Formulasi pupuk hayati bakteri endofitik penambat N2 dan...
Transcript of Formulasi pupuk hayati bakteri endofitik penambat N2 dan...
1
Formulasi pupuk hayati bakteri endofitik penambat N2 dan aplikasinya untuk meningkatkan hasil tanaman padi
Oleh :
Mieke Rochimi Setiawati, Dedeh Hudaya Arief, Pujawati Suryatmana, dan Ridha Hudaya,
Fak Pertanian Universitas Padjadjaran
Jl. Raya Bandung Sumedang KM 21, Jatinangor. Bandung 40600 e-mail : [email protected]
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan mendapatkan formulasi pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2 yang unggul yaitu yang mempunyai kepadatan populasi bakteri dan aktivitas nitrogenase yang tinggi. Disamping itu juga untuk memperoleh konsentrasi dan teknik aplikasi pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2 yang tepat. Percobaan dilakukan di Laboratorium Biologi dan Bioteknologi Tanah serta rumah kaca Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran sejak bulan April sampai November 2008.
Dari penelitian didapatkan Pseudomonas sp merupakan isolat bakteri endofitik yang memiliki aktivitas nitrogenase yang paling stabil dibandingkan Burkholderia cepacia dan Acinetobacter sp. Pseudomonas sp. peka terhadap konsentrasi natrium molibdat yang tinggi, kebutuhan molibdat bagi Pseudomonas sp adalah 0,01 g/L. Produksi biomassa dari Pseudomonas sp maksimal terjadi pada jam ke 12, hal ini dapat diakatakan bahwa masa inkubasi untuk produksi inokulan bakteri endofitik dari Pseudomonas sp sebaiknya dilakukan tidak melebihi dari 12 jam.
Masa simpan inokulan dapat berlangsung sampai 3 bulan, dengan aktifitas nitrogenase dan viabilitas yang masih terjaga. Dan perlakukan terbaik yang dapat meningkatakan pertumbuhan dan aktivitas nitrogenase adalah konsentrasi K2HPO4 0,8 g/L dan Na2MoO4 2H2O 0,0l g/L (p4m2). Jumlah anakan produktif tanaman padi akibat berbagai kombinasi perlakuan yang diberikan pada percobaan ini tidak memperlihatkan perbedaan yang mencolok. Demikian juga dengan peningkatan konsentrasi pupuk hayati bakteri endofitik penambat N2 cenderung meningkatkan konsentrasi N tanaman walaupun peningkatannya berbeda tapi tidak nyata, tetapi dapat menyebabkan peningkatan serapan N tanaman secara signifikan.
Pemberian inokulan pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2 dengan konsentrasi 25ml/L menghasilkan gabah sebesar 84,58 g/pot yang besarnya tidak berbeda nyata dengan pemberian pupuk hayati dengan konsentrasi 100ml/L. Perlakuan perendaman dan penyemprotan tidak memberikan efek pada serapan N, kandungan N tanaman maupun hasil gabah. Dengan demikian aplikasi dilapangan dapat dilakukan dengan cara disemprot ataupun perendaman benih.
Kata kunci : hasil padi, bakteri endofitik penambat N2, pupuk hayati,
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
2
Abstract The objective of the research is to attain the liquid biofertilizer formula of
preeminence endophytic N2 fixing bacteria with high the bacteria population density and nitrogenase activity. Another objective is to attain the precise concentrate and application technique of liquid biofertilizer of endophytic N2 fixing bacteria. The experiment was conducted in the Laboratory of Biology and Soil Biotechnology and the greenhouse of The Faculty of Agriculture of Padjadjaran University, from April to November 2008.
The research found that Pseudomonas sp was isolate endophytic bacteria with the most stable nitrogenase activity compared with Burkholderia cepacia and Acinetobacter sp. Pseudomonas sp. was sentitive to high concentrated sodium molibdate, that became the molibdate constraint for Pseudomonas sp is 0,01 g/L. The highest biomass productivity of Pseudomonas sp occurred at the twelfth hour. Hence, it can be inferred, the incubation period for inoculation of endophytic bacteria productivity of Pseudomonas sp should be done within less than twelve hours.
The maximum period for storing inoculat is three months with a maintained nitrogenase activity and viability. The best maintenance that may increase the growth and nitrogenase activity is K2HPO4 0,8 g/L and Na2MoO4 2H2O 0,0l g/L (p4m2) concentrate. The amount of rice plant productivity breed as the result of combined treatment in the experiment did not yield a significant difference. So did the increasing concentration of endophytic N2 fixing bacteria biofertilizer, that had tendency to increase N concentration of the plant. Despite the increasing process was distinctive but not significant, but it allowed the plant’s N uptake increased significantly.
Application liquid biofertilizer endophytic N2 fixing bacteria inoculant which has 25 ml/L concentration produce grain of 84.58 g/pot that weight was not significantly different than 100 ml/L concentration of biofertilizer. The seed deep or foliar treatment did not effect to N uptake, N contents or grain of rice yield. Therefore, in the practice it may be applied by seed deeping or foliar treatment.
Key words: rice yield , endophytic N2 fixing bacteria, biofertilizer
PENDAHULUAN
Permasalahan penggunaan pupuk N dalam bercocok tanam padi adalah
efisiensi pemupukan N yang rendah yaitu hanya sebesar 30 sampai 50 %. Efisiensi
yang rendah disebabkan hilangnya unsur N akibat pencucian dan penguapan sehingga
terjadi pemborosan yang merugikan. Terbuangnya nitrogen melalui aliran air ke
badan air dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dan eutrofikasi. Dilain pihak
kandungan N2 di udara berlimpah dan tidak dapat dimanfaatkan tanaman padi.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
3
Bakteri endofitik penambat N2 yang bersimbiosis dengan tanaman non legum
telah ditemukan dari berbagai jaringan tanaman termasuk tanaman padi. Bakteri
endofitik penambat N2 pada tanaman padi belum dimanfaatkan dan diproduksi
sebagai pupuk hayati untuk mengurangi kelangkaan pupuk urea pada musim tanam.
Bakteri ini diperoleh dari hasil seleksi dari jaringan tanaman padi yang tumbuh di
sentra tanaman padi di Kabupaten Bandung dan Kabupaten Indramayu. Seleksi isolat
bakteri yang unggul berdasarkan konsistensi bakteri tersebut dalam meningkatkan
pertumbuhan, aktivitas nitrogenase, dan peningkatan hasil tanaman padi.
Dari serangkaian penelitian sebelumnya yang telah dilakukan dari tahun 2002-
2007 telah diperoleh hasil yang cukup signifikan dalam meningkatkan hasil tanaman
padi. Dari hasil penelitian yang sudah dilakukan diperoleh dua jenis bakteri endofitik
penambat N2 unggul yaitu Pseudomonas sp. dan Acinetobacter sp. yang mempunyai
aktivitas nitrogenase tinggi yaitu sebesar 254,0 dan 263,5 nmol C2H4 g-1 BK jam-1.
Bakteri tersebut dapat meningkatkan serapan N dan bobot kering, dan hasil tanaman
padi.
