i
SKRIPSI
BIOFILMED BIOFERTILIZER UNTUK MENINGKATKAN SERAPAN
NITROGEN DAN HASIL BAWANG MERAH (ALLIUM ASCALONICUM L.)
DI ALFISOLS DAN VERTISOLS
Oleh
Maharani Nurjanah
H0713110
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
ii
BIOFILMED BIOFERTILIZER UNTUK MENINGKATKAN SERAPAN
NITROGEN DAN HASIL BAWANG MERAH (ALLIUM ASCALONICUM L.)
DI ALFISOLS DAN VERTISOLS
SKRIPSI
untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh
derajat Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas
Sebelas Maret
Oleh
Maharani Nurjanah H0713110
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
v
PERNYATAAN
Dengan ini saya Nama : Maharani Nurjanah NIM : H0713110 Program Studi : Agroteknologi menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul “
BIOFILMED BIOFERTILIZER UNTUK MENINGKATKAN SERAPAN
NITROGEN DAN HASIL BAWANG MERAH (ALLIUM ASCALONICUM
L.) DI ALFISOLS DAN VERTISOLS”
ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak ada unsur plagiarism, falsifikasi, fabrikasi karya, data atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.Pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila dikemudian hari terbukti ada penyimpangan dari pernyataam tersebut, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan yang berlaku.
Surakarta, Juli 2017 Yang menyatakan
Maharani Nurjanah NIM.H0713110
vi
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan limpahan karunia, nikmat dan kasih sayangNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Biofilmed Biofertilizer untuk Meningkatkan Serapan Nitrogen dan Hasil Bawang Merah di Alfisols dan Vertisols”. Skripsi disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan motivasi dalam belajar dan perkuliahan.
2. Prof. Dr. Ir. Hadiwiyono, M.Si selaku Ketua Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan motivasi dalam belajar dan perkuliahan.
3. Ir. Eddy Tri H, M.P dan Ir. Suwarto, M.P selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan masukan dan motivasi dalam perkuliahan dan penyusunan skripsi.
4. Dr. Ir. Sudadi, M.P selaku Dosen Pembimbing Utama atas semangat, dorongan, bimbingan, dan arahan dalam penelitian maupun penyusunan skripsi.
5. Prof. Dr. Ir. Slamet Minardi, M.P selaku Dosen Pembimbing Pendamping atas semangat, bimbingan, dan arahan dalam penelitian maupun penyusunan skripsi.
6. Dr. Ir. Supriyadi, M.P. selaku Dosen Pembahas yang telah memberikan bantuan, masukan dan saran dalam penyusunan skripsi.
7. Keluarga tercinta orang tua (Khamim dan Amini) dan kakak (Lili Wahyuningsih dan Dani Khamdani) yang selalu memberikan doa, semangat, nasehat, dan dukungan.
8. Christian Yogatama, Ega Yuana, Fandwiki Faisal dan Virgiawan yang bersama-sama melakukan penelitian ini.
9. Laboran Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian (Mas Dar, Bu Tum, Mas Yen, Mas Narto, dan Mas Sidiq) yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan analisis laboratorium.
vii
10. Sahabat tercinta Kartika, Lasiah, Isti, Ersa, Santi, Dian, Deby, Avi, Vivi, Vita, Aluysius, Echsan, Ridho, Lutfi A, Reza, Rizka, Ghonim dan Nurhaifah yang senantiasa membantu, memberikan semangat dan dukungan.
11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, sahabat KLOROPLAS (Keluarga Agroteknologi 2013), MARMUT 2013 (Mahasiswa Agroteknologi Minat Ilmu Tanah) dan ILMU TANAH A yang senantiasa memberikan bantuan, semangat, kritik dan saran kepada penulis.
Menyadari bahwa dalam skripsi masih banyak kekurangan dan kesalahan, karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik demi kesempurnaan karya. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi banyak pihak.
