji biasanya diletakkan di bawah tunggul batang pisang atau diantara rumpun. Dua biji diletakkan pada lubang tugal, kemudian tutup dengan tanah atau dengan abu sekam maupun abu batang pisang Setelah tanam, lahan bisa ditutupi mulsa batang pisang atau bisa juga dibiarkan terbuka tanpa mulsa. Penyulaman biji sebaiknya dilaksanakan 4-7 hari setelah tanam.

5. Pemupukan

Jumlah takaran pupuk dan saat pemberiannya tidak sama untuk setiap lokasi, tergantung kepada tipologi lahannya. Selain pupuk, kapur juga perlu diberikan untuk mengurangi kemasaman tanah.Kedelai tidak dapat tumbuh baik di lahan yang sangat masam.Dosis pemupukan Biasanya untuk kedelai dosis yang dianjurkan adalah: N : 50-100 kg Urea/ha P : 75-150 kg TSP/ha K : 50-100 kg KCl/ha Ditambah dengan pupuk kandang 5 ton/ha.

B. Syarat Tumbuh 1. Iklim

(9)

5

Menurut (Suprapto, 1997) tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar 100-400 mm/bulan.Sedangkan untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara 100-200 mm/bulan.

Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai antara 21-34 0_{C, akan tetapi suhu}

optimum bagi pertumbuhan tanaman kedelai 23-27 0_{C. Pada proses perkecambahan}

benih kedelai memerlukan suhu yang cocok sekitar 30 0_{C. Saat panen kedelai yang}

jatuh pada musim kemarau akan lebih baik dari pada musim hujan, karena berpengaruh terhadap waktu pemasakan biji dan pengeringan hasil (Irwan, 2006).

2. Tanah

Kedelai tidak menuntut struktur tanah yang khusus sebagai suatu persyaratan tumbuh. Bahkan pada kondisi lahan yang kurang subur dan agak asam pun kedelai dapat tumbuh dengan baik, asal tidak tergenang air yang akan menyebabkan busuknya akar. Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, asal drainase dan aerasi tanah cukup baik (Danarti, 1995).

Tanah-tanah yang cocok yaitu: alluvial, regosol, grumosol, latosol dan andosol. Pada tanah-tanah podsolik merah kuning dan tanah yang mengandung banyak pasir kwarsa, pertumbuhan kedelai kurang baik, kecuali bila diberi tambahan pupuk organik atau kompos dalam jumlah cukup (Arsyad dan Syam 1998).

Kedelai juga membutuhkan tanah yang kaya akan humus atau bahan organik. Bahan organik yang cukup dalam tanah akan memperbaiki daya olah dan juga merupakan sumber makanan bagi jasad renik, yang akhirnya akan membebaskan unsur hara untuk pertumbuhan tanaman (Adisarwanto, 2005).

Toleransi keasaman tanah sebagai syarat tumbuh bagi kedelai adalah pH= 5,8-7,0 tetapi pada pH 4,5 pun kedelai dapat tumbuh. Pada pH kurang dari 5,5 pertumbuhannya sangat terlambat karena keracunan aluminium. Pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses pembusukan) akan berjalan kurang baik ((Sumarno, 1987).

3. Ketinggian Tempat

(10)

lahan dengan ketinggian 300-500 m dpl. Kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m dpl (Suprapto, 1997).

C.Rhizobium sp

Bakteri Rhizoma merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH3) yang akan diubah menjadi asam amino

yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang, sedangkan Rhizoma sendiri memperoleh karbohidrat sebagai sumber energi dari tanaman inang (Prayitno, 2000).

Rhizobium yang berasosiasi dengan tanaman legum mampu memfiksasi 100-300 kg N/ha dalam satu musim tanam dan meninggalkan sejumlah N untuk tanaman berikutnya. Permasalahan yang perlu diperhatikan adalah efisiensi inokulan Rhizobium untuk jenis tanaman tertentu.Rhizobium mampu mencukupi 80% kebutuhan nitrogen tanaman legum dan meningkatkan produksi antara 10-25%.Tanggapan tanaman sangat bervariasi tergantung pada kondisi tanah da efektivitas populasi asli (Sutanto 2002).

Ada 2 jenis bakteri Rhizobium yaitu bakteri yang menghasilkan senyawa asam dan ada juga bakteri yang menghasilkan senyawa basa.Jenis ini dapat dibedakan dengan melakukan isolasi bakteri Rhizobium pada media YMA + BB. Bakteri yang menghasilkan senyawa asam, warnanya akan berubah menjadi kuning sedangkan bakteri yang menghasilkan senyawa basa, warnanya akan semakin biru. Keberadaan bakteri bintil akar dapat diuji daya infeksi bakteri Rhizobium pada akar serta keefektivan kerja bakteri dalam bintil akar terhadap tanaman melalui uji infektivitas dan uji efektifitas.Untuk melakukan uji ini diperlukan koloni bakteri Rhizobium yang besar.Indikator infektif atau tidaknya suatu bakteri bintil akar dilihat dari jumlah dan berat bintil.Sedangkan indikator efektivitas bakteri bintil akar berdasarkan berat tanaman dan warna hijau daunnya (Handayanto, 2007).

