PERBANDINGAN PENGGUNAAN ISOLAT BAKTERI Azospirillum sp PADA TANAH LATOSOL TERHADAP

PRODUKSI DAN SERAPAN NITROGEN RUMPUT

SKRIPSI

VIARY AQSHA UTAMI

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

RINGKASAN

VIARY AQSHA UTAMI. D24080355. 2012. Perbandingan Penggunaan Isolat Bakteri Azospirillum sp pada Tanah Latosol terhadap Produksi dan Serapan Nitrogen Rumput. Skripsi. Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan. Fakultas Peternakan. Pembimbing Utama : Dr. Ir. Panca Dewi M.H.K., M. Si Pembimbing Anggota : Dr. Ir. Ahmad Darobin Lubis, M.Sc

Nitrogen merupakan salah satu unsur hara esensial bagi tanaman. Kekurangan nitrogen pada tanaman dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman tertekan dan daun-daun menjadi kering. Salah satu faktor yang mempengaruhi kandungan nitrogen dalam tanah yaitu pH tanah. Tanah latosol merupakan jenis tanah yang memiliki pH rendah sehingga bersifat masam. Pada kondisi tanah seperti ini, diperlukan penambahan nitrogen dari luar.

Penambahan nitrogen dapat dilakukan dengan menambahkan mikroba kedalam tanah. Mikroba yang digunakan yaitu Azospirillum. Terdapat lima isolat yang akan diuji pada penelitian ini. Isolat Azospirillum yang digunakan diambil dari Sulawesi Tenggara. Tujuan dari penelitian ini yaitu membandingkan kualitas dari kelima isolat yang dilihat dari produksi dan serapan nitrogen rumput Paspalum notatum dan Brachiaria decumbens var. mulato.

Perlakuan yang diberikan yaitu P1: Azospirillum isolat 82a(2)1, P2: Azospirillum isolat 82a(2)2, P3: Azospirillum isolat 82b(2)1, P4: Azospirillum isolat 82b(2)2, P5: Azospirillum isolat 82b(2)3 P6: Kontrol (tanpa Azospirillum). Hasil yang didapat yaitu perlakuan yang diberikan tidak berbeda nyata pada peubah pertambahan tinggi vertikal, pertambahan jumlah daun, berat kering akar dan berat kering tajuk. Pada penghitungan persentase peningkatan, isolat terbaik pada rumput Paspalum notatum yaitu isolat 82a(2)1 atau pada P1, sedangkan pada rumput Brachiaria decumbens var. mulato yaitu isolat 82b(2)2 atau P4. Pada peubah serapan nitrogen total rumput Brachiaria decumben var. mulato, P4 menunjukan hasil terbaik.

Kata kunci : Azospirillum, Brachiaria decumbens, Nitrogen, Paspalum notatum.

ABSTRACT

Comparison of The Use of Azospirillum sp in Latosol Soil Against Grass Production and Nitrogen Absorbtion

Utami, V.A., P. D. M. H. Karti., A. D. Lubis

Nitrogen is one of the essential nutrient for plant. Deficiency nitrogen in plant could make plant plant’s growth be under pressure. Latosol soil is a kind of soil which has a low pH. In this condition, it needs to add nitrogen from external. Adding some microbes could improve nitrogen in soil. This research used isolate Azospirillum inside the soil for fixation N2 to NH3 so nitrogen can absorbed by the plant. There are five isolates that will be test in the research. The sample of Isolate Azospirillums took from South East Sulawesi. The aim of the research is comparize five isolates Azospirillum qualities. The treatments in the research are P1: Azospirillum isolate 82a(2)1, P2 : Azospirillum isolate 82a(2)2, P3 : Azospirillum isolate 82b(2)1, P4 : Azospirillum isolate 82b(2)2, P5 : Azospirillum isolate 82b(2)3, P6 : Control (without Azospirillum). The result showed that it is not different between treatments and control. Howewer by the growth’s percentage, the best isolate in Paspalum notatum is P1 treatment or the isolate 82a(2) and in Brachiaria decumbens var. mulato is P4 treatment or the isolate 82b(2)2. Parameter nitrogen absorbtion in Brachiaria decumben var. mulato, P4 is the best treatment to increase nitrogen absorbtion.

Keywords: Azospirillum, Brachiaria decumbens, nitrogen, Paspalum notatum.

PERBANDINGAN PENGGUNAAN ISOLAT BAKTERI Azospirillum sp PADA TANAH LATOSOL TERHADAP

PRODUKSI DAN SERAPAN NITROGEN RUMPUT

VIARY AQSHA UTAMI

D24080355

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada

Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2012

Judul : Perbandingan Penggunaan Isolat Bakteri Azospirillum sp pada Tanah Latosol terhadap Produksi dan Serapan Nitrogen Rumput

Nama : Viary Aqsha Utami

NIM : D24080355

Menyetujui,

Pembimbing Utama, Pembimbing Anggota,

(Dr. Ir. Panca Dewi M.H.K., M. Si) (Dr. Ir. Ahmad Darobin Lubis, M. Sc.) NIP : 19611025 198703 2 002 NIP :19670103 199303 1 001

Mengetahui, Ketua Departemen

Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan

(Dr. Ir. Idat G. Permana, M.Sc.Agr) NIP. 19670506 199103 1 001

Tanggal Ujian : 6 September 2012 Tanggal Lulus :

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada 26 Desember 1990 di

Jakarta. Penulis adalah anak pertama dari tiga bersaudara

dari pasangan Bapak Bagyo Setyo dan Ibu Neng Rivolia.

Pendidikan pertama Penulis di Sekolah Dasar Yaspen Tugu

Ibu Depok pada tahun 1996. Setelah lulus, Penulis

melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Pertama

Negeri 3 Depok dari tahun 2002 sampai 2005 dan pada

tahun 2008, Penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah

Menengah Atas Negeri 2 Depok.

Penulis diterima di IPB pada tahun 2008 melalui jalur Seleksi Nasional

Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Setelah melewati Tingkat Persiapan

Berasama selama satu tahun, Penulis masuk di Departemen Ilmu Nutrisi dan

Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan pada tahun 2009. Penulis mengikuti Program

Kreativitas Mahasiswa bidang penelitian yang berjudul Kajian Sari Buah Mahkota

Dewa (Phaleria macrocarpa) pada Air Minum Ayam Pedaging untuk

Menghasilkan Sumber Protein Hewani yang Sehat dan Penulis juga bantuan

mendapat dana dari CDA IPB untuk menjalankan usaha penggemukan ayam broiler

pada tahun 2010.

Selama menjalankan pendidikan di IPB, Penulis menjadi anggota Badan

Eksekutif Mahasiswa Peternakan (BEM-D). Tahun pertama di BEM-D Penulis

berperan sebagai Anggota Biro Olahraga dan Seni dan pada tahun kedua (2009).

Penulis juga mengikuti Ekstrakurikuler Teater Kandang, Fakultas Peternakan.

Penulis sering menjadi panitia dalam acara-acara yang dilaksanakan oleh Badan

Eksekutif Mahasiswa Fakultas Peternakan dan Kementrian Pendidikan Badan

Eksekutif Mahasiswa-Keluarga Mahasiswa.

