pengaruh pemberian azospirilum sp. menggunakan

PENGARUH PEMBERIAN Azospirilum sp. MENGGUNAKAN CARRIER KOMPOS DAN PUPUK UREA DALAM MENINGKATKAN SERAPAN

NITROGEN SERTA PERTUMBUHAN TANAMAN TEBU

SKRIPSI

OLEH:

WANDA SYAHDUL HAQ / 100301081 Agroteknologi

Minat-Ilmu Tanah

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2014

Universitas Sumatera Utara

PENGARUH PEMBERIAN Azospirilum sp. MENGGUNAKAN CARRIER KOMPOS DAN PUPUK UREA DALAM MENINGKATKAN SERAPAN

NITROGEN SERTA PERTUMBUHAN TANAMAN TEBU

SKRIPSI

OLEH:

WANDA SYAHDUL HAQ/ 100301081

Agroteknologi Minat-Ilmu Tanah

Skripsi sebagai salah satu syarat memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian


PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2014


Judul Skripsi : Pengaruh Pemberian Azospirilum sp. Menggunakan Carrier Kompos Dan Pupuk Urea Dalam Meingkatkan Serapan Nitrogen Serta Pertumbuhan Tanaman Tebu (Saccharum Officinarum L.)

Nama : Wanda Syahdul Haq NIM : 100301081 Program Studi : Agroteknologi Minat : Ilmu Tanah

Disetujui oleh

Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M. Sc) Ketua Anggota

(Ir. Sarifuddin, MP)

Mengetahui,

Ketua Program Studi Agroteknologi (Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M. Sc)


ABSTRACT

WANDA SYAHDUL HAQ: Effect of Azospirillum sp. using compost as carrier and urea on nitrogen availability and the growth of sugarcane, supervised by T. SABRINA and SARIFUDDIN.

Nitrogen for plants can be obtained from inorganic fertilizer or by using nitrogen fixation bacteria. Nowadays fact showed that urea is applied excessively and not following with greatest plant yields. Thus, in this experiment we wanted to determine the effect of repleshing urea with other N source such as nitrogen fixation bacteria on the availability of N in soil and the growth of sugarcane. The study was conducted in 2 step experiment. The first step experiment was to evaluate the best C/N ratio of sugarcane by-product compost as a carrier for supporting the growth of Azopirillum. This experiment was conducted on soil Biology Laboratory Agricutural Faculty USU. The second step experiment was to evaluate the effect of Azospirillum sp. using compost as a carrier and urea on nitrogen availability and the growth of sugarcane. The experiment design was a factorial randomized block design, with 2 factors. The first factor was Azospirillum sp, with 3 treatments viz; without Azospirillum sp. (control), compost only without Azospirillum, and Azospirillum. The second factor was the dosage of urea fertilizer, consist of 4 treatments viz; without urea (control), urea 5, 10 and 15g/plant. The result of first experiment showed that the best of C/N ratio compost for supporting Azospirillum sp growth was 53. The second experiment showed that urea fertilized caused increasing dosage it reducing for plant height, stem diameter and pH but giving Azospirillum real impact on plant height, stem diameter, C-organic, shoot dry weight, root dry weight, ratio of C/N and N uptake while urea significantly lowered Plant Height, stem diameter, and pH and interaction were no significant.

Key words: Azospirillum sp, urea, nitrogen, compost, sugarcane


ABSTRAK

WANDA SYAHDUL HAQ: Pengaruh pemberian Azospirillum sp. menggunakan carrier kompos dan pupuk urea dalam meningkatkan serapan nitrogen serta pertumbuhan tanaman tebu, dibimbing oleh, T. SABRINA dan SARIFUDDIN. Nitrogen pada tanaman dapat diperoleh dari pupuk anorganik atau dengan menggunakan bakteri fiksasi nitrogen. Saat ini fakta menunjukkan bahwa urea diterapkan berlebihan dan tidak mengikuti dengan hasil tanaman terbesar. Dengan demikian, dalam penelitian ini kami ingin mengetahui pengaruh menggantikan urea dengan sumber N lainnya seperti bakteri fiksasi nitrogen pada ketersediaan N dalam tanah dan pertumbuhan tanaman tebu. Penelitian dilakukan dalam 2 percobaan. Percobaan pertama adalah untuk mengevaluasi rasio C/N untuk tanaman tebu oleh-produk kompos sebagai pembawa untuk mendukung pertumbuhan azopirillum. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian USU. Percobaan kedua adalah untuk mengevaluasi pengaruh Azospirillum sp. menggunakan kompos dan urea terhadap ketersediaan nitrogen dan pertumbuhan tanaman tebu. Metode penelitian adalah rancangan acak kelompok, dengan 2 faktor. Faktor pertama adalah Azospirillum sp, dengan 3 perlakuan yaitu; tanpa Azospirillum sp. (kontrol), kompos hanya tanpa Azospirillum, dan Azospirillum. Faktor kedua adalah dosis pupuk urea, terdiri dari 4 perlakuan yaitu; tanpa urea (kontrol), urea 5, 10 dan 15g / tanaman. Hasil percobaan pertama menunjukkan bahwa rasio C/N terbaik pada kompos untuk mendukung pertumbuhan Azospirillum sp adalah 53.44. Percobaan kedua menunjukkan bahwa pemupukan urea

Kata kunci : Azospirillum sp, Urea, Nitrogen, Kompos limbah pabrik gula, tebu

disebabkan peningkatan dosis menurunkan tinggi tanaman dan diameter batang dan pH.


RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 21 November 1992 dari Ayah

Syahbuddin MS dan Ibu Juwita. Penulis merupakan putra ke lima dari lima

bersaudara.

Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negri Agam Cendekia, Kab. Agam

(Sumatera Barat) dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Universitas

Sumatera Utara melalui jalur ujian masuk bersama perguruan Tinggi Negeri.

Penulis memilih program studi Agroekoteknologi minat Ilmu Tanah Fakultas

Pertanian.

Selama perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa

Agroekoteknologi (HIMAGROTEK), BKM Al-Mukhlishin Pertanian USU,

Ikatan Lembaga Penalaran dan Penelitian Mahasiswa Indonesia (ILP2MI) dan

sebagai ketua departement Kemitraan dan Jaringan Smart Generation Community

(SGC) USU, Vice President Outgoing Exchange AIESEC USU, Organizing

Commitee President of Summer Exchange Fair, sebagai asisten praktikum Dasar

Ilmu Tanah (2012-2014), Kesuburan Tanah dan Pemupukan (2014). Selain itu

penulis juga pernah mengikuti berbagai kegiatan seperti Finalis Essay

Competition Social Project AIESEC UI, Depok, Finalis LKTIN IPB, Bogor,

Semifinalis Danone Young Social Enterpreunership 2013, Jakarta Selatan,

AIESEC Conference, Padang. Penulis juga memperoleh beasiswa bidikmisi pada

tahun 2010-2014, Hibah Penelitian Tanoto 2014. Penulis melaksanakan Praktek

Kerja Lapangan di PT. Perkebunan Nusantara II Kebun Kwala Sawit, Langkat.


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat

dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul ”Pengaruh

pemberian Azospirillum sp menggunakan carrier kompos dan pupuk urea dalam

meningkatkan serapan nitrogen serta pertumbuhan tanaman tebu”.

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan penghargaan dan

ucapan terima kasih kepada kedua orang tua penulis atas kasih sayang baik moril,

materil, dan do’a yang telah diberikan kepada penulis, kepada abang dan

kakak penulis yang telah medukung dan memotivasi penulis, kepada

Ibu Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M. Sc. dan Bapak Ir. Sarifuddin, MP. selaku komisi

pembimbing penulis yang telah membimbing penulis selama menyelesaikan

skripsi ini.

Di samping itu, penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada

semua staf pengajar dan pegawai di Program Studi Agroteknologi, PTPN II

Kebun Tj. Jati, keluarga besar Bidikmisi, Laboratorium Kimia dan Kesuburan

Tanah, laboran Laboratorium Biologi Tanah Kak Rosneli serta teman-teman

stambuk 2010 dan semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi

ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Dan semoga skripsi ini

bermanfaat bagi kita semua.

Medan, September 2014

Penulis


DAFTAR ISI

Hal.