(11)

7

ditambat.Semakin aktif nitrogenase semakin banyak pasokan nitrogen bagi tanaman, sehingga dapat memperbaiki pertumbuhan tanaman.Jumlah N2 yang dapat difiksasi oleh tanaman legume sangat bervariasi, tergantung pada jenis tanaman legume, kultivar, jenis bakteri, dan tempat tumbuh bakteri tersebut terutama pengaruh dari pH tanah dimana tanaman tersebut tumbuh (Suharjo 2001).

D. Kandungan Daun Bambu Untuk Kesuburan Tanah

Daun bambu mengandung banyak unsur P dan K. Kedua unsur ini sangat berguna bagi perbaikan struktur tanah dan bagi pertumbuhan tanaman. Petani diJawa Tengahtelah mencoba di lahannya sendiri.Untuk dosis penggunaan kompos batang pisang hamper sama dengan penggunaan pupuk kandang yaitu sekitar 100 ton /h (Kim,2004). Penggunaan daun bambu kering dapat mengurangi penggunaan pupuk kimia.Menurut penelitian, ternyata dari hasil percobaannyaterbukti, bahwa kesuburan dan produksi padi yang dipupuk dengan “P” dan “K” kimia tidak berbeda dengan padi yang hanya diberikan daun bambu kering (Okti,2013). Bahan organik pada batang pisang dan daun bambu kering dapat memperbaiki sifat fisik tanah, meningkatkan aerasi tanah sehingga pasokan oksigen bagi akar tanaman menjadi lebih baik akibatnya Rhizobium juga dapat berkembang dengan baik (Okti,2013).

E. Batang pisang sederhana. Gula-gula hasil konversi tersebut selanjutnya dapat difermentasi untuk menghasilkan produkproduk bioteknologi seperti bioetanol, asam glutamat, asam sitrat dan lainnya.Komposisi kimia batang pisang dapat dilihat pada Tabel 1.

(12)

Batang pisang

28-36 25-27 16-17 15-20

F. Proses Pengomposan

Pengomposan merupakan proses biologi oleh mikroorganisme secara terpisah atau bersama-sama dalam menguraikan bahan organik menjadi bahan semacam humus. Proses pengomposan akan segera berlansung setelah bahanbahan mentah dicampur. Proses pengomposan dapat berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Proses pengomposan secara sederhana dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap aktif dan tahap pematangan. Selama tahap-tahap awal proses, oksigen dan senyawa-senyawa yang mudah terdegradasi akan segera dimanfaatkan oleh mikroba mesofilik. Suhu tumpukan kompos akan meningkat dengan cepat. Demikian pula akan diikuti dengan peningkatan pH kompos. Suhu akan meningkat hingga di atas 50°-70°C. Suhu akan tetap tinggi selama waktu tertentu. Mikroba yang aktif pada kondisi ini adalah mikroba termofilik, yaitu mikroba yang aktif pada suhu tinggi.Pada saat ini terjadi dekmposisi/penguraian bahan organik yang sangat aktif. Mikroba-mikroba di dalam kompos dengan menggunakan oksigen (aerobik) akan menguraikan bahan organik menjadi CO2, uap air dan panas. Setelah sebagian besar bahan telah terurai,

maka suhu akan berangsur-angsur mengalami penurunan. Pada saat ini terjadi pematangan kompos tingkat lanjut, yaitu pembentukan komplek liat humus. Selama proses pengomposan akan terjadi penyusutan volume maupun biomassa bahan. Pengurangan ini dapat mencapai 30–40% dari volume/bobot awal bahan (Isroi, 2008). Selama proses dekomposisi bahan organik menjadi kompos akan terjadi berbagai perubahan hayati yang dilakukan oleh mikroorganisme sebagai aktivator. Adapun perubahannya sebagai berikut: 1. Penguraian karbohidrat, sellulosa, hemisellulosa, lemak, dan lilin menjadi CO2 dan H2O. 2. Protein menjadi Ammonia,

CO2 dan air. 3. Pembebasan unsur hara dari senyawa-senyawa organik menjadi

senyawa yang dapat diserap oleh tanaman. 4. Terjadi pengikatan beberapa jenis unsur hara didalam sel mikroorganisme, terutama Nitrogen, Phospor dan Kalium.

(13)

9

Hasil analisa kompos batang pisang yang dibuat dengan promi dengan waktu pengomposan 3 minggu yaitu per ton kompos batang pisang memiliki kandungan hara setara dengan 41,3kg Urea, 5,8 kg SP36, dan 89,17kg KCl atau total 136,27 kg NPK .