Bogor, September 2012

Viary Aqsha D24080355

KATA PENGANTAR

Bismillaahirrahmaanirraahiim. Alhamdulillahirabbil’alamin.

Segala puji dan syukur yang tiada habisnya penulis ucapkan kepada Allah

SWT, Tuhan semesta alam karena atas segala rahmat, karunia dan nikmat-Nya,

penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Perbandingan Penggunaan

Isolat Bakteri Azospirillum sp pada Tanah Latosol terhadap Produksi dan

Serapan Nitrogen Rumput”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Fakultas Peternakan, Institut Pertanian

Bogor. Penulis berharap skripsi ini dapat memberi informasi mengenai bakteri

Azospirillum dan semakin banyak berkembang di Indonesia untuk meningkatkan

produksi rumput.

Penulis berterimakasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dan

memotivasi penulis selama penulisan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini

jauh dari kata sempurna. Maka dari itu penulis memohon maaf bila terdapat

kesalahan pada penulisan skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini dapat menjadi

referensi tambahan untuk pengembangan ilmu pengetahuan terutama dalam bidang

peternakan. Penulis juga berharap skripsi ini dapat bermanfaat untuk kemajuan

pertanian dan peternakan khususnya di Indonesia.

Bogor, September 2012

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

RINGKASAN ............................................................................................... i

ABSTRACT ................................................................................................. ii

LEMBAR PERNYATAAN ......................................................................... iii

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... iv

RIWAYAT HIDUP ..................................................................................... v

KATA PENGANTAR ................................................................................. vi

DAFTAR ISI ................................................................................................ vii

DAFTAR TABEL ........................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xi

PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

Latar Belakang ................................................................................. 1 Tujuan .............................................................................................. 2

TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 3

Azospirillum Sp ................................................................................ 3 Paspalum notatum ............................................................................ 4 Brachiaria decumbens ....................................................................... 5 Nitrogen ........................................................................................... 6 Serapan Nitrogen Tanaman ............................................................... 7 Jumlah Nitrogen yang Ditambat/Tahun ............................................. 7 Sifat dan Ciri Umum Tanah Latosol ................................................ 8

MATERI DAN METODE ........................................................................... 9

Lokasi dan Waktu Penelitian ............................................................ 9 Materi ............................................................................................... 9

Alat dan Bahan ..................................................................... 9 Metode ............................................................................................. 9

Prosedur ............................................................................... 9 Rancangan Percobaan dan Analisis Data .............................. 10 Perlakuan ............................................................................. 11 Peubah yang Diamati ........................................................... 11

HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 13

Pengaruh Pemberian Azospirillum terhadap Pertumbuhan, Produksi, dan Serapan Nitrogen Rumput Paspalum notatum ......................... 13

Pengaruh Pemberian Azospirillum terhadap Pertumbuhan, Produksi, dan Serapan Nitrogen Rumput Brachiaria decumbens var. mulato .... 16

Pembahasan Umum ........................................................................... 18

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 21

Kesimpulan ...................................................................................... 21 Saran ................................................................................................. 21

UCAPAN TERIMA KASIH ....................................................................... 22

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 23

LAMPIRAN ................................................................................................. 26

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

1. Pengaruh Azospirillum terhadap pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen rumput Paspalum notatum ................................................... 13

2. Matriks persentase peningkatan dan penurunan pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen rumput Paspalum notatum dibandingkan dengan kontrol ........................................................... 14

3. Pengaruh Azospirillum terhadap pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen rumput Brachiaria decumbens var. mulato ...................... 16

4. Matriks persentase penurunan pertumbuhan, peningkatan produksi dan serapan nitrogen rumput Brachiaria decumbens var. mulato dibandingkan dengan kontrol ............................................................ 17

DAFTAR GAMBAR

Nomor Halaman

1. Rumput Paspalum notatum ................................................................. 5

2. Rumput Brachiaria decumbens var. mulato ........................................ 5

3. Perakaran rumput Paspalum notatum................................................... 15

4. Perakaran rumput Brachiaria decumbens var. mulato......................... 18

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Halaman

1. Medium NFb ..................................................................................... 27

2. Sidik Ragam Laju Pertumbuhan Tinggi Vertikal Paspalum notatum............................................................................................... 28

3. Sidik Ragam Laju Pertambahan Jumlah Daun Paspalum notatum ... 28

4. Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Paspalum notatum ........................ 28

5. Sidik Ragam Berat Kering Akar Paspalum notatum ......................... 28

6. Sidik Ragam Serapan Nitrogen Total Paspalum notatum ................. 28

9. Sidik Ragam Laju Pertumbuhan Tinggi Vertikal Brachiaria decumbens var. mulato. ...................................................................... 29

10. Sidik Ragam Laju Pertambahan Jumlah Daun Brachiaria decumbens var. mulato ....................................................................... 29

11. Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Brachiaria decumbens var. mulato................................................................................................. 29

12. Sidik Ragam Berat Kering Akar Brachiaria decumbens var. mulato................................................................................................. 29

13. Sidik Ragam Serapan Nitrogen Total Brachiaria decumbens var. mulato................................................................................................. 29

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Latosol adalah tanah yang paling banyak terdapat di wilayah tropika basah

dan setengah basah pada ketinggian 0-2000 m dengan curah hujan tahunan dari 250-

10.000 mm (Sanchez, 1992). Latosol merupakan tanah yang mengalami proses

pencucian dan pelapukan lanjut dengan ciri perbedaan horizon tidak jelas dan

kandungan unsur hara rendah. Salah satu unsur hara yang kandungannya rendah

dalam tanah latosol yaitu nitrogen.

Nitrogen tersedia dalam jumlah banyak di atmosfer dalam bentuk gas, tetapi

gas ini tidak dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tanaman. Nitrogen merupakan

penyusun dari senyawa-senyawa organik penting di dalam tanaman, seperti asam-

asam amino, protein dan asam nukleat dan merupakan bagian dari proses yang

terlibat di dalam sintesis dan transfer energi. Nitrogen membantu pertumbuhan

tanaman, meningkatkan produksi biji dan buah dan meningkatkan kualitas daun

untuk pakan ternak (Munawar, 2011). Pemanfaatan gas nitrogen dapat dilakukan

dengan bantuan mikroba pengikatnya yang mengubah gas nitrogen menjadi

amonium (NH4+) yang dapat digunakan oleh tanaman, baik melalui mekanisme

simbiotik maupun non simbiotik. Pengikatan nitrogen atmosfer tersebut dikenal

sebagai diazotrofi atau penambat nitrogen secara biologis sehingga mikroba yang

melakukan pengikatan nitrogen disebut sebagai diazotrof atau bakteri penambat

nitrogen.

Salah satu mikroba yang dapat menambat nitrogen secara non simbiotik yaitu

bakteri Azospirillum sp. Nitrogen yang diikat tersebut akan diserap oleh tanaman

dalam bentuk amonium dan nitrat dengan cara melepas ikatan rangkap tiga yang

sangat kuat pada N2 secara enzimatis. Mikroba ini bersifat sangat aerobik dengan

adanya ammonia didalam medium dan tidak mampu menambat nitrogen dalam

keadaan anaerob total (Yuwono, 2008).

