KANDUNGAN HORMON IAA, SERAPAN HARA, DAN

PERTUMBUHAN BEBERAPA TANAMAN BUDI DAYA

SEBAGAI RESPON TERHADAP APLIKASI PUPUK

BIOLOGI

SIGIT TRI WIBOWO

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2008

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Kandungan Hormon IAA,

Serapan Hara, dan Pertumbuhan Beberapa Tanaman Budi Daya sebagai Respon

terhadap Aplikasi Pupuk Biologi adalah karya sendiri dan belum diajukan dalam

bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal

atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain

telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian

akhir tesis ini.

Bogor, Januari 2008

Sigit Tri Wibowo

G351050131

RINGKASAN SIGIT TRI WIBOWO. Kandungan Hormon IAA, Serapan Hara, dan

Pertumbuhan Beberapa Tanaman Budi Daya sebagai Respon terhadap Aplikasi

Pupuk Biologi. Dibimbing oleh HAMIM dan ARIS TRI WAHYUDI.

Penggunaan pupuk kimia (anorganik) yang terus menerus dapat

menurunkan kesuburan tanah. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari

kandungan hormon, tingkat serapan hara, dan pertumbuhan beberapa tanaman

budidaya terhadap aplikasi pupuk biologi. Penelitian ini dilakukan di rumah kaca

Kebun Percobaan Cikabayan IPB, Bogor, Jawa Barat. Rancangan Acak Lengkap

dengan faktor tunggal dilakukan pada lima jenis tanaman budi daya yaitu jagung,

padi, kedelai, kacang tanah, dan caisim, masing- masing dengan 3 ulangan.

Perlakuan terdiri dari 4 taraf yaitu : I. Tanpa pupuk, II. 100% pupuk biologi (dosis

100 g/pot), III. 100% pupuk anorganik, IV. Kombinasi pupuk biologi dan pupuk

anorganik dengan perbandingan 50%: 50%. Pupuk biologi yang digunakan adalah

kompos yang diperkaya mikroba Pseudomonas, Bacillus, Azotobacter,

Azospirillum, Rhizobium, dan pelarut P. Dosis pupuk anorganik adalah 0.5 g/pot

Urea; 0.5 g/pot SP-36; 0.375 g/pot KCl untuk padi, jagung, caisim dan 0.125 g/pot

Urea; 0.5 g/pot SP-36; 0.375 g/pot KCl untuk kedelai dan kacang tanah.

Penggunaan pupuk biologi dapat meningkatkan kandungan hormon IAA pada

jaringan tanaman caisim, jagung, dan kedelai rata-rata sebesar 73-159%.

Penggunaan pupuk biologi juga mampu meningkatkan tingkat serapan hara (N, P,

dan K) pada seluruh tanaman sebesar 2-34 kali dibandingkan tanaman kontrol.

Peningkatan produksi dihasilkan oleh aplikasi pupuk biologi pada tanaman

jagung, kacang tanah, dan caisim. Di sisi lain, perlakuan tersebut belum

meningkatkan pertumbuhan vegetatif dan produksi tanaman padi dan kedelai.

Hasil penelitian ini menunjukkan pupuk kompos yang diperkaya mikroba

aktivator dapat menggantikan pupuk anorganik bagi pertumbuhan dan produksi

beberapa tanaman budidaya.

Kata Kunci: Pupuk biologi, serapan hara, hormon IAA, respon morfologi.

ABSTRACT

SIGIT TRI WIBOWO. Hormone IAA Content, Nutrient Uptake, and Gowth of Some Cultivated Crops in Response to The Application of Biofertilizer. Under the direction of HAMIM and ARIS TRI WAHYUDI Application of inorganic fertilizer simultaneously has been known to cause a decrease in soil fertility. The aim of this research was to study hormone content, nutrient uptake, and productivity of some cultivated crops in response to application of biofertilizer. The research was conducted in a green house of Cikabayan IPB Farm, Bogor Agriculture University, Darmaga, Bogor, West Java. A completely randomized design was applied in single factor experiment for five cultivated crops (maize, rice, soybean, peanut, and caisim) with 3 replications. The treatments consisted of 4 factors : I. Without fertilizer, II. 100% biofertilizer (dosage 100g/pot), III. 100% inorganic fertilizer IV. Combination between biofertilizer and inorganic fertilizer (50%: 50%). Biofertilizer was applied using compost enriched by Pseudomonas, Bacillus, Azotobacter, Azospirillum, Rhizobium, and P-solubilising bacteria. The dosage of inorganic fertilizer are 0.5 g/pot Urea; 0.5 g/pot SP-36; 0.375 g/pot KCl for rice, maize, caisim and 0.125 g/pot Urea; 0.5 g/pot SP-36; 0.375 g/pot KCl for soybean and peanut. Application of biofertilizer enhanced auxin hormone content of caisim, maize, and soybean by average of 73-159%. In addition, the treatment also increased the uptake of N, P, and K of all the plants by 2 to 35 times as compared to control plant. The production was increased on maize, peanut, and caisim due to application of biofertilizer. On the other hand, the treatment did not affect vegetative growth and production of soybean and rice. The result indicated that application of compost enriched by microbial activator was able to replace inorganic fertilizer for growth and production of some cultivated crops. Keywords: Biofertilizer, nutrient uptake, hormone IAA, morphology responses.

© Hak cipta milik IPB, tahun 2008

Hak cipta dilindungi undang-undang 1) Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan

atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan

karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2) Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis

dalam bentuk apapun tanpa ijin IPB

KANDUNGAN HORMON IAA, SERAPAN HARA, DAN

PERTUMBUHAN BEBERAPA TANAMAN BUDI DAYA

SEBAGAI RESPON TERHADAP APLIKASI PUPUK

BIOLOGI

SIGIT TRI WIBOWO

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Magister Sains pada

Departemen Biologi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2008

Judul Tesis : Kandungan Hormon IAA, Serapan Hara, dan Pertumbuhan Beberapa Tanaman Budi Daya sebagai Respon terhadap Aplikasi Pupuk Biologi

Nama : Sigit Tri Wibowo NIM : G351050131

Disetujui

Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Hamim, M.Si. Dr. Aris Tri Wahyudi, M.Si.

Ketua Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana IPB

Biologi

Dr. Dedy Duryadi Solihin, DEA. Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro,

MS.

Tanggal Ujian: 29 Januari 2008 Tanggal Lulus: 4 Februari 2008

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang Maha Pengasih

lagi Maha Penyayang atas segala rahmat dan berkah-Nya, sehingga karya ilmiah

ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan

sejak Desember 2006 ini ialah peranan pupuk biologi dengan judul Kandungan

Hormon IAA, Serapan Hara, dan Pertumbuhan Beberapa Tanaman Budi Daya

sebagai Respon terhadap Aplikasi Pupuk Biologi.

Penulis sangat berterima kasih sebesar-besarnya kepada Dr. Ir. Hamim,

M.Si. dan Dr. Aris Tri Wahyudi, M.Si. selaku komisi pembimbing, atas segala

bimbingan, saran, dan kritiknya selama penelitian hingga selesainya penulisan

karya ilmiah ini, serta Dr. Ir. Miftahudin, M.Si yang telah banyak memberi saran.

Penelitian ini didanai dari Proyek Penelitian Kerja Sama antara LPPM IPB

dengan Ditjen PLA Departemen Pertanian RI Melalui CF-SKR 2006, untuk itu

kami mengucapkan terima kasih. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada

istriku tercinta, ayah, ibu, dan keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya.

Rekan- rekan seperjuangan (Eky, Ifun, Eko, Indra, Oim, Elvi, dan Asri) terima

kasih atas kerja samanya.

Penulis berharap karya ilmiah ini bermanfaat.

Jakarta, Januari

2008

Sigit Tri

Wibowo

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Gunung Kidul pada tanggal 30 Januari 1978 dari

ayah Drs. Marsiono dan ibu Sujati. Penulis merupakan putra ketiga dari tiga

bersaudara.

Tahun 2001 penulis lulus sarjana dari Jurusan Biologi, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Pada tahun

2005, penulis diterima di Program Studi Biologi pada Sekolah Pascasarjana IPB.

Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Universitas Islam Negeri Syarif

Hidayatullah Jakarta.

Penulis bekerja sebagai dosen tidak tetap pada Jurusan Pendidikan IPA,

Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, Universitas Islam Negeri Syarif

Hidayatullah Jakarta sejak tahun 2004 hingga sekarang.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL……………………………………………………. xii

DAFTAR GAMBAR ………………………………………………… xiii

DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………. xiv

PENDAHULUAN……………………………………………………. 1

TINJAUAN PUSTAKA

Hara Mineral Tumbuhan……………………………………… 4

Sumber-sumber Hara Mineral………………………………… 5

Pemanfaatan Pupuk Organik dan Pupuk Hayati……………… 7

Pemanfaatan Mikroba sebagai Pupuk Hayati………………….. 8

Interaksi Mikroba dan Tumbuhan……………………………… 10

BAHAN DAN METODE

Bahan Tanaman……………………………………………….. 13

Tanah Percobaan dan Kompos……………………………….. 13

Waktu dan Tempat Penelitian………………………………… 13

Rancangan Percobaan………………………………………… 14

Pemeliharaan…………………………………………………. 14

Pemanenan dan Uji Hasil…………………………………….. 14

Analisis Jaringan Tanaman…………………………………… 15

Analisis Data…………………………………………………. 16

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil…………………………………………………………. 17

Hasil Analisis Uji Fisik dan Kimia Tanah Percobaan ………. 17

Hasil Analisis Kompos dengan Mikroba Aktivator…………. 18

Kandungan Hormon Auksin/IAA pada Jaringan Tanaman … 19

Tingkat Serapan Hara Tanaman ……….…………………… 23

Respon Morfologi Tanaman terhadap Aplikasi Pupuk ……… 27

Hubungan antara Kandungan IAA dengan Serapan Hara…… 32

Pembahasan…………………………………………………… 35

SIMPULAN DAN SARAN………………………………………….. 43

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………… 44

LAMPIRAN………………………………………………………….. 50

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Sifat fisik dan kimia tanah percobaan……………………………… 17

2 Kadar hara pupuk kompos sebelum dan sesudah ditambah

mikroba aktivator……………………………………………………. 19

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Prinsip perubahan muatan kation pada permukaan partikel tanah........ 6

2 Bagan pengikatan nitrogen pada bakteri dalam nodul.......................... 12

3 Rata-rata kandungan hormon IAA pada tanaman jagung …………… 20

4 Rata-rata kandungan hormon IAA pada tanaman padi…….……….. 20

5 Rata-rata kandungan hormon IAA pada tanaman kedelai…………… 21

6 Rata-rata kandungan hormon IAA pada tanaman kacang tanah……… 22

7 Rata-rata kandungan hormon IAA pada tanaman caisim..…………… 23

8 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K)

tanaman jagung………………………………………………………. 24

9 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K)

tanaman padi………..……………………………………………….. 25

10 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K)

tanaman kedelai……………………………………………………….. 25

11 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K)

tanaman kacang tanah………………………………………………… 26

12 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K)

tanaman caisim………………………………………………………. 27

13 Respon morfologi tanaman jagung terhadap aplikasi pupuk………. 28

14 Respon morfologi tanaman padi terhadap aplikasi pupuk................. 29

15 Respon morfologi tanaman kedelai terhadap aplikasi pupuk………. 30

16 Respon morfologi tanaman kacang tanah terhadap aplikasi pupuk… 31

17 Respon morfologi tanaman caisim terhadap aplikasi pupuk……...... 32

18 Hasil regresi antara kandungan IAA terhadap serapan N………….. 33

19 Hasil regresi antara kandungan IAA terhadap serapan P……….. …. 34

20 Hasil regresi antara kandungan IAA terhadap serapan K………. …. 35

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Hara mineral makro dan mikro pada tumbuhan.................................. 51

2 Kriteria sifat fisik dan kimia tanah....................................................... 52

3 Standar kualitas kompos menurut Bank Dunia.................................... 53

4 Standar kualitas pupuk organik menurut internasional, PT PUSRI, dan

pasar khusus……………………………………………………. 54

5 Foto-foto tanaman hasil penelitian…………………………………... 55

PENDAHULUAN Latar Belakang

Penggunaan pupuk anorganik (kimia) secara terus menerus akan

mengakibatkan rusaknya sifat fisik tanah, tanah menjadi lebih padat, terjadi

penimbunan fosfat dan menurunnya kegiatan jasad hidup di dalamnya karena

menurunnya kadar bahan organik (Havlin et al. 2005). Selain itu, kebutuhan akan

pupuk anorganik telah menyebabkan sering terjadinya kelangkaan pupuk di

pasaran dan melambungnya harga pupuk tersebut. Hal inilah yang mendorong

perlunya rangkaian penelitian dan pengembangan teknologi, serta rekomendasi

pemupukan untuk tanaman budi daya yang efisien. Untuk mengatasi hal tersebut

diperlukan upaya penggunaan pupuk alternatif yang dapat lebih memelihara

kesuburan tanah dan meringankan beban para petani. Salah satu alternatif yang

dapat dikembangkan adalah penggunaan pupuk organik yang mengandung

mikroba aktivator (biofertilizer).