Fosfor (P) dan molibdenum (Mo) merupakan dua unsur yang menjadi faktor
pembatas bagi aktivitas bakteri endofitik penambat N2. Optimasi pertumbuhan bakteri
pada penelitian ini akan dilakukan dalam fermentor batch untuk menghasilkan
biomassa dan penambatan N2 yang tinggi. Perlakuan yang akan dirancang adalah
kombinasi variasi konsentrasi fosfor (KH2PO4) yang berfungsi dalam pembentukan
ATP dan molibdat (Na2MoO4 2H2O) sebagai kofaktor enzim nitrogenase dalam
media cair selektif JNFb. Masa simpan produksi inokulan diuji sampai enam bulan
penyimpanan dengan menentukan biomassa bakteri tersebut.
Aplikasi bakteri endofitik pada padi sawah memerlukan teknik tertentu yaitu
dengan cara seed treatment, foliar treatment dan kombinasinya yang berkaitan
dengan keberhasilan kolonisasi bakteri pada tanaman inang. Kontribusi bakteri
endofitik penambat N2 sebagai pensubstitusi pupuk N di lapangan perlu dikaji pada
dua musim tanam yaitu awal musim hujan (padi rendengan) dan akhir musim hujan
(padi gadu). Dosis aplikasi yang tepat perlu dicari pula karena kepadatan bakteri
yang diaplikasikan mempengaruhi kemampuan adaptasi di tempat yang baru.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
4
Tujuan penelitian ini adalah (1) mendapatkan formulasi inokulan/pupuk cair
bakteri endofitik penambat N2 yang unggul yaitu yang mempunyai kepadatan
populasi bakteri dan aktivitas nitrogenase, serta efektivitas yang tinggi. (2)
memperoleh dosis dan teknik aplikasi pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat
N2 yang tepat. (3) memperoleh informasi efisiensi pupuk hayati bakteri endofitik
penambat N2 dalam mengurangi penggunaan pupuk N anorganik (urea). (4)
mendapatkan rekomendasi penggunaan pupuk N optimum yang diaplikasikan
bersamaan dengan bakteri endofitik penambat N2 pada dua musim tanam padi.
Bahan dan Metode
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biologi dan Bioteknologi Tanah Jurusan
Ilmu Tanah dan rumah kaca Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran., berlangsung
mulai bulan Maret – November 2008. Penelitian Formulasi media produksi bakteri
endofitik penambat N2 dilakukan dalam fermentor tipe batch reactor anaerob
facultative dengan kondisi terkontrol dilengkapi pipa outlet CO2 dengan alat
pengaduk/agitator pada kecepatan 120 rpm.
Penelitian ini terdiri dari 3 tahap, yaitu :
1. Penentuan kebutuhan P dan Mo dalam formula pupuk hayati cair.
Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Pola
Faktorial. Faktor pertama adalah dosis unsur P (KH2PO4) terdiri dari 3 taraf
(0,5g/L; 0,10g/L; 0,15g/L, dan 0,20g/L). Faktor kedua dosis Mo (Na2MoO4
2H2O) terdiri dari dari empat taraf (0,001g/L; 0,01g/L; 0,1g/L; dan 1,0g/L).
Kombinasi perlakuan diulang dua kali. Parameter yang diamati adalah
populasi bakteri endofitik penambat N2 dan aktivitas nitrogenase.
2. Penentuan dosis pupuk hayati cair dengan dua teknik aplikasi di rumah kaca.
Rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok
Pola Faktorial. Faktor pertama adalah dosis pupuk hayati cair terdiri dari
empat taraf yaitu 25; 50; 75; dan 100ml/L. Faktor kedua adalah teknik
aplikasi pupuk hayati cair terdiri dari tiga taraf yaitu dengan merendamkan
pada benih (seed treatment) dan dengan menyemprotkan pada tajuk tanaman
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
5
padi (foliar treatment) dan kombinasinya. Kombinasi perlakuan diulang tiga
kali. Parameter yang diamati adalah pertumbuhan tanaman, kandungan N
tanaman, serapan N tanaman, N total tanah, dan bobot gabah kering panen.
3. Masa simpan pupuk hayati cair.
Hasil formulasi yang terpilih diuji viabilitas (populasi) dan kualitasnya
(aktivitas nitrogenase) sebulan sekali selama masa simpan enam bulan.
Penentuan parameter uji dilakukan duplo. Parameter yang diamati adalah
populasi bakteri endofitik penambat N2 dan aktivitas nitrogenasenya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Penentuan kebutuhan P dan Mo dalam formula pupuk hayati cair
1.1. Karakteristik dan Pertumbuhan Bakteri Endofitik Penambat N2
Sebelum menentukan kebutuhan P dan Mo dalam formula pupuk hayati cair
maka dilakukan uji kemampuan isolat-isolat bakteri endofitik penambat N2
(Penelitian Hibah Bersaing XIV/2006-2007) dari Lab Biologi dan Bioteknologi
Tanah. Uji yang dilakukan adalah uji aktivitas nitrogenase. Tiga isolat bakteri
endofitik penambat N2 dari hasil penelitian sebelumnya diuji aktivitas
nitrogenasenya. Hasil analisisnya adalah sebagai berikut :
Tabel 1. Aktivitas Nitrogenase Kultur Isolat Bakteri Endofitik Penambat N2
Kode Isolat (spesies isolat)
Aktivitas nitrogenase (nmol C2H4 g-1 BK jam-1)
Tahun 2007
Aktivitas nitrogenase (nmol C2H4 g-1 BK jam-1)
Tahun 2008 E16 (Burkholderia cepacia) 225,0 94,0 E26 (Pseudomonas sp.) 254,0 233,0 E36 (Acinetobacter sp.) 263,5 212,0
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
6
Dari tabel di atas ternyata isolat E26 (Pseudomonas sp.) mempunyai aktivitas
nitrogenase yang lebih stabil dibandingkan dengan kedua isolat bakteri endofitik
penambat N2 yang lainnya sehingga bakteri Pseudomonas sp. digunakan pada
penelitian Andalan Unpad.
Salah satu parameter yang digunakan dalam penelitian ini adalah populasi
bakteri endofitik penambat N2 sehingga perlu dipersiapkan kurva standar dan
pertumbuhan bakteri tersebut. Kurva pertumbuhan bakteri Pseudomonas sp di bawah
ini merupakan hasil analisis yang dilakukan terhadap kurva standar dan populasi
bakteri endofitik penambat N2 selama pertumbuhan. Analisis ini menggunakan
metode turbidimetri (dengan alat sprektofotometer) dan metode cawan agar
(menggunakan alat colony counter). Untuk membuat kurva pertumbuhan sampel
biakan bakteri dianalisis tiap tiga jam sekali selama 27 jam. Dengan membuat kurva
pertumbuhan bakteri dapat kita menentukan umur panen yang optimum pada saat
memproduksi pupuk hayati cair bakteri Pseudomonas sp.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
7
0 5 10 15 20 25 30
0
50
100
150
200
250
300
KURVA PERTUMBUHAN B
Cel
l (C
FU/m
l) X
106
Waktu (Jam)
Gambar 1. Kurva pertumbuhan bakteri endofitik penambat N2 Pseudomonas sp.