ABSTRACT ........................................................................................................ i

ABSTRAK .......................................................................................................... ii

RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. iii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ iv

DAFTAR ISI ....................................................................................................... v

DAFTAR TABEL ............................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ ix

PENDAHULUAN Latar Belakang .............................................................................................. 1 Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3 Hipotesis Penelitian....................................................................................... 3 Kegunaan Penelitian ..................................................................................... 3

TINJAUAN PUSTAKA Nitrogen (N) ................................................................................................. 4 Pupuk Urea ( CO2(NH2)2

Biologi Azospirillum sp ................................................................................. 6 ) ............................................................................ 5

Pertumbuhan bakteri Azospirillum sp ............................................................ 7 Peran Azospirillum sp .................................................................................... 9 Aplikasi Azospirillum sp pada berbagai tanaman ........................................... 11 Inokulan Azospirillum sp pada carrier kompos.............................................. 12 Tanaman Tebu ( Saccharum officinarum ) ..................................................... 15 BAHAN DAN METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian........................................................................ 19 Bahan dan Alat ............................................................................................. 19 Metode Penelitian ......................................................................................... 20 Penelitian Tahap I .................................................................................. 20 Penelitian Tahap II ................................................................................. 20

Pelaksanaan Penelitian .................................................................................. 22 Penelitian Tahap I ................................................................................... 22 Persiapan Bakteri Azospirillum sp .................................................. 22

Persiapan Kompos ......................................................................... 22


Analisis Kompos ............................................................................ 22 Sterilisasi Kompos ......................................................................... 23 Inokulasi Azospirillum sp ............................................................... 23 Menghitung Populasi Awal Azospirillum sp .................................... 23 Aplikasi Azospirillum sp pada Kompos ........................................... 23 Pengamatan Parameter .................................................................... 23

Penelitian Tahap II ................................................................................. 24 Persiapan Tanaman ........................................................................ 24 Persiapan Lahan ............................................................................. 24 Persiapan Kompos Aplikasi ........................................................... 24 Analisis Awal ................................................................................ 25 Aplikasi Pupuk Dasar .................................................................... 25 Penanaman .................................................................................... 25 Aplikasi Perlakuan ......................................................................... 25 Pemeliharaan Tanaman .................................................................. 26 Pemanenan .................................................................................... 26 Pengamatan Parameter ................................................................... 26 HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil ............................................................................................................. 29 Penelitian Tahap I .................................................................................. 29 Penelitian Tahap II ................................................................................. 31 Sifat Kimia Tanah .......................................................................... 33 Pertumbuhan dan Produksi Tanaman ............................................. 35 Pembahasan .................................................................................................. 40 Penelitian Tahap I .................................................................................. 40 Penelitian Tahap II ................................................................................. 41 Sifat Kimia Tanah .......................................................................... 41 Pertumbuhan dan Produksi Tanaman ............................................. 45

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan................................................................................................. 49 Saran .......................................................................................................... 49

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


DAFTAR TABEL

No. Hal.

1. Sifat Kimia dan Populasi Azospirillum pada Kompos berbeda tingkat kematangan.................................................................................................. 29

2. Sifat kimia tanah C-org, N-total Tanah da rasio C/NTanah akibat pemberian Azospirillum, urea dan interaksinya ........................................ 31

3. Sifat kimia tanah pH, N-total Tanaman dan Serapan N Tanah akibat pemberian Azospirillum, urea dan interaksinya ....................................... 33

4. Pertumbuhan dan produksi tanaman akibat pemberian Azospirillum carrier kompos dan uera serta interaksinya.............................................................. 35


DAFTAR GAMBAR

No. Hal.

1. Gambar 1. Hubungan peningkatan dosis urea terhadap pH tanah............ 34 2. Gambar 2. Kurva dosis urea terhadap tinggi tanaman 10 MST................. 36 3. Gambar 3. Kurva dosis urea terhadap diameter batang10 MST................ 36 4. Gambar 4. Laju pertumbuhan tinggi tanaman 4, 7 dan 10 MST pada

perlakuan tunggal.................................................................................... 38 5. Gambar 5. Laju pertumbuhan diameter batang 4, 7 dan 10 MST pada

perlakuan tunggal.................................................................................... 38 6. Gambar 6. Laju pertumbuhan jumlah tunas 4, 7 dan 10 MST pada

perlakuan tunggal................................................................................... 39


DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. Formula media spesifik bakteri Azospirillum sp (Media Okon) ................. 53 2. Hasil analisis awal tanah........................................................................... 53 3. Hasil analisis C-organik dan N-total (%) sampel kompos ......................... 53 4. Hasil Analisi N-total tanah dan tanaman ................................................... 53 5. Perhitungan Jumlah tanaman, dosis kompos dan perlakuan urea ............... 54 6. Bagan Percobaan ...................................................................................... 55 7. Data Tinggi Tanaman 4 MST ................................................................... 56 8. Tabel Sidik Ragam Tinggi Tanaman 4 MST ............................................. 56 9. Data Tinggi Tanaman 7 MST ................................................................... 57 10. Tabel Sidik Ragam Tinggi Tanaman 7 MST ............................................. 57 11. Data Tinggi Tanaman (cm) 10 MST ........................................................ 58 12. Tabel Sidik Ragam Tinggi Tanaman 10 MST ........................................... 58 13. Data Diameter Batang (cm) 4 MST .......................................................... 59 14. Tabel Sidik Ragam Diameter Batang (cm) 4 MST .................................... 59 15. Data Diameter Batang (cm) 7 MST .......................................................... 60 16. Tabel Sidik Ragam Diameter Tanaman 7 MST ......................................... 60 17. Data Diameter Batang (cm) 10 MST ........................................................ 61 18. Tabel Sidik Ragam Diameter Batang (cm) 10 MST .................................. 61 19. Data Berat Jumlah Anakan 4 MST ........................................................... 62 20. Tabel Sidik Ragam(transformasi √(x + 0,5)) Jumlah Anakan 4 MST ........ 62 21. Jumlah Anakan 7 MST ............................................................................. 63 22. Tabel Sidik Ragam Jumlah Anakan 7 MST .............................................. 63 23. Data Jumlah Anakan 10 MST ................................................................... 64 24. Tabel Sidik Ragam Jumlah Anakan 10 MST ............................................ 64 25. Data Berat Kering Tajuk (g) ..................................................................... 65 26. Tabel Sidik Ragam (transformasi √(x + 0,5)) Berat Kering Tajuk (g)........ 65 27. Data Berat Kering Akar (g) ...................................................................... 66 28. Tabel Sidik Ragam Berat Kering Akar(g) ................................................. 66 29. Data pH Tanah ......................................................................................... 67 30. Tabel Sidik Ragam pH Tanah ................................................................... 67 31. Data C-Organik Tanah (%) ....................................................................... 68 32. Tabel Sidik Ragam C-Organik Tanah (%) ................................................ 68 33. Data N-Total Tanah (%) ........................................................................... 69 34. Tabel Sidik Ragam N-Total Tanah (%)..................................................... 69 35. Data Rasio C/N Tanah .............................................................................. 70 36. Tabel Sidik Ragam Rasio C/N tanah ......................................................... 70 37. Data N-Tanaman (%) ............................................................................... 71


38. Tabel Sidik Ragam N-Tanaman (%) ......................................................... 71 39. Data Serapan N (mg/ Tanaman)................................................................ 72 40. Tabel Sidik Ragam N-Tanaman (%) ......................................................... 72 41. Foto penelitian.......................................................................................... 73


PENDAHULUAN

Latar Belakang

Nitrogen merupakan salah satu unsur penting yang dibutuhkan tanaman

tebu terutama saat umur muda yang membantu pembentukan sel sel baru, tunas,

klorofil. Nitrogen diserap pada awal penanaman tebu terutama pada umur 1 bulan

dan serapannya bertambah dengan bertambahnya umur, namun N paling banyak

diserap pada umur 3 – 4 bulan, kemudian menurun setelah umur 8 bulan

(Schuylenborg dan Saryadi,1958 ; Marliani, 2011)

Efisiensi penggunaan pupuk N dari urea masih sangat rendah, masalahnya

adalah kemungkinan kehilangan urea melalui penguapan, pelindian dan

immobilisasi (Purwanto et al., 2010). Dengan demikian petani cenderung

meningkatkan dosis urea sehingga biaya produksi meningkat dan kerusakan

lingkungan serta penurunan kualitas tanah (Saraswati, 2012) . Dengan demikian

perlu membatasi penggunaan pupuk urea dengan cara mensubstitusi sumber N

asal urea dengan sumber N yang lain seperti mikrobia fungsional penambat

nitrogen bebas seperti Azospirillum.

