APLIKASI Methylobacterium spp. UNTUK MENINGKATKAN
VIABILITAS BENIH DAN PERTUMBUHAN
BIBIT PADI (Oryza sativa L.)
ERA KURNIATI
A24050540
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
RINGKASAN
ERA KURNIATI. Aplikasi Methylobacterium spp. untuk Meningkatkan Viabilitas Benih dan Pertumbuhan Bibit Padi (Oryza sativa L.). Dibimbing oleh ENY WIDAJATI dan SELLY SALMA.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh Methylobacterium spp. terhadap peningkatan viabilitas benih dan pertumbuhan bibit padi serta aplikasinya di persemaian. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi, Rumah Kaca Balai Besar Pengembangan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen), Cimanggu dan Bagian Ilmu dan Teknologi Benih, Institut Pertanian Bogor (IPB) pada bulan Maret sampai Juni 2009.
Benih padi yang digunakan adalah varietas Ciherang dengan dua daya berkecambah awal 88% dan 72%. Isolat Methylobacterium spp. yang digunakan adalah TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 koleksi dari Laboratorium Mikrobiologi, BB-Biogen, Cimanggu.
Untuk mengetahui pengaruh aplikasi isolat Methylobacterium spp. Terhadap peningkatan viabilitas benih pada benih viabilitas tinggi dengan daya berkecambah awal 88%, percobaan dilakukan secara Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktor tunggal. Aplikasi isolat Methylobacterium sebagai faktor tunggal yang terdiri dari empat taraf, yaitu: isolat
Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3, TD-G3 dan tanpa perlakuan sebagai kontrol
dengan lama perendamannya masing-masing adalah 24 jam. Untuk mengetahui pengaruh aplikasi isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap peningkatan viabilitas benih pada benih viabilitas sedang dengan daya berkecambah awal 72%, percobaan dilakukan secara Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktor tunggal yang terdiri dari empat taraf, yaitu: isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3, TD-G3 dan tanpa perlakuan sebagai kontrol dengan lama perendamannya masing-masing adalah 24 jam.
Pengaruh teknik aplikasi dari masing-masing isolat Methylobacterium spp. di persemaian pada benih viabilitas tinggi dan sedang dilakukan secara Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktor tunggal. Cara aplikasi isolat Methylobacterium spp. sebagai faktor tunggal yang terdiri dari empat taraf yaitu: 1) tanpa
ii perendaman benih dan tanpa penyemprotan isolat TD-L2/TD-PB3/TD-G3 di persemaian (kontrol)/A1; 2) tanpa perendaman benih tetapi dilanjutkan dengan penyemprotan isolat Methylobacterium spp. di persemaian (A2); 3) perendaman benih dengan isolat Methylobacterium spp. tanpa penyemprotan dengan isolat
Methylobacterium spp. di persemaian (A3); 4) perendaman benih dan
penyemprotan dengan isolat Methylobacterium spp. di persemaian (A4).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Methylobacterium isolat TD-L2, dan TD-G3 dapat meningkatkan daya berkecambah benih dari 96% menjadi 100% dan KCT dari 16.21%KN/etmal menjadi 23.95%KN/etmal pada benih viabilitas tinggi. Isolat TD-L2 memberikan respon yang baik dalam meningkatkan tolok ukur IV dari 89.33% menjadi 100% pada benih viabilitas tinggi. Isolat TD-TPB3 dapat meningkatkan BKK pada benih viabilitas tinggi dengan delta sebesar 0.0624 g. Aplikasi dengan isolat TD-TPB3 memberikan pengaruh yang baik pada viabilitas potensial benih viabilitas sedang berdasarkan tolok ukur DB dari 78.67% menjadi 82.67% dan BKK dengan delta sebesar 0.02746 g serta dapat meningkatkan vigor benih pada tolok ukur KCT dari 13.55 % KN/etmal menjadi 18.66 % KN/etmal dan IV dari 22.67% menjadi 70.67%.
Aplikasi perendaman benih viabilitas sedang dengan isolat
Methylobacterium TD-L2 dan TD-TPB3 sangat nyata meningkatkan
keserempakan tumbuh sebesar 65.83% dan 58.84%. Aplikasi perendaman benih dengan isolat TD-G3 nyata meningkatkan keserempakan tumbuh bibit sebesar 50.50% pada pengujian benih viabilitas sedang. Aplikasi perendaman benih dengan isolat Methylobacterium TD-TPB3 yang dilanjutkan dengan penyemprotan di persemaian sangat nyata meningkatkan daya tumbuh bibit dari 55.33% menjadi 74.33% pada pengujian benih viabilitas sedang. Isolat TD-L2 dan TD-TPB3 memberikan pengaruh yang baik pada tinggi tajuk bibit dan bobot kering tajuk bibit dengan aplikasi perendaman benih viabilitas sedang sebelum semai dan dilanjutkan dengan penyemprotan isolat Methylobacterium TD-L2 dan TD-TPB3 pada saat umur bibit.
APLIKASI Methylobacterium spp. UNTUK MENINGKATKAN
VIABILITAS BENIH DAN PERTUMBUHAN
BIBIT PADI (Oryza sativa L.)
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
ERA KURNIATI
A24050540
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
iv Judul : APLIKASI Methylobacterium spp. UNTUK MENINGKATKAN
VIABILITAS BENIH DAN PERTUMBUHAN BIBIT PADI (Oryza sativa L.)
Nama : ERA KURNIATI NRP : A24050540
Menyetujui, Dosen Pembimbing
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Ir. Eny Widajati, MS. Dra. Selly Salma, M.Si NIP. 19610106 198503 2 002 NIP. 19630714 199003 2 001
Mengetahui,
Plh Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian IPB
Prof. Dr. Ir. Slamet Susanto, M.Sc NIP. 19610202 198601 1 001
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Dumai, Propinsi Riau pada tanggal 06 Mei 1987. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara dari Bapak Jasli dan Ibu Mardianis.
Tahun 1999 penulis lulus dari SD 2 YKPP Dumai, kemudian pada tahun 2002 penulis menyelesaikan studi di SLTP YKPP Dumai. Selanjutnya penulis lulus dari SMAN 1 Dumai pada tahun 2005. Tahun 2005 penulis diterima di IPB melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD) di Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, IPB.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif menjadi pengurus Himpunan Mahasiswa Agronomi (HIMAGRON) periode 2006-2007, pengurus Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM-A) periode 2007-2008 dan penulis juga aktif sebagai salah satu anggota Program Kreativitas Mahasiswa bidang Kewirausahaan (PKMK) yang dibiayai oleh DIKTI periode 2007/2008. Penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Dasar-dasar Ilmu dan Teknologi Benih tahun 2009.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan hidayah dan inayah sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Skripsi ini merupakan hasil penelitian yang dilakukan pada bulan Maret sampai dengan Juni 2009 dengan judul “Aplikasi Methylobacterium spp. untuk Meningkatkan Viabilitas Benih dan Pertumbuhan Bibit Padi (Oryza sativa L.)”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Allah SWT atas segala limpahan karunia dan rahmat-Nya yang telah diberikan kepada hamba sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Eny Widajati, MS dan Dra. Selly Salma, MSi selaku dosen pembimbing untuk semua ilmu, bimbingan, arahan, masukan, dan saran yang sangat berarti sejak penyusunan skripsi hingga selesainya skripsi ini.
3. Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, MS selaku dosen penguji yang telah memberi saran dan masukan yang sangat berarti untuk perbaikan skripsi ini.
4. Papa dan Mama yang tercinta atas do’a, harapan, motivasi, kepercayaan, jerih payah, dukungan moril, materil serta kasih sayang beliau yang tidak pernah hentinya.
5. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan saran dan masukan selama menjalani studi di Departemen Agronomi dan Hortikultura.
6. Ir. Abdul Qadir, MS atas saran dan masukan untuk skripsi ini.
7. Seluruh staf pengajar Departemen Agronomi dan Hortikultura atas ilmu yang telah diberikan.
8. Seluruh staf Laboratorium Mikrobiologi, BB-Biogen dan staf Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, IPB atas kerjasama dan bantuannya.
9. Pemerintahan Kota Dumai, khususnya dinas pendidikan atas bea studi yang diberikan untuk menyelesaikan studi di IPB.
10. Bang Jefri dan Adek Sari yang tiada henti memberikan motivasi dan dukungan kemajuan penulis.
12. Methylo’s gank (Putri Eka Sari, Goni dan Riya), Widya, Eny, Kiki, mb’ Sita (PMTTB 40), K’ Arif (PMTTB 41), mb’ Shinta (PMTTB 41), xenia, reni, mas alam, WH’ers ( asme, epink, ana, tia, murni, wulan, kembar dan syifa ) atas bantuannya.
13. Teman-teman Agronomi dan Hortikultura 42 semoga sukses.
14. Semua pihak yang telah membantu kelancaran dalam menyelesaikan skripsi ini.
Semoga skripsi ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan juga bagi semua pihak yang membutuhkan .