Penelitian tentang Azospirillum pertama kali dilakukan pada tahun 1970 oleh

J. Dobereiner dan rekannya di Brazil (Bashan, 1993). Telah banyak dilakukan

penelitian tentang Azospirillum dengan hasil Azospirillum meningkatkan produksi

dan serapan nitrogen tanaman. Salah satunya yaitu penelitian yang dilakukan oleh

Karti (2005) dengan hasil isolat Azospirillum meningkatkan produksi dan kadar

2

nitrogen tajuk serta serapan nitrogen total rumput Setaria splendida. Isolat- isolat

bakteri pada penelitian ini belum diidentifikasi spesiesnya, beberapa spesies

Azospirillum yang telah ditemukan yaitu Azospirillum brasilense, Azospirillum

lipoferum, Azospirillum amazonense, Azospirillum halopraeferens dan Azospirillum

irakense.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan membandingkan lima isolat Azospirillum terhadap

pertumbuhan, produksi, serapan nitrogen dan kandungan protein kasar rumput

Paspalum notatum dan Brachiaria decumbens varietas mulato yang ditanam pada

tanah latosol.

3

TINJAUAN PUSTAKA

Azospirillum sp

Bakteri penambat nitrogen dibagi menjadi dua yaitu bakteri yang membentuk

bintil akar dan bakteri yang tidak membentuk bintil akar. Contoh dari bakteri yang

membentuk bintil akar yaitu Rhizobiumi dan Bradyrhizobium, sedangkan bakteri

yang tidak membentuk bintil contohnya yaitu Azotobacter dan Azospirillum.

Azospirillum merupakan salah satu bakteri penambat nitrogen yang hidup bebas dan

dapat berasosiasi dengan rumput (Rao, 1994).

Penelitian mengenai Azospirillum pertama kali dilakukan pada tahun 1970

oleh J. Dobereiner dan rekannya di Brazil (Bashan, 1993). Beberapa spesies

Azospirillum yang telah ditemukan yaitu Azospirillum brasilense, Azospirillum

lipoferum, Azospirillum amazonense dan Azospirillum halopraeferens. Pada tahun

1989, Khammas dan rekan-rekannya menemukan Azospirillum irakense di rhizosfer

(daerah sekitar perakaran) dan perakaran tanaman padi.

Azospirillum termasuk bakteri penambat nitrogen nonsimbiotik yang hidup

bebas didalam tanah, baik disekitar maupun dekat dengan perakaran. Eckert et al.

(2001) melaporkan bahwa Azospirillum digunakan sebagai biofertilizer karena

mampu menambat nitrogen (N2) 40-80% dari total nitrogen dalam rotan dan 30%

nitrogen dalam tanaman jagung.

Nitrogen yang ditambat oleh Azospirillum akan diserap oleh tanaman dalam

bentuk amonium dan nitrat (Rao, 1982). Azospirillum sp juga mampu menghasilkan

zat pengatur tumbuh seperti IAA (Indol Acetic Acid), giberelin, auksin, serta

senyawa yang menyerupai sitokinin (Venkateswarlu dan Rao, 1983).

Azospirillum memiliki sifat mikroaerofilik sehingga dapat dipisahkan dalam

medium setengah padat yang mengandung malat melalui prosedur pengayaan.

Karakteristik dari Azospirillum yaitu berkembangnya pelikel tipis berwarna putih,

padat dan beralun pada medium setengah padat yang mengandung malat (Rao,

1994).

Hasil penelitian Charyulu dan Rajaratmamahon (1980) menunjukkan bahwa

pemberian jerami padi sawah tanah Aluvial, Laterit dan Salin Sulfat Masam

meningkatkan populasi Azospirillum sp. Aktivitas fiksasi N2 pada tanah Salin Sulfat

Masam (pH 3,2) lebih rendah dibanding tanah lainnya yang memiliki pH sampai 6,6.

4

Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa aktivitas fiksasi N2 oleh Azospirillum sp

dipengaruhi oleh pH (Hanafiah, 2007).

Pemberian isolat Azospirillum sp dari padi menghasilkan berat kering

tanaman lebih tinggi bila dibandingkan isolat dari tebu, demikian juga bila

dibandingkan dengan isolat yang berasal dari tanaman jagung. Perbedaan berat

kering diduga karena kecocokan isolat dengan tanaman inang (Rusmana dan

Hadijaya, 1994).

Faktor abiotik yang mempengaruhi ketahanan bakteri di dalam tanah adalah

kelembaban tanah, suhu, pH, tekstur, kadar O2 dan nutrisi (Davies dan Whitbread,

1989). Azospirillum mempunyai kisaran pH dan O2 yang sempit untuk aktivitas

nitrogenase (Tchan dan Zeman, 1995).

Keuntungan dari tanaman yang mendapat tambahan Azospirillum yaitu: 1)

Mendapat suplai amonium dalam jumlah yang cukup atau sesuai kebutuhan secara

terus menerus, 2) suplai hormon tumbuh seperti auksin, IAA dan giberelin yang

diproduksi pada kondisi tertentu. Auksin berfungsi memacu pembentukan akar dan

rambut-rambut akar (Hadas dan Okon, 1987).

Karti (2005) menyatakan pemberian isolasi bakteri Azospirillum sp pada

tanah podzolik merah kuning untuk rumput Setaria splendida meningkatkan

produksi, kadar nitrogen tajuk, kadar nitrogen akar serta serapan nitrogen total.

Penambahan Azospirillum pada rumput Chloris gayana meningkatkan kadar nitrogen

tajuk dan akar, tetapi tidak mempengaruhi produksi, pertumbuhan serta serapan

nitrogen total. Okon dan Itzigsohn (1995) menyatakan penambahan Azospirillum dan

Rhizobium pada jenis legum dapat meningkatkan jumlah bintil akar, perkembangan

tanaman, berat kering dan fiksasi N2.

Keadaan medium NFB (Nitrogen Free Bromthymolblue) dapat membuat

kondisi medium mikroaerofil sehingga dalam lingkungan tersebut Azospirillum sp

mampu menambat N2. Pertumbuhan Azospirillum ditandai dengan terbentuknya

pellicle dibawah permukaan medium (Okon et al., 1977).

Paspalum notatum

Rumput Paspalum notatum dapat tumbuh dari biji atau secara vegetatif.

Rumput ini tumbuh pada daerah subtropis yang agak lembab sampai lembab dengan

curah hujan tahunan 800-2000 mm. Rumput ini sangat kuat dan kompetitif. Produksi

5

rumput meningkat bila ditumbuhkan pada tanah yang subur. Di Amerika Serikat,

rumput Paspalum notatum yang diberi pupuk N di padang rumput dapat

memproduksi 400-600 kg/ha dalam berat segar pertahun (PROSEA, 1992).