Beberapa hasil penelitian seperti serapan N tanaman oleh bakteri

Azospirillum 187.96- 288.58% sedangkan dengan pupuk NP sebesar 150.98-189%

(Pitriana, 1999), serapan N pada cabai, tomat meningkat 26,7% (Kim et al.,

2010). Nurmayulis dan Maryati (2008) menyatakan hasil bobot kentang dan N

serapan lebih tinggi jika diaplikasi Azospirillum dari pada menggunakan pupuk N,

produksi jagung dan gandum meningkat sebesar 27-31% (Hungria et al., 2010).


Umumnya mikroba dalam pupuk hayati dikemas dalam bahan pembawa

(carrier) dalam berbentuk padatan atau cairan. Sebagai bahan pembawa inokulan

padat dapat digunakan bahan organik seperti gambut, arang, sekam, dan kompos

(Danapriatna dan Simarmata, 2011). Konsentrasi N dan C pada media

mempengaruhi metabolisme Azospirillum (Dubrovsky et al., 1994). Sehingga

perlu diketahui rasio C/N dari carrier yang tepat untuk pertumbuhan

Azospirillum sp. yang ditandai dengan peningkatan N tanah-tanaman. Penelitian

ini mengevaluasi aplikasi inokulum Azospirillum yang menggunakan carrier

kompos terpilih terhadap ketersediaan dalam tanah N dan pertumbuhan tanaman

tebu.

Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui pengaruh perbedaan rasio C/N kompos terhadap

perkembangan Azospirillum sp.

2. Untuk mengetahui pengaruh Azospirillum sp. terhadap serapan N dan

pertumbuhan tanaman tebu

3. Untuk mendapatkan jumlah pupuk N yang perlu diberikan dari pemberian

Azospirillum sp. menggunakan carrier kompos terhadap serapan N dan

pertumbuhan tanaman tebu

4. Untuk mengetahui interaksi antara pemberian bakteri Azospirillum sp.

menggunakan carrier kompos dan penambahan N pupuk Urea terhadap

serapan dan pertumbuhan tanaman tebu


Hipotesis Penelitian

1. Inokulasi bakteri Azospirillum sp. pada carrier kompos berbeda rasio C/N

memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap pertumbuhan bakteri

Azospirillum sp.

2. Aplikasi Azospirillum sp. menggunakan carrier kompos mampu meningkatkan

serapan nitrogen serta pertumbuhan tanaman tebu.

3. Aplikasi pupuk urea pada dosis 10g/tanaman mampu meningkatkan serapan

nitrogen serta pertumbuhan tanaman tebu.

4. Adanya interaksi nyata antara bakteri Azospirillum sp. pada carrier kompos

dan urea terhadap peningkatan serapan nitrogen serta pertumbuhan tanaman

tebu.

Kegunaan Penelitian

1. Sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Pertanian Universitas

Sumatera Utara, Medan.

2. Sebagai bahan informasi untuk kepentingan perkembangan ilmu pengetahuan

yang diterapkan.


TINJAUAN PUSTAKA

Nitrogen (N)

Nitrogen adalah unsur hara utama yang dibutuhkan oleh tanaman dalam

jumlah cukup banyak, unsur ini penting artinya dalam pembentukan klorofil daun,

sintesa protein dan lain-lain. Sebagian besar nitrogen dalam tanah berasal dari

bahan organik tanah, karena itu jika kandungan bahan organik di dalam tanah

rendah biasanya diikuti oleh rendahnya kandungan nitrogen ( Purwanti, 2008).

Nitrogen (N) merupakan unsur hara yang paling penting. Kebutuhan

tanaman akan N lebih tinggi dibandingkan dengan unsur hara lainnya, selain itu N

merupakan faktor pembatas bagi produktivitas tanaman. Kekurangan N akan

menyebabkan tumbuhan tidak tumbuh secara optimum, sedangkan kelebihan N

selain menghambat pertumbuhan tanaman juga akan menimbulkan pencemaran

terhadap lingkungan (Duan et al., 2007).

Nitrogen bebas di atmosfir menempati 78% volume atmosfir. Cara utama

nitrogen bebas masuk ke tanah melalui kegiatan-kegiatan jasad renik mengikat

nitrogen dari udara, baik yang bebas atau yang bersimbiosis dengan tanaman.

Sumber kedua nitrogen dalam tanh adalah dari hasil dekomposisi bahan organik.

Bahan organik mengandung protein, selanjutnya dalam dekomposisi akan

dilapuki oleh jasad renik menjadi asam amino, kemudian amonia dan nitrat. Suber

ketiga nitrogen berasal dari peristiwa loncatan listrik di atmosfir yang akhirnya

turun ke bumi melalui hujan ( Damanik et al., 2011).


Nitrogen diserap oleh tanaman dengan kuantitas terbanyak dibandingkan

dengan unsur lain yang didapatkan dari tanah. Sumber nitrogen di dalam tanah

adalah dari fiksasi oleh mikroorganisme, air irigasi dan hujan, absorpsi amoniak,

perombakan bahan organik, dan pemupukan. Nitrogen di dalam tanah mempunyai

dua bentuk utama, yaitu nitrogen organik dan nitrogen anorganik berupa amonium

(NH4), amoniak (NH3), nitrit (NO2), dan nitrat ( NO3) (Stevenson, 1982).

Nitrogen diserap tanaman dalam bentuk NO3 dan NH4.

Pupuk Urea [CO(NH

Nitrogen dalam bentuk

anorganik dijumpai dalam bentuk ion-ion yang berada di dalam larutan tanah,

yang berada di kompleks adsorpsi, atau dalam bentuk ion amonium yang

terfiksasi pada kisi mineral liat ( Hanafiah et al., 2009). Pemberian nitrogen pada

tanaman tebu akan meningkatkan populasi batang tebu, peningkatan pupuk

nitrogen akan selalu meningkatkan jumlah tunas hingga tercapai suatu optimum,

sehingga penambahan nitrogen berikutnya tidak akan memberikan pengaruh lagi

(Pawirosemadi, 1996).

2)2

Pupuk Urea adalah pupuk kimia yang mengandung Nitrogen (N) berkadar

tinggi. Unsur Nitrogen merupakan zat hara yang sangat diperlukan tanaman.

Pupuk Urea berbentuk butir-butir kristal berwarna putih, dengan rumus kimia

CO(NH

]

2)2, merupakan pupuk yang mudah larut dalam air dan sifatnya sangat

mudah menghisap air (higroskopis), karena itu sebaiknya disimpan di tempat

kering dan tertutup rapat. Pupuk Urea mengandung unsur hara N sebesar 46%

dengan pengertian setiap 100 kg Urea mengandung 46 kg Nitrogen

(Damanik et al ., 2011). Beberapa tuntutan yang bersifat menekan sebagai

konsekuensi penggunaan pupuk terutama nitrogen. Hal ini dikarenakan beberapa


kenyataan bahwa efisiensi serapan kembali (recovery efficiency) pupuk N jarang

melebihi 50% ( Mukhlis et al., 2011).

Pemberian urea pada tanah berpH kurang dari 6.3, amonium hilang

melalui volatilisasi dan terdekomposisi sebagai berikut :

CO(NH2)2 + 2H+ + 2H2O → 2NH4+ + H2CO

Dikonsumsi 2 H

3

+ untuk setiap molekul urea, sehingga reaksi ini cenderung

menaikkan pH diawal, tetapi ion amonium diubah menjadi nitrat dengan

membebaskan empat ion H+

Biologi Azospirillum sp

sehingga pH akan menurun lebih besar, scara

keseluruhan urea akan mengasamkan tanah ( Mukhlis et al., 2011).

