SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL
HORMON IAA
(Indole Acetic Acid)
DAN UJI POTENSINYA
TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN
KEDELAI (
Glycine max
L
.
)
SKRIPSI
RATNA SARI TARIGAN
080805028
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL HORMON IAA (Indole Acetic Acid) DAN UJI POTENSINYA TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
RATNA SARI TARIGAN 080805028
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN
DAN PENGHASIL HORMON IAA (Indole Acetic Acid) DAN UJI POTENSINYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.)
Kategori : SKRIPSI
Nama : RATNA SARI TARIGAN
Nomor Induk Mahasiswa : 080805028
Program Studi : SARJANA (S-1) BIOLOGI Departemen : BIOLOGI
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
NIP. 19650524 199103 2 001 NIP. 19631012 199103 2 003
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Biologi FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL HORMON IAA (Indole Acetic Acid) DAN UJI POTENSINYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN
PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Februari 2013
080805028
36
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Seleksi Bakteri Penambat Nitrogen dan Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) dan Uji Potensinya Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Kedelai (Glycine max L.)” sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains (S.Si) pada Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kedapa Ibu Dr. It. Jamilah, M.Sc selaku dosen Pembimbing I dan Ibu Dra. Elimasni. M.Si selaku dosen Pembimbing II atas bimbingan, arahan, dan dukungannya dalam pembuatan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc dan Bapak Drs. M. Zaidun Sofyan, M.Si selaku dosen Penguji yang telah memberi banyak saran dan kritik membangun dalam penyempurnaan skripsi ini.
Pada kesempatan ini ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada ayahanda tercinta Alm. Warimalem Tarigan dan ibunda tercinta Setianna br Sinulingga karena selalu memberikan doa, dukungan, dan kasih sayang yang tak ternilai harganya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada pendamping ibu dan ayah penulis, Bapak Firman Pinem dan Ibu Kristina Tarigan yang telah bersedia memberikan perhatian kepada penulis. Ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada keluarga besar yang telah memberikan doa dan semangat kepada penulis.
Jika ada saran dan kritik yang membangun, penulis akan menerima dengan hati terbuka, karena penulis menyadari sebagai manusia tidaklah sempurna. Akhir kata penulis mengharapkan semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Februari 2013
38
SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL HORMON IAA (Indole Acetic Acid) DAN UJI POTENSINYA TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.)
ABSTRAK
Bakteri rizosfer yang menambat nitrogen dan menghasilkan IAA (Indol Acetic Acid) dapat dimanfaatkan sebagai salah satu upaya peningkatan pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai. Penelitian ini telah dilakukan di laboratorium Mikrobiologi dan pengujian secara in-vivo di rumah kasa, Departemen Biologi, FMIPA, Universitas Sumatera Utara dari bulan Februari hingga September tahun 2012. Penelitian ini bertujuan untuk menyeleksi bakteri penambat nitrogen dan penghasil IAA paling potensial dan melihat pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai yang ditanam di tanah kuning yang diduga mengandung sedikit unsur hara. Penambahan bakteri dilakukan pada tanah penanaman kedelai yang berumur 1 minggu dengan cara menyiramkannya pada daerah rizosfer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi IAA tertinggi dihasilkan oleh isolat I3 sebanyak 33.3 ppm,
sedangkan konsentrasi nitrogen yang tertinggi dihasilkan oleh N3 dengan konsentrasi
29.93 ppm. Perlakuan penambahan gabungan isolat N3 dan I3 (N3I3) menunjukkan
pengaruh terbaik terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, seperti berat buah, volume akar, tinggi tanaman, jumlah buah, berat basah dan berat kering tanaman kedelai. Pemakaian bakteri penambat nitrogen dan penghasil IAA secara bersamaan dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman dan produksi kedelai secara signifikan (P < 0.05).
SELECTION OF NITROGEN FIXING AND IAA (Indol Acetic Acid) PRODUCING BACTERIA AND ITS POTANTIAL IN INFLUENCE GROWTH
AND PRODUCTION OF SOYBEAN (Glycine max L.)
ABSTRACT
Rizosphere bacteria which is fix nitrogen and produce IAA (Indol Acetic Acid) is used as an effort to increase both growth and production of soybean plants. The research had been done in the Microbiology laboratory and in the home screen, Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of North Sumatera from February until September 2012. The aim of this study is to select the most potential nitrogen fixing and IAA producing bacteria then examine their effect on growth of soybean plants which had been grown in soil containing less nutrients. The in vivo test has been done on seven days old of soybean plants. Bacteria were introduced by pouring them on the rhizosphere of plants. The results showed that the highest IAA concentration was produced by I3 isolate which was 33.3 ppm and the
highest concentration of nitrogen was produced by N3 isolate which was 29.93 ppm.
Combination between N3 and I3 isolates (N3I3) showed the best results in affecting the
growth and production of plants, among which the weight of fruit, root volume, plant height, number of fruits, fresh and dry weights of soybean plants. The use of nitrogen fixing and producing IAA bacteria simultaneously can significantly increase the growth of soybean plants (P < 0.05).