Gambar 1. Rumput Paspalum notatum Sumber: Dokumentasi penelitian (2012)

Brachiaria decumbens

Brachiaria decumbens termasuk rumput yang tahan terhadap tanah asam dan

kandungan fosfor tanah yang rendah (Sanchez, 1993). Rumput ini sangat responsif

terhadap pemupukan nitrogen (Damry et al., 2009). Rumput ini memiliki ciri bentuk

yang bervariasi, perennial, sedikit tegak dan sering membentuk kumpulan daun yang

lebat. Asal rumput ini yaitu dari Afrika Tropik dan terdapat di pinggir hutan di

daerah yang lembab dengan curah hujan 762 mm per tahun atau lebih. Rumput

Brachiaria decumbens akan membentuk kumpulan daun yang lebih terbuka bila

direnggut oleh ternak. Produksi biji biasanya rendah, sehingga perbanyakan tanaman

biasanya dengan bagian akar dan rhizoma (Reksohadiprodjo, 1985).

Gambar 2. Rumput Brachiaria decumbens var. mulato Sumber: Dokumentasi penelitian (2012)

6

Batang rumput ini dapat mencapai ketinggian 150 cm. Rumput ini toleran terhadap

tanah yang kesuburannya rendah, tetapi memiliki respon positif terhadap pemupukan

N, P dan K (PROSEA, 1992).

Nitrogen

Nitrogen merupakan unsur hara makro esensial yang menyusun sekitar 1,5%

bobot tanaman dan sangat berfungsi dalam pembentukan protein. Unsur ini mudah

berubah bentuk dan mudah hilang baik lewat volatilisasi (gas N2) maupun lewat

pelindian (NO3-). Pengelolaan nitrogen yang tidak baik dapat menyebabkan tanaman

mengalami defisiensi nitrogen(Hanafiah, 2007).

Bentuk nitrogen yang diserap dari tanah ada dua, yaitu: nitrat (NO3-) dan

amonium (NH4+). Kadar nitrogen yang berlebihan juga tidak baik. Tumbuhan yang

terlalu banyak mendapat nitrogen biasanya mempunyai daun berwarna hijau tua dan

lebat, dengan system akar yang kerdil sehingga nisbah tajuk-akarnya tinggi

(Salisbury dan Ross, 1992; Hardjowigeno, 2007).

Fiksasi (pengikatan) nitrogen dapat terjadi melalui empat cara, yaitu: (1)

secara fisik melalui pelepasan energi listrik pada saat terjadinya kilat, (2) secara

kimia melalui proses ionisasi, yang keduanya terjadi pada saat atmosfer paling atas

dan turun ke tanah lewat presipitasi (hujan), (3) secara biologis lewat simbiosis

mutualistik pada tanaman legum dan beberapa tanaman non legum serta (4) melalui

fiksasi nonsimbiotik oleh mikroba tanah (Hanafiah, 2007).

Krishna (2002) menyatakan sumber nitrogen dalam tanah antara lain berasal

dari fiksasi oleh mikroba, air irigasi, hujan, perombakan bahan organik dan

pemupukan. Nitrogen termasuk unsur hara yang sangat mudah larut dan hilang

melalui drainase dan pada situasi tertentu akan hilang menguap atau kembali menjadi

bentuk gas N2.

Jumin (2008) menyatakan pemupukan nitrogen dapat meningkatkan

kandungan protein, meningkatkan pertumbuhan vegetatif terutama daun dan

meningkatkan pertumbuhan tinggi tanaman. Kekurangan nitrogen menyebabkan

pertumbuhan tanaman tertekan dan daun-daun menjadi kering. Pada keadaan

kandungan nitrogen yang sangat rendah, daun akan menjadi coklat dan mati. Ciri

kekurangan nitrogen pada jenis rumput-rumputan, yaitu: ujung-ujung daun tua akan

7

mengering seperti terbakar, lalu menjalar ke seluruh daun melalui ibu tulang dan

melebar ke samping sehingga memberikan bentuk V (Leiwakabessy et al., 2003).

Serapan Nitrogen Tanaman

Menurut Sanchez (1992) kadar nitrogen tanaman dan produksi (berat kering

tanaman) mempengaruhi serapan nitrogen. Lakitan (2000) mengatakan bahwa

serapan hara tanaman dihitung berdasarkan total bobot tanaman per satuan bobot

bahan kering tanaman. Bobot kering tanaman merupakan bobot bahan tanaman

setelah seluruh air yang terkandung didalamnya dihilangkan.

Tambahan nitrogen udara pada tanah berkisar antara 4 kg N/ha sampai 50 kg

N/ha pada padang rumput, sedangkan di hutan hujan tropika berkisar antara 46 kg

N/ha sampai 147 kg N/ha (Sanchez, 1992).

Jumlah Nitrogen Yang Ditambat/Tahun

Penyediaan nitrogen pada tanaman melalui fiksasi biologis memegang

peranan penting dalam proses produksi tanaman di dunia (Leiwakabessy et al.,

2003), akan tetapi kebanyakan penduduk menggunakan pupuk anorganik sebagai

sumber nitrogen. Jumlah nitrogen yang ditambat oleh bakteri simbiotik maupun non

simbiotik perlu diketahui untuk menghitung jumlah urea yang dihemat dalam

setahun. Penerapan dalam penggunaan bakteri penambat nitrogen diharapkan dapat

mengganti pupuk anorganik dengan pupuk hayati. Beberapa mikroba lain yang dapat menambat nitrogen, yaitu Rhizobium,

Azolla/Anabaena dan cyanobacteria. Evaluasi selama 20 tahun terakhir yang

dilakukan oleh Okon dan Labandera-Gonzalez (1994) pada beberapa tempat di

dunia menunjukkan bahwa bakteri Azospirillum sp mampu meningkatkan hasil

tanaman pertanian pada jenis tanah dan iklim yang berbeda. Informasi yang

diperoleh yaitu bahwa inokulasi bakteri Azospirillum sp dapat menghemat

penggunaan pupuk nitrogen buatan sekitar 15%–60%.

Bakteri hidup bebas menambat 15 kgN/ha/tahun, cyanobacteria 7-80

kgN/ha/tahun, Azolla/Anabaena 45-450 kgN/ha/tahun dan Rhizobium 24-584

kgN/ha/tahun (Elkan, 1992). Jumlah urea yang dihemat pertahun oleh bakteri hidup

bebas yaitu sebesar 102,48 kg urea/tahun, cyanobacteria sebesar 47,83-546,58 kg

urea/tahun, Azolla/Anabaena sebesar 307,45-3074,53 kg urea/tahun dan yang

terbesar oleh Rhizobium sebesar 163,97-3990,06 kg urea/tahun.

8

Penambatan nitrogen secara signifikan juga dapat dilakukan oleh tanaman

bukan legum yang berasosiasi dengan jamur actinomycetes seperti Alnus, Ceanothus,

Eleagnus, Casuarina dan lainnya dengan laju penambatan hingga 100 kgN/ha/tahun

(Munawar, 2011).

Sifat dan Ciri Umum Tanah Latosol

Tanah mempunyai beberapa fungsi, diantaranya: sebagai tempat berdiri tegak

dan bertumpunya tanaman, sebagai media tumbuh yang menyediakan hara dan

tempat pertukaran hara antara tanaman dengan tanah, sebagai sumber air bagi

tanaman (Jumin, 2008).

Latosol merupakan tanah yang telah mengalami pelapukan lanjut dan

biasanya berwarna merah atau kuning. Tanah ini berkembang dari berbagai batuan

induk, terbentuk dibawah kondisi iklim dengan curah hujan dan suhu yang tinggi di

daerah tropis dan semitropis dan biasanya mengandung besi oksida (Soepardi, 1983).