Menurut Kim and Dale (2004) potensi batang pisang kurang lebih adalah 1,4 kali dari hasil panennya. Jadi kalau panennya (GKG) sekitar 6 ton per ha, batang pisangnya tinggal dikali dengan 1,4 yaitu 8,4 ton batang pisang per ha. Jika batang pisang ini dibuat kompos dan rendemen komposnya adalah 60%, maka dalam satu ha sawah dapat dihasilkan 5,04 ton kompos batang pisang. Berarti dalam satu ha sawah akan menghasilkan 208,15 kg Urea, 29,23 kg SP36, 449,42 KCl atau total 686,80 NPK dari kompos batang pisangnya.

Kedelai menjadi salah satu tanaman yang membutuhkan unsur hara N untuk pertumbuhannya terutama pada perioden pembentukan polong dan pengisian biji. Pemberian kompos batang pisang pada tanaman kedelai diharapkan dapat memenuhi kebutuhan unsur hara bagi tanaman kedelai dan meningkatkan kesuburuan tanah serta pembentukan bintil akar sehingga meningkatkan efektivitas inokulasi Rhizobium. Bahan organik dapat memperbaiki sifat fisik tanah, meningkatkan aerasi tanah sehingga pasokan oksigen bagi akar tanaman menjadi lebih baik akibatnya Rhizobium juga dapat berkembang dengan baik (Okti,2013).

H. Hipotesis

(14)

(15)

III. Tata Cara Penelitiian

A. Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Penelitian ini dilakukan di Green House Universitas Muhammadiyah Yogyakarta dan di Laboratorium Bioteknologi,Fakultas Pertanian, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta pada bulan Mei 2015.

B. Alat dan Bahan faktor tunggal yaitu kompos bahan organik. Terdiri dari tiga perlakuan sebagai berikut

1. A =Inokulum Rhizobium0,00582 g+ pupuk kandang 0,20 g

2. B = InokulumRhizobium0,00582 g + kompos batang pisang 0,20 g 3. C= InokulumRhizobium0,00582 g + kompos daun bambu 0,20 g

D. Tata Laksana 1. Pembuatan kompos batang pisang

Bahan yang digunakan dalam pembuatan kompos batang pisang adalah batang pisang1 kg, aktifator EM 4 , dan dolomite secukupnya. Masukkan satu lapis jermai ke dalam ember plastik.Batang pisang atau seresah yang

(16)

berukuran besar dipotong-potong terlebih dahulu.Masukkan batang pisang dan bahan-bahan lain lapis demi lapis ke dalam cetakan kompos.Siramkan activator dan taburkan dolomit yang telah disiapkan merata dipermukaan batang pisang.Kemudian diamkan 1-2 minggu.

2. Penyiapan Media Tanam

Penyiapan media tanam dilakukan dengan menyiapkan media berupa tanah regosol sebanyak 3 kg/polybag, pupuk dasar dan susulan masing-masing berupa Urea sebanyak0,11 g/polybag, pupuk SP36 sebanyak0,21 g/polybag , dan pupuk KCl sebanyak0,0861 g/polybag, Pupuk kandang sebanyak0,20 g/polybag, kompos batang pisang sebanyak 0,20 g/polybag, dan kompos bambu 0,20 g/polybag.

3. Tahap Perbanyakan Inokulum a. Sterilisasi Alat

1. Alat yang terbuat dari logam dan gelas direbus dengan air + deterjen selama 10 menit, kemudian dibilas sampai bersih dan dibungkus dengan kertas kemudian disterilisasi dalam autoklaf dengan temperature 1210_{C tekanan 1}

atm selama 30 menit.

2. Untuk media YMA dan YMC disterilkan dengan autoklaf temperatur 1210_C

selama 15 menit. Sedangkan untuk air steril disterilisasi dalam autoklaf temperature 1210_{C selama 15 menit.}

b. Pembuatan Media

Media yang digunakan berupa Yeast Manitol Agar (YMA) dan Yeast Manitol Cair (YMC). Pembuatan media dilakukan dengan cara mentakar bahan-bahan yang dibutuhkan dan mencampurkannya, lalu melarutkannya dalam aquades dan di panaskan penangas air supaya homogen.Kemudian mengatur pH dan mensterilisasi media dengan menggunakan autoklaf 121o_{C dengan tekanan 1}

atm selama 15-20 menit. c. PemurnianRhizobium

Pemurnian dilakukan dengan cara mengambil isolat Rhizobium yang sudah tersedia dari Lab Bioteknologi Fakultas Pertanian UMY, lalu menumbuhkannya pada media YMA 5 ml sebanyak 1 osedan di inkubasikan pada temperatur kamar yang sesuai selama 24-48 jam.

