i
SKEMA RISET: RISET MANDIRI DOSEN
PROPOSAL
PROGRAM RISET KEILMUAN
PENGKAYAAN PUPUK ORGANIK DENGAN AGEN HAYATI DAN PENERAPAN TEKNIK KONSERVASI UNTUK PERBAIKAN
BUDIDAYA KENTANG DI DIENG JAWA TENGAH
TIM PENGUSUL:
KETUA : DR. IR. TAMAD, M.Si.
ANGGOTA : PROF. IR. LOEKAS SOESANTO, MP, Ph.D.
AHMAD RIZKUL KARIM, SP, M.Sc.
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
PURWOKERTO, 2021
ii
HALAMAN PENGESAHAN PROGRAM RISET KEILMUAN
Judul Riset : Pengkayaan Pupuk Organik dengan Agen Hayati dan Penerapan Teknik Konservasi untuk Perbaikan Budidaya Kentang di Dieng Jawa Tengah
Nama Rumpun Ilmu : Ilmu Tanah
SKEMA RISET MBKM : RISET MANDIRI DOSEN Ketua Periset
a. Nama Lengkap : Dr. Ir. Tamad, M.Si.
b. NIDN : 0027106502
c. Jabatan Fungsional : Lektor Kepala
d. Program Studi : Agroteknologi (Ilmu Tanah)
e. Nomor HP : 081327259622
f. Alamat surel (e-mail) : tamad@unsoed.ac.id Anggota Periset (1)
a. Nama Lengkap : Prof. Ir. Loekas Soesanto, M.S., Ph.D.
b. NIDN : 0026066007
c. Perguruan Tinggi : Universitas Jenderal Soedirman
d. Program Studi : Agroteknologi (Perlindungan Tanaman) Anggota Periset (2)
a. Nama Lengkap : Akhmad Rizqul Karim, SP., M.Sc.
b. NIDN : 0012028401
c. Perguruan Tinggi : Universitas Jenderal Soedirman d. Program Studi : Agribisnis
Anggota Mahasiswa (1)
a. Nama Lengkap : Maria Sanfranciska
b. NIM : A1D018046
c. Program Studi : S1 Agroteknologi minat Hortikultura
d. Semester : Semester 7
Anggota Mahasiswa (2)
a. Nama Lengkap : Sisca Nurul Hidayah
b. NIM : A1D018048
c. Program Studi : S1 Agroteknologi minat Hortikultura
d. Semester : Semester 7
Anggota Mahasiswa (3)
a. Nama Lengkap : Nurul Hidayah
b. NIM : A1D018047
c. Program Studi : S1 Agroteknologi minat Perlindungan Tanaman
d. Semester : Semester 7
iii
iv DAFTAR ISI
Uraian Halaman
HALAMAN SAMPUL ………...
HALAMAN PENGESAHAN ………...
DAFTAR ISI ……….
RINGKASAN ………...
BAB 1. PENDAHULUAN ………...
1.1. Latar Belakang dan Perumusan Masalah ………...
1.2. Tujuan dan Urgensi Riset………
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ………..
2.1. Peningkatan Produktifitas Andisol………..
2.2. Budidaya Kentang dengan Sistem Konservasi………
2.3. Peta Jalan Riset………
2.4. Pengalaman dalam Aktifitas MBKM………..
BAB 3. METODE RISET ……….
3.1. Formulasi POH………
3.2. Aplikasi POH dan Penerapan Teknik Konservasi………...
3.3. Analisis Data………...
3.4. Diagram Alir dan Indikator Riset………
3.5. Jadwal Riset……….
BAB 4. LUARAN ……….
BAB 5. RENCANA ANGGARAN DAN BIAYA ………...
BAB 6. DAFTAR PUSTAKA………...
LAMPIRAN ………...
Lampiran 1. Surat Pernyataan Orisinalitas Usulan ………...
Lampiran 2. Dokumen Kerjasama Mitra ………
Lampiran 3. Biodata Ketua dan Anggota Periset (Dosen dan Mahasiswa) ………..
Lampiran 4. Susunan Organisasi Tim Riset dan Pembagian Tugas………
i
ii
iv
v
1
1
1
3
3
5
5
6
6
8
9
10
11
12
13
14
17
19
19
20
21
31
v
RINGKASAN
Dieng merupakan salah satu sentra tanaman kentang di Jawa Tengah, berupa kawasan Andisol berlereng. Andisol adalah tanah berdaya jerap terhadap fosfor (P) yang tinggi sehingga P sedikit yang tersedia bagi tanaman. Umumnya petani di kawasan tersebut berbudidaya kentang dengan memanfaatkan pupuk organik berupa kotoran ayam dan membuat bedengan/guludan searah lereng. Pola tanam demikian kurang efektif dan memicu terjadinya erosi intensif. Tahun 1990-an produksi kentang di kawasan tersebut sekitar 30 ton per hektar, produksi kentang sekarang menurun drastis sekitar 15-17 ton per hektar. Upaya perbaikan kawasan tersebut ialah dengan pemanfaatan pupuk organik yang efektif dan efisien, pemupukan pupuk kimia berimbang dan menerapkan teknik konservasi.