Baskoro dan Tarigan (2007) menyatakan pH tanah latosol darmaga yaitu 4,8.

Faktor pembatas pada tanah Latosol ialah status nutrisi yang rendah dan

bahan organik rendah sehingga kesuburan kimianya rendah (Sutejo dan

Kartasapoetra, 1990). Latosol meliputi tanah-tanah yang telah megalami pelapukan

intensif dan perkembangan tanah lanjut, sehingga terjadi pelindian unsur basa, bahan

organik dan silika dengan meninggalkan sesquioxid yang berwarna merah. Ciri

morfologi yang umum adalah tekstur liat, struktur remah sampai gumpal lemah dan

konsistensi gembur. Sifat-sifat dominan dari tanah latosol yaitu: kapasitas penukaran

kation rendah, lempungnya kurang aktif, kadar mineral rendah, stabilitas agregat

tinggi dan berwarna merah. Latosol terbentuk didaerah-daerah beriklim humid-

tropika tanpa bulan kering sampai subhumid yang memiliki musim kemarau agak

panjang (Darmawijaya, 1997).

Latosol ditetapkan sebagai tanah yang paling banyak terdapat di wilayah

tropika basah dan setengah basah, pada ketinggian 0 sampai 2000 m dengan curah

hujan tahunan dari 250 hingga 10000 mm. Pelateritan masih dianggap sebagai proses

utama pembentukan tanah, mungkin dibawah pengaruh iklim yang sebelumnya.

Tanah ini berwarna merah atau coklat kemerahan tanpa horizon iluvium yang

bertekstur kuat (Sanchez, 1992).

9

MATERI DAN METODE

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2011 sampai Februari 2012.

Isolasi bakteri dan pengujian isolat dilakukan di Laboratorium Biologi, Fakultas Ilmu

Matematika dan Ilmu Pengetahuan alam, Institut Pertanian Bogor. Pemeliharaan dan

Penelitian bioassay dilakukan di rumah kaca kebun percobaan Cikabayan. Analisis

bobot kering akar dan tajuk dilakukan di Laboratorium Agrostrologi. Analisis

kandungan nitrogen dilakukan di Laboratorium Biologi Hewan, Pusat Antar

Universitas, Institut Pertanian Bogor.

Materi

Alat dan Bahan

Isolat bakteri pada penelitian ini diambil di Sulawesi Tenggara. Penelitian ini

menggunakan bahan tanam Paspalum notatum dan Brachiaria decumbens varietas

mulato yang diperoleh dari Laboratorium Agrostrologi, Fakultas Peternakan, Institut

Pertanian Bogor. Tanah yang digunakan yaitu tanah latosol dramaga yang diperoleh

dari Laboratorium Agrostrologi, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.

Peralatan yang digunakan untuk inokulasi bakteri yaitu: cawan petri, tabung

reaksi, spatula, timbangan analitik, autoclave, laminar air flow, lemari es. Peralatan

untuk penelitian bioassay yaitu: saringan tanah, plastik, pot plastik, timbangan, kertas

semen dan oven.

Prosedur

Persiapan Tanah

Tanah latosol dibersihkan dari berbagai akar dan kotoran-kotoran kemudian

disaring dan dikering udarakan. Sebanyak 5 kg tanah dicampur dengan pupuk SP36

dan pupuk KCl masing-masing 1,5 g/pot sampai homogen lalu dimasukkan kedalam

pot plastik.

Penanaman

Setiap pot ditanam satu individu. Rumput ditumbuhkan selama satu bulan.

Setelah tumbuh dengan baik, maka dapat dimulai perlakuan yaitu pemberian bakteri

penambat nitrogen dengan isolat yang berbeda.

10

Pemeliharaan

Penyiraman dan pembersihan gulma dilakukan setiap pagi hari.

Inokulasi dan Pemberian Bakteri Penambat Nitrogen

Satu ml suspensi dibiakkan secara aseptik didalam tabung reaksi yang

mengandung 10 ml media NFB (Nitrogen Free Bromthymolblue) (lampiran 1) semi

padat, kemudian diinkubasi selama 4-7 hari. Biakan yang menunjukkan adanya

pellicle oranye dimurnikan dengan menginokulasikan kedalam medium NB (Nutrient

brooth), kemudian diinkubasikan dan digoyangkan selama 1-2 hari pada suhu ruang.

Bakteri dimasukkan kedalam tanah sebanyak 1 ml/pot setelah pemeliharaan tanaman

selama satu bulan.

Pengamatan

Satu minggu sebelum dilakukan pengamatan, dilakukan trimming

(menyamakan tinggi tanaman) terlebih dahulu yaitu dengan cara memotong tanaman

sampai tingginya setara. Pengamatan laju pertambahan tinggi vertikal dan

pertambahan jumlah daun dilakukan setiap minggu selama delapan minggu.

Pemanenan

Pemanenan dilakukan setelah tanaman berumur 3 bulan, kemudian dilakukan

pengamatan dan pengambilan sampel untuk analisa beberapa peubah, yaitu berat

kering tajuk, berat kering akar, serapan nitrogen dan kandungan protein kasar.

Analisis BK akar dan BK tajuk

Pengukuran bobot kering akar dan tajuk diukur pada akhir percobaan dengan

cara mengeringudarakan terlebih dahulu bagian tajuk dan akar tanaman kemudian

dimasukkan oven pada suhu 60°C selama 48 jam.

Rancangan Percobaan dan Analisis Data

Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL), yang

terdiri dari 6 perlakuan, tiap perlakuan terdiri dari 4 ulangan. Penelitian ini

menggunakan dua jenis rumput yang dianalisis secara terpisah. Model matematika

dari rancangan yang digunakan adalah :

11

Yij = µ + τi + ε ij

Keterangan :

Yij :Respon percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j

µ :Rataan umum

τi :Efek perlakuan ke-i

ε ij :Error perlakuan ke-i dan ulangan ke-j

Data yang diperoleh dianalisa dengan ANOVA (Analysis of Variance) (Steel

dan Torrie, 1995).

Perlakuan

Penelitian ini menggunakan dua jenis rumput, yaitu:

Rumput 1 adalah Paspalum notatum dengan perlakuan, yang terdiri dari:

PK = tanpa isolat bakteri (kontrol)

PP1 = Azospirillum isolat 82a(2)1

PP2 = Azospirillum isolat 82a(2)2

PP3 = Azospirillum isolat 82b(2)1

PP4 = Azospirillum isolat 82b(2)2

PP5 = Azospirillum isolat 82b(2)3.

Rumput 2 adalah Brachiaria decumbens var. mulato dengan perlakuan, yang

terdiri dari:

MK = tanpa isolat bakteri (kontrol)

MP1 = Azospirillum isolat 82a(2)1

MP2 = Azospirillum isolat 82a(2)2

MP3 = Azospirillum isolat 82b(2)1

MP4 = Azospirillum isolat 82b(2)2

MP5 = Azospirillum isolat 82b(2)3.