Gambar 1 memperlihatkan kurva pertumbuhan bakteri Pseudomonas sp yang
terdiri dari beberapa fase yaitu fase lag yang merupakan fase adaptasi bakteri
Pseudomonas sp yang berlangsung selama 6,5 jam; fase eksponensial yaitu fase
pertumbuhan bakteri yang meningkat dengan kecepatan maksimum ditandai dengan
garis kurva yang meningkat tajam. Pada fase eksponensial, bakteri Pseudomonas sp.
memperbanyak diri dengan kelipatan eksponensial sampai akhirnya akan
menghasilkan populasi yang maksimal. Pada gambar di atas terlihat populasi bakteri
maksimum setelah 12 jam masa pertumbuhan yang dapat dicapai adalah 2,72 x 108
sel/ml. Fase eksponensial digunakan untuk menentukan umur panen yang optimum
pada saat memproduksi pupuk hayati cair bakteri Pseudomonas sp.
Fase pertumbuhan selanjutnya adalah fase stationer ditandai dengan garis
lurus dimana jumlah bakteri yang berkembang hampir sama dengan jumlah yang
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
8
mati. Fase akhir dari kurva pertumbuhan bakteri adalah fase kematian dimana jumlah
bakteri yang hidup lebih kecil dari jumlah bakteri yang mati.
Dari kurva pertumbuhan Pseudomoansa sp tersebut tampak bahwa karakter
kinetika dari isolat menunjukkan bahwa fase eksponenial akhir terjadi pada jam ke
12. Hal ini berarti bahwa produksi sel maksimal dapat dipanen pada jam ke 12.
Karakter ini dapat menjadi acuan dasar bagi pengembangan produksi inokulan secara
massal, untuk efisensi waktu. Karena selama ini sebelum karakteristik kinetika isolat
tersebut diketahui, untuk produksi biomassa isolat tersebut berlangsung selama 24
jam. Dengan demikian analisis kurva pertumbuhan ini dapat menunjukkan waktu
produksi maksimal yang tepat dan efisien. Efisiensi waktu produksi isolat sebesar (24
jam – 12 jam) yaitu 12 jam, dan pada jam ke 24 pertumbuhan bakteri justru dalam
fase kematian (penurunan viabilitas) dan hal ini tidak dianjurkan untuk melakukan
pemanenan.
1.2. Populasi Bakteri Endofitik Penambat N2
Dari hasil analisis populasi bakteri endofitik penambat N2 akibat
perlakuan P dan Mo, ternyata masing-masing unsur memberikan efek mandiri, tidak
terjadi interaksi. Hal ini diduga terjadi akibat level fosfat yang belum memadai untuk
kecukupan pertumbuhan bakteri atau kisaran P yang digunakan belum menunjukkan
efek interaksi bagi pertumbuhan. Hal ini terbukti dari hasil yang didapat dengan
penambahan level fosfat ada kecenderungan pertumbuhan meningkat. Dengan
demikian bahwa dosis optimum untuk memberikan efek pada meningkatnya
pertumbuhan belum tampak.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
9
Unsur P yang diberikan pada media produksi bakteri endofitik penambat N2
pada konsentrasi tertentu mengakibatkan peningkatan populasi bakteri tersebut.
Penambahan unsur P (K2HPO4) pada konsentrasi 0,8 g/L menyebabkan populasi
bakteri endofitik penambat N2 meningkat. Dibawah konsentrasi 0,6 g/L, pemberian
K2HPO4 tidak menyebabkan peningkatan populasi bakteri endofitik penambat N2
(Tabel 2). Fungsi P menurut Menurut Leigh dkk (1995) P berfungsi sebagai
komponen pembentuk ATP. ATP dibutuhkan untuk mereduksi N2 invitro. ADP yang
dihasilkan akan menghambat aktivitas nitrogenase, oleh karena itu pada sistem ini
harus digunakan fosforilasi ADP ke ATP dengan penambahan P dari luar.
Tabel 2. Populasi bakteri endofitik akibat perbedaan konsentrasi fosfat dan molibdat
Konsentrasi K2HPO4 (P) Populasi bakteri endofitik (sel x109)
0,2 g/L (p1) 0.96 a
0,4 g/L (p2) 1.09 a
0,6 g/L (p3) 1.25 ab
0,8 g/L (p4) 1.32 b Konsentrasi Na2MoO4 2H2O (M) 0,00l g/L (m1) 1.30 b
0,0l g/L (m2) 1.20 b
0,l g/L (m3) 0.96 a
1,0 g/L (m4) 0.86 a Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
menurut uji Duncan pada taraf 5 %.
Berbeda dengan efek dari molibdat, hasil menunjukkan bahwa peningkatan
konsentrasi Mo memberikan kecenderungan terjadinya hambatan terhadap
pertumbuhan isoalat Pseudomonas sp. Hal ini berarti bahwa Pseudomanas sp sangat
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
10
peka terhadap konsentrasi Mo yang tinggi. Kesimpulan sementara dapat disampiakan
bahwa konsentrasi Mo optimum bagi pertumbuhan Pseudomonas sp berada dibawah
level 0,001 g/ L Na2MoO4 2H2O.
1.3. Aktivitas Nitrogenase Bakteri Endofitik Penambat N2
Pengaruh interaksi antara konsentrasi fosfat dan molibdat tidak terjadi pada
aktivitas nitrogenase bakteri endofitik penambat N2. Konsentrasi P dan molibdat
secara mendiri mempengaruhi aktivitas nitrogenase bakteri endofitik penambat N2.
Pada konsentrasi K2HPO4 (P) 0,6 dan 0,8 g/L dalam pupuk hayati, bakeri endofitik
penambat N2 menghasilkan aktivitas nitrogenase yang lebih tinggi dari pada
konsentrasi P dibawahnya. Diduga konsentrasi P 0,6 g/L atau lebih merupakan
konsentrasi yang cukup untuk dapat mensuplai P untuk fosforilasi energi bagi
produksi enzim nitrogenase bakteri endofitik penambat N2.
Konsentrasi molibdat 0,01 g/L menghasilkan aktivitas nitrogenase yang
tertinggi, dibawah dan diatas konsentrasi 0,01 g/L tidak meningkatkan aktivitas
nitrogenase (Tabel 3). Aktivitas nitrogenase yang maksimum merupakan konsentrasi
molibdenum yang optimum sebagai prekursor dalam aktivitas enzim nitrogenase.