Perubahan pola budidaya kentang dengan menerapkan teknologi pupuk organik yang diperkaya agen pupuk dan agen pengendali patogen hayati (POH), pupuk kimia berimbang dan penerapan teknik konservasi merupakan keharusan untuk menjamin kelestarian tanah dan meningkatkan pendapatan petani. Terkait dengan fakta teknik budidaya kentang, hasil riset RISPRO-LPDP Skema Implementatif (I: 2017/2018 dan II: 2019/2020) di Kaligua Brebes menunjukkan:
1. Pemakaian POH sebanyak 20 ton/ha meningkatan hasil kentang sebanyak 2 ton/ha dan pemupukan pupuk kimia berimbang, yaitu 300 kg Urea, 500 kg SP-36 dan 200 kg KCl per ha meningkatkan hasil kentang sebanyak 0,2 ton/ha dibanding pola budidaya petani.
2. Erosi tanah pada guludan kentang 10% kemiringan searah kontur 1,32 ton tanah/ha/tahun, sedangkan erosi pada pola tanam searah lereng 6,8 ton tanah/ha/tahun. Hasil kentang tertinggi guludan 10% kemiringan arah kontur adalah 16,33 ton/ha.
3. Kenaikan keuntungan budidaya kentang dengan POH sebesar Rp 29.995.573/ha dan pada pola tanam searah kontur kemiringan 10% sebanyak Rp 45.170.000/ha dibanding pola budidaya kentang petani.
Berdasarkan latar belakang, tujuan Riset Mandiri Dosen ialah:
1. Perbaikan budidaya kentang dengan paket teknologi POH, pupuk kimia berimbang dan bedengan/guludan searah kontur kemiringan 10% di Andisol berlereng pada mitra Poktan Dieng Jawa Tengah.
2. Terjadinya perubahan cara budidaya kentang dengan teknologi no 1 oleh petani dengan kesadaran penuh dengan fasilitasi tim riset.
Metode riset yang dicobakan ialah: 1) Pupuk organik 20 ton POH/ha; 2) Pupuk kimia/pabrikan ialah 300 kg Urea, 500 kg SP 36 dan 300 kg KCl, dan 200 kg Kapur per hektar. Perlakuan tersebut dibandingkan dengan pola petani setempat (20 ton/ha kotoran ayam, 1 ton phonska/ha dan 250 kg ZA/ha). Kentang (Solanum tuberosum L.) ditanam pada guludan dengan jarak tanam 30 cm x 70 cm. Bedengan dibuat memotong lereng dengan kemiringan 10% seluas 1 hektar. Variabel yang diamati ialah komponen pertumbuhan dan hasil kentang (tanaman contoh 10 % populasi), dan analisis usaha tani.
Luaran Riset Mandiri Dosen ialah: Luaran wajib: 1) Rancangan kegiatan MBKM magang di poktan komoditi hortikultura (MK terkait ialah: Budidaya Tanaman Hortikultura, Pengendalian Hama dan Penyakit Tanaman, Kesuburan Tanah dan Pemupukan, Konservasi Tanah, Mikrobiologi Pertanian, Agroklimatologi, Ilmu Usaha Tani) dan 2) Satu publikasi di jurnal internasional bereputasi (submitted); Luaran tambahan: 1) Satu draft Paten HKI terdaftar di Kemenkumham dan 2) Satu draf Buku Teknologi Tepat Guna.
Kata kunci: Andisol, kentang, konservasi, pupuk kimia berimbang, pupuk organik hayati
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang dan Perumusan Masalah
Petani kentang dataran tinggi umumnya berbudidaya di Andisol berlereng. Andisol adalah tanah yang tebentuk dari abu volkan, umumnya berada pada daerah berlereng. Luas Andisol di Indonesia sekitar 5,39 juta hektar. Andisol adalah tanah berdaya jerap terhadap fosfor (P) yang tinggi sehingga P sedikit yang tersedia bagi tanaman, karena terdapat gugus aluminol (Al-OH dan Al-OH
2+) penjerap P pada Allofan. Fosfor tersedia di Andisol dapat ditingkatkan dengan pemanfaatan pupuk organik yang diperkaya (pupuk organik hayati/POH) dengan mikrobia fosfat (MF), amelioran bahan organik (Humat-Fulvat), plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) dan signal quorum sensing (QS) sebagai pengatur keefektifan agen hayati. Kebutuhan pupuk organik di Dieng ialah 210.000 ton per tahun, untuk memenuhi luasan tanam 10.500 ha per tahun dengan takaran 20 ton/ha.
Petani di kawasan tersebut umumnya berbudiaya kentang dengan kemiringan lahan sampai 30% dengan membuat guludan searah lereng/memotong kontur. Pola tanam kentang tersebut memicu terjadinya erosi menurunkan kualitas fisik, kimia dan biologi tanah, sehingga tidak menjamin kelestarian tanah dan kelestarian produksi tanaman. Anjloknya produksi kentang sampai 50% sejak lima tahun terakhir menyadarkan petani bahwa kerusakan lahan akibat penanaman tanpa kaidah konservasi sudah marjinal. Di akhir 1990-an produksi kentang di Kaligua Dieng sekitar 30 ton per hektar, produksi kentang sekarang menurun drastis yaitu sekitar 15-17 ton per hektar. Sekitar 70% lahan di kawasan tersebut marjinal. Erosi pada budidaya kentang di Andisol berlereng dapat ditekan dengan membuat guludan kentang searah kontur.
Penyebab rendahnya produksi kentang lainnya akibat penyakit antara lain busuk daun Phytopthora infestans, layu bakteri Pseudomonas solanacearum, busuk umbi Colleotrichum coccodes, fusarium jamur Fusarium sp. dan bercak kering Alternaria solani. Alternatif penanggulangan penyakit kentang ialah dengan memanfaatkan PGPR. Laboratorium Fitopatologi Faperta UNSOED mempunyai koleksi isolat PGPR Pseudomonas fluorescens P60 dan Trichoderma spp T10 yang dapat digunakan sebagai biocontrol.