(17)

12

Perbanyakanbakteri Rhizobiumdilakukan dengan cara memperbanyak bakteri Rhizobium dari media YMA 5 ml ke media kultur YMC 10 ml sebanyak 1 osedan di inkubasikan pada temperatur kamar yang sesuai selama 24-48 jam. Setelah itu ambil 2 ml pada media YMC 10 ml ke media YMC 20 ml untuk diperbanyak lagi dan dishaker selama 24-48 jam.

karakterisasi.

e. Penyiapan media carrier

Penyiapan media carrier untuk bakteri Rhizobium yaitu dengan mencampurkan bahan-bahan seperti gambut 89 % ( 85,5 g), zeloit 9 %(8,5 g), dan kapur 1 % (5,95 g).Kemudian bahan-bahan padatan ini disiramkan dengan starter bakteri Rhizobium yang sudah diperbanyak dalam media YMC Dengan perbandingan 15:50 atau 15 ml starter Rhizobium dan 50 g carrier . Pencampuran antara bahan-bahan ini akan menjadi inokulum Rhizobium padat. Media carier padat tersebut selanjutnya di plate countuntuk mengetahui jumlah koloni bakterinya.

f. Formulasi Produk

Pembuatan formulasi produkdilakukan dengan cara mencampurkan inokulum padatbakteri Rhizobiumsebanyak 0,60 g dengan benih kedelai.

g. Plate Count

Bahan yang digunakan untuk Platting adalah media berupa hasil formulasi produk dan air steril 99 ml sebanyak 3 botol, 9 ml air steril sebanyak 2 tabung reaksi, YMA 30 ml yang dibagi menjadi 3 petridish. Kemudian dilakukan pengenceran dengan aquades steril hingga 10-9. Lalu di inkubasikan selama 48 jam dan hitung jumlah spora.

h. Pelaksanaan perlakuan

(18)

bakteri + pupuk kandang0,20 g, faktor perlakuaan kedua (B) biji-biji tersebut ditanam pada media yang sudah diberi inokulum bakteri + kompos batang pisang0,20 g. Sedangkan perlakuan ketiga (C) biji-biji tersebut ditanam pada media yang sudah diberi inokulum bakteri + kompos daun bambu 0,20 g. Setelah tanaman berumur 2 minggu, dalam satupolybag dipilih satu tanaman yang pertumbuhannya baik, sedangkan tanaman yang pertumbuhannya kurang baik dimatikan dengan cara dibenamkan ke dalam tanah.

4. Pemeliharaan

a. Penyiraman dilakukan 1 kali setiap hari.

b. Penyiangan gulma dilakukan setiap ada tanaman lain yang tumbuh di polybag dengan cara manual.

c. Pengendalian hama dan penyakit dilakukan secara manual dengan cara mengambil hama yang ada pada tanaman kedelai dan menghilangkan bagian tanaman yang terserang penyakit.

5. Pencabutan dan pengamatan

Tanaman kedelai dicabut pada umur 30 hari. Kemudian diamati sesuai parameter yang sudah ditentukan.

E. Parameter Pengamatan Parameter yang diamati, yaitu :

1. Pengamatan Satu Minggu Sekali a. Tinggi tanaman (cm)

Pengamatan dilakukan dengan menggunakan penggaris yang satuannya centimeter (cm).

a. Jumlah daun (helai)

(19)

14

b. Berat segar dan kering tajuk (g)

Pengamatan berat segar tanaman dilakukan dengan menimbang daun, batang dan akar tanaman kedelai dengan timbangan elektrik dan dinyatakan dalam gam. Pengamatan berat kering tanaman dilakukan dengan cara memasukkan daun, batang, dan akar tanaman kedelai ke dalam oven dengan suhu (80-150)˚C kemudian setelah konstan ditimbang dengan timbangan elektrik dan dinyatakan dalam gram. c. Berat nodul akar (gram)

Jumlah berat nodul akar dapat dihitung dengan menimbang keseluruhan jumlah nodul akar per tanaman.

d. Jumlah nodul akar dan diameter nodul

nodul akar diperoleh denganmengumpulkan bintil akar kemudian dihitung.

e. Persentase efektifitas nodul (%)

Nodul akar yang telah dikumpulkan dibelah satu persatu dengan menghitung jumlah bintil akar berwarna merah.

2. Analisis

(20)

(21)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Perbanyakan inokulum Rhizobium sp

1. Perbanyakan

Pemurnian dilakukan dengan cara mengambil isolat Rhizobium yang sudah tersedia dari Lab Bioteknologi Fakultas Pertanian UMY, lalu menumbuhkannya pada media YMA . Tahap perbanyakan bakteri Rhizobium dilakukan dengan cara memperbanyak bakteri Rhizobium dari media YMA ke media kultur YMC dan di inkubasikan pada temperatur kamar yang sesuai selama 24-48 jam. Setelah itu ambil ke media YMC untuk diperbanyak lagi dan dishaker selama 24-48 jam.

Berdasarkan hasil perbanyakan ditemukan koloni berwana putih susu pada media YMA dan YMC. Hal tersebut sesuai dengan literature yang sudah ada, menurut Elkan (1987) Rhizobium sp. Memiliki warna putih susu atau bening pada medium YMA, tetapi pada kultur ini koloni berwarna merah pada jenis isolate. Hal ini dikarenakan pada medium YMA ditambahkan indicator Congo Red sehingga isolate Rhizobium sp. Yang tumbuh pada medium tersebut berwarna merah susu, selain itu Congo Red berfungsi sebagai indicator viabilitas koloni.