Aktivitas nitrogenase bakteri endofitik yang tinggi akan menghasilkan penambatan
N2 yang besar sehingga akan semakin besar pula N2 yang direduksi oleh bakteri
tersebut menjadi NH3. Unsur NH3 akan direduksi menjadi NH4 dan selanjutnya akan
digunakan untuk membentuk protein dan biomassa bakteri.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
11
Tabel 3. Aktivitas nitrogenase akibat perbedaan konsentrasi fosfat dan molibdat
Konsentrasi K2HPO4 (P) Aktivitas nitrogenase (nmol C2H4 g-1 BK jam-1 )
0,2 g/L (p1) 1.0168 a
0,4 g/L (p2) 1.2823 a
0,6 g/L (p3) 1.5587 b
0,8 g/L (p4) 1.6432 b Konsentrasi Na2MoO4 2H2O (M) 0,00l g/L (m1) 1.2799 a
0,0l g/L (m2) 1.5093 b
0,l g/L (m3) 1.2377 a
1,0 g/L (m4) 1.0972 a Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
menurut uji Duncan pada taraf 5 %.
2. Masa simpan pupuk hayati cair.
Populasi Bakteri dan Aktivitas Nitrogenase Endofitik Penambat N2 Selama Masa Simpan
Populasi dan aktivititas nitrogenase bakteri endofitik yang diamati selama tiga
bulan penyimpanan memperlihatkan perubahan yang signifikan. Secara garis besar
terdapat peningkatan populasi dan aktivitas nitrogenase selama penyimpanan.
Karakteristik Pertumbuhan dan aktivitas nitrogenase selama masa simpan
ditampilkan pada Gambar 2, 3 dan 4.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
12
Diagram Populasi dan ARA Bulan Agustus 2008
00,20,40,60,8
11,21,41,61,8
p1m1p1
m2p1
m3p1
m4p2
m1p2
m2p2
m3p2
m4p3
m1p3
m2p3
m3p3
m4p4
m1p4
m2p4
m3p4
m4
Perlakuan
Popu
lasi
x10
9
0
0,5
1
1,5
2
2,5
ARA
Populasi x109ARA
Gambar 2. Diagram Populasi dan ARA bakteri endofitik penambat N2 dalam pupuk hayati cair setelah satu bulan masa simpan
Pada perlakuan p1m1, p1m2, p2m2, p3m2, p2m3, p4m3 dan p4m4
menunjukkan bahwa aktivitas nitrogenase menunjukkan kecenderungan meningkat
sesuai pertumbuhan isolat. Akan tetapi pada perlakuan p2m1, dan p4m2
menunjukkan karakteristik aktivitas nitrogenase yang tidak meningkat meskipun
populasi meningkat. Artinya pada perlakuan tersebut hanya memberikan efek pada
peningkatan populasi tetapi aktivitas nitrogenase menunjukkan kecenderungan
menurun. Dari hasil uji masa simpan satu bulan menunjukkan bahwa perlakuan
terbaik meningkatkan pertumbuhan yang sejalan dengan peningkatan nitrogenase
tertinggi adalah p4m2 (pupuk hayati cair dengan konsentrasi K2HPO4 (P) 0,8 g/L dan
konsentrasi molibdat 0,01 g/L).
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
13
Diagram Populasi dan ARA Bulan September 2008
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
p1m1
p1m2
p1m3
p1m4
p2m1
p2m2
p2m3
p2m4
p3m1
p3m2
p3m3
p3m4
p4m1
p4m2
p4m3
p4m4
perlakuan
Popu
lasi
x10
9
00,511,522,533,544,5
ARA Populasi x109
ARA
Gambar 3. Diagram Populasi dan ARA bakteri endofitik penambat N2 dalam pupuk
hayati cair setelah dua bulan masa simpan
Pada penyimpan pupuk cair selama 2 bulan (Gambar 3) tampak bahwa
populasi menunjukkan kecenderungan meningkat untuk tiap perlakukan. Hal ini
menunjukkan bahwa pada penyimpan selama 2 bulan, viabilitas isolat masih tinggi
bahkan cenderung meningkat, demikian juga aktivitas nitrogenasenya menunjukkan
peningkatan. Namun demikian pola peningkatan pertumbuhan dan aktivitas
nitrogenase belum dapat dipastikan. Namun pada perlakukan p1m3, p3m4, p4m2,
p4m3 dan p4m4 menunjukkan aktivitas yang meningkat sejalan dengan peningkatan
populasi. Pada perlakuan p4m2 memberikan efek stabil pada peningkatan aktivitas
nitrogenase dan pertumbuhan. Dan perlakuan tersebut merupakan perlakuan terabaik
yang memberikan efek tertinggi terhadap pertumbuhan dan aktivitas nitrogenase pada
masa simpan 2 bulan.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
14
Diagram Populasi dan ARA Bulan Oktober 2008
00,5
11,5
22,5
33,5
44,5
5
p1m1
p1m2
p1m3p1
m4p2
m1p2
m2p2
m3p2
m4p3
m1p3
m2p3
m3p3
m4p4
m1p4
m2p4
m3p4
m4
Perlakuan
Pop
ulas
i x10
9
00,511,522,533,544,55
AR
A Populasi x109ARA
Gambar 4. Diagram Populasi dan ARA bakteri endofitik penambat N2 dalam pupuk hayati cair setelah tiga bulan masa simpan
Pada masa simpan 3 bulan (Gambar 4), tampak untuk semua perlakuan
cenderung tidak memberikan efek peningkatan populasi dan aktivitas. Pada masa
simpan 3 bulan cenderung menunjukkan karakteristik stationer, dan perlakukan yang
memberikan pertumbuhan dan aktivitas nitrogenase tertinggi adalah pada p4m2.
Dengan demikian pada perlakauan p4m2 merupakan perlakauan yang memberikan
efek stabil pada pertumbuhan dan aktivitas nitrogenase isolat Pseudomonas sp,
dimana pada perlakuan p4m2 dalam masa simpan selama 3 bulan masih
menunjukkan aktivitas nitrogenase dan stabilitas isolat yang terjaga.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
15
3. Penentuan dosis pupuk hayati cair dengan dua teknik aplikasi di rumah kaca
3.1. Pertumbuhan Tanaman
Tinggi tanaman padi setiap kombinasi perlakuan yang diamati dari 2 sampai 8
mingu setelah tanam tidak memperlihatkan perbedaan yang mencolok. Perlakuan
teknik aplikasi bakteri endofitik penambat N2 dengan direndam, disemprot, dan
kombinasinya tidak menyebabkan perbedaan terhadap tinggi tanaman. Akan tetapi
tampaknya pupuk hayati cair dengan konsentrasi 75 dan 100 ml/L menunjukkan
kecenderungan meningkatkan tinggi tanaman padi selama pengamatan (Gambar 5).
G rafik T ing g i T anaman
0
20
40
60
80
100
120
a1d1
a1d2
a1d3
a1d4
a2d1
a2d2
a2d3
a2d4
a3d1
a3d2
a3d3
a3d4
P e rla kua n
Tin
gg
i T
anam
an
Tinggi tanaman 2 MS T
Tinggi tanaman 4 MS T
Tinggi tanaman 6 MS T
Tinggi tanaman 8 MS T
Gambar 5. Diagram tinggi tanaman padi yang diberi perlakuan berbagai teknik
aplikasi dan konsentrasi pupuk hayati bakteri endofitik penambat N2
Berdasarkan deskripsi tanaman padi Ciherang (Lampiran 9) tinggi tanaman
padi berkisar 107-115 cm. Tinggi tanaman padi pada percobaan di rumah kaca pada
umur 8 MST umumnya dibawah 100 cm. Diduga penyinaran di rumah kaca yang
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
16
sebagian terhalangi rangka atap menjadi penyebab kurang optimum sinar matahari
yang menyinari tanaman padi selama percobaan.