Peubah yang diamati

Peubah yang diamati pada penelitian ini adalah:

1. Laju pertumbuhan tinggi vertikal. Pengukuran dilakukan dengan cara

menyatukan seluruh cabang dan kemudian diukur tegak lurus dari permukaan

tanah hingga pucuk tertinggi. Pengukuran tinggi vertikal diukur setiap minggu

12

sampai 8 MST (minggu setelah tanam) yang dilakukan selama satu periode masa

tanam.

2. Laju pertambahan jumlah daun. Penghitungan jumlah daun dihitung setiap

minggu sampai 8 MST yang dilakukan selama satu periode masa tanam.

3. Berat kering tajuk dan akar

Tajuk dan akar dipisahkan. Masing-masing ditimbang berat segarnya. Kemudian

dikering udarakan selam 48 jam. Setelah itu dioven pada suhu 60ºC selama 48

jam.

4. Kadar nitrogen tajuk dan akar. Analisis kadar nitrogen dengan menggunakan

analisis Kjeldhal. Sampel ditimbang sebanyak 0,25 gram, dimasukkan kedalam

labu kjeldhal 100 ml dan ditambahkan selenium 0,25 gram dan 3 ml H2SO4

pekat. Kemudian dilakukan destruksi (pemanasan dalam keadaan mendidih)

selama satu jam sampai larutan jernih. Setelah dingin ditambahkan 50 ml

aquadest dan 20 ml NaOH 40%, lalu didestilasi. Hasil destilasi ditampung dalam

labu Erlenmeyer yang berisi campuran 10 ml H3BO3 2% dan dua tetes indicator

Brom Cresol Green-Methyl Red berwarna merah muda. Destilasi dihentikan

setelah hasil tampungan (destilat) menjadi 10 ml dan berwarna hijau kebiruan.

Kemudian destilasi dititrasi dengan HCL 0,1 N sampai berwarna merah muda.

Perlakuan yang sama dilakukan juga terhadap sampel akar. Dengan metode ini

diperoleh kadar nitrogen total yang dihitung dengan rumus:

%𝑁 = (𝑆−𝐵) 𝑥 𝑁𝐻𝐶𝐿 𝑥 14𝑤 𝑥 1000 x 100%

Keterangan : S: volume titran sampel (ml); w: bobot sampel kering (mg).

5. Serapan nitrogen. Serapan nitrogen total diperoleh dari hasil perkalian bobot

kering tajuk (BKT) dengan kadar nitrogen tajuk (KNT) ditambah dengan bobot

kering akar (BKA) dikalikan dengan kadar nitrogen akar (KNA). Kadar serapan

nitrogen total dihitung dengan rumus:

Serapan nitrogen tajuk = BKT (g) x KNT (%)

Serapan nitrogen akar = BKA (g) x KNA (%)

Serapan nitrogen total = BKT (g) x KNT (%) + BKA (g) x KNA (%)

6. Kandungan protein kasar.

Hasil kandungan protein kasar didapat melalui perkalian kadar nitrogen

dengan 6,25 (%N x 6,25)

13

HASIL DAN PEMBAHASAN

Azospirillum yang digunakan pada penelitian ini diambil dari tanah Sulawesi

Tenggara yang memiliki persamaan dengan tanah latosol dramaga yaitu jenis tanah

masam. Isolat yang diambil belum diidentifikasi tetapi sudah diuji dan diketahui

tergolong bakteri gram negatif yang berbentuk batang.

Medium inokulasi bakteri yang digunakan adalah medium semipadat NFB

(Nitrogen Free Bromthymolblue) dengan sumber karbon asam malat. Azospirillum sp

memiliki sifat mikroaerofilik, sehingga dapat diisolasi pada media semi solid yang

mengandung malat (Rao, 1995). Pertumbuhan Azospirillum sp ditandai dengan

terbentuknya pellicle dibawah permukaan medium (Okon et al., 1977).

Pengaruh Pemberian Azospirillum terhadap Pertumbuhan, Produksi dan Serapan Nitrogen Rumput Paspalum notatum.

Pengaruh Azospirillum terhadap pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen

rumput Paspalum notatum dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil analisis statistik

menunjukkan bahwa pemberian Azospirillum sp pada rumput Paspalum notatum di

tanah latosol tidak mempengaruhi laju pertambahan tinggi vertikal, laju pertambahan

jumlah daun, berat kering akar, berat kering tajuk dan serapan nitrogen.

Tabel 1. Pengaruh Azospirillum terhadap pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen rumput Paspalum notatum.

Perlakuan

LPTV (cm/

minggu)

PJD (helai/

minggu)

BK akar (g/pot)

BK tajuk (g/pot)

Serapan nitrogen (mg/pot)

Protein Kasar

PK 1.86±0.64 9.00± 0.90 7,80±3,82 20,60±3,81 20,04±4,08 5,22 PP1 1.74±1.21 12.28±3.27 10,25±3,50 26,05±6,43 23,88±6,15 4,80 PP2 1.91±1.42 9.11±2.62 7,25±3,62 21,10±7,38 20,06±7,45 5,06 PP3 1.96±0.63 10.43±3.89 10,80±4,11 26,75±3,74 26,67±4,73 5,17 PP4 2.10±1.01 9.63±3.58 7,95±3,07 21,40±4,50 19,45±4,56 4,82 PP5 1.90±0.61 10.60±3.44 8,55±3,48 21,35±5,58 19,62±5,57 4,71

Keterangan : PP1 = Azospirillum isolat 82a(2)1, PP2 = Azospirillum isolat 82a(2)2, PP3 = Azospirillum isolat 82b(2)1, PP4 = Azospirillum isolat 82b(2)2, PP5 = Azospirillum isolat 82b(2)3. LPTV= Laju Pertambahan Tinggi Vertikal, PJD= Pertambahan Jumlah Daun, BK=Berat Kering.

Hasil yang tidak berbeda nyata antara perlakuan isolat bakteri dengan kontrol

dikarenakan mobilisasi nitrogen yang belum sempurna di tanah. Gas N2 yang

ditangkap dan diubah oleh Azospirillum menjadi NH4+

(amonium) atau NO3- (nitrat)

masih digunakan sebagian untuk kebutuhan Azospirillum dan belum dikeluarkan

14

semuanya ke dalam tanah sehingga belum semua amonium dan nitrat yang

dihasilkan diserap tanaman. Munawar (2011) menyatakan agar dapat diserap

tanaman, unsur-unsur hara harus berada atau kontak langsung dengan permukaan

akar tanaman.

Hasil penelitian ini sudah terlihat adanya peningkatan pada perlakuan yang

diberikan Azospirillum, oleh karena itu dihitung persentase peningkatan dan

penurunan yang dibandingkan dengan kontrol. Matriks persentase peningkatan dan

penurunan pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen rumput Paspalum notatum

yang dibandingkan dengan kontrol dapat dilihat pada Tabel 2. Dilihat dari persentase

peningkatan, penambahan perlakuan 4 (Azospirillum isolat 82b(2)2) memiliki

persentase pertambahan laju tinggi vertikal paling tinggi yaitu sebesar 12,9%,

sedangkan pertambahan jumlah daun tertinggi yaitu penambahan perlakuan 1

(Azospirillum isolat 82a(2)1) dengan persentase peningkatan sebesar 36,44%.