Bogor, September 2009
DAFTAR ISI
Halaman PENDAHULUAN ... 1 Latar Belakang ... 1 Tujuan ... 3 Hipotesis ... 3 TINJAUAN PUSTAKA ... 4Botani dan Morfologi Padi ... 4
Persemaian Padi ... 5
Perlakuan Invigorasi terhadap Viabilitas Benih ... 6
Methylobacterium spp. ... 9
BAHAN DAN METODE ... 12
Tempat dan Waktu ... 12
Bahan dan Alat ... 12
Metode Penelitian ... 12
Pelaksanaan Penelitian ... 16
Pengamatan ... 17
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 20
Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap Peningkatan Viabilitas Benih ... 20
Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah ... 21
Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Kecepatan Tumbuh... 22
Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Indeks Vigor ... 24
Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Kecambah ... 25
Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap Pertumbuhan Bibit Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang .... 27
Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Keserempakan Tumbuh Bibit ... 27
Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Daya Tumbuh Bibit ... 29
Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Tinggi Tajuk Bibit ... 31
Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Tajuk Bibit
... 34
KESIMPULAN DAN SARAN ... 38
Kesimpulan ... 38
Saran ... 39
DAFTAR PUSTAKA ... 40
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
1. Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat
Methyobacterium pada Benih Viabilitas Tinggi terhadap Daya
Berkecambah, Kecepatan Tumbuh, Indeks Vigor, Bobot Kering
Kecambah, dan Potensi Tumbuh Maksimum Benih Padi... 20 2. Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Pengaruh Aplikasi
Isolat Methyobacterium pada Benih Viabilitas Sedang terhadap Daya Berkecambah, Kecepatan Tumbuh, Indeks Vigor, Bobot Kering
Kecambah dan Potensi Tumbuh Maksimum Benih Padi... 21 3. Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat
Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Daya Berkecambah Benih
Padi... . 22 4. Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat
Viabilitas Tinggi dan Sedang Terhadap Kecepatan Tumbuh Benih
Padi... 24 5. Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat
Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Indeks Vigor Benih
Padi... 25 6. Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat
Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Bobot Kering Kecambah
Padi... 26 7. Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat
Methylobacterium spp. pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan
Sedang terhadap Keserempakan Bibit Padi, Daya Tumbuh Bibit,
Tinggi Tajuk Bibit, dan Bobot Kering Bibit... . 27 8. Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 pada
Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur
Keserempakan Tumbuh Bibit... 29 9. Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 pada
Benih Tingkat Viabilitas Tinggi terhadap Daya Tumbuh Bibit... . 30 10. Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 pada
Benih Tingkat Viabilitas Sedang terhadap Daya Tumbuh Bibit... 31 11. Kandungan Hormon pada Methylobacterium spp... 31
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
1. Koloni Methylobacterium spp. pada Stomata
Daun Bunga Matahari... 11 2. Bagan Penelitian... 13 3. Aplikasi isolat TD-L2 pada umur bibit 7 hari….…... ... 29 4. Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3
pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi terhadap Tolok Ukur Tinggi
Tajuk Bibit……….……… 32
5. Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang terhadap Tolok Ukur Tinggi
Tajuk Bibit……….……….... 33
6. Aplikasi isolat TD-L2 pada umur bibit 21 hari………. 34 7. Aplikasi isolat TD-TPB3 pada umur bibit 21 hari...………. 34 8. Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3
pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi terhadap Tolok Ukur Bobot
Kering Tajuk Bibit………..…….………. 35 9. Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3
pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang terhadap Tolok Ukur Bobot
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Halaman 1. Komposisi Media Methanol Ammonium Salts (MeAmS)
untuk pertumbuhan Methylobacterium spp per 1 liter... 46
2. Komposisi Trace Element per 100 ml... 46 3. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah PTM pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi... 46 4. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah DB pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi ... 46 5. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah IV pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi... 47 6. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah KCT pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi... 47 7. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah BKK pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi ... 47 8. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah PTM pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang ... 47 9. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah DB pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang ... 48 10. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah IV pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang ... 48 11. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah KCT pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang ... 48 12. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium
terhadap Peubah BKK pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang ... 48 13. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2 terhadap Peubah
KST Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi ... 49 14 Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2 terhadap Peubah
DTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi ... 49
15. Analisis
Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2 terhadap Peubah
16. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2 terhadap Peubah
BKTB Padi pada Benih Tingkat ViabilitasTinggi... 49
17. Analisis
Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-TPB3 terhadap Peubah
KST Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi... 50
18. Analisis
Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-TPB3 terhadap Peubah
DTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi ... 50 19. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-TPB3 terhadap Peubah
TTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi... 50
20. Analisis
Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-TPB3 terhadap Peubah
BKTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi... 50
21. Analisis
Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-G3 terhadap Peubah
KST Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi ... 51
22. Analisis
Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-G3 terhadap Peubah
DTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi... 51
23. Analisis
Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-G3 terhadap Peubah
TTB Padi pada Benih Tingkat ViabilitasTinggi... 51
24. Analisis
Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-G3 terhadap Peubah
BKTB Padi pada Benih Tingkat ViabilitasTinggi... 51
25. Analisis
Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2 terhadap Peubah
KST Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang ... 52 26. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2 terhadap Peubah
DTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang... 52 27. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2 terhadap Peubah
TTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang... 52 28. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2 terhadap Peubah
BKTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang... 52 29. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-TPB3 terhadap Peubah
KST Padi pada Tingkat Viabilitas Benih Sedang... 53 30. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-TPB3 terhadap Peubah
DTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang... 53 31. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-TPB3 terhadap Peubah
TTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang ... 53
32. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-TPB3 terhadap Peubah BKTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang... 53 33. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-G3 terhadap Peubah
KST Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang ... 54 34. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-G3 terhadap Peubah
DTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang... 54 35. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-G3 terhadap Peubah
TTB Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang... 54 36. Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat TD-G3 terhadap Peubah
PENDAHULUAN
Latar BelakangPadi (Oryza sativa L.) merupakan salah satu sumber karbohidrat yang menempati urutan pertama sebagai bahan pangan penduduk Indonesia. Hampir sebagian besar penduduk Indonesia mengkonsumsi beras yang merupakan produk turunan dari padi. Permintaan terhadap komoditas ini bertambah setiap tahunnya seiring dengan peningkatan jumlah penduduk Indonesia. Total produksi beras nasional pada tahun 2008 mencapai 33 juta ton. Namun, jumlah tersebut belum dapat memenuhi kebutuhan penduduk Indonesia, dengan menghitung rata-rata konsumsi beras 139,15 kg per kapita setiap tahun. Pada tahun 2025 jumlah penduduk Indonesia diperkirakan mencapai 273 juta jiwa dan kebutuhan beras mencapai 38,85 juta ton beras. Dengan kata lain perlu penambahan produksi sebesar lima juta ton atau naik 15% dari total produksi tahun 2008. Peningkatan itu selain untuk memenuhi kebutuhan penduduk juga untuk ketahanan pangan (Suryana, 2008).
Berbagai cara telah dilakukan oleh pemerintah untuk memenuhi permintaan tersebut. Adapun program yang telah dilakukan untuk peningkatan produksi antara lain melalui program ekstensifikasi dan intensifikasi. Pemerintah meningkatkan alokasi subsidi untuk pupuk, pemberian benih gratis, dan perbaikan mutu benih dan bibit yang dapat meningkatkan produksi padi. Perbaikan mutu benih dan bibit dapat dilakukan dengan memanfaatkan potensi mikroorganisme salah satunya adalah bakteri Methylobacterium spp. Menurut Sadjad (1993) kemunduran benih merupakan penurunan viabilitas benih baik secara alami (deteriorasi) maupun secara buatan (devigorasi). Pada saat masak fisiologis bobot kering benih dan vigor benih mencapai maksimum. Sejak itu, benih perlahan-lahan kehilangan vigor dan akhirnya mati.
Bakteri Methylobacterium spp. yang dikenal sebagai Pink Pigmented
Facultative Methylotroph (PPFM) merupakan mikrobiota normal pada filosfer
hampir semua tanaman, lumut, dan paku-pakuan. Menurut Lidstrom dan Chistoserdova (2002) PPFM dapat ditemukan di tanah, permukaan daun, dan bagian tumbuhan lainnya. Methylobacterium spp. dapat menstimulasi
2 perkecambahan benih dan pertumbuhan tanaman dengan cara memproduksi fitohormon hasil penggunaan metanol yang dikeluarkan tanaman melalui stomata (Lidstrom dan Chistoserdova, 2002).
Fitohormon yang diproduksi oleh Methylobacetrium spp. dapat digunakan sebagai substitusi giberelin dan senyawa-senyawa anti jamur maupun anti bakteri pada pelapisan benih (seed coating) untuk meningkatkan mutu benih, seperti yang dilakukan pada benih import. Penggunaan Methylobacetrium spp. secara efektif dapat mematahkan dormansi padi varietas Ciherang. Methylobacterium isolat TD-L2, PPU-K10 dan TD-J7 efektif mematahkan dormansi benih padi varietas Ciherang pada periode after-ripening 5 minggu dan mempersingkat persistensi dormansi (Amin, 2008). Methylobacetrium spp. diduga dapat dilakukan sebagai perlakuan benih dan sebagai pupuk hayati yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman.