3.2. Jumlah Anakan
Jumlah anakan padi mulai menunjukkan perbedaan akibat kombinasi
perlakuan yang diberikan terlihat pada umur 6 MST. Pada umur 8 MST, diperoleh
jumlah anakan tanaman padi yang maksimum. Jumlah anakan padi ciherang pada
umur 8 MST rata-rata dibawah 20 buah. Akan tetapi tananan padi yang diberi pupuk
hayati cair dengan konsentrasi 100 ml/L yang diaplikasikan dengan cara disemprot
pada daun menunjukkan jumlah anakan lebih dari 25 buah.
Bakteri endofitik penambat N2 yang diberikan dengan disemprot pada tajuk
tanaman akan mengkolonisasi jaringan tanaman melalui stomata. Bakteri tersebut
akan berkembang biak dan memberikan N yang ditambatnya langsung kedalam
jaringan tanaman. Nitrogen akan memacu pertumbuhan bagian vegetatif tanaman
terutama pembentukan anakan.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
17
Gambar 6. Diagram jumlah anakan tanaman padi yang diberi perlakuan berbagai
teknik aplikasi dan konsentrasi pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2
Jumlah anakan yang terbentuk selama masa vegetatif tanaman sebagian
akan menghasilkan anakan produktif. Anakan produktif ini yang menghasilkan malai
dan menentukan hasil tanaman padi. Anakan produktif tanaman padi varietas
Ciherang menurut deskripsi (Lampiran 1) sebanyak 14-17 batang. Ternyata setelah
fase geratif, jumlah anakan produktif tanaman padi berkisar antara 13-15 batang (data
tidak ditampilkan). Jumlah anakan produktif tanaman padi akibat berbagai kombinasi
perlakuan yang diberikan pada percobaan ini tidak memperlihatkan perbedaan yang
mencolok.
3.3. Bobot Kering Tanaman
Ketiga teknik aplikasi pupuk hayati cair yang dilakukan pada percobaan
rumah kaca tidak memberikan perbedaan yang nyata terhadap bobot kering tanaman
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
18
padi yang dihasilkan. Teknik aplikasi pupuk hayati cair dengan perendaman sekaligus
dengan penyemprotan (a3) tidak menyebabkan bobot kering tanaman meningkat
dibandingkan teknik aplikasi yang lainnya, meskipun kombinasi aplikasi tersebut
dapat meningkatkan kolonisasi bakteri endofitik pada jaringan daun selain batang dan
akar.
Tabel 4. Bobot kering tanaman akibat perbedaan teknik aplikasi dan konsentrasi pupuk hayati cair bakteri endofitik
Teknik Aplikasi (A) Bobot Kering Tanaman (gram)
Perendaman (a1) 23.94 a Penyemprotan (a2) 22.12 a Perendaman dan penyemprotan (a3) 21.55 a Konsentrasi Pupuk (D) 25 ml/L (d1) 17.52 a 50 ml/L (d2) 25.9 ab 75 ml/L (d3) 18.88 ab 100 ml/L (d4) 27.84 b
Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan pada taraf 5 %.
Konsentrasi aplikasi pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2 yang
tertinggi (100 ml/L) menghasilkan bobot kering tanaman yang lebih tinggi
dibandingkan dengan konsentrasi 25 ml/L. Pemberian konsentrasi bakteri endofitik
penambat N2 yang paling tinggi pada perlakuan yang diberikan menyebabkan bakteri
tersebut dalam kuantitas yang tinggi mempunyai kesempatan mengkolonisasi
jaringan tanaman baik melalui benih atau stomata jaringan tanaman. Bila jaringan
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
19
tanaman secara signifikan terkolonisasi oleh bakteri endofitik penambat N2, maka N2
yang ditambat bakteri tersebut segera diubah menjadi NH4 dan digunakan untuk
membentuk asam amino yang merupakan komponen pembentuk biomassa tanaman.
Semakin banyak asam amino yang terbentuk maka semakin besar pula bobot kering
tanaman yang dihasilkan.
3.4. Populasi Bakteri Endofitik Penambat N2
3.4.1. Populasi Bakteri Endofitik pada Daun Padi
Terdapat pengaruh interaksi teknik aplikasi dan konsentrasi pupuk hayati cair
yang diberikan terhadap populasi bakteri endofitik penambat N2 pada daun padi.
Aplikasi bakteri endofitik penambat N2 pada daun dengan direndam dan disemprot
menyebabkan populasi bakteri endofitik yang tertinggi (Tabel 5). Konsentrasi bakteri
endofitik penambat N2 yang tertinggi dan diberikan pada dua kali aplikasi yaitu
direndam dan disemprot memberi lebih besar kesempatan bakteri tersebut masuk
kedalam jaringan tanaman dan mengkolonisasi jaringan tanaman.
Pada tabel di atas dapat dilihat populasi bakteri endofitik penambat N2
meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi pupuk hayati cair yang
diberikan. Sedangkan populasi bakteri endofitik penambat N2 di daun lebih sedikit
bila menggunakan teknik aplikasi dengan perendaman dibandingkan dengan teknik
aplikasi lainnya. Tampaknya untuk meningkatkan populasi bakteri endofitik
penambat N2 di daun perlu diberi perlakuan penyemprotan pupuk hayati cair pada
tajuk tanaman padi pada fase vegetatif.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
20
Tabel 5. Populasi bakteri endofitik (x109) pada daun padi akibat perbedaan teknik aplikasi dan konsentrasi pupuk hayati cair bakteri endofitik
Teknik
Aplikasi (A) Konsentrasi Pupuk Hayati Cair ml/L (D)
25 ml/L (d1) 50 ml/L (d2) 75 ml/L (d3) 100 ml/L (d4) Direndam (a1) 536.33 a 581.67 a 801.67 a 874.33 a
A A B B Disemprot (a2) 572.33 ab 614.33 a 845.33 a 947.00 a
A A B C Direndam dan Disemprot (a3) 630.67 b 695.33 b 830.33 a 1101.00 b
A A B C Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf kecil yang sama (vertikal) dan huruf
kapital yang sama (horizontal) tidak berbeda nyata menurut Uji Duncan pada taraf 5 %.
3.4.2. Populasi Bakteri Endofitik pada Batang Padi
Populasi bakteri endofitik penambat N2 pada batang padi dapat berasal dari
bakteri yang diaplikasikan melalui perendaman dan terbawa melalui xylem dan
berkembang selama pertumbuhan di jaringan batang. Disamping itu bakteri endofitik
penambat N2 yang diberikan melalui penyemprotan dapat masuk kedalam batang
melalui stomata yang jumlahnya lebih sedikit dari daun.
