KOMBINASI ANTARA PUPUK HAYATI DAN SUMBER NUTRISI
DALAM MEMACU SERAPAN HARA, PERTUMBUHAN, SERTA
PRODUKTIVITAS JAGUNG (Zea mays L.) DAN PADI (Oryza sativa L.)
IQBAL TAQDIR EL AINY
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Kombinasi antara Pupuk Hayati dan Sumber Nutrisi dalam Memacu Serapan Hara, Pertumbuhan, serta Produktivitas Jagung (Zea mays L.) dan Padi (Oryza sativa L.) adalah karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Februari 2008
Iqbal Taqdir EL Ainy G351060291
ABSTRACT
IQBAL TAQDIR EL AINY. The Combination of Biofertilizer and Nutrient Sources to Improve Nutritient Uptake, Growth and Productivity of Maize (Zea mays L.) and Rice (Oryza sativa L.). Guided by HAMIM, ARIS TJAHJOLEKSONO, and IDA HANARIDA SOMANTRI.
The continues utilization of anorganik fertilizer might result in depletion of soil fertility. The objective of this research was to evaluate the effect of biofertilizer and nutrient sources in improving nutrient uptake, growth and productivity of maize and rice. The experiment was conducted in the plastic house Cikabayan IPB Farm for maize, while for rice it was held in a green house of Balai Besar Biogen Cimanggu, Bogor, West Java.
Randomized Block Design was used for experimental design using 2 X 4 factors with 5 replications. The first factor is biofertilizer treatment which consist of application of biofertilizer (H1) and without biofertilizer as control (H0). The second one is the type of nutrient sources that comprise of 4 levels: Soil (N0), Soil + 100 % dosage of anorganik fertilizer (N1), Soil + 100 % dosage of compost (N2), Soil + 50 % dosage of compost + 50 % dosage of anorganic fertilizer (N3). The biofertilizer consist of Azospirillum sp., Pseudomonas sp., and Bacillus sp. selected by the Laboratory of Mikrobiologi, Bogor Agricultural University, Darmaga, Bogor, West Java. Each isolate was enriched in broth medium with the population of 108 cell/ml. The dosage of biofertilizer was 15 ml per pot. The dosage of anorganic fertilizer was 250 kg/ha Urea; 200 kg/ha SP-36, and 200 kg/ha KCl, whereas the compost dosage was 10 ton/ha.
The result showed that application of biofertilizer significantly improved nutrient uptake, growth and productivity of rice and maize. For maize, the application of biofertilizer increased macronutrient uptake by 50-97 %, micronutrient uptake by 58,9-63,2 %, dry weight of plant up to 53,7 %, and dry weight of seed up to 36,6 %. For rice, application of biofertilizer resulted in an increase of macronutrient uptake by 10,9-22,5 %, plant dry weight 11,6 %, and total weight of rice seed 7,2 %.
The result also showed that the nutrient sources significantly affect the nutrient uptake, growth and productivity of maize and rice. In maize, the highest macronutrient and micronutrien uptake (4,5 g/pot and 10,4 mg/pot respectively) and dry weighy of seed (36,6 g/pot) resulted from the treatment of N2, while the highest dry weight of plant resulted from N3 (6,9 g/pot). For rice, N2 treatment had the maximum macronutrient uptake (2,7 g/pot). The highest micronutrient uptake (5,9 mg/pot), dry weight of plant (41,4 g/pot), and total weight of rice seed (32,8 g/pot) resulted from the treatment of N3.
In maize, the N2 treatment in combination with biofertilizer resulted in the highest seed dry weight (41,6 g/pot) and increased productivity by 97-137 % as compared to the treatment of N1 and N3. In rice, the combination treatment of N3 and biofertilizer resulted in the highest weight of rice seed (33,4 g/pot) as compared to the others.
RINGKASAN
IQBAL TAQDIR EL AINY. Kombinasi antara Pupuk Hayati dan Sumber Nutrisi dalam Memacu Serapan Hara, Pertumbuhan, serta Produktivitas Jagung (Zea
mays L.) dan Padi (Oryza sativa L.). Dibimbing oleh HAMIM, ARIS
TJAHJOLEKSONO, dan IDA HANARIDA SOMANTRI.