1.2. Tujuan dan Urgensi Riset Riset Mandiri Dosen bertujuan:
1. Pemanfaatan POH di Andisol berlereng dengan mitra Poktan Dieng Jawa Tengah pada
lahan seluas satu hektar dengan guludan kentang searah kontur kemiringan 10%. Dosis
2
POH 20 ton/ha dan pupuk kimia (berdasarkan analisis tanah) Urea 300 kg, SP-36 500 kg dan KCl 200 kg per hektar. Formulasi POH ialah pupuk organik berbahan dasar kotoran ayam, dengan pengkaya: a) mikroba fosfat (10
7CFU/mL) dan PGPR (10
7CFU/mL) sebanyak 0,25 L/ton, b) humat-fulvat (HF) ekstrak brangkas kentang dengan NaOH 0,05 N selama seminggu sebanyak 5 L/ton, dan c) ekstrak akar kentang dengan acetonitril 10%
selama seminggu sebagai signal Quorum Sensing sebanyak 5 L/ton.
2. Perubahan cara budidaya kentang di Andisol Berlereng dengan memanfaatkan teknologi POH, pupuk kimia berimbang dan menerapkan teknologi konservasi melalui kesadaran penuh petani dengan fasilitasi tim riset untuk menjamin kelestarian tanah dan meningkatkan pendapatan petani.
Urgensi riset ialah:
1. Teratasinya ketersediaan P dan unsur hara lain yang rendah di Andisol dengan pemanfaatan POH dan pupuk kimia berimbang dan pemanfaatan PGPR sebagai biocontrol patogen kentang sehingga produksi kentang dan pendapatan petani meningkat.
2. Penerapan teknologi konservasi pada budidaya kentang di Andisol berlereng dengan
integrasi rumput pakan ternak sebagai penguat gulud. Teknologi ini secara bertahap
menggantikan cara budidaya kentang pola petani yang menyebabkan erosi tinggi.
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Peningkatan Produktifitas Andisol
Tamad et al. (2018 dan 2020) berdasarkan hasil riset RISPRO-LPDP Skema Implementatif I dan II di Kaligua Brebes menunjukkan:
1. Pemakaian POH sebanyak 20 ton/ha meningkatan hasil kentang sebanyak 2 ton/ha dan pemupukan pupuk kimia berimbang, yaitu 300 kg Urea, 500 kg SP-36 dan 200 kg KCl/ha meningkatkan hasil kentang sebanyak 0,2 ton/ha dibanding pola budidaya petani.
2. Erosi tanah pada guludan kentang 10% kemiringan searah kontur 1,32 ton tanah/ha/tahun, sedangkan erosi pada pola tanam searah lereng 6,8 ton tanah/ha/tahun. Hasil kentang tertinggi pada pola tanam 10% kemiringan searah kontur adalah 16,33 ton/ha.
3. Kenaikan keuntungan budidaya kentang dengan POH sebesar Rp 29.995.573/ha dan pada pola tanam searah kontur kemiringan 10% sebanyak Rp 45.170.000/ha dibanding pola budidaya kentang petani.
2.1.1. Dieng dan Andisol
Dieng termasuk lahan Andisol berlereng (lebih dari 30%) dengan luas sekitar 3.500 ha, dengan ketinggian 1.000-2.500 m dpl sangat cocok ditanami kentang dataran tinggi.
Dalam setahun kentang ditanam 3 kali, jadi total luasan setahun 10.500 hektar. Kualitas kentang yang dihasilkan sudah diakui konsumen bahkan pernah mendapat sertifikat Prima-3.
Andisol potensial sebagai lahan pertanian intensif. Andisol adalah tanah berwarna gelap, mengandung C-organik dalam fraksi lempung 4,8-11,5 % berat, allofan (Si
3Al
4O
12. nH
2O) sampai 50 % berat, allofanik-organik 1-5 % berat, hidrooksida, komplek humus- hidrooksida, bermuatan tergantung pH dan berdaya jerap terhadap fosfor yang tinggi karena terdapat gugus aluminol (Al-OH dan Al-OH
2+), ferihidrit dan komplek Al-humus, sehingga fosfor tidak tersedia untuk tanaman (Pizarra et al., 2008; Delfim et al., 2018). Pemberian pupuk P yang banyak pada tanah tidak menjamin ketersediaan P yang banyak bagi tanaman, karena efisiensi pemupukan P dalam tanah yang rendah antara 10 % dan 20 % P (Puslitanak, 2004; Elásquez et al., 2016).
2.1.2. Mikrobia Fosfat, PGPR, Humat-Fulvat dan Signal Quorum Sensing
Mikrobia fosfat (Gambar 1) meningkatkan ketersediaan P melalui: 1) pengasaman, 2)
pengkelatan oleh anion asam organik yang mengandung gugus hidkroksil dan karboksil
terhadap kation Al, Fe, dan Ca, 3) pertukaran ligan oleh anion organik terhadap fosfat pada
Al, Fe dan Ca, sehingga fosfat bebas, dan 4) pengisian loka jerapan koloid oleh asam organik
(Arcand dan Schneider, 2006; Tian et al., 2021; Yadav et al., 2021). Bakteri fosfat
4
Pseudomonas trivialis, P. putida dan P. fluorescens, mampu melarutkan P-kimiadan memineralisasi P-organik pada Pikovskaya, sehingga dapat dijadikan inokulum. Inokulum bakteri fosfat tersebut efektif meningkatkan pelarutan P-kimia 535-575 %, mineralisasi P- organik sebesar 336-387 % dan menurunkan P-terjerap menjadi sebesar 15-30 % pada Andisol (Tamad et al., 2021).