Azospirillum sp. merupakan bakteri tanah penambat nitrogen

nonsimbiotik. Bakteri ini hidup bebas di dalam tanah, yang berada disekitar atau

dekat dengan perakaran (Nurosid et al., 2008). Azospirillum mempunyai ciri

berupa sel yang berbentuk setengah spiral yang padat dan bergetar dengan sebuah

flagel polar, sehingga bergerak secara berputar. Pertumbuhan genus Azospirillum

pada media semi padat dicirikan dengan pembentukan pellicle berwarna putih di

permukaan media dengan diameter 2-4 mm. Koloni berbentuk irregular berwarna

putih dan berukuran besar (Nurhayati, 2006). Spesies Azospirillum berbentuk

polimorf, motil, dan termasuk gram negatif (Pitriana, 1999).

Bakteri Azospirillum merupakan endofit, endofit didefinisikan sebagai

mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan tanaman tanpa menimbulkan efek

negatif . Meskipun pada perkembangannya saat ini yang dikategorikan endofit

adalah semua mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan tanaman baik bersifat

netral, menguntungkan maupun merugikan yang mampu mempertahankan dan


meningkatkan kesuburan tanah melalui penyediaan P dan fiksasi N2. Bakteri

pemfiksasi N2

Azospirillum sp. dikenal juga sebagai mikroorganisme diazotrof yang

simbiotik, artinya Azospirillum sp. mampu menambat N

seperti Azospirillum, Enterobactercloacae, Alcaligenes,

Acetobacter diazotrophicus, Herbaspirillum seropedicae, Ideonella dechlorantans

(Yulianti, 2012).

2 dan mengadakan

asosiasi yang erat dengan tanaman inang tertentu. Azospirillum sp. mampu

tumbuh pada tanaman tebu dan membentuk seperti kapsul yang mampu

menambat N2

Spesies dari Azospirillum yang dikenal adalah A. brasilense, A. lipoferum

dan A. amazone. Keduanya adalah bakteri gram negatif, memiliki sel berbentuk

batang, diameter 1 ηm, sangat motile dan memiliki flagellum panjang dan polar

untuk dapat berenang dan kadang-kadang peritrichous flagella untuk berkumpul

dipermukaan. Sel dari Azospirillum berubah bentuk dan ukuran tergantung pada

umur kultur, dan memproduksi cysts (Hanafiah et al., 2009).

(Berg et al., 1980 ; Rusmana dan Hadijaya, 1994).

Pertumbuhan Bakteri Azospirillum sp.

Azospirillum dapat tumbuh pada glukosa, fruktosa, serta pada garam dan

asam organik seperti malat, suksinat, laktat atau piruvat. Beberapa galur

membutuhkan biotin. Azospirillum mampu menambat nitrogen bebas pada

medium agar dibawah kondisi aerob ataupun dalam medium cair bebas nitrogen.

Pada medium semi solid bebas nitrogen berlangsung aktivitas penambatan

nitrogen oleh Azospirillum (Pitriana, 1999). Dari hasil penelitian maka diketahui

bahwa pada umumnya Azospirillum banyak dijumpai pada tanaman C4 yang


mana pada tanaman ini bakteri berkembang dengan baik

(Okon et al., 1976 ; Purushotman et al.,1980).

Beberapa spesies hidup bebas dalam tanah atau berasosiasi dengan akar

tanaman rumput-rumputan, sayur-sayuran dan legum. Penambatan nitrogen

maksimum terjadi pada pH 6-7 (Pitriana, 1999). Azospirillum tumbuh baik pada

kultur yang bersumber C dan energi berasal dari malate, succinat, laktat maupun

pyruvat (Hanafiah et al., 2009). Azospirillum sp terdapat di tanah sekitar akar,

permukaan akar dan didalam akar, asosiasi antara Azospirillum dengan tanaman

diduga bersifat simbiosis karena Azospirillum menggunakan senyawa malat

sebagai sumber karbon untuk pertumbuhannya. Dugaan ini diperkuat dengan

adanya aktivitas nitrogenase Azospirillum dalam kalus tebu

( Berg et al., 1980 ; Rusmana dan Hadijaya, 1994). Inokulasi campuran

Azospirillum sp. dengan mikroorganisme yang menguntungkan memungkinkan

terjadinya keseimbangan nutrisi untuk meningkatkan kandungan hara N, P, dan

hara lainnya pada tanaman ( Bashan dan Holguin, 1997)

Azospirillum sp. diisolasi pertama kali dari permukaan akar rumput-

rumputan makanan ternak dan beberapa tanaman serealia. Selain pada Gramineae

Azospirillum dapat juga diisolasi dari non Gramineae (Gamo dan Ahn, 1991;

Rusmana dan Hadijaya, 1994). Azospirillum sp. terdapat di sekitar akar,

permukaan akar dan di dalam akar. Pertumbuhan Azospirillum sp. sangat baik

pada medium yang mengandung asam malat, asam suksinat dan asam piruvat dan

akan cukup baik pada medium yang mengandung galaktosa dan asetat sedangkan

pada medium yang mengandung glukosa dan asam sitrat pertumbuhannya kurang

baik (Konde dan Mahandale, 1984; Rusmana dan Hadijaya, 1994).


Dua komponen dalam medium untuk pertumbuhan yang dapat

mempengaruhi pembentukan asosiasi tanaman-bakteri, yaitu N dan C .

Konsentrasi N di media mempengaruhi metabolisme Azospirillum (Pedrosa, 1988;

Dubrovsky et al., 1994) serta pertumbuhan tanaman. Glukosa atau sukrosa

biasanya digunakan sebagai sumber C untuk media pertumbuhannya (Wilson et

al., 1990 ; Dubrovsky et al., 1994) Azospirillum tumbuh-aktif pada akar dalam

media tersebut yang mengeluarkan berbagai sumber C di eksudat akar dan

dimetabolisme oleh bakteri rizosfir (Curl and Truelove, 1986; Dubrovsky et al.,

1994

Pemberian pupuk N, selain digunakan untuk kebutuhan tanaman,

dekomposisi bahan organik juga sangat ditentukan oleh ketersediaan N tanah,

terutama N-NO

) yang dapat mempengaruhi fungsi yang efisiensi dari asosiasi akar-bakteri.

Karena itu, penting untuk menemukan C dan N kombinasi yang tidak

mengganggu asosiasi dan optimal untuk pertumbuhan mikroorganisme.

3 - yang berfungsi sebagai substrat jasad renik. Azospirillum sp.

juga memerlukan N sebagai sumber energi untuk kehidupannya sehingga pada

akhirnya dapat menghasilkan N melalui aktivitasnya dalam memfiksasi N2

Peran Azospirillum sp.

( Nurmayulis dan Maryati, 2008).

Tanaman yang berasosiasi dengan Azospirillum akan mempeioleh banyak

keuntungan, antara lain karena adanyasuplai: amonium dalam jumlah yang

tidakberlebihan atau sesuai kebutuhan secara terus menerus dan adanya hormon

tumbuh seperti auksin IAA dan giberelin yang diproduksi pada kondisi

tertentu.Auksin ini berfungsi memacu pembentukan akardan rambut-rambut akar,

sehingga daerah serapanakar terhadap unsur hara dan air diperluas serta


menghasilkan vitamin berupa tiamin, niasindan pantotenin,

yangbersamadenganhormon tumbuh berfungsi sebagai pemacu pertumbuhan dan

produksi tanaman (Karti, 2005).

Salah satu organisme yang terlibat dalam mekanisme fiksasi N2 adalah

Azozpirilum.

Bakteri Azospirillum mampu menyediakan unsur N dan P bagi

pertumbuhan tanaman, serta sekaligus sebagai bakteri pemantap agregat

tanahyang juga dapat merombak bahan organik kelompok karbohidrat, seperti

selulosa dan amilosa, serta bahan organik yang mengandung sejumlah lemak dan

protein di dalam tanah. Hidupnya dalam habitat rhizosfer tanaman dapat

berasosiasi dan berinteraksi dengan perakaran sehingga berperan dalam mengubah

morfologi akar. Seperti bertambahnya jumlah akar rambut, akar semakin panjang

dan permukaan akr yang semakin luas (Widiawati dan Muharam , 2012).

Meskipun peran bakteri ini dalam memfikasi sedikit, namun

berpotensi menyumbangkan nitrogen yang lebih besar dari pada pemfikasi

lainnya tergantung pada kelangsungan hidup dalam tanah dan interaksi

Azospirillum dengan bakteri di rizosfer lainnya (Holguin and Bashan, 1996).