Penggunaan pupuk kimia secara terus-menerus dapat mengakibatkan semakin menurunnya kesuburan tanah. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh pupuk hayati dan sumber nutrisi terhadap serapan hara, pertumbuhan serta produktivitas jagung dan padi. Penelitian ini dilakukan di rumah plastik Kebun Percobaan IPB Cikabayan, Bogor untuk tanaman jagung. Sedangkan untuk tanaman padi dilakukan di rumah kaca Balai Besar Biogen Cimanggu, Bogor, Jawa Barat.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok, pola faktorial 2 x 4 dengan 5 ulangan. Faktor pertama adalah perlakuan aplikasi pupuk hayati yang terdiri atas 2 taraf, yaitu: (1) Tanpa pupuk hayati (H0), (2) Menggunakan pupuk hayati (H1). Faktor kedua adalah perlakuan sumber nutrisi yang terdiri atas 4 taraf , yaitu: (1) Tanah saja (N0), (2) Tanah + 100 % dosis pupuk anorganik (N1), (3) Tanah + 100 % dosis kompos (N2), dan (4) Tanah + 50 % dosis kompos + 50 % dosis pupuk anorganik (N3). Pupuk hayati yang digunakan terdiri dari isolat bakteri Azospirillum sp., Pseudomonas sp., dan
Bacillus sp. Masing-masing isolat bakteri tersebut dibiakkan dalam medium cair
dengan kepadatan populasi sebesar 108 sel/ml. Dosis pupuk hayati yang diberikan sebesar 15 ml pot-1. Pupuk anorganik yang diberikan terdiri dari urea dengan dosis pada tanaman jagung dan padi berturut-turut sebesar 1,5 dan 1 g pot-1, SP-36 dan KCl dengan dosis pada tanaman jagung dan padi secara beruratan sebesar 1,2 dan 0,8 g pot-1. Kompos diberikan dengan dosis 100 g pot-1.
Pupuk hayati mampu meningkatkan secara nyata serapan hara, pertumbuhan serta produktivitas tanaman jagung dan padi. Pada tanaman jagung, pupuk hayati mampu meningkatkan rata-rata serapan hara makro sebesar 50-97 %, unsur hara mikro sebesar 58,9-63,2 %, bobot kering tanaman sebesar 53,7 %,
bobot kering jagung pipilan sebesar 36,6 %. Pada tanaman padi, pupuk hayati mampu meningkatkan rata-rata serapan hara makro sebesar 10,9-22,5 %, bobot kering tanaman sebesar 11,6 %, bobot total gabah isi per pot sebesar 7,2 %.
Sumber nutrisi juga berpengaruh nyata terhadap serapan hara, pertumbuhan serta produktivitas tanaman jagung dan padi. Tanaman jagung dengan sumber nutrisi 100 % dosis kompos (N2) mampu menghasilkan tingkat serapan hara makro (4,5 g/pot), hara mikro (10,4 g/pot) dan bobot kering jagung pipilan (36,6 g/pot) tertinggi. Bobot kering tanaman tertinggi dihasilkan oleh tanaman dengan sumber nutrisi 50 % dosis kompos + 50 % dosis pupuk anorganik (N3), yaitu sebesar 6,9 g/pot, walaupun tidak berbeda nyata dengan perlakuan N2. Pada tanaman padi, serapan tertinggi hara makro dihasilkan oleh perlakuan N2 (2,7 g/pot), sedangkan hara mikro dihasikan oleh perlakuan N3 (5,9 g/pot). Bobot kering tanaman dan produksi (bobot total gabah isi) tertinggi dihasilkan oleh perlakuan N3, berturut-turut sebesar 41,4 g/pot, dan 32,8 g/pot. Walaupun demikian, bobot kering tanaman pada perlakuan N3 tidak berbeda nyata bila dibandingkan dengan perlakuan N1 (100% dosis pupuk anorganik).