Surakarta, Juli 2017
viii DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... ix DAFTAR GAMBAR ... x RINGKASAN... xii SUMMARY ... xiv I. PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Perumusan Masalah ... 3
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
A. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Hasil Bawang Merah ... 4
B. Alfisols dan Vertisols ... 7
C. Serapan Nitrogen... 9
D. Biofilmed Biofertilizer ... 12
III. METODE PENELITIAN ... 17
A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 17
B. Alat dan Bahan ... 17
C. Rancangan Penelitian ... 17
D. Pelaksanaan Penelitian ... 18
E. Variabel Pengamatan ... 22
F. Analisis Data ... 23
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
A. Sifat Kimia dan Kesuburan Tanah Alfisol dan Vertisol yang digunakan ... 24
B. Pengaruh Perlakuan terhadap Serapan N dan N Total Tanah ... 27
C. Pengaruh Perlakuan terhadap Pertumbuhan Bawang Merah ... 34
D. Pengaruh Perlakuan terhadap Hasil Bawang Merah ... 43
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
A. Kesimpulan ... 51
B. Saran ... 52 DAFTAR PUSTAKA
ix
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman 1. Beberapa Sifat Kimia dan Fisika Tanah yang digunakan dalam Penelitian .24 2. Beberapa Sifat Kimia Pupuk Organik yang digunakan dalam Penelitian ...26 3. Kadar hara dalam pupuk, jaringan tanaman dan serapan hara oleh
tanaman ...30 4. Pengkelasan Diameter Umbi Bawang Merah ...47
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman 1. Histogram serapan N bawang merah di Alfisols dan Vertisols yang dipupuk dengan bahan organik yang didekomposisi Biofilmed Biofertilizer (bio2) ... 27 2. Histogram serapan N bawang merah di Alfisols dan Vertisols yang dipupuk dengan bahan organik yang didekomposisi Biofilmed Biofertilizer (bio2) dosis kontrol, 10 dan 20 ton/ha ... 30 3. Histogram kadar N total tanah di Alfisols dan Vertisols yang dipupuk dengan
bahan organik yang didekomposisi Biofilmed Biofertilizer (bio2) ... 33 4. Histogram tinggi tanaman bawang merah di Alfisols dan Vertisols yang dipupuk dengan bahan organik yang didekomposisi Biofilmed Biofertilizer (bio2) ... 35 5. Histogram pengaruh formula Biofilmed Biofertilizer terhadap tinggi bawang
merah di Alfisols dan Vertisols ... 36 6. Histogram berat segar brangkasan bawang merah di Alfisols dan Vertisols yang dipupuk dengan bahan organik yang didekomposisi Biofilmed Biofertilizer (bio2) ... 38 7. Histogram berat kering brangkasan bawang merah di Alfisols dan Vertisols yang dipupuk dengan bahan organik yang didekomposisi Biofilmed Biofertilizer (bio2) ... 40 8. Histogram jumlah umbi bawang merah di Alfisols dan Vertisols yang dipupuk dengan bahan organik yang didekomposisi Biofilmed Biofertilizer (bio2) ... 43 9. Histogram berat umbi bawang merah di Alfisols dan Vertisols yang dipupuk dengan bahan organik yang didekomposisi Biofilmed Biofertilizer (bio2) ... 45
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Halaman
1. Kerangka Berpikir ... 62
2. Denah Rancangan Lingkungan Percobaan ... 63
3. Hasil Analisis Ragam Uji F 95% ... 65
4. Hasil uji Duncan 95% ... 69
5. Deskripsi Bawang Merah Varietas Bima ... 77
6. Data Iklim Bulan April s/d Juni Jumantono dan Jaten Karanganyar ... 78
7. Bahan Organik Tanah Alfisol dan Vertisol ... 79
8. Analisis korelasi antar perlakuan dan variabel pengamatan ... 80
xii RINGKASAN
BIOFILMED BIOFERTILIZER UNTUK MENINGKATKAN SERAPAN
NITROGEN DAN HASIL BAWANG MERAH (ALLIUM ASCALONICUM
L.) DI ALFISOLS DAN VERTISOLS. Skripsi : Maharani Nurjanah
(H0713110). Pembimbing : Dr. Ir. Sudadi, M.P., Prof Dr. Ir. S Minardi,
M.P., Dr. Ir. Supriyadi, M.P. Program Studi Agroteknologi, Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Permintaan bawang merah terus mengalami peningkatan dari tahun ke tahun, namun produksinya masih belum mampu memenuhi permintaan. Luas alfisols dan vertisols di Indonesia mencapai lebih dari 6 juta hektar. Alfisols umumnya kahat hara makro terutama nitrogen, sedangkan vertisols relatif kaya unsur hara tetapi belum tersedia bagi tanaman. Budidaya bawang merah di tanah alfisol dan vertisol memiliki hasil yang rendah akibat rendahnya unsur hara terutama hara makro primer Nitorgen (N). Biofilmed biofertilizer merupakan pemanfaatan mikrobia fungsional yang mampu meningkatkan ketersediaan unsur N, P, K dan menghambat pertumbuhan jamur Fusarium oxysporum, pemakaian pupuk ini mampu meningkatkan hasil tanaman, sehingga pupuk ini dapat digunakan untuk meningkatkan hasil bawang merah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bahan organik yang didekomposisi dengan Biofilmed biofertilizer dalam meningkatkan serapan N dan hasil Bawang merah di Alfisols dan Vertisols dan mengetahui kombinasi formula dan dosis yang menghasilkan hasil bawang merah paling tinggi.