2. Plating

Perhitungan hasil plating dilakukan menggunakan alat colony counter, hasil plating yang dihitung harus melalui syarat tidak ada spider, jumlah koloni 30-300. Setelah diketahui hasil koloni pada setiap pengenceran dilakukan perhitungan dengan cara seperti berikut :

10-7 ₁₀-8 ₁₀-9

48 69 58

= 8,4 > 2 = 69 x 10-8

(22)

Gambar 4. Hasil platcount

3. Produk label

Nama Produk : Rhizoma Formulasi : WP

Bahan Aktif : Rhizobium Sp.

Komposisi : Starter Rhizobium Sp, Zeolit, Gambut, Dolomit.

Cara Aplikasi : Campukan RHIZOMA secukupnya pada benih lalu ratakan, sebelumnya benih direndam dengan perekat.

Produksi : Mahasiswa Agroteknologi Universitas Muhammadiyah Yogykarta. Manfaat : RHIZOMA merupakan pupuk hayati yang mengandung 62 x 10-8

bakteri Rhizobium Sp yang efektif meningkatkan penyerapan pada tanaman legum atau kacang-kacangan.

Tanggal Produksi : 04 Mei 2015 Kadaluarsa : 12 September 2015

B. Aktivitas Nodulasi

Nodul akar merupakan organ simbiosis yang mampu melakukan fiksasi N2

(23)

18

Jumlah nodul, berat nodul, dan efektifitas nodul yang dapat dilihat pada tabel 2. Berdasarkan analisis pada tabel 2. menunjukan bahwa tidak ada beda nyata dari setiap perlakuan.

Tabel 2.Jumlah nodul, Berat nodul, dan efektifitas nodul.

Parameter

Perlakuan Jumlah _Nodul Beratt _{nodul (g)} Efektifitas_Nodul A 13,000a 0.005733a 32,857a B 21,667a 0,007333a 44,444a C 10,333a 0,005033a 33,969a

Jumlah total nodul dapat menunjukan fiksasi N2 pada tanaman kedelai dimana

semakin banyak jumlah nodul yang terbentuk maka jumlah N yang dihasilkan juga akan semakin tinggi. Berdasarkan hasil analisis pada tabel 2. dan hasil sidik ragam (lampiran 4) menunjukan bahwa dari semua perlakuan tidak ada beda nyata terhadap jumlah nodul pada tiap tanaman. Jumlah nodul tertinggi terdapat pada perlakuan B yaitu 21,66 dan terendah terdapat pada perlakuan C yaitu 10,33. Banyaknya bintil akar yang terbentuk menggambarkan hasil aktivitas fiksasi nitrogen yang dilakukan tanaman.

Grafik1. Jumlah nodul

(24)

Masing-masing bahan organik yang berbeda tidak memberikan beda nyata pada setiap perlakuanya. Berat nodul tertinggi terdapat pada perlakuan B yaitu 0,0073 g dan terendah pada perlakuan C yaitu 0,0050 g.

Grafik 2. Berat nodul

Nodul akar yang efektif ditandai dengan warna merah pada saat membelah nodul. Nodul akar efektif adalah nodul akar yang dapat memfiksasi N2 dari udara dan

dapat diketahui dengan membelah nodul akr, nila terdapat warna merah muda maka bintil tersebut efektif. Menurut Gardner (1991), bahwa warna merah pada nodul berasal dari lghemoglobin yang diperlukan dalam mengirim O2 untuk mendukung

respirasi dalam nodul.

Analisis statistika menunjukkan bahwa pada tabel 2. dan hasil sidik ragam (lampiran 4) menunjukan tidak memperlihatkan perbedaan yang nyata terhadap efektifitas nodul. Jumlah nodul yang efektff pada setiap tanaman ditunjukan dengan adanya warna merah pada nodul akar. Efektif nodul tertinggi terdapat pada perlakuan B yaitu 44,44 dan terendah terdapat pada perlakuan A yaitu 32,85.

(25)

20

C. Pertumbuhan Tanaman Kedelai

Hasil seluruh analisis data menunjukan bahwa perlakuan berbagai macam bahan organik memberikan dampak positive bagi pertumbuhan kedelai. Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan seluruh parameter menunjukan adanya interaksi dari setiap perlakuan bahan organik terhadap tanaman kedelai.Tetapi hasil analisis menunjukan tidak ada beda nyata dari setiap masing-masing perlakuan.

Tinggi tanaman, jumlah daun, dan luas daun merupakan beberapa parameter pertumbuhan dan perkembangan tajuk tanaman. Sedangkan berat segar dan berat kering menunjukan komponen hasil tanaman tersebut.

Tinggi tanaman merupakan salah satu variable yang menunjukan aktivitas pertumbuhan vegetative dari suatu tanaman. Pertumbuhan tinggi tanaman dan penambahan jumlah daun berdasarkan perlakuan jenis bahan organiknya pada pengamatan minggu 1 sampai minggu ke-4 dapat dilihat pada grafik 4a dan 4b.

(26)

Grafik 4. (a) Pertumbuhan tinggi tanaman (b) Penambahan jumlah daun tanaman kedelai pada berbagai bahan organik.