Menurut Vessey (2003) biofertilizer adalah substansi yang mengandung

mikroorganisme hidup yang ketika diaplikasikan pada benih, permukaan tanaman,

atau tanah, dapat memacu pertumbuhan tanaman tersebut. Beberapa keuntungan

penggunaan produk mikroba dibandingkan dengan agen senyawa kimia, antara

lain: (i) produk mikroba lebih aman digunakan daripada produk kimia, (ii)

substansi beracun maupun mikroba itu sendiri tidak terakumulasi dalam rantai

makanan, (iii) kemampuan bereplikasi sendiri menghindarkan kebutuhan pada

penggunaan yang berulang, (iv) organisme target jarang membangun resistensi

seperti pada kasus penggunaan senyawa kimia sebagai agen pengendalian hama

tanaman, (v) penggunaan biokontrol tidak membahayakan proses ekologi atau

lingkungan (Weller 1998; Gloud 1990; Shen 1997). Sehingga penggunaan pupuk

organik dengan mikroba aktivator dapat menciptakan pertanian yang ramah

lingkungan dan berkelanjutan.

Wu et al. (2005) melaporkan bahwa penggunaan biofertilizer yang

mengandung mikoriza dan bakteri penambat nitrogen (Azotobacter chroococum),

bakteri pelarut P (Bacillus megaterium), dan pelarut K (Bacillus mucilaginous)

telah meningkatkan pertumbuhan tanaman jagung (Zea mays). Komunitas

2

mikroba dapat berperan dalam pertumbuhan tanaman melalui beberapa

mekanisme seperti penyediaan unsur hara dalam tanah (Lynch 1990), peningkatan

kemampuan bersaing dengan patogen akar (Weller et al. 2002), atau peningkatan

kemampuan menyerap unsur hara (Smith & Read 1997). Wu et al. (2005)

menambahkan penggunaan biofertilizer tidak hanya meningkatkan kadar unsur

hara pada tanaman seperti nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K), tetapi juga

menjaga kandungan senyawa organik dan total N dalam tanah. Sebagai tambahan,

mikroba dapat mendorong peningkatan pertumbuhan rambut-rambut akar

sehingga penyerapan air dan hara mineral menjadi lebih efisien (Lerner et al.

2005). Sedangkan Pattern dan Glick (2005) menyatakan bahwa mikroba dapat

memacu produksi hormon pertumbuhan seperti IAA, sitokinin, dan giberelin.

Menurut Guo et al. (2004), penggunaan mikroba aktivator dapat berperan sebagai

agen biokontrol terhadap penyakit tanaman akibat infeksi mikroba patogen hingga

tingkat efisiensi 78,2%.

Walaupun telah diketahui bahwa beberapa mikroba dapat memproduksi

hormon IAA dan meningkatkan hara tanah, namun belum banyak laporan bahwa

hal tersebut dapat berperan meningkatkan kandungan hormon IAA dan serapan

hara dalam jaringan tanaman. Untuk itu perlu dilakukan penelitian yang melihat

respon fisiologi tanaman tersebut terhadap pemanfaatan pupuk biologi.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan mempelajari kandungan hormon IAA, tingkat

serapan hara, pertumbuhan, dan produksi pada tanaman jagung (Zea mays L.),

padi (Oryza sativa L.), kedelai (Glycine max L.), kacang tanah (Arachis hypogaea

L.), dan caisim (Brassica chinensis L.) terhadap penggunaan pupuk biologi.

3

Perumusan Hipotesis

Penggunaan pupuk biologi mampu meningkatkan kandungan hormon

IAA, serapan hara beberapa tanaman budi daya dalam kaitannya dengan

peningkatan produktivitas tanaman tersebut.

4

TINJAUAN PUSTAKA

Hara Mineral Tumbuhan

Tumbuhan merupakan organisme autotrofik. Mereka hidup sangat

bergantung pada lingkungan sekitarnya, mengambil CO2 dari atmosfer dan air

serta mineral dari dalam tanah. Berbagai hara mineral dibutuhkan tumbuhan untuk

melangsungkan kegiatan metabolisme, pertumbuhan, dan perkembangannya.

Berdasarkan kebutuhan tumbuhan, hara mineral tersebut dapat dibedakan

menjadi hara makro (dibutuhkan dalam jumlah besar) dan hara mikro (dibutuhkan

dalam jumlah lebih sedikit). Ketersediaan hara mineral makro dan mikro tersebut

sangat penting karena setiap zat mempunyai kegunaan yang berbeda-beda. Hal itu

pula yang mengakibatkan kebutuhan tumbuhan untuk setiap zat berbeda-beda

jumlahnya (Taiz & Zeiger 1991). Perbedaan kandungan berbagai hara dalam

jaringan tumbuhan menunjukkan perbedaan kebutuhan akan hara tersebut

(Lampiran 1).

Unsur karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O) merupakan unsur utama

penyusun makromolekul berupa karbohidrat, protein, lipid dan asam nukleat. Hara

mineral tersebut dapat bersumber dari H2O dalam tanah, CO2 dan O2 dari

atmosfer. Senyawa-senyawa tersebut dibutuhkan dalam berbagai kehidupan

tumbuhan. Nitrogen (N) merupakan penyusun asam amino (protein), klorofil,

koenzim, dan asam nukleat. Di alam, nitrogen melimpah dalam bentuk N2 bebas

(78%) yang belum siap diserap oleh tanaman. Untuk menjadikan dalam bentuk

tersedia (NO3- dan NH4

+) diperlukan proses nitrifikasi oleh bakteri di dalam tanah.

Fosfor (P) dibutuhkan tumbuhan untuk menyusun asam nukleat, fosfolipid,

beberapa koenzim dan ATP ( Adenosin Tri Fospat). Fosfor tersedia di alam dalam

bentuk H2PO4- dan HPO4

2-. Gejala kekurangan unsur hara ini ditunjukkan oleh

tanaman dengan timbulnya warna keunguan pada bagian bawah daun. Kalium

(K) merupakan hara makro yang berperan sebagai kofaktor dalam sintesis protein,

menjaga keseimbangan air dan terlibat dalam pergerakan stomata. Hara ini

tersedia dalam bentuk K+ yang larut air di dalam tanah. Gejala defisiensi K+

terlihat pada terhambatnya pertumbuhan (kerdil) dan menguningnya daun mulai

5

dari tepi daun menuju ke pusat. Kalsium (Ca) penting untuk pembentukan dan

stabilitas dinding sel dan dalam pemeliharaan struktur dan permeabilitas

membran, pengaktifan beberapa enzim dan mengatur banyak respon sel terhadap

rangsangan. Magnesium (Mg) merupakan komponen utama dari klorofil.

Defisiensi Mg pada tumbuhan akan menyebabkan terjadinya penguningan daun

(klorosis). Mg juga berperan dalam pengaktivan enzim (Shuman 2000).

Hara mikro dibutuhkan oleh semua tanaman dalam bentuk kation logam

(Cu2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+) dan anion (B-, Cl-, Mo-). Meskipun kebutuhan tanaman

sedikit tetapi kekurangan unsur ini dapat menghambat pertumbuhan atau

mengurangi hasil sebagaimana hara makro. Fungsi umum hara mikro merupakan

komponen struktural dari enzim, baik enzim untuk pengaktivan atau pengaturan,

sebagai pembawa elektron pada reaksi oksidasi reduksi, sebagai komponen

dinding sel atau pengisi larutan yang berkaitan dengan osmosis dan

keseimbangan muatan (Taiz & Zeiger 1991; Hopkins 1995; Campbell et al.

2003).

Sumber-sumber Hara Mineral

Tanah merupakan sumber unsur hara utama di alam. Tanah sangat

bervariasi baik dalam hal komposisi, struktur, dan suplai nutrisi. Bagian

terpenting dalam hal penyediaan nutrisi baik organik maupun anorganik disebut

sebagai koloid. Koloid tanah bertanggung jawab melepaskan nutrisi ke larutan

tanah sehingga tersedia untuk diserap oleh akar tanaman. Interaksi antara koloid

tanah dengan unsur hara dipacu oleh muatan listrik pada permukaan koloid tanah

(Gambar 1). Kation- kation diserap oleh lapisan partikel tanah yang bermuatan

negatif. Perubahan keasaman tanah akibat meningkatnya konsentrasi H+

menyebabkan terjadinya perubahan muatan listrik yang akan mendorong

terjadinya pelepasan ion-ion lain dari partikel tanah. Prinsip pertukaran ion

tersebut sering disebut kapasitas tukar kation (KTK). KTK merupakan sifat kimia

yang erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah dengan nilai KTK tinggi

mampu menyerap dan menyediakan unsur hara lebih baik dari pada tanah yang

memiliki nilai KTK rendah (Taiz & Zeiger 1991).

6

Gambar 1 Prinsip perubahan muatan kation pada permukaan partikel tanah

(Taiz & Zeiger 1991).

Selain hara mineral yang secara alami terkandung dalam tanah, berbagai

hara seperti nitrogen melibatkan mikroorganisme dalam penyediaannya di dalam

tanah. Proses fiksasi N2 oleh bakteri Rhizobium, dan nitrifikasi oleh

Nitrosomonas, Nitrosococcus dan Nitrobacter, memungkinkan N2 bebas di

atmosfer diubah menjadi NH3 dan selanjutnya diubah menjadi NO3- yang siap

diserap oleh tumbuhan. Hara P dan K juga banyak tersedia dalam tanah sebagai

hasil aktivitas bakteri pelarut P dan K (Hopkins 1995). Jadi, secara alamiah tanah

telah mengandung berbagai unsur hara bagi tumbuhan. Namun demikian,

penggunaan tanah untuk budidaya berbagai macam tanaman telah menyebabkan

terjadinya penurunan kandungan hara tersebut, sehingga tanah tidak lagi

mencukupi kebutuhan tanaman. Oleh sebab itu pertanian saat ini sangat

bergantung pada pemupukan untuk menyediakan unsur hara bagi tanaman.

Pemupukan terutama dilakukan untuk menambah kandungan hara N, P, K,

dan S. Pemupukan dengan pupuk anorganik telah secara intensif dilakukan sejak

tahun 1960an. Dengan pemakaian bibit unggul yang tanggap terhadap

pemupukan, pupuk anorganik seperti Urea, KCL, dan TSP memberikan

sumbangan nyata terhadap peningkatan produksi pertanian. Sejak itu, petani

menggunakan pupuk buatan dan mengesampingkan pupuk organik karena lebih

mudah dan murah serta lebih cepat direspon oleh tanaman. Penggunaan pupuk

anorganik yang terlalu lama dan berlebihan ternyata telah menyebabkan

Partikel tanah

7

kerusakan sifat fisik dan kimia tanah serta menurunkan kandungan

mikroorganisme dalam tanah. Oleh sebab itu berbagai kajian penggunaan pupuk

organik untuk mempertahankan kesuburan tanah telah banyak dilakukan dan

menunjukkan hasil yang memuaskan. Meskipun respon tanaman terhadap pupuk

organik lebih lama, pupuk organik dapat mempertahankan tingkat produksi

tanaman (Bekti & Surdianto 2001).

Penggunaan pupuk organik berupa kompos dapat meningkatkan

kandungan hara seperti N, P, K, Ca, dan Mg. Pupuk jenis ini mudah tersedia bagi

tanaman. Hal tersebut dapat menutupi kekurangan kandungan hara pada tanah

miskin (Sudarsana 2000).

Pemanfaatan Pupuk Organik dan Pupuk Hayati

Dalam usaha untuk memperbaiki kondisi tanah akibat penggunaan pupuk

kimia yang berlebihan maka banyak kalangan yang memanfaatkan berbagai jenis

pupuk berbahan dasar bahan organik. Selain tujuan tersebut, penggunaan pupuk

hayati yang mengandung mikroorganisme juga dilaporkan banyak meningkatkan

produksi berbagai tanaman. Bekti dan Surdianto (2001) melaporkan penggunaan

pupuk kompos 1500 kg/ha mampu meningkatkan produksi padi dan efisiensi

penggunaan pupuk SP-36 dan KCL. Kompos yang digunakan adalah kompos

kotoran sapi dengan pakan utama jerami padi hasil fermentasi. Selain itu,

penggunaan pupuk kompos juga dapat memperbaiki struktur tanah dan

meningkatkan aerasi. Bahan organik merupakan sumber utama energi atau

menjadi bahan makanan bagi aktivitas jasad mikro tanah. Penambahan bahan

organik dengan rasio C/N tinggi mendorong pembiakan jasad renik dan mengikat

beberapa unsur hara tanaman. Anwar (1993) melaporkan pemberian kompos yang

berasal dari biomassa Gliricidia dan kacang tanah memberikan hasil kedelai lebih

tinggi. Nuraini dan Puspitasari (2004) menambahkan, pemanfaatan bahan organik

meningkatkan N-total tanah, P-tersedia, K-tersedia, dan tinggi tanaman jagung.

Penggunaan pupuk kombinasi antara organik dan anorganik dapat digunakan

sebagai alternatif teknologi budidaya untuk tanaman padi (Sebayang et al. 2004).

Penggunaan pupuk kompos dengan berbagai bahan organik dapat membantu

8

menekan penggunaan pupuk buatan pada budi daya sayur-sayuran seperti

kangkung darat (Ipomoea reptans Poir) (Harijati et al. 1996) dan tanaman kubis

(Lologau & Thamrin 2005). Selain itu, Rubiyo et al. (2005) melaporkan

penggunaan pupuk kandang dapat meningkatkan produktivitas tanaman kopi.

Pemanfaatan pupuk hayati berupa mikoriza yang dikombinasikan dengan

pupuk kompos Azolla efektif meningkatkan pertumbuhan luas daun, jumlah

cabang produktif, dan persentase infeksi mikoriza pada tanaman kedelai. Kompos

tersebut juga efektif meningkatkan luas daun, bobot kering akar, dan bobot biji

per tanaman. Pemberian mikoriza dan kompos Azolla dapat mengurangi

penggunaan pupuk N dan P hingga 15 % dari rekomendasi dalam meningkatkan

kadar N jaringan, serapan P, dan jumlah polong per tanaman (Begananda &

Rokhminarsi 2004). Harjoso dan Utari (2004) menambahkan penggunaan pupuk

hayati pada tanaman kedelai dapat mengefisienkan penggunaan pupuk N 50%

hingga 100%.