Alternatif penanggulangan penyakit kentang ialah dengan memanfaatkan PGPR.
Laboratorium Fitopatologi Faperta UNSOED mempunyai koleksi isolat PGPR Pseudomonas fluorescens P60 dan Trichoderma spp yang dapat digunakan sebagai biokontrol.
Pseudomonas fluorescens P60 menekan pertumbuhan dan perkembangan patogen Virticillium dahliae, Fusarium oxysporum f.sp. allii, gladiolii dan lycopersici (Soesanto et al., 2010). Isolat P. Fluorescens P60 dibiakan pada media cair King’s B dan disimpan pada suhu ± 20°C.Trichoderma spp. isolat jahe menghambat dan membunuh jamur Fusarium, Colletotrichum, Phytopthora dan Sclerotium, nematoda Meloidogyne dan Globodera (Soesanto et al., 2013).
Humus terdiri atas humat dan fulvat yang gelap. Bahan organik terdiri atas bahan humat dan bahan non humat (polisakarida, protein, lignin). Bahan humat terdiri atas humin (tidak larut dalam asam dan basa), asam humat C
10H
12O
5N (larut dalam basa) dan asam fulvat C
12H
12O
9N (larut asam dan basa). Asam humat berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap degradasi dan mengandung muatan negatif yang dipengaruhi pH (Stevenson, 1994; Baveye dan Wander, 2019).
Proses biokimia yang mengatur tingkah laku mikrobia yang tergantung kepadatan populasi melalui molekul signal yang krusial dikenal dengan quorum sensing (QS) (Teplitski et al., 2011; Coquant et al., 2020). Pada populasi tinggi, bakteri mengekspresikan kemampuan spesifiknya (virulen, infeksius, mengeluarkan racun, menghasilkan enzim tertentu, menghasilkan pigmen, meningkatkan motilitas, dan menginduksi reproduksi seksual) (Ward et al., 2001; Ma et al., 2018). Umumnya bakteri gram negatif menghasilkan signal QS berupa N-acyl-homoserine lactones (AHL) (Ward et al., 2001; Muras et al., 2020).
Ekstrak akar tanaman padi, jagung, bambu, pisang dan kacang tanah dapat dijadikan sumber
N-AHL (Tamad et al., 2013).
5
Gambar 1. Kultur mikrobia fosfat, humat-fulvat, N-AHLdan PGPR (produk Lab Tanah/SDL dan Lab Fitopatologi Faperta UNSOED)
2.2. Budidaya Kentang dengan Sistem Konservasi
Petani di Kaligua dan Dieng menanam kentang dengan kemiringan lahan lebih dari 30%. Pada umumnya, petani di Kaligua dan Dieng membuat guludan searah lereng. Guludan tersebut dibuat searah dan sepanjang lereng tanpa upaya memperpendek atau memotong panjang lereng (Gambar 2). Gulud tersebut umumnya miring keluar sehingga erosi atau longsor berpeluang terjadi. Selain itu, pada ujung luar gulud (talud) tidak ditanami penguat gulud dan permukaan tanah pada tampingan gulud terbuka tidak ada tanaman.
Gambar 2. Sistem budidaya kentang dengan guludan searah lereng di Kaligua Brebes dan di Dieng Wonosobo Jawa Tengah di Andisol berlereng
2.3. Peta Jalan Riset Peta jalan pendukung riset ini sebagai berikut:
Tahun Aktivitas yang dilakukan Luaran yang dihasilkan Sumber pendanaan 2006 Isolasi dan karakterisasi
Mikrobia Pelarut Fosfat (MPF) isolat Ajibarang
Isolat MPF Hibah Bersaing
Tahun I, Dikti 2007 Kajian Biokimia MPF
isolat Ajibarang
Biokimia MPF Hibah Penelitian
Dasar, Dikti 2008 Perakitan Inokulum MPF
berbasis Limbah Pertanian untuk Mendukung
Pertanian Berkelanjutan
Inokulum MPF Hibah Bersaing
Tahun II, Dikti
6 2012 Perakitan Inokulum MPF
berbasis limbah pertanian
Inokulum MPF (IDP000060793)
Hibah Doktor, Dikti
2013 Determinasi N-Acyl Homoserine Lactone Signal Quorum Sensing Bakteri Pelarut Fosfat Efektif
Signal Quorum Sensing Bakteri Fosfat
Hibah Penelitian Fundamental, Dikti
2014 Perakitan Biopelet untuk Solusi Total Ultisol
Biopelet MPF Hibah Bersaing,
Dikti 2015 Perakitan pupuk organik
spesifik (POS) untuk Andisol
Pupuk organik spesifik (POS) (IDP000065326)
Insentif Ristek, Kemenristek 2016 Potensi akar tanaman
sebagai sumber N-AHL
Sumber N-AHL BF Fundamental,
Dikti 2016 Formulasi Pupuk Organik
spesifik (POS) untuk Andisol I
Formula POS Stranas, Dikti
2017 Formulasi POS untuk Andisol II
Formula POS Stranas, Dikti
2018 Formulasi Pupuk Organik Hayati (POH) untuk Andisol I
Formula POH (P00201911926)
LPDP, Kemenkeu
2020 Formulasi POH untuk Andisol II
Formula POH
https://doi.org/10.37501/soilsa/121488
ISBN : 978-623-6783-48-1
LPDP, Kemenkeu
2.4. Pengalaman dalam Aktifitas MBKM
Kegiatan Merdeka Belajar-Kampus Merdeka (MBKM) dan kegiatan sejenis MBKM di Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto dilaksanakan mulai Semester Genap 2020/2021 bagi mhs angkatan 2017 dan 2018. Dasar hukum MBKM di UNSOED ialah Peraturan Rektor UNSOED Nomor 22 Tahun 2020 tentang MBKM. Peraturan rektor tesebut ditindaklanjuti dengan disusunnya Buku Pedoman Penyesuaian Kurikulum (Implementasi MBKM). Buku pedoman ini disusun oleh Tim Penyusun Pedoman Penyesuaian Kurikulum berdasarkan Keputusan Rektor Universitas Jenderal Soedirman Nomor 1625/UN23/HK.02/2021 tentang Tim Penyusun Pedoman Penyesuaian Kurikulum.