Penelitian dilaksanakan di Desa Gunung Wijil, Jaten, Karanganyar dan Desa Sukosari, Jumantono Karanganyar dan Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta mulai April s/d November 2016. Penelitian disusun dalam Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL) faktorial dengan tiga faktor perlakuan yaitu dosis (D0= 0 ton/ha, D1 = 10
ton/ha, D2 = 20 ton/ha), formula (F0 = pupuk organik : kotoran ayam 25 kg,
kotoran puyuh 25 kg dan tanpa pemberian Biofilmed biofertilizer, F1 = bahan
organik yang didekomposisi menggunakan Biofilmed biofertilizer formula 1. Komposisi pupuk organik (kotoran ayam 20 kg, kotoran puyuh 20 kg, Batuan Fosfat Alam 5 kg, Feldspar 0,75 kg, Sulfur 0,5 kg, Dolomit 2 kg, abu 4 kg, 5 liter inokulum F1 dan larutan molase 1,5 liter). Komposisi Biofilmed biofertilizer
formula 1 (konsorsium Bakteri Pelarut Fospat (BPF) (TBH 18, PBH), JPF (Aspergillus niger, YD 17), Bakteri Pelarut Kalium (BPK) (PPH 7), Bakteri Pelarut Sulfur (BPS) (HBH12), Beauveria, Trichoderma sp., Jamur pelarut fosfat (hijau), jamur Aspergillus japonicas, Bakteri Pelarut Nitrogen (BPN)). Komposisi media cair (air kelapa 10 L, air cucian beras 5 L, molase ½ L, SP36 20 gr, KCl 10 gr dan urea 10 gr). , F2 = bahan organik yang didekomposisi menggunakan
Biofilmed biofertilizer formula 1 tanpa Bakteri Pelarut Nitrogen (BPN), F3 = bahan
organik yang didekomposisi menggunakan Biofilmed biofertilizer formula 1 dengan Biofilmed biofertilizer formula 3 : hanya inokulum dekomposer perombak bahan organik) dan Tanah (Alfisols dan Vertisols) dan dibandingkan dengan NPK. Pemupukan dilakukan satu minggu sebelum tanam. Jarak tanam yang digunakan adalah 20 x 20 cm dengan luas petakan 1 x 1,5 m. Pengambilan
xiii
sampel menggunakan metode X yaitu mengambil 5 rumpun/petak dengan pola X. Variabel pengamatan meliputi serapan N, N total tanah, tinggi tanaman, jumlah umbi, berat umbi, diameter umbi, berat segar brangkasan dan berat kering brangkasan. Analisis data dilakukan dengan uji F taraf kepercayaan 95%, apabila berpengaruh nyata dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) taraf 95%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi dosis pupuk organik dan formula biofilmed biofertilizer berpengaruh nyata terhadap serapan N dan berat segar brangkasan bawang merah di alfisols dan vertisols, dan dosis pupuk organik berpengaruh nyata terhadap tinggi, berat umbi dan berat kering brangkasan bawang merah. Di tanah alfisol kombinasi dosis pupuk organik 10 ton/ha dan formula 1 menghasilkan serapan N tertinggi yaitu 0,17 gram N/rumpun atau meningkat sebesar 183,3% dibanding kontrol dan dibanding NPK meningkat sebesar 88,9% namun keduanya tidak berbeda nyata. Di vertisols kombinasi dosis pupuk organik 20 ton/ha dan formula 3 meningkatkan serapan N sebesar 