Pemanfaatan Mikroba sebagai Pupuk Hayati

Permasalahan utama dalam penggunaan pupuk hayati adalah rendahnya

kandungan unsur hara dalam pupuk tersebut. Menurut Isroi (2005) kompos yang

matang kandungan haranya kurang lebih mengandung : 1.69% N, 0.34% P2O5,

dan 2.81% K. Dengan kata lain 100 kg kompos setara dengan 1.69 kg Urea, 0.34

kg SP 36, dan 2.18 kg KCl. Misalnya untuk memupuk padi dibutuhkan dosis

sebesar 200 kg Urea/ha, 75 kg SP 36/ha dan 37.5 kg KCl/ha, maka jika

menggunakan kompos dibutuhkan dosis sebanyak 22 ton/ha. Jumlah kompos yang

demikian besar ini memerlukan banyak tenaga kerja dan berimplikasi pada

naiknya biaya produksi.

Untuk mengatasi permasalahan tersebut pemanfaatan mikroba tanah untuk

meningkatkan unsur hara bagi tumbuhan telah banyak dilakukan. Pemanfaatan

mikroba ini didasari pada kemampuan mikroba tersebut untuk menyediakan hara

dalam tanah . Penggunaan bakteri Rhizobium pada budi daya tanaman kacang-

kacangan dikarenakan bakteri tersebut mampu menambat nitrogen bebas di

atmosfer sehingga dapat diubah bentuknya menjadi tersedia bagi tanaman. Namun

9

mikroba tersebut terbatas penggunaannya pada famili leguminoseae. Sedangkan

Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya: Azospirillum sp. dan Azotobacter

sp. dapat digunakan untuk semua jenis tanaman. Selain bakteri penambat N,

bakteri pelarut P dan K seperti Aspergillus sp., Penicillium sp., Pseudomonas sp.,

dan Bacillus megaterium mampu melepaskan unsur P dan K yang terikat pada

partikel tanah menjadi tersedia bagi tanaman ( Atlas & Bortha 1998).

Kelompok mikroba lain yang juga berperan dalam penyerapan unsur P

adalah Mikoriza yang bersimbiosis dengan akar tanaman. Setidaknya ada dua

jenis mikoriza yang sering dipakai untuk biofertilizer, yaitu: ektomikoriza dan

endomikoriza. Mikoriza berperan dalam melarutkan P dan membantu penyerapan

hara P oleh tanaman. Selain itu tanaman yang bermikoriza umumnya juga lebih

tahan terhadap kekeringan. Contoh mikoriza yang sering dimanfaatkan adalah

Glomus sp. dan Gigaspora sp. Mishra dan Pabbi (2004) menambahkan

pemanfatan Cyanobacteria sebagai pupuk hayati sangat berpotensi meningkatkan

produksi padi karena mampu meningkatkan penambatan N2 bebas.

Manfaat lain dari penggunaan pupuk hayati adalah sebagai kontrol biologi

terhadap berbagai macam jenis penyakit tumbuhan. Pupuk hayati yang

diaplikasikan pada proses pembibitan kacang buncis (Vigna mungo) mampu

menekan munculnya penyakit busuk akar hingga 77% dan meningkatkan daya

kecambah hingga 20% (Mohammad & Hossain 2003). Penggunaan pupuk yang

mengandung jamur Gliocladium sp. dengan dosis 10 dan 20 cc/liter air dapat

menekan serangan penyakit Fusarium sp. pada tanaman tomat sebesar 16,32 –

25,63% (Rosmahani et al. 2001). Hasil penelitian Hafeez et al. (2006)

menunjukkan penggunaan berbagai isolat bakteri dari Brazil, Indonesia,

Mongolia, dan Pakistan telah menghasilkan hormon auksin, siderofor, dan pelarut

P. Pemanfaatan isolat Bacillus turnilus telah meningkatkan produksi tanaman

gandum, padi, dan jagung. Pembuatan kompos serasah tanaman yang dibuat

secara aerobik dan diaktivasi dengan mikroba genus Cephalosporium sp. mampu

meningkatkan kualitas pupuk tersebut dan merangsang peningkatan produksi pada

tanaman tomat hingga 24 % (Kostov et al. 1996).

10

Interaksi antara Mikroba dan Tumbuhan

Interaksi positif dan negatif tidak hanya terjadi antar mikroba tetapi juga

antara mikroba dengan tanaman. Daerah rhizosphere merupakan zona yang sangat

didominasi interaksi komensalisme dan mutualisme antara tanaman dengan

mikroba. Ekto dan endomikoriza memberikan tanaman air dan mineral, sedangkan

tanaman memberikan hasil fotosintesis kepada fungi tersebut. Dalam kondisi

lingkungan yang tidak menguntungkan, interaksi mutualistik akan sangat penting

bagi kehidupan tanaman. Asosiasi antara bakteri pengikat nitrogen dengan

tanaman tertentu menyediakan kebutuhan nitrogen bagi tanaman dan ekosistem.

Permukaan udara di sekitar tanaman merupakan habitat bagi berbagai mikroba

komensal. Namun demikian, sisi negatif dari interaksi tersebut adalah munculnya

berbagai penyakit akibat virus, bakteri, dan jamur yang dapat menghilangkan nilai

ekonomi dari berbagai tanaman ( Atlas & Bortha 1998).

Akar tanaman menjadi habitat yang sangat cocok untuk pertumbuhan

berbagai mikroorganisme sehingga berbagai macam populasi mikroba dapat

ditemukan di sekitar akar tanaman tersebut. Interaksi antara mikroba tanah dengan

akar tanaman sangat penting bagi penyediaan nutrisi baik untuk tanaman maupun

mikroba itu sendiri. Hal tersebut tampak dari banyaknya mikroba yang ditemukan

di daerah rhizosphere. Rhizosphere adalah lapisan tipis dari tanah yang melekat

pada sistem perakaran tanaman. Ukuran rhizosphere tergantung pada struktur akar

tanaman, tetapi secara umum daerah yang berinteraksi dengan tanah sangat luas.

Sebagai contoh, sistem perakaran tanaman gandum memiliki panjang lebih dari

200 meter. Dengan asumsi rata-rata diameter akar adalah 0.1 mm, maka luas

permukaan akar adalah 6 meter persegi. Meskipun hanya 4-10% wilayah yang

langsung berinteraksi dengan mikroba, sebagian besar mikroorganisme

berasosiasi dengan akar di wilayah rhizosphere ( Atlas & Bortha 1998).

Struktur sistem perakaran tanaman sangat berperan dalam keberadaan

populasi mikroba di daerah rhizosphere. Interaksi antara akar tanaman dengan

mikroorganisme rhizosphere didasarkan pada besarnya perubahan lingkungan

tanah oleh berbagai proses seperti penyerapan air oleh tanaman, pelepasan bahan

organik tanah oleh tanaman, produksi faktor-faktor pertumbuhan tanaman oleh

11

mikroba dan penyediaan berbagai hara mineral oleh mikroba. Populasi mikroba di

daerah rhizosphere dapat menguntungkan bagi tanaman dalam berbagai hal

termasuk peningkatan daur ulang dan pelarutan hara mineral, sintesis vitamin,

asam amino, auksin, sitokinin, dan giberelin yang memacu pertumbuhan tanaman

dan mempunyai sifat antagonisme terhadap patogen tanaman dengan

memproduksi antibiotik ( Atlas & Bortha 1998).

Salah satu interaksi antara mikroba dengan akar tanaman adalah

pembentukan nodul yang berperan dalam penambatan nitrogen bebas. Nodul

merupakan salah satu mekanisme sistem simbiosis oleh mikroorganisme untuk

mendapatkan karbon dengan kemampuan menambat N2 bebas. Beberapa

mikroorganisme yang mempunyai kemampuan membentuk nodul adalah bakteri

genus Rhizobium dan Bradyrhizobium. Genus tersebut mampu menambat nitrogen

bebas setelah bersimbiosis dengan beberapa kelompok tanaman terutama jenis

polong-polongan (legum). Namun demikian, bakteri tersebut tidak dapat mengikat

N2 saat hidup bebas. Tanaman legum akan mendapatkan nitrogen yang terikat,

sedangkan Rhizobium dapat melanjutkan kehidupannya dengan mendapatkan hasil

fotosintesis, air, dan nutrisi lainnya dari legum. Hal tersebut akan menjadikan

suatu hubungan yang sangat bermanfaat mengingat kemampuan yang terbatas

tanaman untuk mengikat nitrogen. Tanaman legum seperti kedelai merupakan

salah satu komoditas pertanian yang penting. Hal tersebut karena kedelai

mengandung nutrisi jenis protein yang tinggi. Dengan kemampuan membentuk

nodul pada akar-akarnya, kedelai akan mampu menyediakan banyak nitrogen

sebagai bahan utama pembentukan protein (Marschner 1995). .

Secara bologi pengikatan nitrogen dapat ditunjukkan dengan persamaan

kimia berikut, dimana 2 mol amonia terbentuk dari 1 mol gas nitrogen,

memerlukan 16 mokekul ATP dan suplai elektron dan proton:

N2 + 8H+ + 8e- + 16 ATP 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi

Reaksi di atas dapat dilakukan oleh organisme prokariot seperti bakteri,

menggunakan kompleks enzim nitrogenase. Reaksi terjadi ketika N2 terikat oleh

enzim nitrogenase. Protein Fe akan tereduksi dengan elektron yang diberikan oleh

feredoxin. Kemudian Fe protein tersebut mengikat ATP dan mereduksi Mo-Fe

12

protein, yang memberikan elektronnya kepada N2, menghasilkan NH3. Hasil

pengikatan N dalam nodul tanaman kedelai biasanya berbentuk Ureides.

Selengkapnya seperti pada bagan berikut:

Gambar 2 Bagan pengikatan nitrogen pada bakteri dalam nodul ( Deacon 2006)

Selain mikroba pengikat nitrogen (N2), hal yang tak kalah penting adalah

keberadaan berbagai bakteri yang berperan dalam penyediaan hara mineral fosfor

(P) dan kalium (K) seperti Aspergillus sp., Penicillium sp., Pseudomonas sp., dan

Bacillus megaterium. Pemanfaatan bakteri pelarut P dan pelarut K seperti Bacillus

megaterium telah dilaporkan Han dan Lee (2005) yaitu mampu meningkatkan

tingkat serapan hara baik N, P, dan K pada tanaman Solanum torvum. Selain itu

juga terdapat peningkatan pada respon bobot kering akar dan batangnya. Pada

tanaman legum pemanfaatan bakteri pelarut P Pseudomonas sp. telah memacu

peningkatan jumlah nodul, berat kering nodul, ketersediaan hara, dan tingkat

serapan hara tanaman kedelai ( Son et al. 2006).

13

BAHAN DAN METODE

Bahan Tanaman

Tanaman yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanaman budi daya

yang meliputi jagung (Zea mays L.) Pioneer, padi (Oryza sativa L.) varietas IR

64, kedelai (Glycine max L.) varietas Wilis, kacang tanah (Arachis hypogaea L.),

dan caisim (Brassica chinensis L. ) varietas Pendawa.

Tanah Percobaan dan Kompos

Tanah yang digunakan sebagai media percobaan meliputi jenis latosol asal

Bogor untuk tanaman kacang tanah dan caisim, aluvial asal Karawang untuk padi

dan jagung, serta grumosol asal Cianjur untuk kedelai. Masing-masing tanah yang

digunakan sebanyak 5 kg/pot kecuali untuk tanaman jagung sebanyak 7 kg/pot.

Sebelum percobaan dilakukan uji fisik dan kimia tanah di Laboratorium

Kesuburan dan Kimia Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan

Fakultas Pertanian IPB, Bogor.

Kompos yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari pusat

pengolahan limbah kampus IPB Darmaga, Bogor . Bahan dasar kompos meliputi

sampah dedaunan, jerami padi, dan kotoran ternak asal lingkungan kampus IPB

Darmaga. Mikroba aktivator yang digunakan merupakan campuran dari

Pseudomonas, Bacillus, Azotobacter, Azospirillum, Rhizobium, dan pelarut P

koleksi Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Biologi, FMIPA, IPB, Bogor.

Dosis yang digunakan adalah 10% dari dosis kompos. Masing-masing biakan

bakteri yang digunakan memiliki kepadatan populasi sebesar 109 sel/ml.

Waktu dan Tempat Percobaan

Penanaman dilakukan di rumah kaca kebun percobaan Cikabayan kampus

IPB Darmaga Bogor mulai bulan Desember 2006 hingga April 2007. Analisis

serapan hara dilakukan di Laboratorium Kesuburan dan Kimia Tanah Departemen

14

Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan Fakultas Pertanian IPB, sedangkan analisis

kandungan hormon IAA (auksin) dilakukan di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan

Departemen Biologi, FMIPA, IPB, Bogor mulai bulan Maret hingga Oktober

2007.

Rancangan Percobaan

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) untuk

masing-masing jenis tanaman dengan perlakuan media terdiri dari 4 taraf yaitu I.

Tanpa pupuk, II. 100% pupuk biologi (dosis 100 g/pot), III. 100% pupuk

anorganik, IV. Kombinasi pupuk biologi dan pupuk anorganik dengan

perbandingan 50%: 50%. Pupuk biologi yang digunakan adalah kompos yang

diperkaya mikroba Pseudomonas, Bacillus, Azotobacter, Azospirillum,

Rhizobium, dan pelarut P. Dosis pupuk anorganik adalah 0.5 g/pot Urea; 0.5 g/pot

SP-36; 0.375 g/pot KCl untuk padi, jagung, caisim dan 0.125 g/pot Urea; 0.5 g/pot

SP-36; 0.375 g/pot KCl untuk kedelai dan kacang tanah. Masing-masing

perlakuan diulang sebanyak tiga kali.