Peluang MBKM untuk mahasiswa ialah untuk 1 (satu) semester atau setara dengan 20
(dua puluh) SKS menempuh pembelajaran di luar program studi pada Perguruan Tinggi yang
sama; dan paling lama 2 (dua) semester atau setara dengan 40 (empat puluh) SKS menempuh
pembelajaran pada program studi yang sama di Perguruan Tinggi yang berbeda,
7
pembelajaran pada program studi yang berbeda di Perguruan Tinggi yang berbeda; dan/atau pembelajaran di luar Perguruan Tinggi.
Semua mata kuliah pada semester 5, 6 dan 7 kecuali mata kuliah SKRIPSI dapat dijadikan pengakuan dalam program MBKM dengan tetap memperhatikan materi pembelajaran yang dapat diperoleh di lokasi magang. Pengakuan mata kuliah KKN dengan kegiatan magang MBKM, tetap mengikuti persyaratan bagi pengambilan mata kuliah KKN dan persyaratan lain dari LPPM. Pengambilan 20 SKS oleh mahasiswa melalui kegiatan MBKM Magang dapat diambil untuk memperbaiki nilai MK yang sudah pernah diambil (tidak boleh untuk mengambil MK baru) dan/atau untuk menggantikan Tugas Akhir (PKL, KKN, Seminar, Skripsi). Mahasiswa diberi kemerdekaan untuk memilih 20 SKS sesuai dengan daftar MK Konversi Magang yang disediakan. MK yang dapat dikonversi disesuaikan dengan topik/materi magang, sehingga kompetensi masih sebidang.
Kegiatan MBKM di Program Studi Agroteknologi Faperta UNSOED cukup variatif.
Jenis MBKM terdiri atas:
1. Magang melibatkan 23 mhs, 2. KKN tematik melibatkan 11 mhs,
3. Kewirausahaan (tunas bima dan wira desa) melibatkan 40 mhs, 4. Kampus mengajar melibatkan 2 mhs,
5. Pertukaran mhs internasional (Jepang) melibatkan 1 mhs dan 6. Pertukaran mhs permata melibatkan 3 mhs.
Dosen Program Studi Agroteknologi yang terlibat dalam MBKM antara lain ialah Prof. Dr. Sakhidin, Prof. Totok Agung, D.H., Ph.D., Prof. Loekas Soesanto, Ph.D., Dr.
Khavid Fauzi, Fatichin, Ph.D., Dr. Purwanto, Dr. Tamad, Supartoto, M.Agr.Sc., Ratri Noor Hidayah, M.Sc. Masing-masing dosen terlibat dalam MBKM pada kegiatan yang berbeda.
Beban SKS untuk masing-masing MBKM disesuaikan dengan SKS mata kuliah yang terkait dengan kegiatan MBKM tersebut. Kegiatan MBKM pada Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman terdapat dalam SIA UNSOED Ver 5.0. Mahasiswa untuk memprogram MBKM melalui SIA Ver. 5.0 tersebut dan disetujui oleh dosen pembimbing akademik.
Kegiatan MBKM mengubah mekanisme evaluasi dan penilaian yang sebelumnya
sepenuhnya menjadi kewenangan dosen pengampu menjadi kewenangan bersama antara
mitra dan dosen pembimbing MBKM, Program Studi dan Unit Pengelola Program Studi
(UPPS).
8
BAB 3. METODE RISET
Riset ini ialah memanfaatkan POH, pupuk kimia berimbang dan menerapkan teknik konservasi, paket teknologi hasil Riset RISPRO-LPDP Implementatif I dan II, di Poktan Dieng meliputi:
3.1. Formulasi POH 3.1.1. Pembuatan Enceran Mikroba Fosfat (MF)
Konsorsium MF Pseudomonas trivialis, P. putida dan P. fluorescens ditumbuhkan pada Pikovskaya selama 5 hari (akhir fase log) (Tamad, 2020). Populasi MF ditentukan dengan metode Standard Plate Count (SPC) dengan populasi minimal 10
7CFU/mL.
3.1.2. Pembuatan Enceran PGPR
PGPR yang digunakan ialah isolat P. fluorescens P60 dan Trichoderma spp. T10 isolat jahe dibiakan pada media cair King’s B dan disimpan pada suhu ± 20°C (Soetanto et al., 2013). Populasi PGPR ditentukan dengan metode Standard Plate Count (SPC) dengan populasi minimal 10
7CFU/mL.