525% dibanding kontrol yaitu 0,25 gram N/rumpun dan penggunaan NPK mampu meningkatkan serapan N sebesar 60% dibanding kombinasi dosis pupuk organik 20 ton/ha dan formula 3. . Di tanah alfisol dosis pupuk organik 20 ton/ha menghasilkan berat umbi tertinggi yaitu 62,9 gr/rumpun atau meningkat sebesar 348,6% dibanding kontrol, sedangkan di vertisols dosis pupuk organik 10 ton/ha menghasilkan berat umbi tertinggi yaitu 116,6 gr/rumpun atau meningkat sebesar 172,5% dibanding kontrol. Di tanah alfisol dosis 20 ton/ha mampu meningkatkan tinggi bawang merah sebesar 76,8% dan 74,1% di tanah vertisol dibanding kontrol. Dosis pupuk organik 20 ton/ha juga meningkatkan berat kering hingga 157,5% di alfisols yaitu 2,06 gr/rumpun dan 212,6% di vertisols dibanding kontrol yaitu 3,97 gr/rumpun. Interaksi dosis pupuk organik 20 ton/ha dan formula 2 di alfisols menghasilkan berat segar tertinggi yaitu 28,6 gr/rumpun dan meningkatkan berat segar bawang merah hingga 320,6% dibanding kontrol, sedangkan dibanding NPK interaksi dosis pupuk organik 20 ton/ha dan formula 2 tidak berbeda nyata, namun dapat meningkatkan berat segar sebesar 110,3%. Interaksi dosis 20 ton/ha dengan formula 1 di vertisols menghasilkan berat segar tertinggi yaitu 37,8 gr/rumpun dan meningkatkan berat segar hingga 243,6% dibanding kontrol, sedangkan dibanding NPK dosis 20 ton/ha dengan formula 1 tidak berbeda nyata dan penggunaan NPK mampu meningkatkan berat segar 20,6% di vertisols.
xiv SUMMARY
BIOFILMED BIOFERTILIZER TO INCREASE N UPTAKE AND
SHALLOT YIELD (ALLIUM ASCALONICUM L.) IN ALFISOLS AND
VERTISOLS. Thesis-S1 : Maharani Nurjanah (H0713110). Advisers: Dr. Ir.
Sudadi, M.P., Prof Dr. Ir. S Minardi, M.P., Dr. Ir. Supriyadi, M.P. Study
Program of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas
Maret (UNS) Surakarta.
Demand shallot continued to increase from year to year, but producti is still not able to meet demand. Alfisols and vertisols in Indonesia reached more than 6 million hectares. Alfisols commonly deficient nutrient especially nitrogen, while Vertisols are relatively rich in nutrients but not yet available to plants. Shallot cultivation in soil alfisol and vertisol have low yields due to lower nutrient mainly nitorgen primary macro nutrients (N). Biofilmed biofertilizer is a functional microbial utilization methods that can improve the availability of N, P, K and inhibits the growth of fungus Fusarium oxysporum, fertilizer use is able to increase crop yields, so that this fertilizer can be used to improve the shallot yield. This study aims to determine the decomposed organic fertilizer with Biofilmed biofertilizer to improve N uptake and shallot yield in alfisols and vertisols and know the combination of formula and dosage that produces the highest yield of shallot.