Benih yang mengalami kemunduran dapat ditingkatkan performansinya dengan memberi perlakuan invigorasi (Ilyas, 1994). Menurut Taylor et al. (1998)
seed enhancements adalah perlakuan pasca panen untuk memperbaiki
perkecambahan dan materi lain yang diperlukan saat tanam. Berdasarkan hasil penelitian Fitiriarini (2008) menunjukkan bahwa perlakuan invigorasi dengan menggunakan aquades, hormon IAA, sitokinin, GA3, dan isolat
Methylobacterium TD-G3 dapat meningkatkan kecepatan tumbuh benih padi pada
tingkat viabilitas 70%. Pengaruh invigorasi juga dapat meningkatkan kecepatan tumbuh benih padi secara nyata pada tingkat viabilitas 82% yaitu dengan menggunakan hormon sitokinin, GA3, media, dan isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3, TD-J7, TD-J10, TD-G3.
Menurut Widajati et al. (2008) kultur Methylobacterium spp. menghasilkan hormon auksin, giberelin, dan sitokinin. Potensi dari masing-masing isolat Methylobacterium bervariasi dalam menghasilkan hormon, sehingga pengaruhnya diduga akan berbeda-beda dalam meningkatkan vigor benih padi.
Potensi Methylobacterium spp. menjadi perhatian utama dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman. Berdasarkan penelitian Fitriarini (2008) diperoleh informasi bahwa masing-masing isolat Methylobacterium memiliki
potensi dalam meningkatkan vigor benih padi. Sehingga pada penelitian ini perlu diteliti bagaimana cara pengaplikasian isolat Methylobacterium di lapangan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh Methylobacterium spp. terhadap peningkatan viabilitas benih dan pertumbuhan bibit padi serta aplikasinya di persemaian.
Hipotesis Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah:
1. Methylobacterium spp. dapat meningkatkan viabilitas benih di laboratorium. 2. Dampak aplikasi di laboratorium akan terbawa sampai di persemaian.
3. Untuk mendapatkan pertumbuhan bibit yang lebih baik diperlukan penyemprotan Methylobacterium spp. di persemaian.
TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Morfologi PadiPadi termasuk ke dalam tanaman serealia. Menurut Siregar (1981) tanaman padi diklasifikasikan ke dalam ordo Poales, famili Poaceae, genus Oryza dan spesies Oryza sativa.
Tanaman padi termasuk tanaman berakar serabut. Akar primer tumbuh pada saat perkecambahan yang kemudian digantikan dengan akar adventif. Batang tanaman padi tersusun dari beberapa ruas. Setiap ruas batang padi dimulai dan diakhiri dengan buku. Setiap buku pada batang terdapat tunas yang tumbuh silih berganti (Siregar, 1981).
Tanaman padi memiliki daun yang yang berbentuk lanset (sempit memanjang) dengan urat daun sejajar dan memiliki pelepah daun. Pada buku bagian atas ujung dari pelepah daun menunjukkan percabangan dimana cabang yang pendek adalah lidah daun (ligule), dan bagian yang terpanjang dan terbesar adalah kelopak daun (auricle). Kelopak daun yang terpanjang yaitu pelepah daun yang membalut ruas paling atas dari batang umumnya disebut daun bendera (flag
leaf). Tepat pada pelepah daun teratas yang menjadi lidah daun dan daun bendera
merupakan tempat munculnya ruas yang akan menjadi bulir padi (Siregar, 1981) Bunga padi tersusun sebagai bunga majemuk dengan satuan bunga berupa floret. Floret tersusun dalam spikelet, khusus untuk padi satu spikelet hanya memiliki satu floret. bunga padi terdiri dari tangkai bunga, perhiasan bunga, dan daun mahkota. Daun mahkota yang terbesar disebut palea dan daun mahkota yang terkecil disebut lemma. Bagian dalam dari bunga padi terdiri dari bakal buah (kariopsis). Bagian atas kariopsis terdapat dua kepala putik yang dipikul oleh masing-masing tangkainya dan enam benang sari tumbuh dari bagian bawah kariopsis (Siregar, 1981). Menurut Lu dan Luh (1991) pada umumnya benih padi terdiri dari sekam (struktur pembungkus bagian luar), dan kariopsis yang terdiri dari 80% berat padi. Disamping sekam ada tiga lapis yang menyusun lapisan kariopsis yaitu perikarp, tegmen, dan nuselus. Lapisan berikutnya yang menyelimuti endosperm dan embrio adalah aleuron.
Tipe pertumbuhan tanaman padi adalah tegak dan merumpun. Waktu yang dibutuhkan untuk pembentukan malai dan pembungaan adalah 35 hari. Pembentukan bunga hingga panen membutuhkan waktu selama 30 hari. Sebagian varietas tahap reproduktif dan tahap menjadi masak waktunya adalah tetap.
Pembungaan tanaman padi biasanya terjadi pada saat hari cerah antara jam 10-12, dimana suhu kira-kira antara 30-32 0C. Waktu yang dibutuhkan untuk kariopsis menjadi benih dan siap dipanen hasilnya kurang lebih selama 25 hari. (Siregar, 1981).
Menurut Vergara (1995) siklus hidup tanaman padi umumnya 100-210 hari. Pada musim gugur siklus hidup tanaman padi antara 110-150 hari, sedangkan pada iklim sedang waktu yang dibutuhkan sampai panen kira-kira 130-150 hari.
Butir padi terdiri dari sekam dan endosperma. Dimana endosperma sebagian besar terdiri dari pati (80%), zat gula, protein, dan lemak (Vergara, 1995). Butir padi memilik panjang 5-9 mm dan berat 20-30 mg, tergantung pada varietas. Bagian kariopsis padi terdiri dari: perikarp (1-2%), kulit benih dan aleuron (5%), endosperma (89-91%), dan embrio (2-3%) (Juliano dalam Lu dan Luh, 1991).
Persemaian Padi
Persemaian merupakan langkah awal bertanam padi. Pembuatan persemaian harus dipersiapkan sebaik mungkin, karena benih di persemaian akan menentukan pertumbuhan padi di sawah. Untuk itu persemaian harus benar-benar mendapat perhatian, agar didapatkan bibit padi yang sehat dan subur. Penggunaan benih dapat berupa benih unggul dan benih yang besertifikat. Kebutuhan benih padi pada sistem tanam pindah adalah 25 kg/ha. Persiapan lahan yang harus diperhatikan sebelum persemaian antara lain: tanah harus subur, cahaya matahari, pengairan dan pengawasan (Kadir et al., 2008)
Persemaian benih dapat dilakukan secara basah dan kering. Perbedaan persemaian basah dan kering hanya pada keadaan tanahnya. Jika menginginkan persemaian yang basah lahan persemaian digenangi dengan air terlebih dahulu, sedangkan persemaian kering dengan mengolah tanahnya dalam keadaan kering (Siregar, 1981). Umur bibit siap dipindahkan atau ditanam bergantung pada jenis
6 persemaian. Bibit yang sehat berpenampilan kekar, keras, dan pendek (Makarim,
et al., 2000).
Waktu dan cara tanam harus dapat disesuaikan dengan kondisi setempat. Adapun teknik yang dapat dilakukan antara lain: bibit berumur 21 hari di tanam secara langsung dengan cara pindah (Tapin) dalam bentuk jajar legowo 2/1 atau 4/1, yaitu setiap dua atau empat baris tanaman diberi jarak, sehingga ada satu baris tanaman yang dipindahkan kebaris pinggir. Tujuannya adalah untuk memanfaatkan radiasi surya bagi tanaman pinggir, tanaman pinggir yang relatif aman dari serangan hama tikus dan menekan serangan penyakit karena rendahnya kelembapan dibanding dengan jarak tanam teratur. Sebar benih langsung sistem sonor, tanam benih langsung dalam barisan (Tabela) dan sistem tanam dengan cara jajar legowo sesuai untuk musim hujan dan minapadi.
Perlakuan Invigorasi terhadap Viabilitas Benih
Viabilitas benih adalah daya hidup benih yang dapat ditunjukkan dalam fenomena pertumbuhan benih, gejala metabolismenya, keadaan organel sel, sitoplasma atau kinerja kromosom pada benih (Sadjad, 1993). Menurut Sadjad (1993) viabilitas benih dapat dideteksi melalui beberapa pendekatan, antara lain pendekatan fisiologi yang terdiri dari metode langsung dan tidak langsung. Metode langsung apabila setiap individu benih diamati sedangkan metode tidak langsung apabila deteksi viabilitas dilakukan terhadap sejumlah benih sekaligus. Viabilitas benih dapat dilihat melalui persentase daya berkecambah dan kecepatan tumbuh yang ditunjukkan oleh gejala metabolisme benih dan/atau gejala pertumbuhan (Sutopo, 2002).
Pada saat benih mencapai masak fisiologis merupakan kualitas benih yang paling baik untuk produksi benih karena pada saat benih masak fisiologis maka berat kering benih, viabilitas dan vigornya tinggi. Setelah masak fisiologi benih cenderung menurun sampai pada akhirnya benih tersebut kehilangan viabilitas, vigor dan benih tersebut mati(Kuswanto, 2003).Proses penurunan kondisi benih setelah masak fisiologis disebut dengan deteriorasi. Sutopo (2002) menyatakan bahwa vigor benih dicerminkan oleh dua informasi tentang viabilitas, masing-masing kekuatan tumbuh dan daya simpan benih. Kedua nilai fisiologi ini menempatkan benih pada kemungkinan kemampunnya untuk tumbuh menjadi
tanaman normal meskipun keadaan biofisik lapangan produksi suboptimum atau sesudah benih melampaui suatu periode simpan yang lama.