3.1.3. Ekstraktan Asam Humat -Fulvat
Sumber humat-fulvat adalah limbah bagian atas tanaman/brangkas kentang yang sudah di panen diekstrak dengan NaOH 0,5 N dengan perendaman seminggu. Asam humat larut pada pH basa dan asam fulvat larut dalam basa maupun asam (modifikasi Tan, 1998;
Dulaquais et al., 2018).
3.1.4. Ekstrak Akar Tanaman sebagai Signal Quorum Sensing
Ekstrak akar tanaman kentang sebagai signal quorum sensing mikroba fosfat (Tamad et al., 2013; Tamad et al., 2020). Akar kentang dilarutkan dalam acetonitril (10%) untuk mendapatkan senyawa N-AHL sebagai signal quorum sensing (Rani et al., 2011).
3.1.5. Pembuatan Pupuk Organik-Hayati (POH)
Formula POH berbahan dasar kotoran ayam (sesuai pasokan dan kebiasaan petani kentang Dieng Jateng) diinokulasi mikroba fosfat (10
7CFU/g) dan PGPR (10
7CFU/g) sebanyak 0,25 L/ton dan ditambahkan humat-fulvat (HF) ekstrak brangkas kentang yang diekstrak dengan NaOH 0,05 N selama seminggu sebanyak 5% dan ekstrak akar kentang dengan acetonitril 10% selama seminggu sebagai Signal Quorum Sensing sebanyak 5%.
Komponen POH dicampur dengan granulator dalam kondisi lembab (Gambar 3). POH
diinkubasikan selama seminggu dalam kondisi lembab, agar mikroba fosfat dan PGPR
berbiak sampai populasi yang cukup (minimal 10
7CFU/g).
9
Gambar 3. Pencampuran pupuk organik-hayati (POH)
3.2. Aplikasi POH dan Penerapan Teknik Konservasi
Kentang tumbuh terbaik pada ketinggian 1300 m dpl, pH optimum 5,6-7,0, suhu 16- 18
oC, cukup sinar matahari dan kelembaban udara 80-90%. Umumnya tanaman kentang diperbanyak dengan umbinya. Umbi bibit yang dibutuhkan setiap lahan satu hektar sebanyak 800-1.000 kg. Jarak tanam tanaman kentang dapat berjarak 25 x 80 cm atau 30 x 70 cm dan populasi tanamannya masing-masing 50.000/ha atau 47.000/ha.
Berdasarkan analisis Andisol Dieng perlakuan pemupukan pada kentang yang dicobakan ialah: 1) Pupuk organik 20 ton POH/ha; 2) Pupuk kimia/pabrikan 300 kg Urea, 500 kg SP 36 dan 300 kg KCl, dan 200 kg Kapur. Perlakuan tersebut dibandingkan dengan pola budidaya kentang petani setempat, yaitu 20 ton/ha kotoran ayam, 1 ton phonska/ha dan 250 kg ZA/ha.
Pemberian pupuk dilakukan 20 hari sekali: a) Setelah tanaman berumur 20-30 hari sejak bibit ditanam, mulai ada pertumbuhan umbi; b) Menginjak umur 40-50 hari mulai terjadi pembesaran umbi; c) Umur 60 hari tanaman mengalami pembesaran optimal sampai 90 hari; d) Umur 90-110 hari (tergantung dari varietas kentang yang ditanam) terjadi proses penuaan umbi dan umbi siap dipanen (setelah daunnya mengering semua).
Kentang (Solanum tuberosum L.) ditanam dengan jarak tanam 30 cm x 70 cm.
Bedengan/guludan dibuat memotong lereng dengan kemiringan 10% seluas 1 hektar (Gambar 4). Variabel yang diamati ialah komponen pertumbuhan dan hasil kentang (tanaman contoh sebanyak 10 % populasi), dan analisis usaha tani.
Efektivitas teras yang dibuat ditingkatkan dengan menanami tanaman penguat teras
pada bibir dan tampingan teras. Rumput Bede (Brachiaria decumbens) dan Rumput Bahia
(Paspalum notatum) merupakan contoh dari tanaman penguat teras yang terbukti efektif
10
mengurangi tingkat erosi pada lahan yang curam. Rumput penguat teras juga sebagai sumber pakan ternak dan bahan organik tanah. Pembangunan teras juga dapat dikombinasikan dengan pembangunan rorak untuk memperbesar peresapan air ke dalam tanah dan menampung tanah yang tererosi. Saluran teras dibuat agar air yang mengalir dari bidang olah dapat dialirkan secara aman ke saluran pembuangan air.
Gambar 4. Desain bedeng/guludan pertanaman kentang di Dieng Jawa tengah, bedeng/gulud memotong lereng miring 10%
3.3. Analisis Data
Terhadap data pertumbuhan dan hasil kentang dianalisis ragam dengan uji Fisher untuk melihat perbedaan pengaruh perlakuan. Perbedaan yang nyata pengaruh perlakuan dilanjutkan dengan analisis nilai tengah dengan uji jarak ganda Duncan. Perlakuan terbaik ditentukan dengan uji Regresi. Analisis statistik menggunakan program CoStat Ver 6.451.
Perbedaan pengaruh perlakuan terhadap nilai ekonomi budidaya kentang dianalisis
usaha tani. Analisis usaha tani meliputi nilai komponen biaya produksi, pendapatan dan
keuntungan (B/C dan R/C rasio).