Pada Tabel 6 dapat dilihat dengan teknik aplikasi direndam dan konsentrasi
bakteri endofitik penambat N2 yang tertinggi (100ml/L) menyebabkan populasi
bakteri di batang paling tinggi. Pada konsentrasi pupuk hayati cair dibawah 100 ml/L
menunjukkan bahwa dengan teknik perendaman menghasilkan populasi bakteri
endofitik penambat N2 di batang lebih tinggi daripada teknik aplikasi lainnya.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
21
Peningkatan konsentrasi pupuk hayati cair yang diberikan secara nyata dapat pula
meningkatkan populasi bakteri endofitik penambat N2 pada batang
Tabel 6. Populasi bakteri endofitik (x109) pada batang padi akibat perbedaan teknik aplikasi dan dosis pupuk hayati cair bakteri endofitik
Teknik Aplikasi (A)
Konsentrasi Pupuk Hayati Cair ml/L (D) 25 ml/L (d1) 50 ml/L (d2) 75 ml/L (d3) 100 ml/L (d4)
Direndam (a1) 354.33 b 423.33 b 512.33 c 549.00 b
A B C C
Disemprot (a2) 305.667 ab 369.00 a 458.00 b 471.00 a
A B C C
Direndam dan Disemprot (a3)
262.67 a 377.33 ab 334.00 a 441.33 a A B B C
Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf kecil yang sama (vertikal) dan huruf kapital yang sama (horizontal) tidak berbeda nyata menurut Uji Duncan pada taraf 5 %.
3.4.3. Populasi Bakteri Endofitik pada Akar Padi
Populasi bakteri endofitik penambat N2 di akar tanaman padi terutama berasal
dari bakteri yang diaplikasikan dengan cara perendaman benih. Sehingga teknik
aplikasi perendaman dan diberikan dengan dosis yang tertinggi, memberi kesempatan
bakteri tersebut berkembang biak di jaringan akar.
Dengan teknik aplikasi penyemprotan pada tajuk tanaman, bakteri endofitik
masih dapat ditemui di jaringan akar walaupun jumlahnya lebih rendah dari teknik
aplikasi lainnya. Bakteri ini dapat berpindah dari jaringan daun ke jaringan akar
bersamaan dengan aliran fotosintat melalui phloem. Konsentrasi pupuk hayati cair
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
22
yang mengandung bakteri endofitik penambat N2 yang semakin tinggi dapat
meningkatkan populasi bakteri tersebut pada jaringan akar tanaman padi.
Tabel 7. Populasi bakteri endofitik (x109) pada akar padi akibat perbedaan teknik
aplikasi dan dosis pupuk hayati cair bakteri endofitik Teknik
Aplikasi (A) Dosis Pupuk Hayati Cair ml/L (D)
25 ml/L (d1) 50 ml/L (d2) 75 ml/L (d3) 100 ml/L (d4) Direndam 921.00 b 1021.67 b 1295.67 b 1511.00 c
(a1) A A B C Disemprot 756.67 a 842.33 a 1009.67 a 1102.00 a
(a2) A A B B Direndam dan
Disemprot 869.00 b 972.67 b 1045.00 a 1279.33 b
(a3) A AB B C Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf kecil yang sama (vertikal) dan huruf
kapital yang sama (horizontal) tidak berbeda nyata menurut Uji Duncan pada taraf 5 %.
3.5. Konsentrasi N Tanaman Padi
Berbagai teknik aplikasi dan konsentrasi pupuk hayati cair bakteri endofitik
penambat N2 yang digunakan, tidak menyebabkan perbedaan pada konsentrasi N
pada tanaman padi (Tabel 8). Walaupun populasi bakteri endofitik penambat N2 pada
tajuk tanaman lebih tinggi dengan teknik aplikasi perendaman dan penyemprotan,
akan tetapi teknik aplikasi tersebut belum dapat meningkatkan konsentrasi N
tanaman. Hal ini diduga konsentrasi N tanaman tidak hanya diperoleh dari aktivitas
bakteri endofitik penambat N2 yang ada pada tajuk tanaman, tetapi juga melalui aliran
massa dari larutan yang mengandung NO3 dan NH4 ke perakaran tanaman.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
23
Tabel 8. Konsentrasi N tanaman padi akibat perbedaan teknik aplikasi dan konsentrasi pupuk hayati cair bakteri endofitik
Konsentrasi N Tanaman (% N)
Teknik Aplikasi (A) Perendaman (a1) 1.48 a
Penyemprotan (a2) 1.40 a
Perendaman dan penyemprotan (a3) 1.43 a
Konsentrasi pupuk hayati (D) 25 ml/L (d1) 1.39 a
50 ml/L (d2) 1.38 a
75 ml/L (d3) 1.55 a
100 ml/L (d4) 1.60 a Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
menurut uji Duncan pada taraf 5 %.
Pengaruh mandiri konsentrasi pupuk hayati bakteri endofitik penambat N2
juga tidak memperlihatkan perbedaan dengan peningkatan konsentrasi larutan yang
diberikan. Dengan peningkatan konsentrasi pupuk hayati bakteri endofitik penambat
N2 cenderung meningkatkan konsentrasi N tanaman walaupun peningkatannya
berbeda tapi tidak nyata.
Jones et al. (1991) menyatakan bahwa kandungan N pada tanaman padi
dalam keadaan cukup adalah sebesar 2,60 sampai 3,20 %. Dibawah dari 2,40 % N
tanaman padi termasuk dalam kategori kekurangan. Sedangkan De Datta (1981)
menyatakan konsentrasi kritis unsur N pada tanaman padi sebesar 2,5 %. Dari Tabel 8
terlihat kandungan (konsentrasi) N pada tanaman padi berada dalam keadaan
kekurangan. Artinya aktivitas bakteri endofitik penambat N2 belum optimal dalam
meningkatkan kandungan N tanaman padi. Berbagai faktor dapat menyebabkan hal
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
24
tersebut, diantaranya adalah proses respirasi tanaman di rumah kaca sangat tinggi
akibat tingginya suhu rumah kaca (pada siang hari 39 - 42° C). Respirasi yang tinggi
menyebabkan pembentukan fotosintat terhambat, sehingga suplai energi bagi bakteri
endofitik dari tanaman berkurang akibatnya bakteri tersebut kurang optimal
aktivitasnya.
3.6. Serapan N Tanaman Padi
Teknik aplikasi bakteri endofitik penambat N2 yang berbeda tidak
memberikan pengaruh yang berbeda terhadap serapan N tanaman padi. Berdasarkan
kandungan (konsentrasi) N yang tidak berbeda antar perlakuan teknik aplikasi (Tabel
8) mengakibatkan serapan N tidak berbeda.
Tabel 9. Serapan N tanaman padi akibat perbedaan teknik aplikasi dan konsentrasi pupuk hayati cair bakteri endofitik
Teknik Aplikasi (A) Serapan N (g/tanaman)
Perendaman (a1) 0.345 a
Penyemprotan (a2) 0.300 a
Perendaman dan penyemprotan (a3) 0.268 a
Konsentrasi Pupuk (D)
25 ml/L (d1) 0.237 a
50 ml/L (d2) 0.343 b
75 ml/L (d3) 0.290 ab
100 ml/L (d4) 0.347 b Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
menurut uji Duncan pada taraf 5 %.