Pemeliharaan

Pemeliharaan yang dilakukan antara lain penyiraman tanaman,

penyiangan, dan pengendalian hama dan penyakit. Pengendalian penyakit

cendawan pada tanaman kacang tanah dilakukan dengan menggunakan fungisida

Dhitane M.45 dengan dosis 1-2 kg/ha.

Pemanenan dan Uji Hasil

Pemanenan dilakukan 90 hari setelah tanam (HST) pada tanaman jagung,

kedelai, dan kacang tanah. Tanaman padi dipanen pada 120 HST, sedangkan

caisim dipanen pada 40 HST. Sejak 10 HST dilakukan analisis morfologi

tanaman setiap seminggu sekali hingga pemanenan. Parameter yang diukur antar

lain bobot kering tajuk, bobot kering akar, bobot kering biji, tinggi tajuk, jumlah

15

daun, jumlah cabang (kedelai dan kacang tanah), jumlah anakan (padi), tingkat

senesen (jagung), dan jumlah nodul (kedelai). Selain itu, pada akhir fase

pertumbuhan vegetatif dilakukan pemanenan untuk uji kandungan hormon IAA

dan tingkat serapan hara.

Analisis Jaringan Tanaman

Tingkat serapan dan kadar hara yang dianalisis meliputi N dengan metode

Kjedahl, analisis hara P dan K menggunakan metode pengabuan basah dengan

kuantifikasi masing-masing menggunakan UV-vis Spektrofotometer dan

Flamenofotometer. Analisis hormon IAA (auksin) dilakukan dengan kombinasi

metode Unyayar et al. (1996) untuk ekstraksi dan metode spektrofotometer

dengan reagen Salkowski (Pattern & Glick 2002) untuk pengukuran kadar

hormon. Sebanyak 1 gram sampel daun atau akar segar digerus menggunakan

cawan porselin hingga halus. Ekstrak dilarutkan dengan 60 ml pelarut (36 ml

metanol: 15 ml kloroform: 9 ml NH4OH 2N), kemudian ditambahkan 25ml

akuades. Larutan kloroform dipisahkan menggunakan corong pemisah dengan

membuang fase sebelah bawah. Larutan metanol diuapkan menggunakan mesin

evaporator (Heidolp VV2000) hingga tidak terdapat gelembung udara. Fase air

yang diperoleh ditambahkan dengan larutan HCl 1 N untuk mendapatkan larutan

pada pH 2,5. Kemudian larutan diekstraksi sebanyak 3 kali dengan pelarut

etilasetat 15 ml dan diambil fase sebelah atas. Fase etilasetat diuapkan dengan

mesin evaporator hingga larutan tinggal tersisa kurang lebih 2 ml .

Untuk pengukuran kadar hormon sebanyak 1 ml larutan hasil ekstraksi di

atas ditambahkan dengan 4 ml larutan reagen Salkowski (150ml H2SO4 pekat: 250

ml akuades: 7ml FeCl3.6H2O 0,5M), kemudian diinkubasi dalam ruang gelap pada

suhu kamar selama 1 jam. Selanjutnya larutan diukur absorbannya menggunakan

spektrofotometer (Double Wavelength-Double Beam Spectrophotometer Hitachi

557) pada panjang gelombang 510 nm. Kadar hormon IAA diperoleh dengan

membuat rumus kurva standar menggunakan hormon IAA standar pada

konsentrasi 0, 10, 15, 20, 30, dan 40 ppm.

16

Analisis Data

Analisis data dilakukan dengan uji ANOVA menggunakan program SPSS

12 for Windows, kemudian dilakukan uji lanjutan dengan uji Tukey pada taraf

kepercayaan 95%.

17

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Hasil Analisis Uji Fisik dan Kimia Tanah Percobaan

Sifat fisik dan kimia tanah sangat berperan dalam tersedianya berbagai

macam unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan

tanaman. Hasil analisis tanah yang digunakan pada penelitian ini terlihat pada

Tabel 1.

Tabel 1 Sifat fisik dan kimia tanah percobaan

Sifat Fisik dan Kimia Jenis Tanah Parameter Satuan Aluvial Latosol Grumosol

H20 5,40 4,70 5,30 C-organik % 1,64 1,46 3,36 N-total % 0,17 0,06 0,15 P ppm 2,5 9,15 11,50 Ca Me/100g 9,86 2,71 19,73 Mg Me/100g 1,60 0,80 5,23 K Me/100g 0,31 0,21 0,35 Na Me/100g 0,68 0,26 0,62 KTK Me/100g 19,00 31,45 40,41 KB % 65,53 12,66 64,17 Al Me/100g 0,12 1,42 Tr H Me/100g 0,18 0,26 0,16 Fe ppm 105,20 2,60 1,12 Cu ppm 8,28 4,28 1,28 Zn ppm 3,08 3,92 2,56 Mn ppm 36,08 142,96 148,80 Pasir % 11,91 4,39 11,86 Debu % 22,03 7,82 32,35 Liat % 66,06 87,79 56,29

Sumber: Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan Fakultas Pertanian IPB

Berdasarkan kriteria Sulaeman et al. (2005) yang tercantum pada

Lampiran 2, secara umum sifat fisik dan kimia tanah percobaan bervariasi untuk

masing-masing parameter. Sifat kimia C-organik tanah aluvial dan latosol yang

18

digunakan pada penelitian ini tergolong rendah (1-2%), sedangkan C-organik

tanah grumosol tergolong tinggi (3,01-5,00%). Kandungan hara makro tanah

percobaan rata-rata rendah dan sedang. Ditilik dari sifat kandungan N-total, tanah

aluvial dan grumosol tergolong rendah (0,10-0,20%), sedangkan N-total tanah

latosol termasuk sangat rendah (<0,1%). Kandungan hara P tanah aluvial dan

latosol sangat rendah (<10 ppm), sedangkan tanah grumosol tergolong rendah

(10-15ppm). Kandungan kalium (K) tanah latosol tergolong rendah (0,1-0,2),

sedangkan tanah aluvial dan grumosol memiliki kandungan K yang sedang (0,l-

0,5). Kandungan hara mikro rata-rata tanah percobaan tergolong rendah hingga

tinggi. Tanah grumosol memiliki kandungan Ca yang tinggi (11-20) dibandingkan

dengan tanah aluvial (sedang/5-10) dan tanah latosol (rendah/2-5). Kandungan

Mg pada tanah aluvial dan latosol tergolong rendah (0,5-1,0), sedangkan tanah

grumosol tergolong memliki kandungan Mg yang tinggi (2,1-8,0). Kandungan

natrium (Na) tanah latosol tergolong rendah (0,1-0,3), sedangkan tanah aluvial

dan grumosol memiliki kandungan Na yang sedang (0,4-0,7). Sifat kapasitas tukar

kation (KTK) tanah aluvial tergolong sedang (17-24), sedangkan tanah latosol dan

grumosol tergolong memiliki nilai KTK yang tinggi (25-40). Sifat fisik KB tanah

percobaan yang tinggi dimiliki oleh tanah jenis aluvial dan grumosol (51-70),

sedangkan tanah jenis latosol tergolong sangat rendah dengan nilai KB-nya (<20).

Hasil Analisis Kompos dengan Mikroba Aktivator

Kandungan hara mikro dan makro dalam kompos yang digunakan pada

percobaan ini tercantum pada Tabel 2. Secara umum, beberapa parameter kadar

hara dalam pupuk kompos yang telah diberi mikroba aktivator (pupuk biologi)

mengalami peningkatan kecuali hara Ca dan Mg. Namun demikian, kandungan

hara tersebut lebih rendah jika dibandingkan dengan standar yang diberikan oleh

Bank Dunia, PT PUSRI, dan pasar khusus (Lampiran 3 dan 4).

19

Tabel 2 Kadar hara pupuk kompos sebelum dan sesudah ditambah mikroba

aktivator

No Parameter Satuan Kadar

1 Uusur hara makro Sebelum Sesudah a. N (Nitrogen) % 1,12 1,19 b. P (Fosfor) % 0,30 0,34 c. K (Kalium) % 0,98 1,23 d. Ca (Kalsium) % 2,57 2,55 e. Mg (Magnesium) % 1,06 1,03 2 Unsur hara mikro a. Fe (Besi) ppm 750,9 9356,0 b. Cu (Tembaga) ppm 27,2 39,6 c. Zn (Seng) ppm 181,7 281,4 d. Mn (Mangan) ppm 165,6 373,9 3 Kadar Air % 34,67 56,52 4 KTK Me/100g 37,05 31,20 5 pH H2O 7,50 7,60 6 S total ppm 138,9 150,6

7 C/N ratio Dimensionless 22:1

Sumber: Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan Fakultas Pertanian IPB.

Kandungan Hormon Auksin/IAA pada Jaringan Tanaman

a. Tanaman Jagung

Penambahan pupuk biologi sangat berperan dalam peningkatan kandungan

hormon IAA tanaman jagung baik pada jaringan daun maupun jaringan akar

(Gambar 3). Hasil analisis menunjukkan jaringan daun mengandung IAA lebih

tinggi dibandingkan dengan jaringan akar. Namun demikian, masing-masing

jaringan memberikan pola respon yang sama terhadap perlakuan. Perlakuan pupuk

biologi 100% menghasilkan kandungan hormon IAA tertinggi dibandingkan

dengan perlakuan yang lain yaitu rata-rata sebesar 54,55 ppm pada daun dan

22,68 ppm pada akar. Sedangkan perlakuan pupuk anorganik 100% dan

kombinasi pupuk biologi dengan pupuk anorganik tidak memberikan respon yang

berbeda nyata baik pada jaringan daun maupun akar.

20

0

10

20

30

40

50

60

I II III IV

Perlakuan

Kand

unga

n IA

A (p

pm)

Gambar 3 Rata-rata kandungan hormon IAA (ppm) pada jaringan daun (■) dan akar (□) tanaman jagung (± SE). (I. 0% pupuk; II. 100% pupuk biologi; III.100% anorganik ;IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

b. Tanaman Padi

Aplikasi pupuk biologi baik tunggal maupun dikombinasikan dengan

pupuk anorganik tidak mampu meningkatkan kandungan hormon IAA pada

jaringan tanaman padi. Gambar 4 memperlihatkan penambahan pupuk tersebut

memiliki hasil yang sama dengan tanaman kontrol. Sebaliknya, penambahan

pupuk anorganik 100% menunjukkan hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan

0

10

20

30

40

50

60

70

80

I II III IV

Perlakuan

Kan

dung

an IA

A (p

pm)

Gambar 4 Rata-rata kandungan hormon IAA (ppm) pada jaringan daun (■) dan akar (□) tanaman padi (± SE). (I. 0% pupuk; II. 100% pupuk biologi; III.100% anorganik ;IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

21

perlakuan yang lain dengan rata-rata akumulasi hormon IAA sebesar 64,56 ppm

pada jaringan daun. Peningkatan kandungan hormon tersebut hampir mencapai

dua kali lipat. Walaupun demikian, peningkatan tersebut tidak dialami oleh

jaringan akar. Pada jaringan tersebut masing-masing perlakuan tidak memberikan

respon yang berbeda nyata. Pada akar rata-rata mengandung IAA sebesar 10 ppm

yang lebih rendah dibandingkan dengan jaringan daun.

c. Tanaman Kedelai

Penggunaan pupuk biologi mampu meningkatkan kandungan hormon

IAA pada jaringan tanaman kedelai. Penambahan pupuk tersebut baik tunggal

maupun dikombinasikan dengan pupuk anorganik secara signifikan meningkatkan

kandungan IAA dibandingkan tanaman kontrol. Gambar 5 juga memperlihatkan

perlakuan pupuk biologi 100% telah meningkatkan akumulasi IAA jaringan akar

mendekati akumulasi pada jaringan daun. Pada kedua jaringan tersebut, rata-rata

setiap gram bobot segar menghasilkan kandungan IAA masing-masing 57,14 ppm

dan 54,95 ppm. Hal tersebut menunjukkan akar tanaman kedelai memiliki respon

yang tinggi terhadap aplikasi pupuk yang mengandung mikroba aktivator.

0

10

20

30

40

50

60

70

I II III IV

Perlakuan

Kan

dung

an IA

A (p

pm)

Gambar 5 Rata-rata kandungan hormon IAA (ppm) pada jaringan daun (■) dan akar (□) tanaman kedelai (± SE). (I. 0% pupuk; II. 100% pupuk biologi; III.100% anorganik ;IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

22

d. Tanaman Kacang Tanah

Gambar 6 di bawah ini menunjukkan penambahan pupuk biologi justru

menurunkan kandungan hormon IAA pada jaringan daun kacang tanah. Hal

tersebut tampak dari perlakuan II dan IV yang menunjukkan grafik lebih rendah

dibandingkan dengan perlakuan I. Kandungan hormon IAA pada jaringan daun

kacang tanah yang tertinggi justru dihasilkan oleh pemupukan dengan pupuk

anorganik 100% dan tanaman kontrol masing-masing sebesar 66,66 ppm dan

63,74 ppm. Perlakuan pupuk biologi 100 % hanya menghasilkan IAA sebesar

49,51 ppm dan tidak berbeda nyata dengan perlakuan pupuk kombinasi sebesar

51,50 ppm .

0

10

20

3040

50

60

70

80

I II III IV

Perlakuan

Kand

unga

n IA

A (p

pm)

Gambar 6 Rata-rata kandungan hormon IAA (ppm) pada jaringan daun (■) dan

akar (□) tanaman kacang tanah (± SE). (I. 0% pupuk; II. 100% pupuk biologi; III.100% anorganik;IV.50% pupuk biologi + 50% anorganik).