11
3.4. Diagram Alir dan Indikator Riset
Tahapan riset “Pengkayaan Pupuk Organik dengan Agen Hayati dan Penerapan Teknik Konservasi untuk Perbaikan Budidaya Kentang di Dieng Jawa Tengah” disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5. Tahapan riset pemanfaatan POH dan penerapan konservasi untuk perbaikan budidaya kentang di Andisol berlereng di Poktan Dieng
Kotoran Ternak Ayam
Humat-Fulvat Mikroba Fosfat
& PGPR
Teknik Konservasi
Andisol Berlereng
N-AHL/SQS
Budidaya Kentang Ramah di Andisol Berlereng
Poktan Tim Riset
Pupuk Organik Hayati (POH)
12
3.5. Jadwal Riset
Jadwal riset dan alokasi waktu “Pengkayaan Pupuk Organik dengan Agen Hayati dan Penerapan Teknik Konservasi untuk Perbaikan Budidaya Kentang di Dieng Jawa Tengah” ialah:
No Jenis
Indikator Capaian Bulan Ke, Tahun (2021-2022)
Kegiatan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1. Sosialisasi kegiatan di mitra Poktan dieng
Pemahaman riset oleh mitra
xx
2. Formulasi POH POH siap pakai xx
3. Pemanfaatan POH dan penerapan teknik konservasi pada kentang di Poktan Dieng
Budidaya kentang pada lahan 1 ha
xx xx xx xx
4. Monitoring Laporan monitoring xx xx xx
5. Pengamatan dan panen kentang Hasil data riset xx xx
6. Analisis data Data teranalisis xx xx xx xx
7. Pelaporan Laporan, Publikasi, Paten
xx xx xx
13
BAB 4. LUARAN
Luaran yang akan dihasilkan dari riset “Pengkayaan Pupuk Organik dengan Agen Hayati dan Penerapan Teknik Konservasi untuk Perbaikan Budidaya Kentang di Dieng Jawa Tengah” ialah:
No Thn Bln Ke Luaran
1 2021- 2022
06 Budidaya kentang dengan pemanfaatan POH dan penerapan konservasi pada lahan 1 hektar (Poktan Dieng Jawa Tengah) 08-10 Luaran wajib:
1) Rancangan kegiatan MBKM magang di poktan komoditi hortikultura (MK terkait ialah: Budidaya Tanaman Hortikultura, Pengendalian Hama dan Penyakit Tanaman, Kesuburan Tanah dan Pemupukan, Konservasi Tanah, Mikrobiologi Pertanian, Agroklimatologi, Ilmu Usaha Tani) dan
2) Satu publikasi di jurnal internasional bereputasi (submitted).
Luaran tambahan:
1) Satu draft Paten HKI terdaftar di Kemenkumham dan 2) Satu draf Buku Teknologi Tepat Guna.
10-12 Laporan Riset
14
BAB 5. RENCANA ANGGARAN DAN BIAYA (RAB)
Judul Riset : Pengkayaan Pupuk Organik dengan Agen Hayati dan Penerapan Teknik Konservasi untuk Perbaikan Budidaya Kentang di Dieng Jawa Tengah
Skema Riset : Riset Mandiri Dosen
Ketua Periset : Dr. Ir. Tamad, M.Si.
Asal Institusi : UNSOED Purwokerto
Mitra Riset : Poktan Wana Lestari Dieng Jawa Tengah Total Usulan Waktu Pendanaan : 1 Tahun
No Komponen Biaya Riset/ Aktivitas Riset/
Justifikasi Kebutuhan
Indikator Kinerja
Riset/LUARAN Volume Frekuensi Harga Satuan
(Rp) Satuan Jumlah
Proporsi Pendanaan Diktiristek Mitra
Tahun I Tahun I I. BIAYA LANGSUNG - Minimum 95% dari Total Biaya
A. BIAYA LANGSUNG PERSONIL Gaji/ Upah/ Honorarirum
1 Dr. Ir. Tamad, M.Si. Teknologi teruji 3 bln 1 org 3.600.000 OB 10.800.000 10.800.000 0
2 Prof. Ir. Lukas Soesanto, MP, Ph.D. Teknologi teruji 3 bln 1 org 2.400.000 OB 7.200.000 7.200.000 0
3 Akhmad Rizkul karim, SP, M.Sc. Teknologi teruji 3 bln 1 org 2.400.000 OB 7.200.000 7.200.000 0
Sub total I.A : 25.200.000 25.200.000 0
B. BIAYA LANGSUNG NON PERSONIL
B.1 Pengadaan Bahan/Peralatan Produksi/Sewa Alat No
Komponen Biaya Riset/ Aktivitas Riset/
Justifikasi Kebutuhan
Indikator Kinerja Riset/
LUARAN Vol. Frek. Harga
Satuan (Rp) Satuan Jumlah
Proporsi Pendanaan Diktiristek Mitra
Tahun I Tahun I B.1.1 Kegiatan A
Sosialisasi teknologi perbaikan budidaya kentang (TPBK)
Tuliskan Indikator Kinerja Riset/Luaran yang akan
dihasilkan dari aktivitas tersebut
1 Sosialisasi TPBK (transportasi tim riset Pwt-Dieng = Rp 2 jt, konsumsi 50 peserta = 1 jt)
Mitra paham teknologi POH
1 lokasi 1 kali