Keterangan :

A =Inokulum Rhizobium 0,00582 g+ pupuk kandang 0,20 g

B = InokulumRhizobium 0,00582 g + kompos batang pisang 0,20 g C= InokulumRhizobium 0,00582 g + kompos daun bambu 0,20 g

Grafik 1a menunjukan bahwa tinggi tanaman mulai mengalami peningkatan pada minggu ke 2. Pada minggu ke 4 pada perlakuan B dan C mengalami penurunan, hal ini disebabkan oleh ulat yang memakan pucuk daun kedelai. Pada perlakuan B memiliki pertumbuhan lebih cepat dibandingkan perlakuan A dan C. Rerata komponen pertumbuhan tanaman hasil pemberian perlakuan dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 3.Tinggi tanaman, Jumlah daun, Berat segar, Luas daun, Berat kering (30 hst)

(27)

22

Daun berhubungan dengan aktivitas fotosintesis karena mengandung klorofil yang sangat diperlukan oleh tanaman dalam proses fotosintesis. Semakin banyak jumlah daun maka hasil fotosintesis akan semakin tinggi sehingga tanaman dapat tumbuh lebih subur. Jumlah daun juga merupakan salah satu data pendukung untuk mengukur tingkat simbiosis Rhizobium sp.

Hasil analisis jumlah daun pada tabel 1. dan hasil sidik ragam (lampiran 4) menunjukan tidak ada beda nyata dari setiap perlakuan. Daun merupakan organ vegetative tanaman yang di perlukan untuk penyerapan dan pengubahan energi matahari dalam proses asimilasi sehingga menjadi bahan pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Pada parameter jumlah daun menunjukan, jumlah daun terbanyak terdapat pada perlakuan B yaitu 16 helaidan yang paling sedikitpadaperlakuan A yaitu 8 helai.

(28)

Luas daun adalah penting bagi penangkapan cahanya matahari oleh tanaman. Oleh karena itu pertumbuhan dan hasil tanaman sangat dipengaruhi oleh luas daun. Luas daun berhubungan dengan fotosintesis tanaman, semakin luas permukaan maka jumlah sinar matahari yang ditangkap juga akan semakin banyak dan pertumbuhan pun meningkat. Berdasarkan hasil indeks luas daun pada tabel 1. dan hasil sidik ragam (lampiran 4) menunjukan tidak ada beda nyata dari setiap perlakuan.Pada parameter luas daun menunjukan bahwa luas daun tertinggi terdapat pada perlakuan B yaitu 14,3 cm2 _{dan terdendah terdapat pada perlakuan A yaitu 5,00 cm}2_.

Meningkatnya luas daun akan berhubungan erat dengan peningkatan tinggi tanaman dan berat kering.

A1 A2 A3

(29)

24

B1 B2

Gambar 2. Inokulum Rhizobium 0,00582 g + kompos batang pisang 0,20 g (B) pada minggu ke empat.

C1 C2 C3

(30)

Grafik 3. Luas daun

Hasil berat segar berat segar yang ditunjukan pada tabel 1. dan hasil sidik ragam (lampiran 4) menunjukan tidak ada beda nyata dari setiap perlakuan. Berat segar tertinggi terdapat pada perlakuan B yaitu 3,34 g dan terendah pada perlakuan A yaitu 1,17 g. Pada umumnya berat segar dapat menggambarkan hasil produksi mana yang secara ekonomi menguntungkan dan merugikan. Bila mana berat segar tanaman tinggi dapat mencerminkan hasil produksi yang tinggi pula.

(31)

26

Berat kering tanaman menggambarkan penimbunan hasil bersih asimilasi CO2

sepanjang pertumbuhan tanaman.Oleh karena itu berat kering tanaman dapat menggambarkan kemampuan tanaman dalam memamfaatkan cahaya matahari untuk melangsungkan fotosintesis. Berdasarkan hasil analisis berat kering pada tabel 1. dan hasil sidik ragam (lampiran 4) menunjukan tidak ada bedanyata pada setiap perlakuan. Berat kering tertinggi terdapat pada perlakuan B yaitu 0,82 g dan terendah perlakuan A yaitu 0,32 g.

(32)

A. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Hasil seluruh analisis data menunjukan bahwa perlakuan berbagai macam bahan organik memberikan dampak positiv bagi pertumbuhan kedelai. Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan seluruh parameter menunjukan adanya interaksi dari setiap perlakuan bahan organik terhadap tanaman kedelai.Tetapi hasil analisis menunjukan tidak ada beda nyata dari setiap masing-masing perlakuan.

2. Analisis statistika menunjukkan bahwa dan hasil sidik ragam menunjukan tidak memperlihatkan perbedaan yang nyata terhadap

efektifitas nodul. Efektif nodul tertinggi terdapat pada perlakuan A yaitu InokulumRhizobium 0,00582 g + kompos

batang pisang 0,20 g.

B. Saran

1. Meskipun pemberian

inokulum memberikan respon yang baik tetapi untuk setiap perlakuan ulanganya perlu dikaji lagi tentang dosisnya.