Kandungan hormon IAA pada jaringan akar tidak menunjukkan adanya

perbedaan yang nyata antar perlakuan. Rata-rata jaringan akar mengandung

hormon auksin sebesar 30 ppm.

e. Tanaman Caisim

Penggunaan pupuk biologi mampu meningkatkan kandungan hormon IAA

tanaman caisim. Gambar 7 menunjukkan penambahan pupuk tersebut pada tanah

23

latosol mampu menghasilkan akumulasi IAA lebih tinggi dibandingkan tanaman

kontrol. Hasil tersebut merupakan hasil analisis pada jaringan total tanaman

karena akar yang terbentuk sangat kecil dan sedikit.

Gambar 7 Rata-rata kandungan hormon IAA (ppm) pada tanaman caisim (± SE). (I. 0% pupuk;II. 100% pupuk biologi; III.100% anorganik ; IV. 50% pupuk biologi + 50%anorganik).

Penggunaan pupuk biologi 100% menghasilkan akumulasi hormon IAA

sebesar 31,68 ppm. Peningkatan tersebut dapat mencapai 159% dibandingkan

dengan tanaman kontrol. Sedangkan perlakuan kombinasi pupuk biologi dan

pupuk anorganik menghasilkan akumulasi IAA sebesar 20,57 ppm. Hasil tersebut

lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan pupuk anorganik 100% yaitu sebesar

15,19 ppm.

Tingkat Serapan Hara Tanaman

a. Tanaman Jagung

Respon serapan hara tanaman jagung terhadap perlakuan pemupukan

dapat dilihat pada Gambar 8. Secara umum tingkat serapan kalium lebih tinggi

dibandingkan tingkat serapan nitrogen dan fosfor. Namun demikian, hasil

penelitian ini memperlihatkan bahwa penambahan pupuk biologi mampu

05

10152025303540

I II III IV

Perlakuan

Kan

dung

an IA

A (p

pm)

24

meningkatkan tingkat serapan masing-masing hara. Pada hara N dan K

penambahan pupuk biologi 100% menghasilkan tingkat serapan tertinggi

dibandingkan perlakuan yang lain. Sedangkan pada serapan P menunjukkan tidak

terjadi perbedaan yang nyata antara pemupukan pupuk biologi 100% dengan

pemupukan yang lain. Penambahan pupuk biologi yang dikombinasikan dengan

pupuk anorganik dengan dosis masing-masing 50% tampak tidak signifikan

meningkatkan serapan hara.

Gambar 8 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) tanaman jagung (± SE). (I. 0% pupuk;II. 100% pupuk biologi; III.100% anorganik ;IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

b. Tanaman padi

Gambar 9 menunjukkan perlakuan pemupukan mampu meningkatkan

serapan hara tanaman padi. Pada seluruh perlakuan pemupukan tampak

menghasilkan tingkat serapan hara lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman

kontrol. Meskipun demikian, pemanfaatan pupuk biologi telah menunjukkan pola

peningkatan tertinggi meskipun tidak terlalu signifikan. Perlakuan pupuk biologi

rata-rata menghasilkan serapan hara N sebesar 314,19 mg/pot, serapan P 128,10

mg/pot, dan serapan K sebesar 291,52 mg/pot. Jika dibandingkan antar serapan

hara, hasil analisis menunjukkan bahwa pada tanaman padi memiliki tingkat

serapan nitrogen hampir sama dengan tingkat serapan kalium di mana keduanya

lebih tinggi jika dibandingkan dengan tingkat serapan fosfor.

N

0

500

1000

1500

2000

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

N (m

g)

P

0

100

200

300

400

500

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

P (m

g)

K

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

K (m

g)

25

Gambar 9 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) tanaman padi (± SE). (I. 0% pupuk;II. 100% pupuk biologi; III. 100% anorganik ;IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

c. Tanaman Kedelai

Perlakuan pemupukan pada tanaman kedelai dapat meningkatkan respon

serapan hara (Gambar 10). Tingkat serapan nitrogen lebih tinggi dibandingkan

serapan kalium dan fosfor. Jika dilihat respon serapan hara terhadap masing-

masing perlakuan, hasil penelitian ini menunjukkan perlakuan pupuk biologi

100% tidak berbeda nyata dibandingkan pemupukan yang lain. Walau demikian,

penambahan pupuk tersebut telah meningkatkan serapan hara N, P, dan K

dibandingkan tanpa pemupukan. Khusus pada serapan fosfor, selain tingkat

serapannya paling rendah, perbedaan respon antar perlakuan tampak tidak

signifikan.

Gambar 10 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) tanaman kedelai (± SE). (I. 0% pupuk;II. 100% pupuk biologi; III. 100% anorganik ;IV. 50% pupuk biologi + 50%anorganik).

N

0

50

100

150

200

250

300

350

400

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

N (m

g)

P

0

50

100

150

200

250

300

350

400

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

P (m

g)

K

0

50

100

150

200

250

300

350

400

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

K (m

g)

N

0

200

400

600

800

1000

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

N (m

g)

P

0

100

200

300

400

500

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

P (m

g)

K

0

200

400

600

800

1000

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

K (m

g)

26

d. Tanaman Kacang Tanah

Tingkat serapan hara pada tanaman kacang tanah dapat dilihat pada

Gambar 11. Pada gambar tersebut tampak tingkat serapan nitrogen akibat

penambahan pupuk biologi 100% meningkat hingga sebesar 292,64 mg/pot .

Namun demikian, peningkatan tersebut tidak berbeda nyata dengan perlakuan

kombinasi antara pupuk biologi dengan pupuk anorganik. Seperti halnya dengan

tingkat serapan N, tingkat serapan P terhadap perlakuan pupuk biologi juga

menunjukkan peningkatan (30,8 mg/pot) dibandingkan tanaman kontrol.

Sedangkan pada serapan K peningkatan mencapai empat kali lipat akibat

perlakuan pupuk tersebut yaitu sebesar 240,74 mg/pot.

Gambar 11 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) tanaman kacang tanah (± SE). (I. 0% pupuk;II. 100% pupuk biologi;III. 100% anorganik;IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat serapan N pada tanaman

kacang tanah lebih tinggi dibandingkan dengan serapan P dan K. Selain itu,

tampak bahwa respon serapan kalium terhadap penambahan pupuk lebih

signifikan dibandingkan serapan yang lain.

e. Tanaman Caisim

Penggunaan pupuk biologi sangat berperan dalam peningkatan tingkat

serapan hara baik nitrogen, fosfor, dan kalium tanaman caisim. Gambar 12

N

050

100150200250300350

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

N (m

g)

P

0

20

40

60

80

100

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

P (m

g)

K

0

50

100

150

200

250

300

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

K (m

g)

27

memperlihatkan bahwa tingkat serapan N lebih tinggi dibandingkan dengan

tingkat serapan P dan K. Namun demikian, masing-masing serapan hara

menunjukkan respon yang sama terhadap perlakuan pemupukan. Penambahan

pupuk biologi baik tunggal maupun dikombinasikan dengan pupuk anorganik

telah meningkatkan serapan ketiga hara tersebut. Di samping itu, hasil penelitian

ini juga memberikan informasi bahwa penambahan pupuk anorganik 100% tidak

mampu meningkatkan serapan hara.

Gambar 12 Rata-rata serapan hara nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) tanaman caisim (± SE). (I. 0% pupuk;II. 100% pupuk biologi;

III. 100% anorganik ;IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

Respon Morfologi Tanaman terhadap Aplikasi Pupuk

a. Tanaman Jagung

Respon morfologi tanaman jagung terhadap aplikasi pupuk dapat dilihat

pada Gambar 13 dan Lampiran 5. Dari gambar tersebut tampak bahwa

penggunaan pupuk biologi mampu meningkatkan respon pertumbuhan vegetatif

pada tinggi tanaman, bobot kering akar, dan bobot kering tajuk. Selain itu,

perlakuan tersebut juga mampu menekan persentase tingkat gugur daun (senesen).

Penekanan tersebut mencapai 10 % dibandingkan dengan perlakuan lainnya.

Sedangkan pada parameter jumlah daun tidak ada perbedaan yang nyata antar

perlakuan. Peningkatan respon vegetatif tersebut pada akhirnya mendorong

N

-50

0

50

100

150

200

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

N (m

g)

P

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

P (m

g)

K

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

I II III IV

Perlakuan

Sera

pan

K (m

g)

28

peningkatan respon fase generatif. Hal tersebut ditunjukkan oleh tingginya bobot

kering biji jagung saat panen pada perlakuan pupuk biologi 100% dibandingkan

dengan perlakuan yang lain. Dari perlakuan tersebut rata-rata diperoleh biji

dengan bobot kering udara sebesar 68,34 g/pot.

Gambar 13 Respon morfologi tanaman jagung terhadap aplikasi pupuk (±SE). (I. 0% pupuk;II. 100% pupuk biologi;III. 100% anorganik ; IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

b. Tanaman Padi

Tanaman padi varietas IR 64 ditanam pada tanah aluvial asal Karawang

dengan metode pot tergenang. Pemberian pupuk biologi pada tanaman tersebut

tidak memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan pupuk anorganik (Gambar

14 dan Lampiran 5). Selain itu, kecuali parameter bobot kering tajuk, penambahan

pupuk biologi menghasilkan respon yang sama dengan tanaman kontrol.

Sedangkan perlakuan pupuk anorganik memberikan hasil lebih tinggi

dibandingkan dengan perlakuan yang lain terutama pada parameter jumlah

anakan, bobot kering akar, dan bobot kering biji. Perlakuan tersebut menghasilkan

BK.TAJUK

0

50

100

150

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

BK.AKAR

0

5

10

15

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

JUMLAH DAUN

0

5

10

15

20

I II III IV

PerlakuanJu

mla

h

TINGGI

0

50

100

150

200

I II III IV

Perlakuan

Ting

gi (c

m)

BK.BIJI

0

20

40

60

80

100

I II III IV

PerlakuanB

obot

(g)

SENESEN DAUN

0

10

20

30

40

50

60

I II III IV

Perlakuan

Sene

sen

(%)

29

rata-rata bobot kering biji sebesar 21,15 g/pot. Namun demikian, peningkatan

tersebut tidak signifikan jika dibandingkan dengan tanaman kontrol.

Gambar 14 Respon morfologi tanaman padi terhadap aplikasi pupuk (±SE).

(I. 0%pupuk; II. 100% pupuk biologi; III.100% anorganik ; IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

c. Tanaman Kedelai

Respon morfologi tanaman kedelai terhadap pemupukan tampak pada

Gambar 15. Tanaman kedelai Wilis yang diberi pupuk biologi 100% dan

kombinasi antara pupuk biologi dengan pupuk anorganik memberikan respon

yang sama untuk semua parameter yang diamati. Peningkatan pertumbuhan

vegetatif akibat pupuk biologi hanya tampak pada parameter jumlah cabang,

jumlah nodul, dan bobot kering tajuk. Sedangkan pada parameter tinggi tanaman,

bobot kering akar, dan bobot kering biji masing-masing perlakuan tidak

menunjukkan perbedaan yang nyata. Selain itu, hasil penelitian ini menunjukkan

tanaman kedelai yang ditanam mengalami pertumbuhan vegetatif yang tidak

normal atau mengalami gejala etiolasi (Lampiran 5). Pertumbuhan tinggi tanaman

BK.TAJUK

0

10

20

30

40

50

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

BK.AKAR

-0,5

0,5

1,5

2,5

3,5

4,5

5,5

6,5

7,5

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

JUMLAH ANAKAN

-1

1

3

5

7

9

11

13

15

I II III IV

Perlakuan

Jum

lah

TINGGI

0

20

40

60

80

100

I II III IV

Perlakuan

Ting

gi (c

m)

BK.BIJI

0

5

10

15

20

25

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

30

melebihi kedelai yang tumbuh normal yaitu lebih dari 80 cm. Ditambah lagi

dengan rendahnya laju pertumbuhan cabang batang pada seluruh perlakuan. Hal

tersebut telah menyebabkan batang mudah patah sehingga mengganggu

pertumbuhan tanaman. Rendahnya respon fase vegetatif menyebabkan rendahnya

respon fase pertumbuhan generatif. Hal tersebut terlihat pada rendahnya respon

jumlah bunga dan jumlah polong (data tidak ditampilkan) hingga bobot kering biji

saat panen terhadap perlakuan pemupukan.

Gambar 15 Respon morfologi tanaman kedelai terhadap aplikasi pupuk (±SE). (I. 0% pupuk;II. 100% pupuk biologi;III. 100% anorganik ; IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

d. Tanaman Kacang Tanah

Secara umum respon morfologi tanaman kacang tanah terhadap

pemupukan menunjukkan bahwa penggunaan pupuk biologi dapat meningkatkan

pertumbuhan mulai pertumbuhan vegetatif hingga reproduktif (Gambar 16). Dari

seluruh parameter yang diamati (kecuali tinggi tajuk) penggunaan pupuk biologi

BK.TAJUK

0

10

20

30

40

50

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

BK.AKAR

00,5

11,5

22,5

33,5

44,5

5

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

BK.BIJI

05

101520253035404550

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

JUMLAH CABANG

0

2

4

6

8

10

I II III IV

Perlakuan

Jum

lah

JUMLAH NODUL

0

1020

3040

50

6070

80

I II III IV

Perlakuan

Jum

lah

TINGGI

0

20

40

60

80

100

I II III IV

Perlakuan

Ting

gi (c

m)

31

baik tunggal maupun dikombinasikan dengan pupuk anorganik menunjukkan hasil

tertinggi. Jika dibandingkan antara respon percabangan dengan tinggi tanaman,

tampak perlakuan pupuk biologi lebih berperan terhadap perkembangan tunas

lateral dibandingkan tunas apikal (Lampiran 5). Banyaknya percabangan

berimplikasi pada banyaknya jumlah daun yang dihasilkan tanaman tersebut.