Pertambahan laju tinggi vertikal pada perlakuan 1 terjadi lebih rendah dari kontrol,

hal ini disebabkan tidak semua tanaman menggunakan unsur hara yang dimiliki

untuk pertumbuhan tinggi vertikal. Jumlah daun dan lebar daun juga merupakan hasil

dari penggunaan unsur hara, sehingga pertumbuhan pada perlakuan 1 lebih

diutamakan pada jumlah daun ataupun lebar daun dibanding pertumbuhan tinggi

vertikal.

Tabel 2. Matriks persentase peningkatan dan penurunan pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen rumput Paspalum notatum dibandingkan dengan kontrol.

Perlakuan

Laju pertambahan tinggi vertikal

Pertambahan jumlah daun

BK akar

BK tajuk

Serapan nitrogen

-------------------------------------------- (%) ----------------------------------------- PP1 -6.45 36.44 31,41 26,46 19,16 PP2 2.7 1.22 -7,05 2,43 0,10 PP3 5.38 15.88 38,46 29,85 33,08 PP4 12.9 7 1,92 3,88 -2,94 PP5 2.15 17.78 9,62 3,64 -2,10

Keterangan : PP1 = Azospirillum isolat 82a(2)1, PP2 = Azospirillum isolat 82a(2)2, PP3 = Azospirillum isolat 82b(2)1, PP4 = Azospirillum isolat 82b(2)2, PP5 = Azospirillum isolat 82b(2)3

Perlakuan 3 (Azospirillum isolat 82b(2)1) adalah perlakuan terbaik untuk peubah

berat kering akar, berat kering tajuk dan serapan nitrogen. Selain mempunyai

kemampuan untuk menambat N2, Azospirillum sp mampu menghasilkan zat pengatur

15

tumbuh seperti IAA (Indol Acetic Acid), giberelin, auksin, serta senyawa yang

menyerupai sitokinin (Venkateswarlu dan Rao, 1983). Beberapa keuntungan dari

tanaman yang berasosiasi dengan Azospirillum yaitu mendapat suplai amonium

dalam jumlah yang cukup atau sesuai kebutuhan secara terus menerus dan suplai

hormon tumbuh seperti auksin, IAA dan giberelin yang diproduksi pada kondisi

tertentu. Auksin ini berfungsi memacu pembentukan akar dan rambut-rambut akar.

(Hadas dan Okon, 1987).

Gambar 3. Perakaran rumput Paspalum notatum Sumber: Dokumentasi Penelitian (2012)

Munawar (2011) menyatakan di dalam tanaman, nitrogen mengalami beberapa

tahap alih bentuk. Tahap pertama adalah perubahan nitrogen inorganik menjadi

senyawa organik berberat molekul rendah (seperti asam amino). Tahap kedua,

sintesis senyawa-senyawa nitrogen berberat molekul tinggi, seperti protein dan asam

nukleat. Proses penggunaan nitrogen didalam tanaman, yaitu: nitrogen yang diserap

oleh akar tanaman ditranslokasikan didalam xilem ke bagian atas tanaman, sebagian

besar yang diserap tanaman diasimilasi di dalam jaringan akar dan didistribusikan

kembali sebagai asam amino, sedangkan nitrat dapat dialirkan ke batang dan daun

tanpa perubahan bentuk.

Karti (2005) menyatakan penambahan Azospirillum nyata meningkatkan kadar

nitrogen tajuk dan akar serta serapan nitrogen total pada rumput Setaria splendida

16

dan secara nyata meningkatkan kadar nitrogen tajuk dan akar dan serapan nitrogen

total rumput Chloris gayana.

Munawar (2011) menerangkan Azospirillum sp merupakan jenis bakteri

penambat nitrogen non simbiotik yang dapat menambat gas N2 dari udara kemudian

mengubahnya menjadi bentuk yang dapat diserap tanaman yaitu amonium dan nitrat.

Fungsi utama dari Azospirillum yaitu meningkatkan serapan nitrogen tanaman yang

ditunjukkan dengan meningkatnya pertumbuhan dan produksi tanaman. Serapan

nitrogen pada perlakuan 3 sudah mengalami peningkatan sehingga meningkatkan

produksi berat kering akar dan berat kering tajuk tanaman.

Laju pertumbuhan pada perlakuan 3 dapat dikatakan rendah dikarenakan

nitrogen yang diserap lebih digunakan untuk produksi berat kering tajuk dan berat

kering akar tanaman. Berat kering tajuk tidak hanya dilihat dari pertumbuhan tinggi

vertikal dan jumlah daun seperti pada perlakuan 3, tetapi dapat juga dilihat dari lebar

daun. Daun yang lebar dapat meningkatkan proses fotosintesis tanaman.

Pengaruh Pemberian Azospirillum terhadap Pertumbuhan, Produksi dan Serapan Nitrogen Rumput Brachiaria decumbens var. mulato

Pengaruh Azospirillum terhadap pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen

rumput Brachiaria decumbens var. mulato dapat dilihat pada Tabel 3. Hasil analisis

statistik menunjukkan bahwa pemberian Azospirillum sp pada rumput Brachiaria

decumbens var. mulato di tanah latosol tidak mempengaruhi laju pertambahan tinggi

vertikal, laju pertambahan jumlah daun, berat kering akar, berat kering tajuk dan

serapan nitrogen tanaman.

Tabel 3. Pengaruh Azospirillum terhadap pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen rumput Brachiaria decumbens var. mulato.

Perlakuan LPTV (cm/

minggu)

PJD (helai/

minggu)

BK akar (g/pot)

BK tajuk (g/pot)

Serapan N total

(mg/pot)

Protein Kasar

MK 7.54±1.47 6.83±1.34 5,20±1,09 33,70±3,08 28,28±17,08 6,30 MP1 6.56±0.97 3.97±1.19 7,60±3,20 39,10±14,72 25,18±9,51 3,93 MP2 6.00±1.51 2.94±1.88 8,75±3,17 31,35±2,78 24,63±3,70 3,79 MP3 6.51±1.68 4.63±2.69 9,85±4,15 46,35±17,97 43,54±14,33 4,98 MP4 6.94± 1.43 5.37±4.28 10,1±4,94 45,60±13,95 37,19±14,67 4,83 MP5 7.48±1.09 5.00±3.82 7,25±1,47 37,10±7,46 32,13±4,95 4,32

Keterangan : MP1 = Azospirillum isolat 82a(2)1, MP2 = Azospirillum isolat 82a(2)2, MP3 = Azospirillum isolat 82b(2)1, MP4 = Azospirillum isolat 82b(2)2, MP5 = Azospirillum isolat 82b(2)3. LPTV= Laju Pertambahan Tinggi Vertikal, PJD= Pertambahan jumlah Daun, BK=Berat Kering.

17

Hasil pada penelitian ini sudah terlihat peningkatan pada peubah-peubah yang

diamati, oleh karena itu dihitung matriks persentasi peningkatan dan penurunan yang

dibandingkan dengan kontrol. Matriks persentase penurunan pertumbuhan,

peningkatan produksi dan serapan nitrogen rumput Brachiaria decumbens var.

mulato dapat dilihat pada Tabel 4. Tanda minus menandakan peubah pertambahan

tinggi vertikal dan pertambahan jumlah daun pada perlakuan lebih rendah dari

kontrol. Laju pertambahan tinggi vertikal dan laju pertambahan jumlah daun yang

lebih rendah daripada kontrol dikarenakan nitrogen yang diserap tanaman perlakuan

lebih banyak digunakan untuk produksi berat kering akar dan tajuk dibanding

pertumbuhan. Produksi suatu rumput tidak hanya dilihat dari tinggi vertikal, tetapi

juga produksi berat kering.