3.000.000 1 kali 3.000.000 3.000.000 0Sub Total B.1.1
3.000.000 3.000.000 015
No
Komponen Biaya Riset/ Aktivitas Riset/
Justifikasi Kebutuhan
Indikator Kinerja Riset/
LUARAN Vol. Frek. Harga
Satuan (Rp) Satuan Jumlah
Proporsi Pendanaan Diktiristek Mitra
Tahun I Tahun I B.1.2 Kegiatan D
Belanja umum dan analisis lab
Tuliskan Indikator Kinerja Riset/Luaran yang akandihasilkan dari aktivitas tersebut
1 Belanja bahan dan alat tulis ( alat tulis, label, kantong sampel)
Riset berjalan lancar
1 unit 1 kali 1.000.000
1 buah1.000.000 1.000.000 0 2 Analisis kimia tanah lengkap (NPK, C,
pH, KTK, Ca, Mg, Na)
Sifat tanah riset teridentifikasi
1 unit 1 kali 800.000
1 buah800.000 800.000 0 3 Persiapan lahan sampai tanam (olah
lahan 100 HOK = 10 jt, pengguludan = 50 HOK = 5 jt, bibit 1000 kg = 30 jt, POH 20 ton = 20 jt, pupuk kimia = 5 jt, tanam 50 HOK = 5 jt)
Lahan 1 ha ditanamai
1 ha 1 kali 75.000.000 1 ha 75.000.000 35.000.000
40.000.0004 Pemeliharaan kentang sampai panen (pemupukan, ajir, penyiangan, panen umur 90 hari, sampel tanaman 10%) 100 HOK = 10 jt
Lahan 1 ha terawat sampai panen
1 ha 1 kali 10.000.000 1 ha 10.000.000 0
10.000.000Sub Total B.1.4 86.800.000 36.800.000
50.000.000B.2 Perjalanan/Pelaporan No
Komponen Biaya Riset/ Aktivitas Riset/
Justifikasi Kebutuhan
Indikator Kinerja Riset/
LUARAN Vol. Frek. Harga
Satuan (Rp) Satuan Jumlah
Proporsi Pendanaan Diktiristek Mitra
Tahun I Tahun I B.2.1 Kegiatan A
Transport dan pelaporan kegiatan
Tuliskan Indikator KinerjaRiset/Luaran yang akan dihasilkan dari aktivitas
tersebut
1 Transport Purwokerto-Dieng tim riset 5 kali (sewa mobil dan konsumsi)
Riset berjalan lancar
1 lokasi 5 kali 2.000.000 5 kali 10.000.000 10.000.000 0
2 Pengolahan data riset (ANOVA, ANOM, regresi, analisis usaha tani)
Data pelaporan terolah baik
1 lokasi 2 kali 500.000 2 unit 1.000.000 1.000.000 0 3 Pelaporan (kemajuan dan akhir) Riset terlaporkan 1 sesi 2 kali 1.000.000 2 set 2.000.000 2.000.000 0
Sub Total B.2.1 13.000.000 13.000.000 0
16
No
Komponen Biaya Riset/ Aktivitas Riset/
Justifikasi Kebutuhan
Indikator Kinerja Riset/
LUARAN Vol. Frek. Harga
Satuan (Rp) Satuan Jumlah
Proporsi Pendanaan Diktirsitek Mitra
Tahun I Tahun I B.2.2 Kegiatan B
Publikasi dan Diseminasi
Tuliskan Indikator KinerjaRiset/Luaran yang akan dihasilkan dari aktivitas
tersebut
1 Publikasi Jurnal Internasional (proof reading dan submit)
Submitted 1 ppr 1 kali 3.000.000 1ppr 3.000.000 3.000.000 0
2 HaKI Paten Terdaftar 1 jdl 1 kali 1.000.000 1 buah 1.000.000 1.000.000 0
3 Buku TTG (editor isi dan bahasa) Draft buku TTG 1 jdl 1 kali 2.000.000 1 buku 2.000.000 2.000.000 0 4 Seminar Nasional/Internasional Hasil riet
diseminarkan
1 kali 1 kali 1.000.000 1 keg 1.000.000 1.000.000 0
Sub Total B.2.2. 7.000.000 7.000.000 0
B.2.3 Kegiatan C
Pajak dan Fee Institusi
Tuliskan Indikator Kinerja Riset/Luaran yang akandihasilkan dari aktivitas tersebut
1 Pajak dan Fee Institusi Riset Terinstitusi 1unit 1 kali 10.000.000 1unit 10.000.000 10.000.000 0
Sub Total B.2.3. 10.000.000 10.000.000 0
TOTAL I (BIAYA LANGSUNG) - Minimum 95% dari Total Biaya
145 juta 95 juta 50 Juta
II. BIAYA TIDAK LANGSUNG - Maksimum 5% dari Total Biaya No
Komponen Biaya Riset/ Aktivitas Riset/
Justifikasi Kebutuhan
Indikator Kinerja Riset/
LUARAN Vol. Frek. Harga
Satuan (Rp) Satuan Jumlah
Proporsi Pendanaan Diktiristek Mitra
Tahun I Tahun I A Kegiatan A
Operasional Institusi
Tuliskan Indikator KinerjaRiset/Luaran yang akan dihasilkan dari aktivitas
tersebut
1 Administrasi, monev intenal dan
pengembangan institusi Riset Terinstitusi 1unit 1 kali 5.000.000 1unit 5.000.000 5.000.000 0
Sub Total II.A. 5.000.000 5.000.000 0
TOTAL II (BIAYA TIDAK LANGSUNG) - Maksimum 5 % dari Total Biaya
5.000.000 5.000.000 0
TOTAL BIAYA (I + II)