Sehingga hal itu akan mendukung pertumbuhan fase generatif.

Gambar 16 Respon morfologi tanaman kacang tanah terhadap aplikasi pupuk

(±SE). (I. 0% pupuk; II. 100% pupuk biologi; III. 100% anorganik ;IV. 50% pupuk biologi + 50% anorganik).

Respon fase generatif ditunjukkan oleh parameter bobot biji saat panen.

Rata-rata dihasilkan produksi biji kering sebesar 14,46 g/pot untuk perlakuan

100% pupuk biologi dan 13,5 g/pot untuk pupuk kombinasi. Sedangkan

penggunaan pupuk anorganik 100% hanya menghasilkan produksi biji kering

sebesar 8,7 g/pot yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan tanpa pemupukan.

BK.TAJUK

0

5

10

15

20

25

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot(g

)

BK.AKAR

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

BK.BIJI

0

5

10

15

20

25

I II III IV

Perlakuan

Bob

ot (g

)

JUMLAH DAUN

020406080

100120140160180

I II III IV

Perlakuan

Jum

lah

JUMLAH CABANG

0

2

4

6

8

10

I II III IV

Perlakuan

Jum

lah

TINGGI

0

10

20

30

40

50

I II III IV

Perlakuan

Ting

gi (c

m)

32

e. Tanaman Caisim

Respon morfologi tanaman caisim terhadap aplikasi pupuk terlihat pada

Gambar 17. Perlakuan pupuk biologi 100% memberikan hasil tertinggi pada

parameter jumlah daun (rata-rata 7 daun/tanaman). Sedangkan untuk bobot kering

dan tinggi tanaman perlakuan pupuk biologi 100% (4,06 g dan 26,17 cm) tidak

berbeda nyata jika dibandingkan dengan perlakuan pupuk kombinasi. Namun

keduanya lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan kontrol dan pupuk

anorganik 100%. Secara jelas respon tersebut dapat dilihat pada Gambar

Lampiran 5.

Gambar 17 Respon morfologi tanaman caisim terhadap aplikasi pupuk (± SE). (I.0% pupuk; II. 100%pupuk biologi; III.100% anorganik ; IV. 50% pupuk biologi+50%anorganik).

Hubungan antara Kandungan IAA dengan Serapan Hara

Untuk melihat hubungan antara kandungan hormon IAA dengan tingkat

serapan hara dilakukan analisis regresi yang menggambarkan hubungan antara

kedua parameter tersebut.

a. Hubungan antara Kandungan IAA dengan Serapan N

Jika dilihat dari Gambar 18 di bawah ini tampak bahwa terjadi hubungan

yang positif antara kandungan IAA dengan serapan N terutama pada tanaman

jagung, kedelai, dan caisim. Semakin tinggi kandungan IAA maka semakin

BK.TOTAL

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

I II III IV

PerlakuanB

obot

(g)

JUMLAH DAUN

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

I II III IV

Perlakuan

Jum

lah

TINGGI

0

5

10

15

20

25

30

I II III IV

Perlakuan

Ting

gi (c

m)

33

meningkat tingkat serapan N. Pada tanaman kacang tanah hubungan tersebut

bersifat negatif di mana peningkatan kandungan IAA justru menurunkan tingkat

serapan N. Sedangkan pada tanaman padi tampak hubungan antara kandungan

IAA dengan tingkat serapan hara membentuk kurva diurnal di mana terdapat titik

maksimum kandungan IAA yang berkorelasi dengan tingkat serapan N yang

maksimal.

R2 = 0,9408 R2 = 0,7191

R2 = 0,7188

R2 = 0,7877

R2 = 0,8724

0

200

400

600

800

1000

1200

0 20 40 60 80 100

Kandungan IAA (ppm)

Sera

pan

N (m

g)

caisim

k.tanah

jagung

kedelai

padi

Linear (caisim)

Linear (k.tanah)

Linear (jagung)

Linear (kedelai)

Poly. (padi)

Gambar 18 Hasil regresi antara kandungan IAA terhadap serapan N.

Dari kelima tanaman yang digunakan pada penelitian ini menunjukkan

tanaman jagung memiliki respon yang paling tinggi jika didasarkan pada korelasi

kedua parameter tersebut.

b. Hubungan antara Kandungan IAA dengan Serapan P

Secara umum pola hubungan antara kandungan IAA dengan serapan hara

P tampak sama dengan pola pada serapan N. Tanaman jagung, kedelai, dan caisim

juga menunjukkan hubungan yang linier positif, tanaman kacang tanah

menunjukkan hubungan linier negatif, sedangkan tanaman pada tanaman padi

juga menunjukkan pola diurnal di mana setelah mencapai titik optimum

34

peningkatan kandungan IAA diikuti dengan penurunan tingkat serapan hara.

Perbedaan yang tampak dari Gambar 19 di atas adalah tingkat respon serapan P

pada tanaman padi lebih tinggi dibandingkan dengan serapan N. Sedangkan pada

tanaman jagung lebih rendah dibandingkan dengan serapan N.

R2 = 0,8534R2 = 0,6473

R2 = 0,6792R2 = 0,8793

R2 = 0,9271

020406080

100120140160180200

0 20 40 60 80 100

Kandungan IAA (ppm)

Sera

pan

P(m

g)

caisim

k.tanah

jagung

kedelai

padi

Linear (caisim)

Linear (k.tanah)

Linear (jagung)

Linear (kedelai)

Poly. (padi)

Gambar 19 Hasil regresi antara kandungan IAA terhadap serapan P.

c. Hubungan antara Kandungan IAA dengan Serapan K

Berdasarkan besarnya nilai R2 (Gambar 20) menunjukkan bahwa

hubungan yang positif antara kandungan IAA dengan tingkat serapan hara kalium

(K) terjadi pada tanaman jagung, kedelai, dan caisim. Hasil tersebut

memperlihatkan korelasi antara kandungan IAA dengan serapan K pada tanaman

jagung lebih tinggi dibandingkan pada tanaman yang lain. Sedangkan pada

tanaman kedelai dan caisim, meskipun respon serapan K rendah namun korelasi

dengan kandungan IAA tampak lebih positif. Pada tanaman kacang tanah tetap

terjadi hubugan yang negatif . Demikian juga pada tanaman padi hubungan yang

terjadi tidak berbeda dengan pola hubungan seperti pada serapan N dan P.

35

R2 = 0,9664R2 = 0,7908

R2 = 0,9049

R2 = 0,911

R2 = 0,9267

0

500

1000

1500

2000

2500

0 20 40 60 80 100

Kandungan IAA (ppm)

Sera

pan

K (m

g)

caisim

k.tanah

jagung

kedelai

padi

Linear (caisim)

Linear (k.tanah)

Linear (jagung)

Linear (kedelai)

Poly. (padi)

Gambar 20 Hasil regresi antara kandungan IAA terhadap serapan K.

Pembahasan Pengaruh Pupuk Biologi terhadap Kandungan IAA

Hasil penelitian menunjukkan pemanfaatan pupuk biologi mampu

meningkatkan kandungan hormon IAA terutama pada tanaman jagung, kedelai,

dan caisim (Gambar 3, 5, 7). Rata-rata terjadi peningkatan sebesar 73-159%

dibandingkan dengan tanaman kontrol. Peningkatan hormon tersebut dapat terkait

dengan penambahan mikroba aktivator pada pupuk kompos yang digunakan.

Beberapa mikroba yang hidup di lapisan rhizosphere akar tanaman atau yang

tergolong dalam Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) dilaporkan

mampu memproduksi hormon IAA (Pattern & Glick 2005). Zakharova et

al.(2003) secara khusus telah mempelajari proses biosintesis IAA pada

Azospirillum brasilense. Picard dan Bosco (2005) menambahkan inokulasi bakteri

Pseudomonas sp. pada tanaman jagung mampu memacu produksi hormon IAA.

Pada penelitian ini, peningkatan akumulasi IAA khususnya tanaman jagung dan

kedelai terjadi pada jaringan daun dan akar. Sedangkan pada tanaman caisim

akumulasi IAA yang diuji adalah pada total jaringan tanaman. Menurut Srivastava

(2002) akumulasi IAA di akar dapat disebabkan adanya penyerapan IAA hasil

36

sintesis mikroba oleh akar tanaman baik secara difusi langsung maupun melewati

fasilitas protein membran. Selain itu, peningkatan akumulasi IAA di akar dapat

disebabkan oleh adanya translokasi IAA yang disintesis di jaringan meristem

batang menuju perakaran melalui jaringan floem (Blakeslee et al. 2005).

Penambahan pupuk biologi baik tunggal maupun dikombinasikan dengan

pupuk anorganik pada tanaman padi tidak mampu meningkatkan kandungan IAA

(Gambar 4). Hal tersebut diduga terkait dengan menurunnya aktivitas mikroba

yang digunakan pada penelitian akibat proses penggenangan selama percobaan.

Beberapa mikroba seperti Bacillus dan Pseudomonas merupakan kelompok

mikroba yang aktif pada kondisi aerob (Lim 1998). Sedangkan proses

penggenangan dapat menurunkan kadar oksigen pada tanah percobaan. Selain itu,

proses penggenangan secara terus menerus dapat menyebabkan menurunnya

bahan-bahan organik pada kompos yang menjadi substrat bagi mikroba tersebut.

Menurunnya bahan organik tentu akan menurunkan aktivitas mikroba tersebut.

Sedangkan peningkatan kandungan IAA pada daun tanaman padi yang

mendapatkan penambahan pupuk anorganik 100% dapat terjadi karena hara pada

pupuk tersebut lebih cepat diserap oleh akar tanaman padi. Sebayang et al. (2004)

menjelaskan bahan organik harus mengalami penguraian terlebih dahulu sebelum

dapat diserap akar tanaman. Sedangkan proses penguraian tersebut memerlukan

aktivitas mikroba pada bahan organik.

Pada tanaman kacang tanah, penambahan pupuk biologi menurunkan

akumulasi IAA (Gambar 6). Hasil tersebut dapat terkait dengan karakteristik

kacang tanah yang lebih mengutamakan pertumbuhan tunas lateral (percabangan)

daripada pertumbuhan tunas apikal. Sehingga ada kemungkinan penambahan

pupuk tersebut lebih berperan pada produksi hormon yang memacu pertumbuhan

tunas lateral seperti sitokinin. Hormon tersebut dapat memacu diferensiasi tunas

lateral saat perkembangan primordial tunas. Dey et al. (2004) melaporkan tidak

semua PGPR yang diaplikasikan pada kacang tanah akan memacu produksi IAA.

Srivastava (2002) menambahkan produksi hormon IAA pada tanaman tertentu

berbanding terbalik dengan hormon sitokinin.

37

Pengaruh Pupuk Biologi terhadap Serapan Hara Penambahan pupuk biologi dapat meningkatkan serapan hara seluruh

tanaman yang digunakan pada penelitian ini. Rata-rata terjadi peningkatan serapan

hara sebesar 2-34 kali dibandingkan dengan tanaman kontrol. Nursyamsi et. al.

(2005) juga telah melaporkan pemanfaatan bahan organik memacu peningkatan

serapan hara P dan K pada pada tanaman jagung. Sedangkan Pal et al.(2000)

melaporkan pemanfaatan mikroba seperti Pseudomonas dapat meningkatkan

serapan N dan P pada tanaman kacang tanah. Secara umum kecuali pada tanaman

caisim tingkat serapan hara pada penelitian ini menunjukkan tingkat serapan K

paling tinggi diikuti hara N dan P. Sedangkan pada tanaman caisim serapan

tertinggi terjadi pada hara N diikuti K dan P. Menurut Shuman (2000), tingkat

kandungan N rata-rata 2-5% dari bobot kering tanaman, kadar P 0,3 dan 0,5%,

dan K memiliki konsentrasi tertinggi pada tanaman yakni mencapai 80% total

kation yang terdapat di jaringan floem.

Peningkatan serapan hara dapat dipengaruhi oleh aktivitas mikroorganisme

pada pupuk biologi. Peningkatan serapan hara N dapat dipacu oleh aktivitas

mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas seperti Azotobacter, Azospirillum,

dan Rhizobium. Menurut Atlas dan Bortha (1998) bakteri Azotobacter dan

Azospirilium mampu mengikat N2 bebas tanpa bersimbiosis dengan tanaman. Hal

tersebut memungkinkan terjadinya peningkatan serapan hara pada tanaman non

legum seperti jagung, padi, dan caisim. Sedangkan bakteri Rhizobium harus

bersimbiosis dengan tanaman legum seperti kacang tanah dan kedelai untuk

memacu pembentukan nodul. Melalui pembentukan nodul bakteri mampu

mengubah N2 bebas menjadi ammonia yang mensuplai kebutuhan N bagi bakteri

dan tanaman. Gambar 15 memperlihatkan adanya peningkatan jumlah nodul pada

tanaman kedelai setelah diaplikasikan pupuk biologi.

Peningkatan serapan P dan K dapat terjadi dengan adanya aktivitas bakteri

pelarut P dan pemobilisasi K seperti Bacillus. Menurut Han dan Lee (2005)

Bakteri tersebut mampu melepaskan P tidak larut pada batuan di tanah sehingga

menjadi ion P (H2PO4- atau HPO4

2-) yang siap diserap oleh tanaman. Hal tersebut

sesuai hasil penelitian Han et al. (2006) di mana inokulasi bersama antara bakteri

pelarut P dengan bakteri pemobilisasi K telah meningkatkan serapan hara N, P,

38

dan K pada tanaman merica dan ketimun. Nursyamsi et al.(2005) menambahkan

pemanfaatan bahan organik mampu meningkatkan serapan hara P dan K pada

tanaman jagung.