Pada tanaman jagung, penggunaan sumber nutrisi 100 % dosis kompos (N2) yang dikombinasikan dengan pupuk hayati ternyata menghasilkan bobot kering jagung pipilan tertinggi (41,6 g/pot) dan mampu meningkatkan produksi sebesar 94-137 % bila dibandingkan dengan menggunakan 100 % dosis pupuk anorganik (N1) dan 50 % dosis pupuk anorganik + 50 % dosis kompos (N3). Pada tanaman padi, penggunaan sumber nutrisi N3 yang dikombinasikan dengan pupuk hayati menghasilkan bobot total gabah isi tertinggi (33,4 g/pot) serta mampu meningkatkan produksi sebesar 18,8-25,4 % bila dibandingkan dengan tanaman yang menggunakan sumber nutrisi N1 dan N2.
Kata Kunci: Pupuk hayati, sumber nutrisi, serapan hara, pertumbuhan, dan produktivitas
© Hak cipta milik IPB, tahun 2008 Hak cipta dilindungi undang-undang
1) Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantum-kan atau menyebutmencantum-kan sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah
b. Pengutipan tidak merugikan yang wajar IPB
2) Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa ijin IPB
KOMBINASI ANTARA PUPUK HAYATI DAN SUMBER NUTRISI
DALAM MEMACU SERAPAN HARA, PERTUMBUHAN, SERTA
PRODUKTIVITAS JAGUNG (Zea mays L.) DAN PADI (Oryza sativa L.)
IQBAL TAQDIR EL AINY
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Departemen Biologi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Tesis : Kombinasi antara Pupuk Hayati dan Sumber Nutrisi dalam Memacu Serapan Hara, Pertumbuhan, serta Produktivitas Jagung (Zea mays L.) dan Padi (Oryza sativa L.)
Nama : Iqbal Taqdir EL Ainy NIM : G351060291
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Hamim, M.Si. Ketua
Dr. Ir. Aris Tjahjoleksono, DEA. Dr. Ida Hanarida Somantri, M.Si. Angggota Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Biologi Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Dr. Dedy Duryadi Solihin, DEA. Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS.
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala karunian-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2007 ini ialah pengaruh pupuk hayati dan sumber nutrisi, dengan judul Kombinasi antara Pupuk Hayati dan Sumber Nutrisi dalam Memacu Serapan Hara, Pertumbuhan, serta Produktivitas Jagung (Zea mays L.) dan Padi (Oryza sativa L.).
Penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada Dr. Ir. Hamim, M.Si, Dr. Ir. Aris Tjahjoleksono, DEA dan Dr. Ida Hanarida Somantri, M.Si selaku komisi pembimbing yang telah banyak memberi masukan dan saran hingga selesainya penulisan karya ilmiah ini, serta bapak Iman selaku staf BB-Biogen Cimanggu Bogor yang telah membantu selama pengumpulan data penelitian. Tak lupa pula penulis sampaikan banyak terima kasih kepada Badan Litbang Departemen Pertanian RI dan LPPM IPB yang telah bekerjasama untuk mendanai penelitian ini melalui sebuah proyek.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Amien Ya Rabbal Alamien.
Bogor, Februari 2008
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 09 September 1976, di Prenduan, Sumenep, Madura, Jawa Timur. Sebagai putra kedua dari empat bersaudara dari Bapak Drs. Ainul Hayat EL-Ghazy (almarhum) dan Ibu Enny Wahyuningsih.
Tahun 2000 penulis lulus dari Sarjana Pendidikan Biologi FMIPA Universitas Negeri Malang. Pada waktu kuliah aktif di HMJ (Himpunan Mahasiswa Jurusan) sebagai ketua Bidang Penelitian dan di SEMA (Senat Mahasiswa) sebagai Ketua Bidang Penelitian dan Pengembangan. Pada tahun 2006, penulis mendapat kesempatan tugas belajar dari DEPAG RI untuk melanjutkan studi pada Program Pasca Sarjana Biologi di IPB (Institut Pertanian Bogor).