Azospirillum sp. juga mempunyai kemampuan merombak bahan oganik di dalam

tanah. Bahan organik yang dimaksud adalah bahan organik yang berasal dari

kelompok karbohidrat seperti selulosa, amilosa, dan bahan organik yang

mengandung sejumlah lemak dan (Nurosid et al., 2008).

Nitrogen tanaman pada kentang meningkat dengan diberikannya inokulan

Azospirillum. N tanaman meningkat karena aktivitas Azospirillum membentuk

koloni pada perakaran tanaman yang membantu sistem perakaran tanaman, ini

tergantung pada ketersediaan N pada tanah (Nurmayulis dan Maryati, 2008).


Azospirillum sp menambat nitrogen pada kondisi mikroaerofil. Nitrogen

yang dihambat tersebut akan diserap oleh tanaman dalam bentuk NO3- dan NH4

+

(Rao, 1982 ; Rusmana dan Hadijaya, 1994) kemudian diubah menjadi glutamin

dan alanin menggunakan enzim nitrogenase (Widiawati dan Muharam, 2012).

Azospirillum sp. memfiksasi N dengan kemampuannya menghasilkan nitrogenase

dengan memutuskan ikatan rangkap N2 dan menggabungkannya dengan fotosintat

untuk membentuk NH3. Selanjutnya di sitoplasme sel mikroba tersebut NH3 yang

terbentuk segera dirubah menjadi bentuk amonium (NH4+) yang digunakan

sebagai komponen untuk mensintesa berbagai molekul biologi penting lainnya

seperti asam amino, protein, vitamin, asam nukleat dan material genetik seperti

DNA. Secara umum reaksinya adalah : N2 + 16 ATP + 8 e- + 8H+ → 2NH3 + 16

ADP + 16 Pi + H2

Aplikasi Azospirillum sp. pada berbagai Tanaman

(Hanafiah et al., 2009)

Dari hasil penelitian Gadagi et al. (2003) yang membandingkan pengaruh

inokulasi Azospirillum sp. dengan pemupukan urea terhadap serapan nitrogen

pada tanaman bunga Gaillardia pulchella menunjukkan bahwa serapan nitrogen

tertinggi dari seluruh perlakuan adalah pemberian Azospirillum yang diisolasi dari

bunga hias. Sedangkan pada penelitian Ferriera et al. (2013) menunjukkan hasil

bahwa Azospirillum memberikan hasil yang nyata dengan berat kering tajuk dan

berat kering akar tertinggi pada tanah liat. Dengan demikian dalam penelitian ini

menyimpulkan bahwa inokulasi Azospirillum dilapangan lebih baik pada tanah

liat.

Kemampuan Azospirillum dalam memfiksasi nitrogen sebanyak 40-80%

dari total nitrogen dalam rotan dan 30% dari total nitrogen tanaman jagung


(Eckert et, al. 2001; Widiawati dan Muharam, 2012).

Kim et al.(2010) pada penelitiannya menunjukkan bahwa Azospirillum sp.

dapat meningkatkan serapan N pada tanaman cabe merah, tomat dan padi sebesar

12.0- 26.7%. Nurmayulis da Maryati (2008) juga menunjukkan bahwa hasil bobot

kentang dan serapan N lebih tinggi pada aplikasi Azospirillum dari pada

pemupukan N, Hungria et al.(2010) produksi jagung dan gandum meningkat 27-

31%. Pada hasil penelitian Karti (2005) penambahan isolat bakteri

Azospirillum sp. pada tanah podsolik merah kuning pada rumput yang toleran

( S. splendida) meningkatkan produksi dan kadar N tajuk, akar serta serapan N

total

beberapa hasil penelitian

seperti Pitriana (1999) juga telah menununjukkan bahwa pemberian inokulan

Azospirillum memberikan hasil serapan N sebesar 187.96- 288.58% sedangkan

dengan pupuk NP sebesar 150.98-189%

Menurut Eckert et al. (2001) isolasi Azospirillum sp. dapat dilakukan

dengan cara sebagai berikut. Akar tanaman tertentu dan tanah rhizosfer diambil

dari lapangan di mana tanaman tersebut telah tumbuh lama di sana. Akar-akar

tanaman dicuci dengan air steril dan kemudian digerus dalam larutan sukrosa 4%

dengan menggunakan mortar dan pastel. Wadah kecil (sekitar 10 ml) yang

mengandung 5 ml medium NFb semi-solid bebas nitrogen diinokulasi dengan

larutan berseri dari gerusan akar atau suspensi tanah rhizosfer.

Inokulan Azospirillum sp menggunakan carrier Kompos

Kultur murni bakteri Azozpirilum dapat dilarutkan pada media cair okon

sebagai nutirisi pertumbuhan dan perkembangan bakteri yang akan diaplikasikan


pada media pembawa seperti, gambut, kompos, dan lain-lain,. Adapun komposisi

okon (Lampiran 1.) (Danapriatna dan Simarmata, 2011)

Inokulan bakteri adalah suatu formulasi yang mengandung satu atau

beberapa strain bakteri bermanfaat di dalam suatu material bahan pembawa yang

mudah digunakan dan ekonomis. Bahan pembawa merupakan medium yang

digunakanuntuk memindahkan mikroorganisme hidup darilaboratorium atau

pabrik ke lapang. Bahan pembawa harus mampu menopang pertumbuhan dan

kelangsungan hidup mikroorganisme targetselama periode penyimpanan dan

pengirimannya kelapang (Larasati et al., 2012).

Umumnya mikroba dalam pupuk hayati dikemas dalam bahan pembawa

berbentuk serbuk atau bentuk cairan. Sebagai bahan pembawa inokulan serbuk,

dapatdigunakan bahan organik seperti gambut, arang, sekam, dan kompos

(Danapriatna dan Simarmata, 2011). Pada penelitian Widiawati et al. (2012)

menggunakan gambut sebagai inokulan pembawa untuk bakteri Azospirillum

dimana gambut perlu di sterilkan terlebih dahulu. Gambut halus steril sebagai

bahan pembawa dicampur dengan inokulan cair dengan perbandingan 100 g

gambut dan 60 ml inokulan cair. Inokulan padat tersebut digunakan sebanyak

10 g per pot.

Kompos merupakan bahan organik yang telah mengalami proses

dekomposisi oleh mikroorganisme pengurai, sehinga dapat dimanfatkan untuk

memperbaiki sifat tanah. Bahan organik yang dapat digunakan sebagai sumber

kompos dapat berasal dari limbah hasil pertanian dan non pertanian

(Setyorini et al., 2006). Kemungkinan bahan dasar kompos mengandung selulosa

15-60%, hemiselulosa 10-30%, lignin 5-30%, protein 5-40%, bahan mineral (abu)


3-5%, bahan larut panas dan dingin (gula, pati, asam amino, urea, garam, aonium)

sebanyak 2-30% dan 1-5% lemak larut eter dan alkohol, minyak dan lain laun

(Barat, 2006).

Disamping CO2, pengomposan juga mengakibatkan lepasnya N dalam

bentuk NH3 dan N2O. NH3 terbentuk jika kompos terlalu kering, sementara N2

Nisbah karbon dan nitrogen (nisbah C/N) sangat penting untuk memasok

hara yang dibutuhkan mikroorganisme selama proses pengomposan berlangsung.

Karbon diperlukan mikroorganisme sebagai sumber energi dan nitrogen untuk

membentuk protein (Sutanto, 2002). Karbon dibutuhkan oleh mikroba sebagai

sumber energi untuk pertumbuhannya dan nitrogen diperlukan untuk membentuk

protein (Setyorini et al., 2006).. Hubungan antara C dan N yang hilang dalam

proses pengomposan menunjukkan bahwa 85% dari total awal N kompos tersedia

bagi mikrobia untuk tumbuh dan 70% dari C tersedia hilang sebagai CO

O

terbentuk jika proses nitrifikasi dan denitrifikasi terjadi pada tumpukan kompos

(Fukumoto et al., 2003). Lepasnya N akan menyebabkan ketersediaannya

berkurang, sehingga perlu adanya mikroorganisme penambat N dari udara seperti

Azozpirilum.