Namun demikian, secara umum peningkatan serapan hara terutama N pada

tanaman padi dan kedelai lebih rendah dibandingkan tanaman yang lain. Hal

tersebut juga dapat terkait dengan adanya proses penggenangan pada tanaman

padi dan kurangnya intensitas cahaya akibat kondisi rumah kaca yang digunakan

untuk percobaan tanaman kedelai. Menurut Shuman (2000), penggenangan dapat

menyebabkan penurunan penyerapan N akibat adanya proses denitrifikasi dan

pencucian N. Penyerapan N pada tanaman kedelai dapat menurun antara 30%

sampai 50% akibat kurangnya intensitas cahaya yang menghambat penyerapan

NO3.

Hubungan antara Kandungan IAA dengan Tingkat Serapan Hara

Hasil analisis regresi antara kandungan IAA dengan serapan hara N, P, dan

K menunjukkan ada tiga tipe hubungan dari 5 macam tanaman. Hal tersebut dapat

dilihat pada Gambar 18, 19, dan 20. Pada tanaman jagung, kedelai, dan caisim

terjadi hubungan yang positif di antara kedua parameter tersebut. Semakin tinggi

kandungan IAA, semakin tinggi tingkat serapan hara yang terjadi. Biosintesis

hormon IAA memerlukan berbagai nutrisi termasuk N, P, dan K. Battal dan

Tulekluoulu (2001) juga melaporkan adanya efek nutrisi pada kandungan hormon

seperti sitokinin. Menurut Srivastava (2002) biosintesis IAA memerlukan unsur

hara terutama untuk penyediaan asam amino triptofan yang berperan sebagai

prekursor pada proses tersebut. Pada tanaman kacang tanah terjadi hubungan yang

negatif antara kandungan IAA dengan tingkat serapan hara. Hal tersebut telah

dijelaskan sebelumnya bahwa pada tanaman kacang tanah kemungkinan unsur

hara lebih banyak dimanfaatkan untuk biosintesis sitokinin. Sedangkan pada

tanaman padi, hubungan kedua parameter tersebut ditunjukkan dengan kurva

diurnal di mana terdapat kondisi yang optimum dari kandungan IAA terhadap

serapan hara. Namun demikian, dari hasil analisis regresi tampak tidak

tercapainya titik tersebut pada penelitian ini. Mungkin hal tersebut yang

39

menyebabkan tidak optimumnya pengaruh kandungan IAA dan serapan hara

terhadap pertumbuhan tanaman padi.

Respon Pertumbuhan Tanaman Kaitannya dengan Kandungan IAA dan Serapan Hara

Aplikasi pupuk biologi dapat memacu pertumbuhan beberapa tanaman

terutama jagung, kacang tanah, dan caisim. Pengaruh penambahan pupuk tersebut

antara lain memacu inisiasi akar dengan meningkatkan laju pembelahan dan

pemanjangan sel. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pada tanaman jagung dan

kacang tanah penambahan pupuk biologi baik tunggal maupun dikombinasikan

dengan pupuk anorganik telah meningkatkan bobot kering akar (Gambar 13&16).

Menurut Vesey (2003), inisiasi, pembelahan, dan pemanjangan sel pada akar

sangat dipengaruhi oleh hormon IAA yang dihasilkan oleh beberapa mikroba

seperti yang digunakan pada penelitian ini. Pertumbuhan dan pemanjangan akar

berdampak pada peningkatan luas permukaan akar, sehingga dapat meningkatkan

penyerapan hara dan mineral. Hal tersebut dibuktikan dengan terjadinya

peningkatan serapan hara N, P, dan K yang cukup signifikan pada tanaman

jagung, kacang tanah, dan caisim (Gambar 8, 11,dan 12).

Peningkatan hormon IAA dan tingkat serapan hara tersebut dapat memacu

khususnya pertumbuhan vegetatif tanaman. Pada tanaman jagung perlakuan

pupuk biologi berperan dalam peningkatan tinggi, bobot kering tajuk, menekan

persentase senesen/gugur daun, dan mampu memacu produksi biji (Gambar 13).

Hasil tersebut selaras dengan hasil penelitian Rahmi et al. (2005) di mana

penggunaan pupuk organik dan plant activator telah meningkatkan produksi

tanaman jagung. Kristanto et al. (2002) menambahkan inokulasi bakteri

Azospirillum pada tanaman jagung mampu mengurangi kebutuhan pupuk N

sampai dengan dosis sedang. Sedangkan Tarigan et al. (2002) menyimpulkan

pemberian pupuk organik dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman

jagung manis. Terjadinya penghambatan gugur daun/senesen pada tanaman

jagung terutama dipengaruhi oleh aktivitas hormon IAA dan sitokinin (Srivastava

2002). Semakin rendah laju terjadinya gugur daun akan lebih meningkatkan laju

fotosintesis pada tanaman tersebut. Semakin tinggi hasil fotosintesis akan

40

meningkatkan produksi biji tanaman jagung. Hasil penelitian ini menunjukkan

aplikasi pupuk biologi mampu meningkatkan produksi biji hingga 270%

dibandingkan dengan tanpa pemupukan.

Pada tanaman caisim penambahan pupuk biologi telah meningkatkan

tinggi, jumlah daun, dan bobot kering total tanaman (Gambar 17). Berdasarkan

parameter jumlah daun telah terjadi peningkatan hasil sebesar 250% dibandingkan

dengan tanaman kontrol. Hasil tersebut menunjukkan penambahan pupuk biologi

sangat efektif untuk memacu pertumbuhan vegetatif tanaman caisim. Hal itu

selaras dengan terjadinya peningkatan kandungan IAA dan tingkat serapan hara

tanaman caisim. Jika dibandingkan dengan hasil perlakuan pupuk anorganik,

penggunaan pupuk biologi secara tunggal memiliki potensi yang tinggi dalam

usaha budi daya caisim sekaligus menjaga kualitas tanah.

Penambahan pupuk biologi pada tanaman kacang tanah meningkatkan

pertumbuhan vegetatif dan generatif. Hal tersebut sesuai hasil penelitian Dey et

al. (2004) di mana aplikasi mikroba aktivator telah meningkatkan pertumbuhan

kacang tanah terutama parameter bobot kering tajuk, jumlah nodul, kadar hara N,

dan P, serta bobot biji saat panen. Rata-rata terjadi peningkatan produksi biji

sebesar 66%. Dari Gambar 16 tampak perlakuan pupuk biologi meningkatkan

respon morfologi kecuali parameter tinggi tanaman. Peningkatan jumlah

percabangan dan tidak adanya perbedaan respon tinggi menguatkan dugaan bahwa

hal tersebut dipengaruhi oleh rendahnya kandungan IAA dan kemungkinan

peningkatan hormon sitokinin. Semakin banyak jumlah cabang batang telah

meningkatkan jumlah daun. Hal tersebut akan memacu peningkatan laju

fotosintesis dan berdampak positif pada produksi biji kacang tanah. Sebaliknya

peningkatan kandungan hormon IAA pada tanaman kacang tanah justru akan

menghambat pertumbuhan akar dan tunas lateral (Dey et al. 2004).

Gambar 14 memperlihatkan perlakuan pupuk biologi pada tanaman padi

menghasilkan respon yang tidak berbeda nyata dengan tanaman kontrol kecuali

parameter bobot tajuk. Rendahnya produktivitas tanaman padi terhadap aplikasi

pupuk tersebut diduga akibat perlakuan penggenangan yang dilakukan selama

percobaan berlangsung. Kondisi penggenangan air pada penanaman padi dapat

meningkatkan laju denitrifikasi oleh bakteri Pseudomonas sp. dan Bacillus sp.

41

yang digunakan pada percobaan ini sehingga menyebabkan menurunnya kadar N

dalam tanah. Menurut Havlin et al. (2005) ketika tanah mengalami penggenangan,

oksigen akan berkurang dan menyebabkan kondisi anaerobik. Pada kondisi

tersebut beberapa mikroorganisme akan merubah ion nitrat menjadi nitrogen

bebas. Mirza et al.(2000) menambahkan rendahnya oksigen dapat memacu

aktivitas dan pembentukan enzim denitrifikasi. Hal tersebut dapat ditambahkan

dari hubungan antara kandungan IAA dengan tingkat serapan hara di mana tidak

tercapainya kondisi yang optimum hubungan tersebut telah berdampak pada tidak

maksimalnya pertumbuhan tanaman padi pada penelitian ini. Hasil penelitian

Sebayang et al. (2004) juga menunjukkan bahwa hasil produktivitas tanaman padi

sawah tertinggi diperoleh dari perlakuan pupuk anorganik yang dikombinasikan

dengan pupuk organik. Bilwan (2005) menambahkan aplikasi mikroorganisme

belum mampu meningkatkan produktivitas tanaman padi gogo. Sedangkan Anas

et al.(2003) menyatakan inokulasi bakteri Azospirillum, Azotobacter, dan fungi

pelarut fosfat mampu meningktkan produksi tanaman padi IR 64 yang ditanam

pada tanah gambut.

Pada tanaman kedelai, peningkatan kandungan IAA daun maupun akar

(Gambar 5) dan serapan hara (Gambar 10) setelah ditambah pupuk biologi belum

mampu meningkatkan pertumbuhan baik vegetatif maupun generatif tanaman

tersebut. Tingginya tingkat gejala etiolasi pada tanaman ini diduga menjadi

penyebab rendahnya respon tanaman terhadap perlakuan. Seperti tampak pada

Gambar 15 masing-masing perlakuan menghasilkan tinggi tanaman melebihi 80

cm. Gejala etiolasi tersebut didukung oleh korelasi yang positif antara kandungan

hormon IAA dengan tingkat serapan hara yang telah menyebabkan terjadinya

dominansi pertumbuhan tunas apikal dibandingkan dengan tunas lateral. Jika

dibandingkan dengan tanaman kacang tanah yang memiliki persamaan

karakteristik, hasil tersebut berbanding terbalik. Rendahnya pertumbuhan akar

juga diduga menyebabkan peningkatan serapan hara yang terjadi belum cukup

signifikan untuk memacu pertumbuhan tanaman. Beberapa penelitian sebelumnya

seperti Harjoso dan Utari (2004) mengenai pengaruh pupuk biologi terhadap

pertumbuhan tanaman kedelai juga menunjukkan bahwa pemanfaatan pupuk

tersebut belum mampu meningkatkan pertumbuhan kedelai secara keseluruhan.

42

Sedangkan hasil penelitian Sudarsana (2005), pemanfaatan mikroorganisme dan

kompos mampu meningkatkan produksi kedelai sebesar 25% yang ditanam pada

tanah ultisol.

43

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian ini dapat diambil beberapa simpulan antara

lain:

1. Penggunaan pupuk biologi mampu meningkatkan kandungan hormon IAA

rata-rata sebesar 73-159% pada tanaman caisim, jagung, dan kedelai.

2. Penggunaan pupuk biologi mampu meningkatkan tingkat serapan hara N, P,

dan K pada semua tanaman budi daya yang digunakan pada penelitian ini.

Peningkatan serapan hara mencapai 2-34 kali dibandingkan dengan tanaman

kontrol.

3. Penggunaan pupuk biologi mampu meningkatkan produktivitas tanaman

jagung, kacang tanah, dan caisim. Masing-masing mengalami peningkatan

produksi sebesar 270%, 66%, dan 250% dibandingkan dengan tanaman

kontrol.

Saran

Berdasarkan hasil peneltian ini, perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk

mengetahui dosis mikroba dan pupuk kompos yang optimum sehingga dapat

digunakan secara efisien dan optimal. Selain itu perlu adanya analisis populasi

mikroba pada media tanaman sebelum dan sesudah digunakan dalam percobaan

untuk mengetahui peranan yang lebih spesifik dari mikroba aktivator.

44

DAFTAR PUSTAKA

Anas I, Djajakirana G, Aprilianti N, Widyastuti R. 2003. Efektivitas inokulasi

Azospirilium spp dan campuran Azotobacter spp-fungi pelarut

fosfat terhadap pertumbuhan dan hasil padi (Oryza sativa) IR 64

pada tiga jenis tanah. J Penel Pert 22:88-97.

Anwar K, Askin A, Yati D. 1993. Seminar Hasil Penelitian Proyek Penelitian

Pertanian Lahan Pasang Surut dan Rawa, SWAMPS-II. (Musi

Banyuasin). 24-25 Oktober 1992. 4 tables; 7 ref. Risalah hasil

penelitian Proyek Penelitian Pertanian Lahan Pasang Surut dan

Rawa, SWAMPS-II. Jakarta: Badan Litbang Pertanian. Hlm. 53-

59.

Atlas RM, Bortha R. 1998. Microbial Ecology. Fundamental & Applications.

The Benjamin/ Cumming Publishing Company.

Begananda, Rokhminarsi E. 2004. Efektifitas pupuk hayati mikoriza dengan

penambahan kompos Azolla pada tanaman kedelai. Agrin 8:6-18.

Bekti E, Surdianto Y . 2001. Pupuk kompos untuk meningkatkan produksi padi

sawah. Lembar Informasi Pertanian (LIPTAN). Departemen

Pertanian.

Bilman WS. Respon hasil padi gogo pada beberapa sistem olah tanah dan cara

aplikasi EM-4. Stigma 13: 52-55.

Blakeslee, JJ. (2005). Auxin transport. Curr Plant Biol:8:1-7.