Serapan N tanaman padi berbeda akibat perbedaan konsentrasi pupuk hayati
cair bakteri endofitik penambat N2 yang diberikan. Walaupun konsentrasi N tanaman
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
25
padi tidak nyata berbeda akibat pemberian konsentrasi pupuk hayati cair bakteri
endofitik penambat N2, tetapi karena perbedaan bobot kering tanaman yang diperoleh
akibat perlakuan tersebut menyebabkan perbedaan dalam serapan N pada tajuk
tanaman. Peningkatan konsentrasi pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2
yang diberikan menyebabkan peningkatan serapan N tanaman.
3.7. N total tanah
Terjadi efek interaksi antara teknik aplikasi dan konsentrasi pupuk hayati
bakteri endofitik penambat N2 terhadap N total tanah. N total tanah yang tertinggi
dihasilkan oleh perlakuan teknik aplikasi perendaman dengan konsentrasi pupuk
hayati bakteri endofitik yang paling rendah (25 ml/L). Pada kombinasi perlakuan
tersebut (a1d1), populasi bakteri endofitik pada jaringan daun tanaman padi paling
rendah.
Tabel 10. N total tanah akibat perbedaan teknik aplikasi dan konsentrasi pupuk
hayati cair bakteri endofitik
Konsentrasi Pupuk (ml/L)
N-Total (%) Teknik Aplikasi
a1 a2 a3
25 ml/L (d1) 0.3887 c 0.2525 a 0.2807 b
B A A
50 ml/L (d2) 0.2455 a 0.1964 a 0.2900 b
AB A B
75 ml/L (d3) 0.2453 a 0.2531a 0.2717 ab
A A A
100 ml/L (d4) 0.3096 b 0.3437 b 0.2149 a
B B A Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
menurut uji Duncan pada taraf 5 %.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
26
Akibat rendahnya populasi bakteri endofitik penambat N2 menyebabkan
biomassa tanaman dan perkembangan tanaman menjadi rendah. Tanaman yang tidak
berkembang akan mengambil unsur hara dalam jumlah terbatas. N tanah yang diserap
oleh tanaman yang tidak berkembang diduga dalam jumlah sedikit sehingga residu N
total yang masih terdapat dalam tanah dalam jumlah yang lebih besar (tinggi)
daripada yang diserap oleh tanaman yang berkembang dengan baik.
Tanaman yang menggunakan teknik aplikasi direndam dan disemprot dengan
konsentrasi pupuk hayati bakteri endofitik yang tertinggi (100ml/L) menyebabkan
tanaman berkembang dengan baik, dengan bobot kering tanaman yang tinggi (Tabel
4). Akibat dari itu perakaran berkembang dengan baik sehingga peyerapan N tinggi
dan total N tanah (sebagai residu) menjadi rendah (Tabel 10).
Faktor media tanam berupa tanah Inseptisol dalam kondisi tergenang dapat
mengakibatkan perubahan sifak fisik, kimia dan biologi pada tanah. Hal ini dapat
menyebabkan timbulnya perubahan hubungan antara tanah dan tanaman padi yang
tidak dapat diikuti oleh kemampuan fisiologis tanaman. Khususnya nitrogen dapat
menyebabkan terjadinya reduksi NO3- dan NO2
- menjadi N2 dan N2O (volatilisasi).
Akibatnya tanah sebagai media tanam padi sawah dalam keadaan kekurangan N
disebabkan adanya reaksi denitrifikasi (reduksi NO3- dan NO2
- ) .
3.8. Bobot Gabah Kering Panen
Bobot gabah kering panen tidak berbeda akibat berbagai teknik aplikasi yang
digunakan. Konsentrasi N dan serapan N tanaman yang tidak berbeda nyata akibat
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
27
berbagai teknik aplikasi yang digunakan tanpak nya berkorelasi positif dengan hasil
(bobot gabah kering panen) tanaman padi. Dari tabel di bawah ini dapat disimpulkan
bahwa ketiga teknik aplikasi bakteri endofitik penambat N2 dapat digunakan dengan
mempertimbangkan segi kepraktisan aplikasi di lapangan. Dengan hasil yang tidak
berbeda nyata antara ketiga teknik aplikasi tersebut, aplikasi dengan perendaman
merupakan cara yang paling praktis mengingat peralatan yang digunakan lebih
sederhana dan murah dibandingkan dengan teknik aplikasi dengan penyemprotan.
Tabel 11. Bobot Gabah Kering Panen akibat perbedaan teknik aplikasi dan dosis pupuk hayati cair bakteri endofitik
Berat Gabah (gram/pot) Teknik Aplikasi (A) Perendaman (a1) 82,3984 a Penyemprotan (a2) 85,8554 a Perendaman dan penyemprotan (a3) 79,8213 a Konsentrasi pupuk hayati (D) 25 ml/L (d1) 84,5819 ab 50 ml/L (d2) 79,2095 a 75 ml/L (d3) 81,0759 ab 100 ml/L (d4) 85,8997 b
Keterangan : Angka yang ditandai dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan pada taraf 5 %.
Konsentrasi pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2 yang paling
tinggi (100ml/L) menghasilkan bobot gabah kering panen yang lebih tinggi dari
konsentrasi setengahnya (50ml/L) pupuk hayati bakteri endofitik penambat N2.
Pemberian inokulan pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2 dengan
konsentrasi 25ml/L menghasilkan gabah yang besarnya tidak berbeda nyata dengan
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
28
pemberian pupuk hayati dengan konsentrasi 100ml/L. Hal ini menunjukkan bahwa
dengan pemberian pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2 dengan
konsentrasi yang paling rendah menghasilkan gabah yang bobotnya tidak jauh
berbeda dengan konsentrasi yang tertinggi. Sehingga untuk aplikasi yang efisien
dianjurkan menggunakan konsentrasi yang terendah.
Bila dibandingkan dengan hasil tanaman padi yang tidak diberi pupuk hayati
bakteri endofitik penambat N2 (data control tidak ditampilkan), peningkatan padi
yang diberi pupuk hayati endofitik dengan konsentrasi 100ml/L meningkat 42.4 %.
Rata-rata bobot gabah kering yang tidak diinokulan bakteri endofitik sebesar 49.44
g/tanaman. Hasil gabah kering panen dengan pemberian pupuk hayati bakteri
endofitik penambat N2 bila dikonversikan dengan populasi tanaman padi per hektar
(160.000 tanaman dengan jarak tanam 25 x 25 cm) diperoleh hasil sebesar 10,13 -
10,99 ton/ha gabah kering panen. Bila dikonversikan kedalam gabah kering giling
hasil percobaan sekitar 8,11 ton/ha. Pada deskripsi tanaman padi varietas Ciherang
rata-rata produksi tanaman padi tersebut sebesar 5-8,5 ton/ha. Hal tersebut
menandakan bahwa hasil gabah kering panen pada percobaan rumah kaca telah
melebihi kriteria hasil deskripsi. Faktor pencahayaan yang tidak penuh dan suhu
rumah kaca yang tinggi tampaknya tidak menjadi hambatan bagi proses fotosintesa
yang terjadi selama pengisian bulir padi yang maksimal. Sehingga fotosintat yang
disimpan dalam bulir padi selama fase generatif masih optimal dan menyebabkan
bulir padi berisi penuh dan sedikit yang hampa.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
29
KESIMPULAN
Dari hasil pemabahasan dapat dirangkumkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Pseudomonas sp merupakan isolat bakteri endofitik yang memiliki aktivitas
nitrogenase yang paling stabil dibandingkan Burkholderia cepacia dan
Acinetobacter sp.