2

Pada proses dekomposisi bahan organik terutama yang mengandung kadar

nitrogen rendah, nitrogen tersebut digunakan untuk menyusun jaringan-jaringan

jasad renik (mikroorganisme tanah) ( Damanik et al., 2011). Azospirillum dapat

mengunakan NH

selama

proses immobilisasi(Sabrina et al., 2011).

4+, NO3

-, N2 sebagai sumber N untuk pertumbuhannya (

Hanafiah et al., 2009). Keefektifan asosiasi Azospirillum sp. dengan tanaman


bergantung pada ketersediaan N sebagai sumber nutrisi dan C sebagai sumber

energi dalam rizosfer ( Nurmayulis dan Maryati, 2008)

Apabila ketersediaan karbon terbatas (nisbah C/N terlalu rendah) tidak

cukup senyawa sebagai sumber energi yang dapat dimanfaatkan mikroorganisne

untuk mengikat seluruh nitrogen bebas. Apabila ketersediaan karbon berlebihan

(nisbah C/N >40) jumlah nitrogen sangat terbatas sehingga merupakan faktor

pembatas pertumbuhan mikroorganisme (Sutanto, 2002).

Bahan organik yang diberikan pada tanah dapat menyediakan unsur hara

yang optimal untuk pertumbuhan tanaman, mampu mempertahankan jalannya

siklus hara dan dapat mengikat/mengadsorpsi kation dan anion serta sebagai

sumber energi karbon dan mineral untuk mikrobia (Hanafiah et al., 2009).

pemberian kompos dapat meningkatkan C-organik tanah, semakin banyak

kompos yang diberikan C-organik tanah akan semakin meningkat

( Zulkarnain et al., 2013).

Tanaman Tebu ( Sacharum officinarum L)

Tebu adalah tanaman penghasil gula yang menjadi salah satu sumber

karbohidrat. Tanaman ini sangat dibutuhkan sehingga kebutuhannya terus

meningkat seiring dengan pertambahan jumlah penduduk. Namun peningkatan

konsumsi gula belum dapat diimbangi oleh produksi gula dalam negeri. Hal

tersebut terbukti pada tahun 2010 - 2011 produksi gula dalam negeri hanya

mencapai 3.159 juta ton dengan luas wilayah 473.923 Ha. Penyebab rendahnya

produksi gula dalam negeri salah satunya dapat dilihat dari sisi on farm,

diantaranya penyiapan bibit dan kualitas bibit tebu serta media tanam

(Putri et al., 2013).


Tanaman tebu termasuk ke dalam tanaman Monocotyledone, ordo

Glumaceae, famili Graminae, Kelompok Andropogonae dan genus Saccharum

dan species yang paling banyak dibudidayakan adalah Saccharum officinarum L.

Spesies ini termasuk spesies yang diusahakan karena sebagai penghasil gula

utama sedangkan yang lainnya haya memiliki kandungan gula rendah hingga

sedang (Setyamidjaja dan Azhami, 1992 ; Musarofah, 2002).

Menurut James (2004 dalam Leovici 2012), tanaman tebu memiliki

perakaran serabut, yang dapat dibedakan menjadi akar primer dan akar sekunder.

Tebu memiliki batang yang beruas-ruas dibatasi oleh buku sebagai tempat duduk

daun.. Bentuk batang konis, susunan antar ruas berbuku, dengan penampang

melintang agak pipih, warna batang hijau kekuningan, lapisan lilin tipis, retakan

tumbuh ada, tetapi tidak di semua ruas, cincin tumbuh melingkar datar di atas

puncak mata, dengan warna kuning kecoklatan, teras dan lubang masif dengan

penampang melintang agak pipih, bentuk buku ruas : konis terbalik, dengan 3-4

baris mata akar, baris paling atas tidak melewati puncak mata alur mata tidak ada

(Purwanti, 2008).

Daun tanaman tebu merupakan jenis daun tidak lengkap, karena terdiri

dari helai daun dan pelepah daun saja. Sendi segitiga terdapat di antara pelepah

daun dan helaian daun. Pada bagian sisi dalamnya, terdapat lidah daun yang

membatasi antara helaian daun dan pelepah daun. dalamnya terdapat lidah daun

yang membatasi helaian dan pelepah daun. Warna daun tebu bermacam-macam

ada yang hijau tua, hijau kekuningan, merah keunguan dan lain-lain. Ujung daun

tebu meruncing dan tepinya bergerigi. Bunga tebu merupakan malai yang


berbentuk piramida yang terdiri dari 3 helai daun tajuk bunga, 1 bakal buah, dan 3

benang sari. Kepala putiknya berbentuk bulu (Putri et al., 2013).

Pembungaan tebu berlangsung setelah pertumbuhan vegetatif selesai,

biasanya bunga muncul pada bulan april sampai mei. Bunga tebu memiliki satu

bakal buah dan tiga benang sari dengan kepala putiknya berbentuk bulu-bulu

(Supriyadi, 1992 ; Musarofah, 2002).

Untuk mendapatkan tanaman yang rata dengan produksi yang tetap, maka

perbanyakan tanaman tebu dengan cara vegetatiflah yang dilaksanakan, yaitu

dengan cara memperbanyak tanaman tebu dengan mempergunakan stek. Oleh

karena tanaman tebu yang berasal dari stek itu harus berbunga pada bulan April

dan selambat-lambatnya bulan Juni dengan umur 13 bulan kurang lebih, maka

penanaman dilakukan biasanya pada tiap bulan Maret dan selambatnya bulan Mei

(Direktorat Jendral Perkebunan, 1975 ; Purwanti, 2008). Bibit tebu bud chips

merupakan bibit yang baik dan sedang digalakkan untuk digunakan pada

pembudidayaan tebu. Bibit bud chips yang ideal tumbuh normal susunan akar,

batang, daun dan tunas tidur terbentuk sempurna berumur 75 sampai 90 hari siap

dipindahkan ke lapang (Balai penelitian tanaman pemanis dan serat, 2013).

Tebu merupakan tanaman asli tropika basah. Tanaman ini tumbuh baik di

daerah beriklim tropis. Umur tanaman sejak ditanam sampai bisa dipanen

mencapai kurang lebih 1 tahun. Tebu tergolong tanaman perkebunan semusim

yang memiliki sifat tersendiri, yakni terdapat zat gula di dalam batangnya

(Supriyadi, 1992; Leovici, 2012).

Tanaman tebu memerlukan curah hujan yang berkisar antara 1.000-

1.300mm/tahun dengan sekurang-kurangnya 3 bulan kering. Curah hujan yang


ideal adalah selama 5-6 bulan dengan rata-rata curah hujan 200 mm, curah hujan

yang tinggidiperlukan untuk pertumbuhan vegetatif yang meliputi perkembangan

anakan, tinggidan besar batang.. Suhu udara minimum yang diperlukan untuk

pertumbuhan tanaman tebu adalah 24°C dan maksimum adalah 34°C sedangkan

temperatur optimum adalah 30°C. Pertumbuhan tanaman akan terhenti apabila

suhu dibawah 15°C (Kuntohartono, 1982 ; Leovici, 2012).

Tebu menghendaki tanah yang gembur sehingga aerasi udara dan

perakaran berkembang sempurna. Tekstur tanah ringan sampai agak berat dengan

berkemampuan menahan air cukup dan porositas 30 % merupakan tekstur tanah

yang ideal bagi pertumbumbuhan tanaman tebu. Kedalaman (solum) tanah untuk

pertumbuhan tanaman tebu minimal 50 cm dengan tidak ada lapisan kedap air dan

permukaan air 40 cm. Tanaman ini membutuhkan banyak nutrisi dan memerlukan

tanah subur. tebu dapat ditanam pada tanah dengan kisaran pH 5.5-7.0. Pada pH di

bawah 5.5 dapat menyebabkan perakaran tanaman tidak dapat menyerap air

sedangkan apabila tebu ditanam pada tanah dengan pH di atas 7.0 tanaman akan

sering kekurangan unsur fosfor (Leovici, 2012).


BAHAN DAN METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di lahan pertanaman tebu Kebun Tanjung Jati

PTPN II dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian USU dengan

ketinggian tempat ±25 meter di atas permukaan laut. Penelitian ini dilaksanakan

pada Maret hingga Juli 2014.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah isolat bakteri

Azospirillum sp. yang diperoleh dari laboratorium Bioteknologi Tanah UNPAD

sebagai bahan yang akan diisolasi., media okon sebagai media untuk menanam

dan perbanyakan bakteri, bibit tanaman tebu varietas BZ134 sebagai tanaman

yang akan menjadi indikator, pupuk urea sebagai bahan yang diaplikasikan dalam

perlakuan, kompos limbah perkebunan tebu sebagai carrier inokulan serta bahan

lainnya yang mendukung percobaan.