Campbell NA, Reece JB, Mitchell LG. 2003. Biology. Fifth Edition. Benjamin

Cummings.

45

Deacon, J. 2006. The Microbial World: The Nitrogen Cycle and Nitrogen

Fixation. http:// helios.bto.ed.ac.uk. html [12 juli 2007].

Dey R, Pal KK, Bhatt DM, Chaucan SM. 2004. Growth promotion and yield

enhacement of peanut ( Arachis hypogaea L.) by application plant

growth-promoting rhizobacteria. Microbiol Res 159: 371-394.

Gloud WD. 1990. Biological control of plant root desease by bacteria. In: Nakas,

JP., Hagedorn, C. (Eds). Biotechnology of plant-microbe

interactions. Mc-Grow Hill. New York. Hlm. 287-372.

Guo YH et al. 2004. Biocontrol of tomato wilt by Plant Growth-Promoting

Rhizobacteria. Biol Cont 29: 66-72.

Hafeez FY et al. 2006. Plant growth-promoting bacteria as biofertilizer. Agron

Sustain Dev 26:143-150.

Han HS, Supanjani, Lee KD. 2006. Effect of co-inoculation with phosphate and

potassium solubilizing bacteria on mineral uptake and growth of

pepper and cucumber. Plant Soil Environ 3: 130-136.

Han HS, Lee KD. 2005. Phosphate and potassium solubilizing bacteria effect on

mineral uptake, soil availability and growth of eggplant. Res J

Agric Biol Sci 2:176-180.

Harijati S, Indrawati S, Sara DV . 1996. Pengaruh kompos berbahan stimulator

berbeda terhadap produksi kangkung darat (Ipomoea reptans Poir).

Jurusan Biologi, FMIPA-UT.

Harjoso T, Utari RS. 2004. Pemanfaatan pupuk hayati untuk meningkatkan hasil

kedelai yang ditanam pada tanah inceptisol. Agrin 8:67-75.

46

Havlin JL, Beaton JD, Tisdale SL, Nelson WL. 2005. Soil Fertility and Fertilizer.

Pearson Prentice Hall. Upper Saddle River, New Jersey. 515 Hlm.

Hopkins GW. 1995. Introduction to Plant Physiology. John Wiley & Sons, INC.

Hlm.84-97

Isroi. 2005. Bioteknologi mikroba untuk pertanian organik. Artikel. Lembaga

Riset Perkebunan Indonesia.

Kementerian Lingkungan Hidup. 2004. Kualitas kompos.

Kostov O, Petkova G, Tzvetkov Y, Lynch JM. 1996. Aerobic composting of

plant wastes and their effect on the yield of ryegrass and tomatoes.

Biol Fertil Soils 23:20-25.

Kristanto HB, Mimbar SM, Sumarni T. 2002. Pengaruh inokulasi Azospirilium

terhadap efisiensi pemupukan N pada pertumbuhan dan hasil

tanaman jagung (Zea mays L.). Agrivita 24:74-79.

Lerner A et al. 2005. Effects of Azospirilium brasiliense inoculation on

rhizobacterial communities analized by denaturing gel

electrophoresis and automated ribosomal intergenic spacer

analysis. Soil Biol Biochem 20 : 1-7.

Lim, D. 1998. Microbiology. Second edition. Mc Graw-Hill.USA.

Linch JM. 1990. The Rhizosphere. Chichester. U.K.

Lologau BA, Thamrin M. 2005. Kajian pemanfaatan pupuk organik dan anorganik

terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman kubis. Stigma 8:535-539.

47

Marschner H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. Second Edition.

Academis Press, New York.Hlm. 201-228.

Mirza et al. 2000. The Guest for Nitrogen Fixation in Rice. IRRI. Filipina.

Mohammad D, Hossain I. 2003. Seed treatment with biofertilizer in controlling

foot and root rot of mungbean. Pakistan J Plant Pathol 2:91-96.

Nuraini Y, Puspitasari M. 2004. Pengaruh pemberian kombinasi limbah tahu,

pupuk kandang, dan pupuk hijau dalam peningkatan hara N, P, K

dan pertumbuhan jagung (Zea mays L.) pada entisol di Kecamatan

Wajak Kabupaten Malang. Habitat 15: 77-87.

Nursyamsi D, Syafuan LO, Purnomo D. 2005. Peranan bahan organik dan dolomit

dalam memperbaiki sifat-sifat tanah podsolik dan pertumbuhan

jagung (Zea mays L.). J Penel Pert 24: 118-129.

Pattern CL, Glick BR. 2005. Isolation anf characterization of Indol Acetic Acid

biosynthesis genes from PGPR. Dept. of Biology University of

Waterloo, Ontorio, Canada.

Pattern CL, Glick BR. 2002. Role of Pseudomonas putida indole acetic acid in

development of the the plant root system. Appl Environ Microbiol

68: 3795 - 3801

Picard C, Bosco M. 2005. Maize heterosis effects the structure and dynamics of

indigenous rhizospheric auxins-producing Pseudomonas

populations. FEMS Microbiol Ecol 53: 349-357.

Rahmi A, Jannah N, Julianti. 2005. Pengaruh beberapa macam pupuk dan plant

activator terhadap pertumbuhan dan hasil jagung manis (Zea mays

saccharata STURT). Stigma 13:199-204.

48

Rosmahani L, Korlina E, Soleh M, Setyorini D. 2001. Pengkajian pemanfaatan

biopeptisida dan pupuk hayati mendukung pengelolaan tanaman

terpadu pada tomat. http://google.kompos.html[23 Agustus 2007].

Rubiyo I, Kartini L, Agung MS. 2005. Pengaruh dosis pupuk kandang dan lama

fermentasi terhadap mutu fisik dan citarasa kopi Arabika varietas

S795 di Bali. Jurnal Pengkajian dan Pengembangan Teknologi

Pertanian 8:250-260.

Sebayang HT, Sudiarso, Lupirinita. 2004. Pengaruh sistem tanam dan kombinasi

pemupukan organik dan anorganik pada pertumbuhan dan hasil

tanaman padi sawah (Oryza sativa L). Habitat 15: 111-124.

Shuman LM. 2000. Mineral Nutrition. Di dalam: Wilkinson RE, editor. Plant-

Environment Interactions. Ed ke-2.New York:Marcel Dekker. hlm

65-93.

Shen D. 1997. Microbial diversity and application of microbial products for

agricultural puposes in China. Agric Ecosist Environ 62: 237-245.

Srivastava LM. 2002. Plant Growth and Development. Academic Press.USA.Hal 191-202.

Smith SE, Read DJ. 1997. Mychorizal Symbiosis. Academic, Press. London.

Son TTN, Diepz CN, Giang TTM. 2006. Effect Bradyrhizobia and phosphate

solubilizing bacteria application on soybean in rotational system in

the Mekong delta. Omonrice 14:48-57.

Sudarsana K. 2000. Pengaruh effective microorganisms-4 (EM-4) dan kompos

terhadap produksi jagung manis (Zea mays L. Saccharata) pada

tanah entisols. Frontir 32:1-8

49

Sulaeman, Suparto, Eviati. 2005. Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. Balai Penelitian Tanah. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor.

Taiz L, Zeiger E. 1991. Plant Physiology. The Benjamin/ Cumming Publishing

Company. Hlm. 100-118.

Tarigan T, Sudiarso, Respatijarti. 2002. Studi tentang dosis dan macam pupuk

organik pada pertumbuhan dan hasil tanaman jagung manis (Zea

mays saccharata STURT). Agrivita 24:52-56.

Unyayar S, Topcouglu SF, Unyanyar A. 1996. A modified method for extraction

and identification of Indole-3-Acetic Acid (IAA), Gibberelic Acid

(GA), Abcisic Acid (ABA) and Zeatin produced by Phanerochaete

chrysosporium ME446. Bulg J Plant Physiol 22: 105-110.

Vessey JK. 2003. PGPR as biofertilizers. Plant Soil 255: 571-586.

Weller DM. 1998. Biological control of soilborne plant pathogens in the

rhizosphere with bacteria. Ann Rev Phytopathogens 26: 379-407.

Weller DM, Raasjmakers JM, Gardener BBM, Thomashow LS. 2002. Mycrobial

populations responsible for specific soil suppressiveness to plant

pathogens. Ann Rev Phytopathogens 40: 309-348.

Wu SC, Cao ZH, Cheung KC, Wong MH. 2005. Effects of biofertilizer

containing N-fixer, P and K solubilizers and AM fungi on maize

growth: a greenhouse trial. Geoderma 125:155-166.

Zakharova et al. 2003. Biosynthesis of indole-3-acetic acid in Azospirillum

brasilense. Eur J Biochem 259: 572-576.

50

LAMPIRAN

51

Lampiran 1 Hara mineral makro dan mikro pada tumbuhan

Unsur hara Lambang kimia

Bentuk tersedia Konsentrasi dalam materi kering

(mmol/kg) Hara Makro Hidrogen Karbon Oksigen Nitrogen Kalium Kalsium Magnesium Fosfor Belerang

H C O N K Ca Mg P S

H2O CO2

O2,CO2 NO3

-,NH4+

K+

Ca2+ Mg2+

H2PO4-, HPO4

2- SO4

2-

60.000 40.000 30.000 1000 250 125 80 60 30

Hara mikro Klor Boron Besi Mangan Seng Tembaga Nikel molibdenum

Cl B Fe Mn Zn Cu Ni Mo

Cl-

BO33-

Fe2+, Fe3+ Mn2+ Zn2+

Cu2+

Ni2+ MoO4

2-

3.0 2.0 2.0 1.0 0.3 0.1 0.05 0.001

Sumber: Hopkins (1995)

52

Lampiran 2 Kriteria sifat fisik dan kimia tanah

Ciri-ciri Tanah Sangat Rendah

Rendah Sedang Tinggi Sangat Tinggi

C-organik (%) < 1.00 1.00 - 2.00 2.01 - 3.00 3.01 - 5.00 > 5.00 N-total Kjeldah (%) < 0.10 0.10 - 0.20 0.21 - 0.50 0.51 - 0.75 > 0.75 P Bray 1 (ppm) < 10 10 - 15 16 - 25 26 - 35 > 35 Ca (me/100g) < 2 2 - 5 6 - 10 11 - 20 > 20 Mg (me/100g) < 0.4 0.5 - 1.0 1.1 - 2.0 2.1 - 8.0 > 8.0 K (me/100g) < 0.1 0.1 - 0.2 0.3 - 0.5 0.6 - 1.0 > 1.0 Na (me/100g) < 0.1 0.1 - 0.3 0.4 - 0.7 0.8 - 1.0 > 1.0 KTK (me/100g) < 5 5 - 16 17 - 24 25 - 40 > 41 KB (me/100g) < 20 20 - 35 36 - 50 51 - 70 > 70 Sumber : Sulaeman et al. (2005)

53

Lampiran 3 Standar kualitas kompos menurut Bank Dunia

NO PARAMETER KUALITAS SATUAN STANDAR KUALITAS

KUALITAS UMUM a. Kadar Air % ≤ 45

1

b. C/N Ratio Dimensionless ≤ 20 KADAR LOGAM BERAT a. Cr (Khrom) Mg/ kg berat kering <45 b. Cu(Tembaga) Mg/ kg berat kering <150 c. Pb(Timbal) Mg/ kg berat kering <150

2

d. Zn(Seng) Mg/ kg berat kering <400

Sumber : Kementerian Lingkungan Hidup (2004)

54

Lampiran 4 Standar kualitas pupuk organik menurut internasional, PT PUSRI, dan pasar khusus

STANDAR KUALITAS N0 PARAMETER KUALITAS

KUALITAS FISIK

SATUAN INTERNASIONAL PT.PUSRI PASAR

KHUSUS a. Kadar Air % Berat

kering ≤25 - ≤20

b. Kadar Humus Dimensionless <40 - - c. Kemasaman (pH) Dimensionless 7±0.5 - 7±0.5 d. Bau Dimensionless Bau tanah - Bau tanah

1

KADAR UNSUR

HARA

a. N (Nitrogen) % Berat kering

Total NPK ≥2.12 ≥2.30

b. P(Fosfor- P2O5) % Berat kering

≥6.00 ≥1.30 ≥1.60

c. K(Kalium-K2O) % Berat kering

- ≥2.00 ≥2.40

d. Mg(Magnesium) % Berat kering

- ≥3.19 ≥3.25

e. S(Belerang) % Berat kering

- ≥0.01 ≥0.02

f. Mo(Molybdenum) % Berat kering

- ≥0.05 ≥0.10

2

g. B(Boron) % Berat kering

- ≥0.09 ≥0.10

h. Ca(Kalsium) % Berat kering

- ≥0.97 ≥1.00

i. C/N Ratio Dimensionless ≤20 - ≤15

LOGAM BERAT a. As (Arsenic) Mg/kg berat

kering <10 <10

b. Cd (Cadmium) Mg/kg berat kering

<3 <3

c. Cr (Chromium) Mg/kg berat kering

<45 <45

d. Cu (Tembaga) Mg/kg berat kering

<150 <150

e. Hg (Mercury) Mg/kg berat kering

<1 <1

f. Ni (Nikel) Mg/kg berat kering

<50 <50

3

g. Pb (Timbal) Mg/kg berat kering

<150 <150

h. Zn (Seng) Mg/kg berat kering

<400 <400

KUALITAS BIOLOGIS

a. Coliform MPN/g <1000 - b. Salmonella sp. MPN/g <3 -

4

Sumber : Kementerian Lingkungan Hidup (2004)

55

Lampiran 5 Foto-foto tanaman hasil penelitian 1. Tanaman Jagung

2. Tanaman Padi

3. Tanaman Kacang Tanah

56

4. Tanaman Kedelai

5. Tanaman Caisim