Pada saat masak fisiologis bobot kering benih dan vigor benih mencapai maksimum. Sejak itu, benih perlahan-lahan kehilangan vigor dan akhirnya mati. Menurut Justice dan Bass (2002) pada suatu kelompok benih, proses kehidupan individu benihnya tidak berlangsung dalam laju yang sama antara satu dengan yang lainnya. Laju kemunduran benih ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya faktor genetik dari spesies atau kultivarnya, kondisi benih, kondisi penyimpanan, keseragaman lot benih serta cendawan gudang, bila kondisi penyimpanannya memungkinkan pertumbuhannya.
Benih yang mengalami kemunduran dapat diamati dari penampilan (performance) kecambah, yakni penundaan muncul kecambah diikuti penurunan kecepatan tumbuh dan daya berkecambah yang akhirnya mati (Copeland dan Mc Donald, 2001). Salah satu indikasi pertama kemunduran benih adalah penurunan vigor kecambah yang terlihat dari penurunan laju perkecambahan serta dihasilkannya kecambah-kecambah yang lemah, berakar kecil, dan abnormal. Hasil penelitian Nasution (2003) menyatakan bahwa setelah periode simpan tiga bulan pada kondisi kamar, benih semangka mulai menunjukkan kemunduran. Ditunjukkan dari daya berkecambah sebesar 76% yang lebih rendah dibandingkan pada periode simpan sebelumnya. Pada periode tersebut invigorasi mulai dibutuhkan. Perlakuan invigorasi dengan menggunakan air, GA3 150 ppm, dan KNO3 3% mampu meningkatkan viabilitas benih semangka sebesar 96%, 92%, dan 96%.
Invigorasi merupakan suatu proses bertambahnya vigor benih (Sadjad, 1994). Proses invigorasi dapat ditunjukkan oleh indikasi fisiologi maupun biokimiawi. Invigorasi pada benih kedelai diindikasikan dengan meningkatnya tolok ukur daya kecambah, keserampakan tumbuh, aktifitas enzim peroksidase, aktifitas enzim fitase, meningkatnya P teresterefikasi dan menurunnya asam fitat benih (Widajati, 1999).
Priming/ liquid priming/ osmopriming/ osmoconditioning dan solid matrix priming/matriconditioning merupakan teknik invigorasi benih pratanam dimana
8 hidrasi benih secara terkontrol dengan larutan berpotensi osmotik rendah, sedangkan potensial matriks dapat diabaikan, selama periode tertentu dengan tertundanya perkecambahan. Pada matriconditioning imbibisi air dikendalikan oleh media padat lembab dengan potensial matriks rendah dan potensial osmotik dapat diabaikan (Khan, 1992).
Merendam benih atau mengimbibisi benih dengan zat pengatur tumbuh tertentu untuk memperbaiki vigor benih yang rendah merupakan salah satu upaya peningkatan vigor benih. Benih yang direndam dalam zat pengatur tumbuh bertujuan untuk mengaktifkan enzim-enzim perkecambahan sehingga perkecambahan menjadi baik.
Wattimena (1988) menyatakan bahwa tubuh tanaman mengandung senyawa pendorong mulainya proses-proses biokimia. Kemudian senyawa ini berfungsi sebagai alat pemacu seperti auksin, giberelin, sitokinin, dan etilen. Jika senyawa ini dihasilkan oleh tanaman sendiri (endogen) disebut fitohormon, sedangkan bila disintesis dari luar tanaman disebut zat pengatur tumbuh eksogen.
Berdasarkan hasil penelitian Fahriah (1998) perlakuan benih kakao dengan menggunakan zat pengatur tumbuh NAA:GA3 (0.1:0.1) mM bertujuan untuk memperbaiki laju dan keseragaman perkecambahan serta pertumbuhan bibit selama 21 hari dari benih yang mengalami kemunduran selama tiga minggu.
Menurut Sutariati (1998) perlakuan invigorasi dengan menggunakan GA3 secara nyata dapat meningkatkan viabilitas dan vigor benih cabai serta mampu meningkatkan konsentrasi protein pada benih. Menurut Fahriah (1998) benih kakao yang telah direndam dengan GA3 0.1 M dapat pula meningkatkan vigor benih yang telah dikonservasi selama tiga minggu berdasarkan tolok ukur kecepatan dan keserempakan tumbuh serta tinggi dan berat kering bibit yang dihasilkan. Pernyataan ini didukung pula dengan hasil penelitian Anggraeny (1997) yang menyatakan bahwa benih kakao yang telah direndam dengan larutan NAA:GA3 (5:5) ppm selama 4 jam memberikan viabilitas yang paling baik.
Selain GA3, KNO3 dapat juga berperan dalam perkecambahan benih. KNO3 merupakan salah satu jenis garam yang digunakan sebagai larutan osmoconditiong dan terbukti mampu meningkatkan persen pemunculan bibit kacang tanah diatas 90% atau 13% lebih tinggi dari benih yang tidak mendapatkan
perlakuan (Widajati et al., 1990). KNO3 dalam air akan terionisasi menjadi K+ dan NO3-. Ion K+ berperan sebagai aktivator berbagai enzim, merangsang pertumbuhan akar serta penting dalam pembentukan karbohidrat dan translokasi gula (Soepardi, 1983). Adapun NO3- merupakan ion yang diambil tanaman untuk mencukupi kebutuhan unsur nitrogen. Masuknya ion nitrat ke dalam benih yang diikuti masuknya air selama proses imbibisi dapat menambah substrat yang diperlukan untuk sintesis asam amino dan protein (Haigh dan Barlow dalam Risdianto, 1997).
Perendaman benih dengan GA3 50 ppm, 100 ppm dan 150 ppm mampu meningkatkan daya berkecambah kacang hijau dari 87.11% menjadi 96.89%, 98.22% dan 90.00% (Sitorus, 2005). Pernyataan ini juga didukung oleh hasil penelitian Junisusanti (2003) menunjukkan bahwa perlakuan invigorasi pada benih kangkung dengan menggunakan KNO3 0,6% memberikan hasil yang lebih tinggi dengan tolok ukur kecepatan tumbuh (KCT), keserempakan tumbuh (KST), dan berat kering kecambah normal (BKKN) masing-masing sebesar 22,51%/etmal, 60,00%, dan 0,58 g. dibandingkan dengan kontrol kering yang hanya sebesar 15,78%/etmal, 38,00%, dan 0,42g.
Methylobacterium spp.
Methylobacterium spp. merupakan bakteri fakultatif metilotrof. Bakteri ini
diklasifikasikan sebagai α-proteobacteria dan dapat tumbuh pada metanol, metilamin, dan senyawa C2, C3 dan C4 (Lidstrom dan Chistoserdova, 2002).
Menurut Green (1992) bakteri Methylobacterium spp. secara ilmiah diklasifikasikan ke dalam :
Kingdom : Bacteria
Divisi : Proteobacteria Sub Divisi : Alpha Proteobacteria Ordo : Rhizobiales Family : Methylobacteriacea Spesies : Methylobacterium sp.
Methylobacterium spp. banyak ditemukan pada permukaan daun, di dalam
tanah, dan dibagian tumbuhan lainnya. Bakteri ini merupakan mikrobiota normal pada filosfer hampir semua tanaman, lumut, dan paku-pakuan. Kemampuan
10 PPFM untuk mengkolonisasi permukaan daun disebabkan karena bakteri ini dapat memanfaatkan senyawa karbon beratom tunggal yang diemisikan oleh stomata seperti metanol. Bakteri ini dapat menstimulasi perkecambahan benih dan perkembangan tanaman dengan cara memproduksi fitohormon (Lidstrom dan Chistoserdova, 2002).
Bakteri PPFM mampu menghasilkan urease, yaitu enzim yang berperan dalam metabolisme nitrogen. Pada tanaman kedelai yang gen urease-nya tidak aktif karena mengalami mutasi, PPFM memberikan aktivitas urease pada kultur sel kedelai sehingga bila urea sebagai sumber karbon ditambahkan ke dalam media kultur, maka sel kedelai yang telah mengalami mutasi mampu tumbuh normal (Holland dan Polacco, 1992).
Bakteri PPFM berperan dalam perkecambahan benih. Pada kondisi yang kurang ideal, biji mampu berkecambah normal bila biji diinokulasi atau diimbibisi dengan suspensi kultur bakteri PPFM yang dapat memicu viabilitas benih. Produksi hormon sitokinin yang dihasilkan oleh bakteri PPFM dapat pula memicu viabilitas benih. Bakteri PPFM berperan pada pertumbuhan tanaman. Pengujian pada kecambah kedelai menunjukkan bahwa perlakuan dengan menginokulasikan PPFM pada biji yang telah dipanaskan, dapat mengembalikan laju perkecambahan dan pertumbuhan akar secara normal (Holland, 1997). Potensi PPFM yang dapat meningkatkan perkecambahan benih dan perkembangan tanaman menjadi perhatian utama dan selain itu bakteri ini dapat memproduksi sitokinin zeatin dan IAA (Indole Acetic Acid) (Ivanova et al., 2001).