Alat yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah timbangan analitik

untuk menimbang bahan, LAF (Laminar air flow) untuk mengerjakan percobaan

steril, Autoklaf sebagai alat untuk mensterilkan kompos, cangkul sebagai alat

untuk membuka dan mengolah lahan, gembor untuk menyiram tanaman, tabung

reaksi, glass beker, erlenmeyer, sebagai alat laboratorium yang digunakan, shaker

sebagai alat penggoncang, serta alat-alat lain yang mendukung dalam proses

percobaan ini


Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap. Tahap I bertujuan untuk

mendapatkan carrier kompos dengan rasio C/N yang terbaik dalam menumbuhkan

Azospirillum sp. Azospirillum sp. sementara tahap II bertujuan untuk mengetahui

pengaruh Azospirillum sp., urea maupun interaksi terhadap peningkatan serapan N

tanaman dan pertumbuhan tebu.

Penelitian Tahap I

Pada penelitian tahap I ini dilaksanakan dengan menguji populasi bakteri

Azospirillum pada carrier kompos skala laboratorium dengan 3 taraf kompos ;

A1 : Kompos umur 5 bulan sebanyak 250 g + Azospirillum 15mL

A2 : Kompos umur 2 bulan sebanyak 250 g + Azospirillum 15mL

A3 : Kompos umur 1 hari sebanyak 250 g + Azospirillum15mL

A4 : Kompos umur 3 Minggu sebanyak 250 g + Azospirillum15mL

Dari hasil penelitian tahap I akan didapat kompos dengan rasio C/N

berbeda dan hasil terbaik yang ditandai dengan peningkatan populasi bakteri

Azospirillum sp. meningkat lebih besar akan digunakan pada penelitian tahap II

Penelitian Tahap II

Penelitian ini menggunakan metode RAK (Rancangan Acak kelompok)

dengan dua faktor yaitu :

Faktor 1 : kompos dan Azospirillum

A0 : Tanpa aplikasi kompos dan Azospirillum (perlakuan kontrol)

A1 : Kompos dengan rasio terbaik 150 g/tanaman ( Tanpa bakteri Azospirillum)

A2 : Kompos dengan rasio terbaik 150 g/tanaman+ Azospirillum 10 mL

Faktor 2 : Dosis pupuk Urea


U0: Tanpa aplikasi Urea (perlakuan kontrol)

U1: Pupuk Urea 5 g/tanaman



Sehingga diperoleh 12 kombinasi perlakuan :

A0U0 A1U0 A2U0

A0U1 A1U1 A2U1

A0U2 A1U2 A2U2

A0U3 A1U3 A2U3

Jumlah Ulangan : 3 Ulangan

Jumlah Juringan : 36 Juring

Panjang Juringan : 5 meter

Jarak Antar Juring : 1, 35 meter

Jarak Antar Blok : 1,5 meter

Jarak Antar Tanaman : 40 centimeter

Jumlah Tanaman /Juring : 12 tanaman

Jumlah Populasi seluruhnya : 432 tanaman

Luas Lahan : 22 m x 20 m

Model linier Rancangan Acak Kelompok:

Yhij = μ +ρh + αi + βj + + βɣij + Σhij

Dimana:

Yhij = Hasil perlakuan ke - hij

μ = nilai rataan umum

ρh = pengaruh blok ke-h


αi = pengaruh perlakuan kompos berbeda rasio C/N ke-i

βj = pengaruh perlakuan dosis urea ke –j

βɣij = pengaruh interaksi antara kompos dan urea ke-ij

Σhij= pengaruh galat percobaan ulangan ke-hperlakuan kompos ke-i dengan dosis

urea ke-j

Jika dari hasil sidik ragam menunjukkan efek pemberian Azospirillum sp pada

kompos berbeda rasio C/N dan urea menunjukkan hasil yang nyata, maka

dilanjutkan dengan uji beda rataan berdasarkan Uji Jarak Berganda Duncan

(DMRT) pada taraf 5%.

Pelaksanaan Penelitian

Penelitian Tahap I

Persiapan Bakteri Azospirillum sp

Bakteri dalam bentuk kultur murni diperoleh dari Laboratorium

Bioteknologi Tanah Universitas Padjajaran Bandung yang di perbanyak serta di

remajakan kembali di laboratorium Biologi Tanah Universitas Sumatera Utara.

Adapun jenis bakteri Azospirillum sp yang diperoleh adalah Azospirillum sp. yang

merupakan isolat dari rhizosfer pada tanaman jagung.

Persiapan Kompos

Kompos yang akan digunakan sebagai carrier bakteri merupakan kompos

limbah perkebunan tebu yang diperoleh dari Pabrik Gula Kebun Kwala Madu

PTPN II diambil dengan lama waktu pembuatan kompos berbeda kemudian

untuk dianalisis laboratorium terlebih dahulu sehingga diperoleh rasio C/N

berbeda.


Analisis kompos

Kompos yang akan menjadi carrier aplikasi bakteri Azospirillum akan

analisis terlebih dahulu dengan beberapa parameter diantarnya C-organik (%)

dengan Metode Walkey and Black, N-total ( % ) dengan Metode Kjedahl, Rasio

C/N ( Rasio C-Organik dan N-total ), pH (H2

Sterilisasi Kompos

O) dengan Metode Elektrometri

perbandingan 1 : 2,5.

Masing-masing kompos selanjutnya dilakukan sterilisasi dengan metode

sterilisasi basah menggunakan autoklaf sehingga kompos steril dari organisme

lain dan siap untuk diaplikasi bakteri Azospirillum sp.

Inokulasi Azospirillum

Isolat yang telah diperbanyak kemudian diinokulasi pada media okon cair

yang telah dibuat sebelumnya, dengan cara menggoreskan isolat yang ada pada

media okon cair kemudian di shaker selama 3 hari.

Menghitung Populasi Awal Azospirillum

Setelah diinokulasi yang dibiarkan selama 3 hari, selanjutnya populasi

bakteri Azospirillum dihitung dengan metode MPN (Most Probable Number)

menggunakan teknik pengenceran.

Aplikasi Azospirillum pada Kompos

Inokulan Azospirillum yang telah dihitung populasi awalnya selanjutnya

diaplikasikan pada masing-masing kompos yang menjadi taraf perlakuan yakni

kompos berbeda rasio dimana masing-masing kompos tersebut diletakkan pada

beaker glass sebanyak 250 gr yang kemudian diaplikasikan Azospirillum sp.

sebanyak 15mL, selanjutnya diinkubasi selama 1 Minggu.


Pengamatan Parameter

Setelah diinkubasi selanjutnya diamati parameter yakni populasi bakteri

dengan metode MPN (Most Probable Number), pH kompos metode elektrometri

1 : 2,5. Dari hasil perhitungan populasi kompos yang memiliki peningkatan

populasi tertinggi akan digunakan pada penelitian tahap II

Penelitian Tahap II

Persiapan Tanaman

Bibit tebu yang digunakan merupakan bibit varietas BZ134 dari

pembibitan bud chip yang sehat dan telah diseleksi pada semaian yang berumur 2

bulan dengan kriteria sudah memiliki daun lebih dari empat ,bebas penyakit, dan

sehat dengan tinggi ±20-30 cm.

Persiapan Lahan

Persiapan lahan dilakukan dengan membuka lahan seluas 22 x 20 m dan

membuat juringan dengan lebar 20 meter sebanyak 12 juringan,dimana setiap

lebar 5 meter merupakan 1 blok dan jarak antar blok 1,5 meter sehingga setiap

bloknya terdiri dari 12 juringan dengan jarak antar juringan 1,35 meter dan

kedalaman juringan ±30 cm, membuat parit disekeliling juringan dengan

kedalaman ±20 cm dan lebar 30cm serta membuat lubang tanam secara tugal

dengan menggunakan tongkat tugal dengan jarak setiap 40 cm dalam juringan.