40
1.5Manfaat Penelitian 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1Kedelai 4
2.2Mikroorganisme pada Tanah 5
2.3Mikroorganisme Penambat Nitrogen 6
2.4 Peran Nitrogen bagi Tanaman 7
2.5Mekanisme Penambat Nitrogen 7
2.6Mikroorganisme Penghasil IAA 8
2.7Peran IAA bagi Tanaman 9
BAB 3 BAHAN DAN METODE
3.1Waktu dan Tempat 10
3.2Alat dan Bahan 10
3.3Metode Penelitian 11
3.3.1 Pengambilan Sampel 11
3.3.2 Isolasi dan Pemurnian Bakteri Penambat Nitrogen 11 3.3.3 Uji Kemampuan Bakteri dalam Menambat Nitrogen 12
3.3.4 Penentuan Kurva Standar IAA 13 3.3.5 Isolasi dan Pemurnian Bakteri Penghasil IAA 13
3.3.6 Uji Kemampuan Bakteri dalam Menghasilkan IAA
Selama Masa Pertumbuhan secara In-vitro 13
3.3.7 Uji Sinergisme 14
3.3.8 Uji Pengaruh Bakteri IAA dan Penambat Nitrogen
Terhadap Pertumbuhan Kedelai 15
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Kemampuan Bakteri dalam Menghasilkan IAA Selama Masa
Pertumbuhan Secara In-vitro 17 4.3 Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Penambat Nitrogen 20 4.4 Uji Kemampuan Bakteri dalam Menambat Nitrogen 22 4.5 Uji Sinergis Bakteri IAA dengan Bakteri Penambat Nitrogen 24 4.6 Pengaruh Bakteri IAA dan Penambat Nitrogen dalam Mendukung
Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Kedelai (Glyzine max L.) 25
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 30
5.2 Saran 30
DAFTAR PUSTAKA 31
42
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1 Pembuatan Media Selektif dan Reagen Salkowski 34 Lampiran 2 Penentuan Kurva Standart IAA (Indole Acetic Acid) 35 Lampiran 3 Data Pengamatan Nilai Absorban Setiap Isolat 37 Lampiran 4 Data Pengamatan Terhadap Pertumbuhan Tanaman Kedelai
(Glycine max L.)
38 Lampiran 5 Data Uji Statistik Rancangan Acak Lengkap Terhadap
Parameter Pertumbuhan Tanaman Kedelai (Glyzine max L.)
41
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1 Karakterisasi Morfologi Bakteri Penghasil IAA 16
Tabel 2 Uji Biokimia Bakteri Penghasil IAA 17
Tabel 3 Pertumbuhan Jumlah Koloni Bakteri Penghasil IAA 19 Tabel 4 Karakterisasi Morfologi Bakteri Penambat Nitrogen 20 Tabel 5 Karakterisasi Biokimia Bakteri Penambat Nitrogen 21 Tabel 6 Pelikel yang Terbentuk oleh Bakteri Penambat Nitrogen 23 Tabel 7 Rata-rata Pengukuran Pertumbuhan dan Produksi Tanaman
Kedelai
25
Tabel 8 Nilai Persamaan Garis Regresi Kurva Standart IAA 35 Tabel 9 Nilai Rata-rata Konsentrasi IAA secara In-vitro 36 Tabel 10 Pengukuran Nilai Absorban Setiap Isolat 37 Tabel 11 Hasil Pengukuran Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun 38 Tabel 12 Hasil Perhitungan Jumlah Bunga Dan Buah Tanaman Kedelai
(Glycine max L.) 39
Tabel 13 Hasil Perhitungan Berat Basah, Berat kering Tanaman,
44
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1 Konsentrasi IAA yang Dihasilkan oleh Beberapa Bakteri 18 Gambar 2 Pembentukan Pelikel Bakteri Penambat Nitrogen pada
Media JNFB Semisolid Setelah Diinkubasi Selama 10
Hari pada Suhu 36 oC 22
Gambar 3 Uji Asai Reduksi Asetilen Bakteri dalam Menambat
Nitrogen 23
Gambar 4 Uji Sinergisme Isolat N3 dan
I3 yang Diinkubasi Selama 24 jam 24
Gambar 5 (a) Morfologi Tanaman Kedelai, (b) Perlakuan N3I3,
Perlakuan I3, (c) Perlakuan N3 26
Gambar 6 Parameter Pertumbuhan Tanaman yang Memberikan Efek Berbeda Nyata Dengan Parameter (a) Tinggi Tanaman, (b) Berat Kering, (c) Berat Basah, (d) Volume Akar, (e)
Jumlah Buah, dan (f) Berat Buah 27
Gambar 7 Nilai Persamaan Garis Kurva Standard IAA 35 Gambar 8 (a) Biakan Murni I3 pada Media LB + L-Triptofan, (b)
Biakan Murni N3 pada Media JNFB 43
Gambar 9 (a) Isolat Awal Bakteri Rizosfer dari Perkebunan Tanjung Selamat,
(b) Uji Sinergisme Bakteri IAA dan Bakteri Penambat Nitrogen
43
Gambar 10 (a) Uji Standart Plate Count Bakteri IAA pada Media PCA 43 Gambar 11 (a) IAA Murni, (b) Supernatan Bakteri IAA yang Diberi
Reagen Salkowsky, Terlihat Isolat I3 Memiliki Warna yang
Lebih Pekat 44
Gambar 12 (a) Uji Biokimia TSIA, Perubahan Warna pada Slant dan
Butt Menunjukkan Kemampuan Bakteri
Memfermentasikan Gula (b) Uji SSA, Perubahan Warna Media dari Hijau ke Biru Menunjukkan Bakteri Mampu
Menggunakan Na-Sitrat dan NH4 44
Gambar 13 (a) Uji Biokimia Katalase, (b) Pembentukan Pelikel pada Medium JNFB Semipadat oleh Bakteri Penambat Nitrogen