Salma et al. (2005) telah mengisolasi 20 isolat Methylobacterium spp. dari
filosfer tanaman padi, jagung, kedelai, ketimun, gambas, ubi jalar, cabai merah, buncis, alpukat, labu, terong putih dan tomat. Selanjutnya isolat tersebut diuji kemampuannya dalam peningkatan kecambah benih, hasilnya menunjukkan bahwa perendaman selama 4 jam benih jagung manis dengan menggunakan isolat TD-T1 dan benih kacang panjang dengan menggunakan isolat TD-K1 meningkatkan daya berkecambah rata-rata 27% dibandingkan dengan kontrol. Perendaman selama 24 jam benih kacang panjang menggunakan isolat TD-J1 dan benih sawi menggunakan isolat P-K1 menunjukkan peningkatan perkecambahan lebih dari 80%, jika dibandingkan dengan kontrol yang rata-rata hanya 21%.
Hasil penelitian Amin (2008) menunjukkan bahwa pematahan dormansi benih padi varietas Ciherang dapat dilakukan dengan menggunakan isolat
Methylobacterium TD-L2, PPU-K10, TD-J7. Perlakuan perendaman dengan
aquades, KNO3 0.2%, GA3 0.5 ppm, isolat bakteri TD-L2, PPU-K10, dan TD-J7 selama 24 jam pada minggu ke-5 menunjukkan nilai daya berkecambah lebih dari 85%. Perlakuan dengan isolat Methylobacterium tersebut efektif mematahkan dormansi benih padi pada periode after-ripening 5 minggu dan mempersingkat persistensi dormansi.
Aquades, hormon IAA, sitokinin, GA3, dan isolat bakteri TD-G3 dapat meningkatkan kecepatan tumbuh benih padi dengan tingkat viabilitas 70% untuk perlakuan invigorasi. Isolat TD-G3 diduga menghasilkan kombinasi auksin, sitokinin, dan giberelin yang sesuai untuk meningkatkan vigor benih dengan tingkat viabilitas 70% (Fitriarini, 2008).
Menurut Madhaiyan et al. (2006) benih kacang tanah (Arachis hypogaea L.) yang telah diimbibisi dengan bakteri Methylobacterium sp. meningkat perkecambahannya sebesar 19,5% dibandingkan dengan kontrol. Selain itu kombinasi Methylobacterium sp. dan Rhizobium sp. dapat meningkatkan secara nyata persentase perkecambahan, vigor benih, pertumbuhan tanaman di lapang, bintil akar, dan meningkatkan aktivitas Phenylalanine Ammonia Lyase (PAL), β-1,3-glucanase dan peroxidase (PO) dibanding perlakuan inokulasi dengan
Aspergillus niger dan Scerotium rolfsii.
Gambar 1. Koloni Methylobacterium spp. pada stomata daun bunga matahari (Sumber : http://www.landesbioscience.com/journals/psb/abstract.php?id=4073)
BAHAN DAN METODE
Tempat dan WaktuPenelitian dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi, Rumah Kaca Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen), dan Bagian Ilmu dan Teknologi Benih Institut Pertanian Bogor (IPB). Penelitian dimulai dari bulan Maret 2009 sampai dengan bulan Juni 2009.
Bahan dan Alat
Benih yang digunakan adalah benih padi varietas Ciherang dengan dua daya berkecambah awal 72% dan 88%. Tiga isolat bakteri Methylobacterium spp. yaitu TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 merupakan koleksi dari Laboratorium Mikrobiologi, BB-Biogen. Bahan-bahan lainnya yang digunakan antara lain adalah media Amonium Mineral Salt (AMS) yang telah dimodifikasi, aquades, alkohol 70%, kertas merang sebagai media perkecambahan
Alat-alat yang digunakan adalah laminar air flow cabinate, lampu bunsen,
hand sprayer, rotary shaker, erlenmeyer, rak tabung, autoclaf, pipet, jarum ose,
gunting, plastik, label, timbangan analitik, oven, pinset, bak plastik, alat pengepres kertas IPB 75-1, dan alat pengecambah benih IPB 73-2B.
Metode Penelitian
Penelitian terdiri dari delapan percobaan, seperti pada Gambar 2. Percobaan I (Aplikasi isolat Methylobacterium terhadap peningkatan viabilitas benih pada benih viabilitas tinggi), Percobaan II, III dan IV (Aplikasi isolat
Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap pertumbuhan bibit padi
pada benih viabilitas tinggi). Percobaan V (Aplikasi isolat Methylobacterium terhadap peningkatan viabilitas benih pada benih viabilitas sedang), Percobaan VI, VII dan VIII (Aplikasi isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap pertumbuhan bibit padi pada benih viabilitas sedang).
Gambar 2. Bagan Penelitian
Percobaan I. Aplikasi Isolat Methylobacterium terhadap Peningkatan Viabilitas Benih pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi
Benih padi varietas Ciherang dengan daya berkecambah awal 88 % diberi perlakuan isolat TD-L2, TD-TPB3, TD-G3 dan tanpa perlakuan (kontrol). Percobaan dilakukan secara Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktor tunggal yang terdiri dari empat taraf dengan tiga ulangan sehingga total keseluruhan adalah 12 satuan percobaan. Jika hasil sidik ragam berpengaruh nyata, selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%. Model rancangan digunakan adalah :
Yij= μ + αi + Ij + εij
Keterangan:
Yij = Nilai pengamatan pada satuan percobaan dari ulangan ke-i pada faktor perlakuan isolat Methylobacterium ke-j.
μ = Nilai rata-rata umum αi = Ulangan ke-i; i= 1, 2 dan 3
Ij = Pengaruh dari faktor perlakuan isolat Methylobacterium ke-j;dimana j = 1, 2, 3 dan 4.
14 εij = Pengaruh galat dari ulangan ke-i pada faktor perlakuan isolat
Methylobacterium ke-j.
Percobaan II, III dan IV. Teknik Aplikasi Isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap Pertumbuhan Bibit Padi pada Benih Viabilitas Tinggi
Percobaan dilakukan di rumah kaca BB Biogen, yang terdiri dari tiga percobaan yang terpisah. Tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh teknik aplikasi dari masing-masing isolat Methylobacterium L2, PB3, dan TD-G3 terhadap pertumbuhan bibit padi.
Masing-masing percobaan TD-L2/TD-TPB3/TD-G3 dilakukan secara Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktor tunggal yang terdiri dari empat taraf yaitu: 1) tanpa perendaman benih dengan isolat TD-L2/TD-TPB3/TD-G3 dan tanpa penyemprotan lanjutan di persemaian (kontrol)/A1; 2) tanpa perendaman benih dengan isolat TD-L2/TD-TPB3/TD-G3 tetapi dilanjutkan dengan penyemprotan di persemaian (A2); 3) perendaman benih dengan isolat TPB3/TD-G3 tanpa penyemprotan lanjutan dengan isolat TD-L2/TD-TPB3/TD-G3 di persemaian (A3); 4) perendaman benih dan penyemprotan dengan isolat L2/TPB3/G3 di persemaian (A4). Percobaan TD-L2/TD-TPB3/TD-G3 dilakukan dengan tiga ulangan sehingga total keseluruhan adalah 12 satuan percobaan. Jika hasil sidik ragam berpengaruh nyata, selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%.
Model rancangan yang digunakan adalah: Yij= μ + αi + Aj + εij
Keterangan:
Yij = Nilai pengamatan pada satuan percobaan dari ulangan ke-i pada faktor cara aplikasi isolat Methylobacterium spp. ke-j.
μ = Nilai rata-rata umum
αi = Ulangan ke-i; i = 1, 2, dan 3.
Aj = Pengaruh dari faktor teknik aplikasi isolat TD-L2/TD-TPB3/TD-G3 ke-j;dimana j = 1, 2, 3 dan 4.
εij = Pengaruh galat dari ulangan ke-i pada faktor cara aplikasi isolat
Percobaan V. Aplikasi Isolat Methylobacterium terhadap Peningkatan Viabilitas Benih pada Benih Tingkat Viabilitas Sedang
Benih padi varietas Ciherang dengan tingkat viabilitas awal 72 % diberi perlakuan isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3, TD-G3 dan tanpa perlakuan sebagai kontrol. Percobaan dilakukan secara Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktor tunggal yang terdiri dari empat taraf dengan tiga ulangan sehingga total keseluruhan adalah 12 satuan percobaan. Jika hasil sidik ragam berpengaruh nyata, selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%. Model rancangan digunakan adalah :
Yij= μ + Ii + εij
Keterangan:
Yij = Nilai pengamatan pada satuan percobaan dari faktor perlakuan isolat
Methylobacterium ke-i, ulangan ke-j.
μ = Nilai rata-rata umum
Ii = Pengaruh dari faktor perlakuan isolat Methylobacterium ke-i; dimana i = 1, 2, 3 dan 4.
εij = Pengaruh galat dari pada faktor perlakuan isolat Methylobacterium ke-i, ulangan ke-j.
Percobaan VI, VII dan VIII. Teknik Aplikasi Isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap Pertumbuhan Bibit Padi pada Benih Viabilitas Sedang
Percobaan dilakukan di rumah kaca BB Biogen, yang terdiri dari tiga percobaan yang terpisah. Tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh teknik aplikasi dari masing-masing isolat Methylobacterium L2, PB3, dan TD-G3 terhadap pertumbuhan bibit padi. Percobaan dilakukan secara Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktor tunggal yang terdiri dari empat taraf, sama halnya pada percobaan II, III dan IV.