Aktifitas setelah lulus adalah mengajar di Madrasah Aliyah AL-Amien I Pragaan, Sumenep, Madura, mulai tahun 2000 sampai sekarang, sebagai guru biologi.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR... xiii
DAFTAR LAMPIRAN………... xiv
PENDAHULUAN ……….. 1
TINJAUAN PUSTAKA Hara Mineral Tumbuhan ……… 3
Hara Mineral dalam Menunjang Pertumbuhan & Produksi ………...… 4
Pupuk Anorganik dan Pupuk Organik ……...…...… 6
Pupuk Hayati ………. 7
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Hayati ………... 10
BAHAN DAN METODE Bahan Tanaman dan Pupuk Hayati ……… 12
Tanah Percobaan dan Kompos ... 12
Waktu dan Tempat Percobaan ... 12
Rancangan Percobaan ... 12
Prosedur Kerja ... 13
Analisis Data ... 15
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Analisis Tanah ... 16
Hasil Analisis Kompos ... 16
Karakteristik Bakteri yang Digunakan sebagai Pupuk Hayati ... 17
Aplikasi Pupuk Hayati Meningkatkan Serapan Hara Tanaman ... 18
Sumber Nutrisi membantu Meningkatkan Serapan Hara Tanaman ... 23
Pupuk Hayati dan Sumber Nutrisi membantu Meningkatkan Pertumbuhan Vegetatif Tanaman ... 27
Pupuk Hayati dan Sumber Nutrisi dalam Peningkatan Produksi Tanaman ... 32
SIMPULAN DAN SARAN ... 38
DAFTAR PUSTAKA ... 39
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Rata-rata tingkat serapan hara tanaman jagung
dan padi pada tiap sumber nutrisi ... 22 2 Efektivitas Agronomi Relatif tanaman pada berbagai perlakuan …………... 37
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Pertukaran kation dalam tanah ... 4
2 Hubungan antara pertumbuhan atau hasil dengan kandungan hara dalam jaringan tumbuhan ... 5
3 Proses fiksasi nitrogen pada bakteri ... 9
4 Rata-rata serapan hara tanaman jagung pada perlakuan pupuk hayati ... 18
5 Rata-rata serapan hara tanaman padi pada perlakuan pupuk hayati ... 19
6 Rata-rata bobot kering akar tanaman jagung dan padi pada perlakuan pupuk hayati ... 21
7 Rata-rata serapan hara tanaman jagung pada tiap sumber nutrisi ... 24
8 Rata-rata serapan hara tanaman padi pada tiap sumber nutrisi ... 25
9 Rata-rata jumlah bakteri di tanah pada akhir percobaan ... 27
10 Respon pertumbuhan tanaman jagung pada perlakuan pupuk hayati ... 27
11 Respon pertumbuhan tanaman padi pada perlakuan pupuk hayati ... 28
12 Respon pertumbuhan tanaman jagung pada tiap sumber nutrisi ... 29
13 Respon pertumbuhan tanaman padi pada tiap sumber nutrisi ... 29
14 Respon pertumbuhan tanaman jagung pada perlakuan kombinasi ... 30
15 Respon pertumbuhan tanaman padi pada perlakuan kombinasi ... 31
16 Hubungan antara serapan hara dengan bobot kering tanaman ... 31
17 Rata-rata bobot kering jagung pipilan pada berbagai perlakuan ... 33
18 Rata-rata bobot total gabah isi per pot pada berbagai perlakuan ... ... 33
19 Hubungan antara serapan hara dengan produksi tanaman ... 34
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Bentuk unsur hara yang diserap oleh tanaman ... 45
2 Klasifikasi hara mineral pada tumbuhan berdasarkan fungsi biokimianya ... 46
3 Berbagai kelompok mikroorganisme yang berperan sebagai pupuk hayati ... 47
4 Pupuk hayati komersial di Indonesia dan kandungan mikroorganismenya ... 48
5 Sifat kimia dan fisik tanah percobaan ... 49
6 Kriteria penilaian sifat kimia tanah ... 50
7 Sifat kimia kompos yang digunakan dalam percobaan ... 51
8 Standar kualitas kompos berdasarkan SNI 19-7030-2004 ... 52
9 Hasil analisis data serapan hara tanaman jagung ... 53
10 Hasil analisis data serapan hara tanaman padi ... 56
11 Hasil analisis data pertumbuhan tanaman jagung ... 59
11 Hasil analisis data pertumbuhan tanaman padi ... 61
13 Hasil analisis data produktivitas tanaman jagung ... 63
14 Hasil analisis data produktivitas tanaman padi ... 64
15 Morfologi jagung dengan tongkol pada tiap perlakuan ... 66