2. Penanggulangan hama

alangkah baiknya ditangani secara serius, karena hama salah satu masalah yang serius dalam penelitian ini dan menyebabkan daun kedelai rusak.

DAFTAR PUSTAKA

(33)

Adisarwanto, R. 2005. Meningkatkan Hasil Panen Kedelai di Lahan Sawah Kering Pasang Surut. Penerbit Swadaya.

Anonim, 2001.Indikator Ekonomi. BPS. Jakarta.

Arsyad, D.M. dan M. Syam. 1998. Kedelai. Sumber Pertumbuhan produksi dan Teknik Budidaya. Edisi Revisi. Puslitbangtan.30 hlm.

Handayanto, E. dan Hairiah.K., 2007. Biologi Tanah. Yogyakarta : Pustaka Adipura .

Harun UM dan Ammar M, 2001.Respon Kedelai (Glycine max L. Merr) terhadap Bradyrhizobium japonicum Strain Hup+pada Tanah Masam.Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia.3(2).

Irwan, W.A. 2006. Budidaya Tanaman Kedelai (Glycine max (L.) Merill). Universitas Padjajaran: Jatinangor.

Iskandar, 2002.Pupuk Hayati Mikoriza Untuk Pertumbuhan dan Adapsi Tanaman Di Lahan Marginal.Surya press. Malang.

Isroi.2010. Pemanfaatan Pupuk Batang pisanghttp :// isroi.wordpress.com/2010/02/12/4905/.

Kim, K.H. and J. Hong. 2001. Supercritical CO2 Pretreatment of Lignocellulose enhances enzymatic cellulose hydrolysis. Bioresource Technol. Vol 77(2), 139-144.

Khairul U, 2001. Pemanfaatan Bioteknologi untuk Meningkatkan Produksi Pertanian.Makalah Falsafah Sains.ProgramPasca Sarjana / S3.Institut Pertanian Bogor.

Madigan TM, Martinko MJ, dan Parker J, 2002. Brock Biology of Microorganisms, 10th Edition. Pearson Education Inc.USA.

Okti.20013. Pengaruh Jenis Bahan Organik pada Pertumbuhan Kedelai. Denpasar Bali

Prayitno, 2000. Analisis Mikroorganisme di Laboratorium. Erlangga. Jakarta.

Rahayu M, 2000. Pengaruh Pemberian Rhizoplus dan Takaran Urea terhadap Pertumbuhan dan Hasil Kedelai. BalaiPengkaji Teknologi Pertanian Nusa Tenggara Barat.

(34)

Rizqiani NF, Ambarwati E dan Yuwono NW, 2007.Pengaruh Dosis dan Frekuensi Pemberian Pupuk Organik Cair Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Buncis (Phaseolus Vulgaris L.) Dataran Rendah. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan 7(1): 43–53.

Romero EM, 2003. Diversity of Rhizobium-Phaseolus vulgaris Symbiosis: Overview and Perspectives. Plant and Soil 252: 11–23.

Saha, B.C. 2004. Lignocellulose Biodegradation and Application in Biotechnology. US Government Work. American Chemical Society.2-14.

Sitompul SM dan Bambang G, 1995.Analisis Pertumbuhan Tanaman. Cetakan pertama.Gadjah Mada UniversityPress.Yogyakarta.

Somatmadja, 2004. Mikrobiologi Umum. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta. Sumarno, 1987. Kedelai dan Cara Budidaya. Yasaguna Bogor

Sutanto, R 2002. Penerapan Pertanian Organik. Kanisius.Yogyakarta.

Suwarni, Guritno B dan Moenandir J, 2002.Pengaruh Herbisida Glisofat dan Legin terhadap Perilaku Nodulasi Tanaman Kacang Tanah.Agrosains 2(2). Suharjo UKJ,2001. Efektifitas Nodulasi Rhizobium japonicum pada Kedelai yang

(35)

(36)

Lampiran 1. Layout Rancangan Acak Lengkap (RAL)

20 cm 20 cm

Cadangan

C3 A1

B3

A3 C1

B1

(37)

(38)

N = 100 kg/ha, digunakan pupuk Urea (46% CO(NH2)2) P = 150 kg/ha, digunakan pupuk SP-36 (36%P2O5) K = 100 kg/ha, digunakan pupuk KCl (60% K20)

Pupuk kandang = 20 ton/h

Kompos batang pisang = 20 ton/h Kompos bambu = 20 ton/h

Polybag yang digunakan ukuran 25 cm x 25 cm dengan kapasitas 3 kg. Luas lahan 1 ha = 10.000 m2_{= 100.000.000 cm}2

Kedalaman olah = 20 cm.