2. Pseudomonas sp. peka terhadap konsentrasi natrium molibdat yang tinggi,
kebutuhan molibdat bagi Pseudomonas sp adalah 0,01 g/L.
3. Produksi biomassa dari Pseudomonas sp maksimal terjadi pada jam ke 12,
hal ini dapat diakatakan bahwa masa inkubasi untuk produksi inokulan bakteri
endofitik dari Pseudomonas sp sebaiknya dilakukan tidak melebihi dari 12jam.
4. Masa simpan inokulan dapat berlangsung sampai 3 bulan, dengan aktifitas
nitrogenase dan viabilitas yang masih terjaga. Dan perlakukan terbaik yang dapat
meningkatakan pertumbuhan dan aktivitas nitrogenase adalah K2HPO4 0,8 g/L
dan Na2MoO4 2H2O 0,0l g/L (p4m2).
6. Jumlah anakan produktif tanaman padi akibat berbagai kombinasi perlakuan yang
diberikan pada percobaan ini tidak memperlihatkan perbedaan yang mencolok.
7. Demikian juga dengan peningkatan konsentrasi pupuk hayati bakteri endofitik
penambat N2 cenderung meningkatkan konsentrasi N tanaman walaupun
peningkatannya berbeda tapi tidak nyata, tetapi dapat menyebabkan peningkatan
serapan N tanaman secara signifikan.
8. Pemberian inokulan pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2 dengan
konsentrasi 25ml/L menghasilkan gabah sebesar 84,58 g/pot yang besarnya tidak
berbeda nyata dengan pemberian pupuk hayati dengan konsentrasi 100ml/L.
Perlakuan perendaman dan penyemprotan tidak memberikan efek pada serapan
N, kandungan N tanaman maupun hasil gabah. Dengan demikian aplikasi
dilapangan dapat dilakukan dengan cara disemprot ataupun perendaman benih.
SARAN
1. Untuk efisiensi aplikasi pupuk hayati cair bakteri endofitik penambat N2 pada
tanaman padi yang dapat disarankan adalah perendaman benih.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
30
2. Untuk memperoleh data kontribusi bakteri endofitik penambat N2 dalam
meningkatkan hasil gabah masih perlu dilakukan pengujian yang
dikombinasikan dengan variasi dosis pupuk urea.
Ucapan Terimakasih
Ucapan tarima kasih kami sampaikan kepada Rektor Universitas Padjadjaran dan
DIPA Universitas Padjadjaran atas dana yang diberikan untuk keberlangsungan
penelitian Andalan Unpad ini. Terimakasih disampaikan pula kepada mahasiswa Sri
Agustini dan Arie Pratama yang membantu pelaksanaan penelitian ini
Daftar Pustaka Baldani, J.L., L. Caruso, V.L.D. Baldani, S.R. Goi, and J. Dobereiner. 1997. Recent
advances in BNF with non-legum plants. Soil. Biol. Biochem. 29 : 911-922. Dawe, D. 2000. The potential role of biological nitrogen fixation in meeting future
demand for rice and fertilizer in Nitrogen Fixation in Rice. IRRI. Donahue, R.L., R.W. Miller, and J.C. Shickluna. 1993. Soils, an introduction to soil
and plant growth. 5th ed. Prentice Hall Inc. New Jersey. Ladha, J.K., and R.M Reddy. 2000. Step toward nitrogen fixation in rice. In Nitrogen
Fixation in Rice. International Rice Research Institute Philippines. McInroy, J.A., and J.W. Kloepper. 1995. Survey of indigenous bacterial endophytes
from cotton and sweet corn. Plant and Soil. 173 : 337-342. Setiawati, M.R., D.W. Santosa, T. Simarmata, Y. Sumarni, and D.H. Arief. 2003a.
The contribution of nitrogen-fixing endophytic bacteria to increase the growth of upland rice. LISA International Seminar. UNPAD. Bandung.
Setiawati, M.R., D.W. Santosa, T. Simarmata, Y. Sumarni, and D.H. Arief. 2003b. Peranan bakteri endofitik pemfiksasi N dalam meningkatkan fiksasi N2 dan serapan N tanaman padi gogo. Prosid. Kongres HITI 2003 di Padang ISBN 979-95354-3-3.
Setiawati, M.R., R. Hindersah, dan B.F. Natalie. 2002. Penggalian Potensi Bakteri Endofitik Pemfiksasi N dalam Meningkatkan Fiksasi N dan Serapan N Tanaman Padi Gogo. Laporan Penelitian Litmud, Dikti. Lembaga Penelitian UNPAD
Setiawati, M.R., D.W. Santosa, T. Simarmata, Y. Sumarni, and D.H. Arief. 2005. Kon-sorsium Bakteri Endofitik Penambat N2 Asal Keragaman Hayati Ekosistem Air Hitam Kalimantan Tengah sebagai Sumber Inokulan dalam Meningkatkan Hasil Tanaman Padi Gogo. Proceeding 9th National Congress of Indonesian Society for Lactic Acid Bacteria, 25-26 Agustus 2005. Bandung.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
31
Setiawati, M.R. 2006a. Pengaruh Teknik Aplikasi dan Kepadatan Suspensi Bakteri Endofitik N terhadap Fiksasi Nitrogen, Serapan Nitrogen dan Bobot Kering Tanaman Padi Gogo. Jurnal Budidaya Pertanian Vol.2 No.1.
Setiawati, M.R. 2006b. Peningkatan Aktivitas Nitrogenase, Kandungan N Tanah dan Tanaman serta Hasil Padi Gogo Akibat Aplikasi Pupuk N dan Konsorsium Bakteri Endofitik Penambat N2. Jurnal Agrikultura Vol.17 No.2 Agustus 2006.
Setiawati, M.R., P. Suryatmana, dan R. Hudaya. 2007a. Peningkatan Kandungan N Tanaman dan Hasil Padi Gogo akibat Aplikasi Bakteri Endofitik Penambat N2 dan Pupuk Anorganik pada Tanah Salin. Jurnal Himpunan Mahasiswa Pascasarjana Maluku (HMPM) Bandung Vol.3 No.1.
Setiawati, M.R., P. Suryatmana, dan R. Hudaya. 2007b. Kontribusi Bakteri Endofitik Penambat N2 dalam Mensubstitusi Pupuk N Anorganik untuk Tanaman Padi Gogo pada Lahan Salin. Prosiding Seminar dan Kongres Nasional Masyarakat Konservasi Indonesia (MKTI), Bogor 17-18 Desember 2007.
PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com