16 Pelaksanaan Penelitian
Pembuatan Suspensi Kultur Isolat Methylobacterium spp.
Pembuatan suspensi kultur isolat Methylobacterium spp. diawali dengan kegiatan rejuvenasi isolat Methylobacterium spp. kemudian dilanjutkan dengan kegiatan pembuatan inokulan Methylobacterium spp. Rejuvenasi dilakukan pada media agar Amonium Mineral Salt (AMS) yang telah dimodifikasi (Corpe,1985) untuk pertumbuhan Methylobacterium spp. Hasil dari rejuvenasi tersebut, sebanyak satu ose dari masing-masing isolat diinokulasikan pada 100 ml media cair AMS yang telah dimodifikasi secara aseptik. Inkubasi dilakukan pada rotary
shaker dengan kecepatan 120 rpm pada suhu ruang selama tujuh hari. Setelah
proses inkubasi, kultur Methylobacterium spp. siap digunakan untuk perendaman benih padi.
Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap Peningkatan Viabilitas Benih Viabilitas Tinggi dan Sedang.
Benih yang terpilih kemudian direndam dengan masing-masing isolat
Methylobacterium spp. selama 24 jam selanjutnya dikeringanginkan selama 1 jam
dan tanpa perendaman yang akan digunakan sebagai kontrol. Benih ditanam dengan menggunakan metode Uji Kertas Digulung didirikan dalam plastik (UKDdp) yang dikecambahkan dengan alat pengecambah benih IPB 73-2B. Pengecambahan benih dilakukan pada kertas merang yang sebelumnya telah dilembabkan dan dipres dengan menggunakan alat pengepres kertas IPB 75-1. Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3, dan TD-G3 terhadap Pertumbuhan Bibit Padi pada Benih Viabilitas Tinggi dan Sedang
Benih dengan tingkat viabilitas tinggi dan sedang direndam terlebih dahulu dengan isolat TD-L2/TD-TPB3/TD-G3 selama 24 jam lalu dikeringanginkan selama satu jam dan tanpa perendaman dengan isolat
Methylobacterium. Benih yang telah direndam dan tidak direndam kemudian
disemai pada bak plastik yang telah berisi tanah sawah yang diperoleh dari Instalasi Penelitian Padi Muara, Bogor, masing-masing 100 benih/bak. Bak yang telah ditanami tersebut ditempatkan di rumah kaca.
Setelah umur bibit 10 hari kemudian dilakukan penyemprotan dengan 75 ml/bak suspensi kultur isolat TD-L2/TD-TPB3/TD-G3 dan tanpa penyemprotan dengan isolat Methylobacterium tetapi dilakukan dengan penyemprotan air steril.
Pengamatan
Pengamatan yang dilakukan untuk mengetahui pengaruh aplikasi isolat
methylobacterium TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap peningkatan viabilitas
benih pada benih viabilitas tinggi dan sedang, meliputi pengamatan terhadap tolok ukur Daya Berkecambah (DB), Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), Kecepatan Tumbuh (KCT), Indeks Vigor (IV) dan Bobot Kering Kecambah (BKK).
1. Daya Berkecambah (DB)
Pengamatan dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan pertama (hari ke-5) dan hitungan kedua (hari ke-7). Dalam perhitungan akan menggunakan rumus (Sadjad, 1994):
∑ KN hitungan I + ∑ KN hitungan II
DB = x 100 %
∑ Benih yang dikecambahkan KN = Kecambah Normal
2. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM)
Pengamatan dilakukan terhadap jumlah benih yang berkecambah, baik kecambah normal maupun abnormal pada pengamatan terakhir. Rumus untuk perhitungan (Sadjad, 1994):
∑ Benih yang tumbuh sampai akhir pengamatan
PTM = x 100%
∑ Benih yang dikecambahkan
3. Kecepatan Tumbuh (KCT)
Pengamatan dilakukan terhadap kecambah normal sejak hari pertama hingga hari ketujuh setelah tanam. Perhitungan dengan cara menjumlahkan hasil pembagian antara persentase kecambah normal yang tumbuh pada setiap pengamatan. Rumus yang digunakan (Sadjad, 1994):
18
% KN ke-i % KN ke-n
KCT (% per etmal) = +……+
etmal etmal
KN ke-i : Jumlah kecambah normal pada hari ke-1 setelah tanam KN ke-n : Jumlah kecambah normal pada pengamatan terakhir.
4. Indeks Vigor (IV)
Pengamatan dilakukan terhadap jumlah kecambah normal pada hitungan pertama (hari ke-5):
∑ Benih yang tumbuh normal pada pengamatan pertama
IV= x 100%
∑ Benih yang dikecambahkan
5. Bobot Kering Kecambah (BKK)
Pengamatan dilakukan terhadap kecambah total setelah di oven pada suhu 600 C selama 3 x 24 jam.
Pengamatan yang dilakukan untuk mengetahui pengaruh aplikasi isolat
Methylobacterium TD-L2, TD-TPB3, dan TD-G3 terhadap pertumbuhan bibit
padi pada benih viabilitas tinggi dan sedang, meliputi peubah-peubah sebagai berikut: Keserempakan Tumbuh (KST), Daya Tumbuh Bibit (DTB), Tinggi Tajuk Bibit (TTB) dan Bobot Kering Tajuk Bibit (BKTB).
1. Keserempakan Tumbuh (KST)
Pengamatan dilakukan terhadap bibit yang tumbuh kuat yang memperlihatkan keserempakan pada media pengujian. Pengamatan KST dilakukan pada hari ke-7 (Sadjad, et al.1999).
Jumlah Bibit Normal Kuat
KST = x 100%
Jumlah Benih yang Ditanam
KST = Keserempakan tumbuh
2. Daya Tumbuh Bibit (DTB)
Pengamatan dilakukan terhadap bibit yang tumbuh normal pada hitungan pertama (hari ke-7) dan hitungan ke dua (hari ke-14). Dalam perhitungan menggunakan rumus:
∑ BN hitungan I + ∑ BN hitungan II
DTB = x 100 %
∑ Benih yang ditanam BN = Bibit Normal
3. Tinggi Tajuk Bibit (TTB)
Pengukuran tinggi tajuk bibit diambil dari 25 tanaman contoh tiap perlakuan pada saat umur bibit 21 hari. Tinggi tajuk bibit diukur dari batas akar sampai daun tertinggi.
4. Bobot Kering Tajuk Bibit (BKTB)
Bobot kering tajuk bibit diamati dari 25 tanaman contoh tinggi tajuk bibit kemudian tajuk bibit yang berumur 21 hari tersebut di oven pada suhu 600 C selama 3 x 24 jam. Selanjutnya bobot kering ditimbang dengan menggunakan neraca analitik.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap Peningkatan Viabilitas Benih
Isolat Methylobacterium spp. di tumbuhkan pada media AMS cair yang
telah dimodifikasi selama tujuh hari yang digunakan sebagai perlakuan invigorasi benih. Meskipun Methylobacterium spp. berwarna merah muda dan merupakan satu kelompok metilotrof, namun faktor genetiknya sangat beragam dan kemungkinan memiliki pola adaptasi untuk mampu hidup pada lingkungan yang beragam pula (Riupassa, 2003). Menurut Widajati et al. (2008) kultur
Methylobacterium spp. menghasilkan kombinasi hormon auksin, giberelin dan
sitokinin yang bervariasi sehingga berpengaruh pada kemampuannya untuk meningkatkan vigor benih padi.
Berdasarkan hasil analisis ragam pada benih tingkat viabilitas 88% dan 72% menunjukkan bahwa perlakuan isolat Methylobacterium spp. pada masing-masing tingkat viabilitas berpengaruh nyata terhadap beberapa peubah yang diamati yaitu Daya Berkecambah, Kecepatan Tumbuh, Indeks Vigor dan Bobot Kering Kecambah, Potensi Tumbuh Maksimum (Tabel Lampiran 3-12) dan rekapitulasinya pada Tabel 1 dan 2.
Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat
Methyobacterium pada Benih Viabilitas Tinggi terhadap Daya
Berkecambah (DB), Kecepatan Tumbuh (KCT), Indeks Vigor (IV), Bobot Kering Kecambah (BKK) dan Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) benih Padi Peubah I Pr>F KK (%) DB * 0.0161 1.17 KCT ** 0.0103 9.68 IV tn 0.0813 4.34 BKK * 0.0329 9.23 PTM tn 0.4547 1.16
Keterangan: I = Isolat Methylobacterium; tn = tidak berpengaruh nyata; * = berpengaruh nyata pada taraf α = 5%; ** = berpengaruh sangat nyata pada taraf α = 1%
Tabel 2. Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Aplikasi Isolat
Methyobacterium pada Benih Viabilitas Sedang terhadap Daya
Berkecambah (DB), Kecepatan Tumbuh (KCT), Indeks Vigor (IV), Bobot Kering Kecambah (BKK) dan Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) benih Padi Peubah I Pr>F KK (%) DB tn 0.7736 11.74 KCT ** 0.0058 7.46 IV ** 0.0001 12.06 BKK tn 0.3065 17.17 PTM tn 0.2642 4.66
Keterangan: I = Isolat Methylobacterium; tn = tidak berpengaruh nyata; ** = berpengaruh sangat nyata pada taraf α = 1%
Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Daya Berkecambah
Perlakuan dengan menggunakan isolat Methylobacterium L2, TD-TPB3 dan TD-G3 secara nyata mampu meningkatkan daya berkecambah benih padi tingkat viabilitas tinggi dari 96% menjadi 100%, 98.67% dan 100%. Pada benih tingkat viabilitas sedang perlakuan dengan isolat TD-TPB3 cenderung dapat meningkatkan daya berkecambah benih dari 78.67% menjadi 82.67%, meski secara statistik tidak berbeda nyata seperti terlihat pada Tabel 3. Diduga karena pada benih viabilitas sedang terjadi kekurangan cadangan makanan, sehingga perlakuan isolat Methylobacterium yang diberikan menjadi tidak berpengaruh nyata. Menurut Holland (1997) bakteri PPFM berperan dalam perkecambahan benih. Keberadaan PPFM meningkatkan viabilitas benih. Hormon sitokinin dan IAA (Indole Acetic Acid) yang dihasilkan oleh bakteri PPFM dapat meningkatkan viabilitas benih (Ivanova et al., 2001). Pernyataan ini juga didukung oleh hasil penelitian Widajati et al. (2008) bahwa Methylobacterium spp. dapat memproduksi kombinasi fitohormon IAA, GA3 dan sitokinin dan dapat meningkatkan perkecambahan benih padi dan cabai yang telah mengalami kemunduran. Perlakuan invigorasi dengan hormon GA3 150 ppm dapat meningkatkan daya berkecambah benih semangka dari 76% menjadi 92% (Nasution, 2003). Hal ini juga didukung oleh hasil penelitian Watkins et al. (1985) bahwa larutan GA3 dapat meningkatkan aktivitas enzim yang
22 berimpilikasi terhadap perombakan endosperma, sehingga menghilangkan hambatan mekanis saat pertumbuhan embrio.
Menurut Wattimena (1989) untuk mendorong perkecambahan dapat dilakukan antara lain dengan menambah zat pengatur tumbuh eksogen, mengurangi ABA, dan kombinasi keduanya. Kegiatan yang lebih sering dan mudah dilakukan untuk mendorong perkecambahan adalah dengan penambahan zat pengatur tumbuh eksogen. Adapun prinsip kerja dari zat pengatur tumbuh giberelin, auksin, sitokinin, dan etilen adalah untuk mengaktifkan enzim hidrolisis seperti α-amilase, fosfatase, β-glukanase, protease, dan lipase. Makro molekul seperti pati, lemak dan protein diubah menjadi senyawa sederhana untuk pertumbuhan kecambah. Giberelin adalah zat pengatur tumbuh yang paling baik dalam mendorong perkecambahan.
Tabel 3. Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Daya Berkecambah Benih Padi.
Aplikasi Isolat Benih Viabilitas TinggiDaya Berkecambah Benih Viabilitas Sedang
…%...
Kontrol 96 b 78.67
TD-L2 100 a 78.67
TD-TPB3 98.67 a 82.67
TD-G3 100 a 74.67
Keterangan: Nilai rata-rata yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%
Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Kecepatan Tumbuh
Kecepatan tumbuh (KCT) benih merupakan salah satu tolok ukur yang dapat digunakan untuk mengetahui vigor kekuatan tumbuh (VKT) benih. Benih yang memiliki kekuatan tumbuh yang tinggi dapat menghasilkan tanaman yang tegar di lapang meski lingkungan tumbuh yang tidak optimum (Sadjad et
al.,1999).
Perlakuan dengan menggunakan isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 sangat nyata meningkatkan kecepatan tumbuh benih padi pada benih tingkat viabilitas tinggi dan sedang. Isolat TD-TPB3 memproduksi GA3 sebesar 129.83 ppm lebih tinggi dibanding TD-L2 (98.36 ppm) dan TD-G3 (20.28 ppm).
Giberelin memiliki peranan dalam perombakan cadangan makanan dan sebagai penginduksi enzim perombakan endosperm, sampai tersedianya energi untuk pertumbuhan embrio (Andreoli and Khan, 1999). Fitohormon GA3 yang diproduksi oleh isolat Metylobacterium berperan dalam meningkatkan aktifitas enzim pada benih yang mengalami kemunduran dan berperan dalam perombakan cadangan makanan selama pertumbuhan benih.
Perlakuan dengan menggunakan isolat TD-L2 dan TD-G3 mampu meningkatkan kecepatan tumbuh benih sangat nyata pada tingkat viabilitas sedang mencapai rata-rata 23.95% KN/etmal tetapi tidak berbeda nyata dengan isolat bakteri lainnya, dibanding pada kontrolnya yang rata-rata 16.21%. Kecepatan tumbuh benih padi tingkat viabilitas sedang sangat nyata meningkat dengan perlakuan isolat bakteri TD-L2, TD-TPB3, dan TD-G3 sebesar 3.52% KN/etmal, 5.11% KN/etmal, dan 2.67% KN/etmal dibanding kontrol 13.55% KN/etmal. Isolat TD-TPB3 merupakan perlakuan terbaik diantara isolat bakteri lainnya pada benih tingkat viabilitas sedang, karena isolat TD-TPB3 memproduksi GA3 paling tinggi yang kemudian diikuti oleh isolat TD-L2 dan TD-G3. Nilai rata-rata kecepatan tumbuh benih tingkat viabilitas tinggi dan sedang dapat dilihat pada Tabel 4.
Berdasarkan hasil penelitian Fitriarini (2008) menunjukkan bahwa perlakuan invigorasi dengan menggunakan isolat TD-G3 dapat meningkatkan kecepatan tumbuh benih padi dengan tingkat viabilitas 70% secara nyata, karena isolat TD-G3 memproduksi kombinasi hormon GA3 (20.28 ppm) dan sitokinin (69.36 ppm). Perlakuan isolat TD-L2, TD-TPB3, TD-J7, TD-J10 dan TD-G3 dapat meningkatkan kecepatan tumbuh benih secara nyata pada benih tingkat viabilitas 82%. Menurut Sari (2005) aplikasi giberelin terlihat nyata meningkatkan panjang tunas kecambah namun tidak nyata meningkat panjang akar kecambah dibandingkan dengan perlakuan tanpa aplikasi. Giberelin mempunyai peranan besar dalam perkecambahan dan perkembangan benih. Giberelin mempunyai efek fisiologi terhadap pembelahan dan perpanjangan sel, merangsang sintesis enzim hidrolisis serta meningkatkan plastisitas dan turgiditas sel (Salibury dan Ross, 1995).
24 Menurut Jawal et al. (1996) penggunaan zat pengatur tumbuh hanya dapat berpengaruh terhadap proses fisiologi pada perkecambahan benih apabila kandungan hormon endogen di dalam jaringan benih menjadi faktor pembatas. Tabel 4. Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat
Viabilitas Tinggi dan Sedang Terhadap Kecepatan Tumbuh Benih Padi.
Aplikasi Isolat Benih Viabilitas Tinggi Kecepatan Tumbuh Benih Benih Viabilitas Sedang
...% KN/etmal...
Kontrol 16.21 b 13.55 c
TD-L2 23.95 a 17.07 ab
TD-TPB3 23.52 a 18.66 a
TD-G3 23.95 a 16.22 b
Keterangan: Nilai rata-rata yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%
Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Indeks Vigor
Menurut AOSA (Association of Seed Analysts) (1983) dalam Suwarno (1995) vigor benih merupakan sifat-sifat benih yang menentukan potensi untuk pemunculan kecambah yang cepat, seragam, dan perkembangan kecambah normal pada kisaran kondisi lapang yang luas. Benih yang berkecambah lebih lambat dan mempunyai perbedaan yang besar antara hitungan pertama dan terakhir mempunyai vigor yang rendah (Byrd,1983)
Benih dengan tingkat viabilitas tinggi memiliki respon yang baik pada tolok ukur indeks vigor dengan perlakuan invigorasi isolat TD-L2, meningkat sebesar 10.67% dari kontrol 89.33% (Tabel 5). Perlakuan isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 sangat nyata meningkatkan indeks vigor pada benih tingkat viabilitas sedang dengan delta indeks vigor sebesar 45.33%, 48%, dan 36% dibanding kontrol 22.67%.
Hal ini juga didukung dengan hasil penelitian Fitriarini (2008) yang menunjukkan bahwa perlakuan invigorasi dengan menggunakan isolat TD-TPB3, TD-J7, TD-G3 dan PPU-K10 dapat meningkatkan indeks vigor benih padi pada tingkat viabilitas 70%, 82% dan 87%.
Tabel 5. Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Indeks Vigor Benih Padi.
Aplikasi Isolat Benih Viabilitas TinggiIndeks Vigor Benih Viabilitas Sedang
....%....