Misal :Berat volume tanah = 1,45 g/ml = 1,45 g/cm3

Volume tanah 1 ha sedalam 20 cm= Luas lahan × kedalaman tanah= 1000.000.000 cm2_{× 20 cm=}

2.000.000.000 cm3

Berat tanah regosol 1 ha

= Volume tanah × berat volume tanah= 2.000.000.000 cm3_{× 1,45 g/cm}3

= 2.900.000.000 g = 2.900.000 kg 1. Kebutuhan pupuk Urea (46%)

b. Pemupukan awal

Pupuk N = =

= = 0,0000517 kg = 0,0517 g

Dosis urea = x 0,0517g = 0,11 g

Jadi kebutuhan pupuk Urea per poliybag pada pemupukan awal = 0,11 g c. Pemupukan susulan

Pupuk N = =

= = 0,0000517 kg = 0,0517 g

(39)

Jadi kebutuhan pupuk Urea per poliybag pada pemupukan susulan = 0,11 g

2. Kebutuhan pupuk SP-36 (36%) b. Pemupukan awal

Pupuk P = =

= = 0,000077kg = 0,077 g

Dosis urea = x 0,077 g = 0,21 g

Jadi kebutuhan pupuk SP-36 per poliybag pada pemupukan awal =0,21 g c.Pemupukan susulan

Pupuk P = =

= = 0,000077 kg = 0,077 g

Dosis urea = x 0,077 g = 0,21 g

Jadi kebutuhan pupuk SP-36 per poliybag pada pemupukan susulan = 0,21 g

3. Kebutuhan pupuk KCl (60%) a. Pemupukan awal

Pupuk K = =

= = 0,0000517 kg = 0,0517g

Dosis urea = x 0,0517g = 0,0861 g

(40)

= = 0,0000517 kg = 0,0517g

Dosis urea = x 0,0517 g = 0,0861 g

Jadi kebutuhan pupuk KCl per poliybag pada pemupukan susulan = 0,0861g

4. Pupuk kandang

Pupuk kandang = x kebutuhan per polybag

= x 3 kg = 0,000020 kg = 0,20 g

Jadi kebutuhan pupuk kandangl per poliybag =0,20 g 5. Kompos batang pisang

Kompos batang pisang = x kebutuhan per polybag

= x 3 kg = 0,000020 kg = 0,20 g

Jadi kebutuhan kompos batang pisang per poliybag =0,20 g 6. Kompos bambu

Kompos bambu = x kebutuhan per polybag

= x 3 kg = 0,000020 kg = 0,20 g

Jadi kebutuhan kompos bambu per poliybag =0,20 g Pemupukan NPK dilakukan sebanyak 2 kali.

- Pertama, setengah dosis diberikan sebagai pupuk dasar, yaitu bersamaan dengan penanaman

(41)

Lampiran 3. Kebutuhan Inokulum Padat

Kebutuhan jumlah kedelai per polybag = 2 benih kedelai Jumlah polybag = 12 polybag ( 9 perlakuan dan 3 cadangan) Kebutuhan benih 12 polybag = 24 butir benih

Asumsi berat 1000 butir benih kedelai = 48,85 g / 1000 butir Kebutuhan benih per polybag = = 0,097 g (Berat 2 benih) Berat 24 benih = 0,097 x 12 = 1,164 g

Kebutuhan inokulum padat / polybag

Inokulum padat/ 1000 butir = 6 g / 1000 butir = 0,097 x = 0,000582 g / 2 benih Kebutuhan inokulum padat untuk 12 polybag = 1,164 x = 0,0078 g

(42)

Sumber db Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F hitung Pr>f

Model 2 8.167 4.083 0.180ns 0.842

Galat 6 138.333 23.056

Total 8 146.500

R-2 CV akar KTG Rerata

0.055745 34 4.802 14

Keterangan

: ns =tidak ada beda nyta >0.05

* =beda nyata <0.05

b. Jumlah daun

Model 2 108.667 54.333 0.620ns 0.568

Galat 6 523.333 87.222

Total 8 632.000

0.171941 74 9.339 13

Keterangan: ns =tidak ada beda nyta >0.05

* =beda nyata <0.05

c. Luas Daun

Model 2 132.667 66.333 2.270ns 0.185

Galat 6 175.333 29.222

Total 8 308.000

0.430736 58 5.406 9

(43)

d. Berat Segar

Model 2 5.963 2.981 1.290ns 0.341

Galat 5 13.835 2.306

Total 8 19.798

0.301191 64 1.518 2

* =beda nyata <0.05

e. Berat Kering

Model 2 0.381 0.190 1.420ns 0.314

Galat 6 0.808 0.135

Total 8 1.189

0.32052 65 0.367 1

* =beda nyata <0.05

f. Berat Nodul

BN

Model 2 0.00000914 0.00000457 1.400ns 0.318

Galat 6 0.00001962 0.00000327

Total 8 0.00002876

0.317803 30 0.002 0.006067

Keterangan

(44)

Model 2 210.6666667 105.333 1.610ns 0.276

Galat 6 393.333 65.556

Total 8 604.000

0.348786 54 8.097 15

Keterangan

* =beda nyata <0.05

h. Efektifitas Nodul

Model 2 245.251 122.625 1.390ns 0.319

Galat 6 528.647 88.108

Total 8 773.898

0.316903 25 9.387 37

Keterangan