Persiapan Kompos Aplikasi

Dari hasil penelitian tahap satu telah dapat ditentukan kompos C/N yang

akan diaplikasikan berdasarkan jumlah populasi bakteri Azospirillum sp. yang

meningkat lebih besar. Kemudian kompos tersebut ditimbang dan dibungkus


sebanyak 150 g kemudian diaplikasikan kembali Azospirillum sp. sebanyak

10mL/150g dan dibiarkan selama seminggu

Analisis Awal

Analisa awal dilakukan pada saat sebelum penanaman berupa analisis C-

organik (%) dengan Metode Walkey and Black, N-total ( % ) dengan Metode

Kjedahl, Rasio C/N ( Rasio C-Organik dan N-total ), pH (H2

Aplikasi Pupuk Dasar

O) dengan Metode

Elektrometri perbandingan 1 : 2,5

Pada lubang tanam yang telah dibuat diaplikasikan pupuk dasar yakni

Urea dan TSP dengan dosis 100kg/ha dan 150 kg/ha setara dengan 6 g/tanaman

dan 9 g/tanaman, dimana pada kombinasi perlakuan yang tidak menggunakan urea

tidak diaplikasikan pupuk dasar urea.

Penanaman

Penanaman bibit pada juringan dilakukan dengan memindahkan bibit yang

dipilih dari semaian pada lubang tanam yang telah dibuat sebelumnya dengan

hati-hati, dimana terlebih dahulu pupuk dasar telah diaplikasikan .

Aplikasi Perlakuan

Aplikasi perlakuan dilakukan pada saat 3 minggu setelah tanam sesuai

kombinasi perlakuan masing-masing dengan memberikannya didaerah perakaran.

Untuk perlakuan kompos diaplikasikan sebanyak 150 g/tanaman dan pupuk urea

sebanyak 200 kg/ha yakni U1: 5 g/tanaman, U2 : 10 g/ tanaman dan U3 15

g/tanaman, Aplikasi dilakukan 1 kombinasi perlakuan dalam 1 juringan ( yang

terdiri dari 12 tanaman) dan pengacakan kombinasi perlakuan dilakukan antar

juring pada setiap blok.


Pemeliharaan Tanaman

Dilakukan pemeliharaan tanaman dengan menyiangi gulma sekitar area

secara manual, kemudian dilakukan penyulaman dengan mengganti tanaman yang

mati atau pertumbuhannya abnormal dengan tanaman cadangan serta melakukan

penyiraman terhadap tanama pada pagi dan sore hari.

Pemanenan

Pemanenan dilakukan dengan mengambil seluruh bagian tanaman pada

sampel tanaman yang telah ditetapkan sebanyak 36 sampel secara acak pada

setiap kombinasi perlakuan pada saat 10 MST (Minggu Setelah Tanam).

Pengamatan Parameter

Adapun parameter yang diamati adalah diameter batang, tinggi tanaman,

jumlah anakan . Pengambilan data parameter dalam satu kombinasi perlakuan

disetiap juringan dipilih 5 dari 12 tanaman secara random sejak awal penanaman

yang akan diambil data pada 1 MST sebagai tinggi awal, 4 MST, 7 MST dan 10

MST saat sebelum panen, kemudian dirata-ratakan menjadi perwakilan dalam

setiap satu kombinasi perlakuan sehingga diperoleh 36 data untuk 36 kombinasi

perlakuan

Sedangkan parameter destruktif seperti Bobot Kering tajuk, Bobot kering

akar, C organik, N total, Rasio C/N, pH tanah , N tanaman dan serapan N dipilih 1

dari 12 tanaman pada setiap juringan secara acak pada saat pengambilan data

terakhir yaitu 10 MST sehingga diperoleh 36 tanaman untuk di analisis yang

mewakili 36 kombinasi perlakuan.


Tinggi tanaman (cm)

Pengukuran tinggi tanaman dilakukan dari pangkal batang sampai titik

tumbuh dengan menggunakan meteran, dilakukaan saat 1 MST (Minggu Setelah

Tanam) sebagai data tinggi awal dan 10 MST saat sebelum panen.

Jumlah Anakan

Perhitungan jumlah anakan dilakukan dengan menghitung seluruh jumlah

tunas yang tumbuh termasuk tanaman induk, dilakukaan mulai saat 1 MST

(Minggu Setelah Tanam) sebagai data jumlah anakan awal dan 10 MST saat

sebelum panen sebagai data akhir.

Diameter Batang ( cm)

Diameter batang diukur dengan menggunakan jangka sorong yang

diambil setiap minggunya , dilakukaan saat 1 MST (Minggu Setelah Tanam)

sebagai data diameter batang awal dan 10 MST sebagai data akhir.

Bobot Kering Tajuk (g)

Pengukuran bobot kering tajuk dilakukan dengan memotong tajuk

tanaman dari setiap sampel bibit pada saat 10 MST dan di ovenkan pada suhu 60-

700

Bobot Kering Akar (g)

C selama 24 jam selanjutnya ditimbang.

Pengukuran bobot kering akar dilakukan dengan memotong akar tanaman

dari setiap sampel bibit pada saat 10 MST dan di ovenkan pada suhu 60-700

C

selama 24 jam selanjutnya ditimbang.


C-Organik Tanah

Pada umur 10 MST , tanah dari setiap sampel tanaman diambil untuk

dilakukan analisa kembali berupa analisis C-organik (%) dengan Metode Walkey

and Black

N-total ( % )

Pada umur 10 MST , tanah dari setiap sampel tanaman diambil untuk

dilakukan analisis berupa analisis N-total yang dilakukan dengan Metode Kjedahl.

Rasio C/N

Rasio C/N dapat dihitung dengan perbandingan C-organik dan N-total

yang didapat pada setiap sampel tanah

pH H2

pH dapat dihitung dengan Metode Elektrometri perbandingan 1 : 2,5 yakni

setiap 10 g sampel tanah pada larutan aquades 25mL.

O

N Tanaman

N tanaman dapat dianalisis dengan mengambil sampel seluruh bagian

tanaman pada tanaman tebu berumur 10 MST. Kemudian dianaliss dengan metode

destruksi basah.

Serapan N

Dapat dihitung dari perkalian kadar N tanaman dengan berat kering tajuk.


HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Penelitian Tahap 1 Dari hasil penelitian tahap I di laboratorium dengan tujuan untuk menguji

jenis rasio kompos yang terbaik terhadap pertumbuhan bakteri Azospirillum,

dimana terdiri dari empat taraf yakni : A1: Kompos umur 5 bulan (5 bulan

dibiarkan setelah penggilingan dari bahan mentah saat akan digunakan kompos),

A2: kompos umur 2 bulan (2 bulan dibiarkan setelah penggilingan dari bahan

mentah saat akan digunakan kompos), kompos A3: kompos umur 1 hari ( 1 hari

dibiarkan setelah penggilingan dari bahan mentah saat akan digunakan kompos)

dan A4: Kompos umur 3 minggu (3 minggu dibiarkan setelah penggilingan dari

bahan mentah saat akan digunakan kompos). Maka telah diperoleh hasil terhadap

C-organik kompos, N total kompos, pH kompos dan populasi Azospirillum sp.

awal dan setelah aplikasi kompos (Tabel 1)

Tabel 1. Sifat kimia dan populasi Azospirillum sp. pada kompos berbeda tingkat kematangan

Perlakuan C-organik Kompos

N-Total Kompos

Rasio C/N Kompos

pH Kompos

Populasi Azospirillum

--%-- ----%---- --------- --------- --cfu/ml-- A1 3.61 0.24 15.04 7.23 4 x 10A2

7 6.53 0.29 22.51 7.12 3 x 10

A3

7 48.63 0.91 53.44 5.37 140 x 10

A4

9 36.13 0.49 72.41 5.54 110 x 108

Keterangan : Populasi Azospirillum sp. yang diaplikasikan yaitu 2 x 108

Populasi awal Azospirillum pada media sebelum diaplikasikan pada

masing-masing kompos adalah 2 x 108 cfu/ml , sedangkan setelah diaplikasikan

pada masing-masing kompos dengan inkubasi seminggu diperoleh jumlah

populasi tertinggi pada kompos A3 (Mentah 1 hari) yakni sebesar 140 x 109


pengaruh pemberian azospirilum sp. menggunakan

Documents