Kontrol 89.33 22.67 b
TD-L2 100 68.00 a
TD-TPB3 97.33 70.67 a
TD-G3 97.33 58.67 a
Keterangan: Nilai rata-rata yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%
Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Bobot Kering Kecambah
Hasil pengamatan pada Tabel 6, menunjukkan bahwa perlakuan dengan menggunakan isolat TD-TPB3 secara nyata dapat menigkatkan bobot kering kecambah pada benih tingkat viabilitas tinggi dari 0.16607 g menjadi 0.22847 g dan pada benih tingkat viabilitas sedang dari 0.08927 menjadi 0.11673, meskipun peningkatan tidak signifikan. Menurut Lidstrom dan Chistoserdova (2002) bakteri
Methylobacterium spp. dapat menstimulasi perkecambahan benih dan
perkembangan tanaman dengan cara memproduksi fitohormon.
Menurut Fahriah (1998) benih kakao yang telah direndam dengan zat pengatur tumbuh NAA:GA3 (0.1:0.1) mM pada benih dikonservasi selama 3 minggu terlihat dapat memperbaiki kemampuan benih untuk menghasilkan berat kering yang lebih besar yaitu 0.008 g dari pada benih yang hanya dikonservasi selama 1 minggu. Pernyataan ini juga didukung oleh hasil penelitian Soedjono et
al. (1996) menunjukkan bahwa perlakuan perendaman biji palem dengan larutan
GA3 selama 48 jam memberikan hasil yang lebih tinggi terhadap bobot basah bibit palem pada konsentrasi larutan 1000 dan 2000 ppm GA3 (1.15 g), diikuti oleh 1500 ppm GA3 (1.11 g). GA3 ternyata mampu menekan zat penghambat yang terdapat dalam biji dan meningkatkan zat pendorong pertumbuhan embrio, sehingga dapat mempercepat pertumbuhan kecambah.
Bobot kering kecambah total merupakan salah satu tolok ukur untuk mengetahui viabilitas potensial benih. Viabilitas potensial mengindikasikan kemampuan suatu lot benih untuk tumbuh normal pada kondisi optimum.
26 Kemampuan potensial benih belum tentu dapat mengatasi kondisi sub optimum (Sadjad,1994).
Tabel 6. Pengaruh Aplikasi Isolat Methylobacterium pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Bobot Kering Kecambah Padi.
Aplikasi Isolat Benih Viabilitas TinggiBobot Kering Kecambah Benih Viabilitas Sedang
...g... Kontrol 0.16607 b 0.08927
TD-L2 0.20137 ab 0.10600 TD-TPB3 0.22847 a 0.11673 TD-G3 0.19957 ab 0.09570
Keterangan: Nilai rata-rata yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%
Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp. memberikan pengaruh yang nyata pada beberapa tolok ukur yang diamati. Pada tolok ukur DB, bakteri TD-L2 dan TD-G3 meningkatkan daya berkecambah benih viabilitas tinggi secara nyata dari 96% menjadi 100%. Bakteri TD-TPB3 meningkatkan daya berkecambah benih viabilitas sedang dari 78.67% menjadi 82.67%, meskipun secara statistik tidak berpengaruh nyata. Pada tolok ukur KCT, bakteri L2, TPB3 dan TD-G3 sangat nyata meningkatkan kecepatan tumbuh benih menjadi rata-rata 23% KN/etmal pada benih viabilitas tinggi dan bakteri TD-TPB3 sangat nyata meningkatkan kecepatan tumbuh benih menjadi 18.66% KN/etmal pada benih viabilitas sedang. Pada tolok ukur indeks vigor, bakteri TD-L2 meningkatkan IV benih viabilitas tinggi dari 89.33% menjadi 100% dan bakteri TD-TPB3 sangat nyata meningkatkan indeks vigor benih viabilitas sedang dari 22.67% menjadi 70.67%. Perlakuan bakteri TD-TPB3 secara nyata dapat meningkatkan bobot kering kecambah dari 0.16607 g menjadi 0.22847g pada benih tingkat viabilitas tinggi dan bobot kering kecambah pada benih viabilitas sedang dari 0.08927 g menjadi 0.11673 g, namun peningkatan tidak signifikan.
Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 terhadap Pertumbuhan Bibit Padi pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang
Berdasarkan hasil analisis ragam menunjukkan bahwa aplikasi isolat
Methylobacterium spp. berpengaruh nyata terhadap beberapa peubah yang diamati
(Tabel Lampiran 13-36) dan rekapitulasinya dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat
Methylobacterium spp. pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan
Sedang terhadap Keserempakan Bibit (KST) Padi, Daya Tumbuh Bibit (DTB), Tinggi Tajuk Bibit (TTB), dan Bobot Kering Tajuk Bibit (BKTB) Padi.
Jenis Isolat Peubah Benih Viabilitas Tinggi KK (%) Benih Viabilitas Sedang KK (%)
KST tn 7.47 ** 19.57 TD-L2 DTB tn 7.42 tn 8.66 TTB tn 6.99 tn 3.32 BKTB tn 12.79 tn 13.66 KST tn 10.77 ** 20.69 TD-TPB3 DTB tn 6.67 ** 6.95 TTB tn 11.73 tn 11.65 BKTB tn 17.67 tn 26.96 KST tn 7.44 * 16.37 TD-G3 DTB tn 4.89 tn 19.19 TTB tn 8.25 tn 4.40 BKTB tn 20.52 tn 9.97
Keterangan: tn = tidak berpengaruh nyata; * = berpengaruh nyata pada taraf α = 5%; ** = berpengaruh sangat nyata pada taraf α = 1%. Benih viabilitas tinggi = DB awal 88%; Benih viabilitas sedang = DB awal 72%.
Pengaruh Teknik Aplikasi Isolat TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 pada Benih Tingkat Viabilitas Tinggi dan Sedang terhadap Tolok Ukur Keserempakan
Tumbuh Bibit
Individu benih yang bervigor tidak hanya dituntut untuk dapat cepat tumbuh, tetapi seluruh benih juga harus mewujudkan kinerja yang homogen dalam pertumbuhan di lapang. Homogenitas suatu pertanaman diawali dengan keserempakan tumbuh bibit sehingga benih yang bervigor tidak hanya tumbuh cepat tetapi juga dapat tumbuh serempak. Tolok ukur Keserempakan Tumbuh (KST) merupakan indikasi vigor kekuatan tumbuh (Sadjad et al., 1999).
Tolok ukur keserempakan tumbuh diamati pada saat bibit berumur tujuh hari dan belum dilakukan aplikasi penyemprotan lanjutan dengan isolat TD-L2, TD-TPB3, dan TD-G3 di persemaian. Tabel 8 menunjukkan bahwa aplikasi
28 perendaman benih dengan isolat Methylobacterium L2, TPB3, dan TD-G3 dapat meningkatkan keserempakan tumbuh bibit menjadi rata-rata 12.55% pada benih tingkat viabilitas tinggi, namun tidak berbeda nyata dengan aplikasi tanpa rendam. Aplikasi perendaman benih dengan isolat TD-L2 cenderung mampu meningkatkan keserempakan tumbuh bibit menjadi rata-rata 94% dibanding tanpa rendam yang rata-ratanya adalah 80.84%. Aplikasi perendaman benih dengan isolat TD-TPB3 cenderung mampu meningkatkan keserempakan tumbuh bibit menjadi rata-rata 96.17% lebih tinggi dibanding tanpa rendam (81.34%). Aplikasi perendaman benih dengan isolat TD-G3 juga cenderung mampu meningkatkan keserempakan tumbuh bibit menjadi rata-rata 93.5% lebih tinggi dibanding tanpa rendam (83.84%).
Pada percobaan benih viabilitas sedang aplikasi perendaman benih dengan isolat TD-L2, TD-TPB3 sangat nyata meningkatkan keserempakan tumbuh bibit dan TD-G3 nyata meningkatkan keserempakan tumbuh bibit di persemaian. Aplikasi perendaman benih dengan isolat TD-L2 sangat nyata meningkatkan keserempakan tumbuh bibit yaitu 65.83% nyata lebih tinggi dibanding tanpa rendam dengan rata-rata 26.83% (Gambar 3). Aplikasi perendaman benih dengan isolat TD-TPB3 sangat nyata meningkatkan keserempakan tumbuh bibit menjadi rata-rata 58.84% dibanding tanpa rendam dengan rata-rata 21.17%. Aplikasi perendaman benih dengan isolat TD-G3 nyata meningkatkan keserempakan tumbuh bibit menjadi rata-rata 50.50% dibanding tanpa rendam dengan rata-rata 24.34%.
Isolat bakteri TD-L2, TD-TPB3 dan TD-G3 memproduksi hormon tumbuh IAA, GA3 dan Trans zeatin dengan konsentrasi yang beragam (Widajati et al., 2008). Merendam benih atau mengimbibisi benih dengan zat pengatur tumbuh tertentu untuk memperbaiki vigor benih yang rendah merupakan salah satu upaya peningkatan vigor benih. Benih yang direndam dalam zat pengatur tumbuh bertujuan untuk mengaktifkan enzim-enzim perkecambahan sehingga perkecambahan menjadi baik. Menurut Kende dan Zeevart dalam Glick et al. (1999) hormon tumbuh IAA memiliki fungsi dalam pembelahan sel, menginduksi pemanjangan akar dan pucuk. Giberelin berperan dalam memacu perkecambahan benih pada berbagai spesies (Copeland and Mc. Donald, 2001). Sitokinin