The research was conducted in the Gunung Wijil village, Jaten, Karanganyar and Sukosari village, Jumantono, Karanganyar and Chemistry Laboratory and Soil Fertility Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret Surakarta in April to Nopember 2016. The study is arranged in Randomized Complete Block Design (RCBD) factorial with three factors such as dose (D0 = 0 tons/ha, D1 = 10 tons/ha, D2 = 20 tons/ha), formula (F0 = organic fertilizer : chicken manure 25 kg, 25 kg of dung quail and without giving Biofilmed biofertilizer, F1 = decomposed organic fertilizer using Biofilmed biofertilizer formula 1. The composition of organic fertilizers (chicken manure 20 kg, 20 kg of dung quail, rock Phosphate 5 kg, 0,75 kg Feldspar, Sulfur 0,5 kg, 2 kg of dolomite, gray 4 kg , 5 liters of inoculum solution F1 and 1,5 liters of molasses). Biofilmed biofertilizer composition formula 1 (solvent fospat bacteria consortium (BPF) (TBH 18 PBH), JPF (Aspergillus niger, YD 17), bacteria solvent Potassium (CPC) (PPH 7), sulfur bacteria solvent (BPS) (HBH12), Beauveria, Trichoderma sp., phosphate solubilizing fungus (green), Aspergillus japonicas, solvents bacteria Nitrogen (BPN)). The composition of the liquid medium (10 L coconut water, rice water 5 L, ½ L of molasses, SP36 20 grams, 10 grams of potassium chloride and 10 g of urea). , F2 = decomposed organic fertilizer using Biofilmed biofertilizer formula 1 without solvents Bacteria Nitrogen (BPN), F3 = decomposed organic fertilizer using Biofilmed biofertilizer formula 1 with Biofilmed biofertilizer, formula 3 : only inoculum decomposers organic decomposer) and Land (Alfisols and Vertisols) and compared with NPK. Fertilization takes place one week before planting. Plant spacing is 20 x 20 cm with wide partition 1 x 1,5 m. The sampling method wgich takes 5 clumps/plot premises X pattern. Observations variable include N uptake, soil total N, plant height, number of bulbs, tubers weight, diameter, fresh weight and dry weight matter. The data were analyzed by F test level of 95%, significantly extended when the Duncan Multiple Range Test (DMRT) at 95%.
The results showed that the interaction of organic fertilizers and formula biofilmed biofertilizer significantly affect N uptake and fresh weight of shallot in Alfisols and Vertisols, and a dose of organic fertilizer significantly affected the
xv
height, weight bulb and dry weight of shallot. On the ground Alfisol combination dose of organic fertilizer 10 tons/ha and formula 1 yield in the highest N uptake was 0.17 g N/clumps or an increase of 183.3% compared to the control and compared to NPK increased by 88.9%, but both were not significantly different. In Vertisols combination dose of organic fertilizer 20 tons/ha and formula 3 increase the uptake of N by 525% compared to the control, namely 0.25 g N/clump and use of NPK able to increase the uptake of N by 60% compared to the interaction of dose of organic fertilizer 20 tons/ha and formula 3. On the ground Alfisol dose of organic fertilizer 20 tons/ha produced the highest weight is 62.9 g/clumps or an increase of 348.6% compared to controls, whereas in Vertisols dose of organic fertilizer 10 tons/ha produced the highest weight is 116.6 g/clumps or an increase of 172.5% compared to controls. On the ground Alfisol dose of 20 ton/ha were able to increase the height of shallot by 76.8% and 74.1% in the Vertisol soil than control. Dose of organic fertilizer 20 tons/ha dry weight also increased to 157.5% in Alfisols namely 2.06 g/clump and 212.6% in Vertisols than control, namely 3.97 g/clump. Interaction dose of organic fertilizer 20 tons/ha and formula 2 in Alfisols produce the highest fresh weight of 28.6 g/clump and increase the fresh weight of shallot up 320.6% compared to controls, while compared to the dose of organic fertilizer NPK interaction 20 ton/ha and 2 was not significantly different formula, but can increase the fresh weight of 110.3%. Interaction doses of 20 ton/ha with the formula 1 in Vertisols produce the highest fresh weight of 37.8 g/clump and increase the fresh weight of up to 243.6% compared to controls, while compared to NPK dose of 20 tonnes/ha with the formula 1 were not significantly different and use NPK able to increase the fresh weight of 20.6% in Vertisols.