Tabel 4. Matriks persentase penurunan pertumbuhan, peningkatan produksi dan serapan nitrogen rumput Brachiaria decumbens var. mulato dibandingkan dengan kontrol.

Perlakuan Laju pertambahan tinggi vertikal

Pertambahan jumlah daun

BK akar

BK tajuk

Serapan nitrogen

-------------------------------- (%) ------------------------------------- MP1 -13 -41.87 46,15 16,02 -10,96 MP2 -20.42 -56.95 68,27 -6,97 -12,91 MP3 -13.66 -32.21 89,42 37,54 53,96 MP4 -7.96 -21.37 94,23 35,31 31,51 MP5 -0.79 -26.79 39,42 10,10 13,61

Keterangan : MP1 = Azospirillum isolat 82a(2)1, MP2 = Azospirillum isolat 82a(2)2, MP3 = Azospirillum isolat 82b(2)1, MP4 = Azospirillum isolat 82b(2)2, MP5 = Azospirillum isolat 82b(2)3

Berat kering akar dengan persentase peningkatan tertinggi yaitu pada perlakuan

4 (Azospirillum isolat 82b(2)2), sedangkan serapan nitrogen dan berat kering tajuk

yang tertinggi yaitu pada perlakuan 3 (Azospirillum isolat 82b(2)1). Hasil pengaruh

isolat Azospirillum sp pada rumput Brachiaria decumbens varietas mulato secara

keseluruhan dapat dikatakan bahwa perlakuan 3 (Azospirillum isolat 82b(2)1) adalah

isolat yang terbaik dilihat dari serapan nitrogen dan produksi berat kering tajuk.

Munawar (2011) menjelaskan bahwa didalam tanaman, nitrogen berfungsi

sebagai komponen utama penyusun protein, hormon, klorofil, vitamin dan enzim-

enzim esensial untuk kehidupan tanaman. Klorofil merupakan bagian dari pigmen

yang berfungsi sebagai antena, mengumpulkan cahaya serta mentransfer energi ke

pusat reaksi pada proses fotosintesis (Taiz dan Zeiger, 1991). Semakin banyak

18

nitrogen yang diserap, maka proses fotosintesis semakin baik yang berdampak pada

pertumbuhan dan produksi tanaman. Pernyataan ini didukung oleh hasil penelitian

pada rumput yang diberi penambahan Azospirillum sp pada penelitian ini.

Gambar 4. Perakaran rumput Brachiaria decumbens var. mulato Sumber: Dokumentasi Penelitian (2012)

Dibandingkan dengan serapan nitrogen pada rumput Paspalum notatum, serapan

nitrogen pada rumput Brachiaria decumbens lebih besar. Damry et al., (2009)

menyatakan Brachiaria decumbens merupakan rumput yang sangat responsif

terhadap pemupukan nitrogen.

Pada saat pengamatan, tanaman yang diberikan perlakuan tidak menunjukkan

gejala kekurangan nitrogen, sedangkan pada beberapa tanaman yang tidak diberi

perlakuan terdapat gejala kekurangan nitrogen. Gejala dari tanaman yang kekurangan

nitrogen yaitu tanaman menjadi kerdil, pertumbuhan tanaman terbatas, daun-daun

menguning dan gugur (Hardjowigeno, 2007).

Pembahasan Umum

Kelima isolat Azospirillum yang diambil dari tanah di Sulawesi tenggara tidak

mempengaruhi laju pertambahan tinggi vertikal, pertambahan jumlah daun, berat

kering akar, berat kering tajuk dan serapan nitrogen kedua rumput yang digunakan.

Penelitian yang dilakukan oleh Karti (2005) dengan menggunakan Azospirillum pada

tanah podzolik merah kuning yang mengandung Al tinggi, didapat hasil Azospirillum

19

tidak berpengaruh terhadap berat kering tajuk dan berat kering akar pada rumput

Chloris gayana. Rumput Setaria splendida yang diberikan Azospirillum

berpengaruh nyata (P<0,05) terhadap berat kering tajuk tetapi tidak berpengaruh

terhadap berat kering akar.

Rumput Paspalum notatum secara statistik tidak berbeda nyata, tetapi bila

dihitung menggunakan persentase peningkatan, perlakuan 3 (Azospirillum isolat

82b(2)1) menunjukkan hasil yang paling baik dibanding perlakuan lainnya. Laju

pertambahan tinggi vertikal dan laju pertambahan jumlah daun yang tidak lebih baik

dari kontrol dikarenakan tidak semua tanaman menggunakan unsur hara yang

dimiliki untuk pertumbuhan tinggi vertical. Hal ini seperti yang terjadi pada tanaman

Paspalum notatum yang diberi perlakuan 3, unsur hara yang dimiliki lebih digunakan

untuk pertumbuhan jumlah daun sehingga meningkatkan berat kering tajuk dan akar.

Perlakuan 3 (Azospirillum isolat 82b(2)1) rumput Brachiaria decumbens var.

mulato, kandungan serapan nitrogen total tinggi tetapi kandungan protein kasar yang

rendah menandakan protein dalam tanaman sudah digunakan untuk produksi

sehingga produksi meningkat sedangkan kandungan protein kasar menurun.

Kandungan protein kasar yang rendah pada penelitian ini dapat disebabkan pula pada

penelitian ini rumput dipanen pada umur 90 hari, sedangkan umumnya umur panen

rumput yaitu 40-50 hari. Kandungan protein kasar rumput semakin menurun seiring

dengan bertambahnya umur rumput.

Isolat terbaik untuk kedua jenis rumput yaitu perlakuan 3 (Azospirillum isolat

82b(2)1). Serapan nitrogen pada rumput Brachiaria decumbens var. mulato lebih

tinggi dibanding rumput Paspalum notatum. Hal ini dikarenakan Brachiaria

decumbens merupakan jenis rumput yang sangat responsif terhadap penambahan

pupuk nitrogen, Perbedaan jumlah nitrogen yang diserap juga dikarenakan

kemampuan Azospirillum dalam menambat N2 berbeda-beda karena Azospirillum

termasuk bakteri yang non spesifik seperti yang dikatakan Rusmana (1994),

kemampuan tiap-tiap isolat Azospirillum sp dalam menambat gas N2 berbeda-beda,

bahkan isolat yang berasal dari satu tanaman dapat menunjukkan perbedaan. Tidak

seperti pada Rhizobium yang mempunyai tanaman inang tertentu dan hanya akan

bersimbiosis dan hidup pada tanaman inang tersebut (Leiwakabessy et al., 2003).

20

Azospirillum bukan termasuk bakteri yang spesifik pada tanaman tertentu.

Penelitian yang dilakukan oleh Puente dan Bashan (1993) dengan menggunakan

Azospirillum brasilense starins CD dan SP-246 pada tanaman Wild Cordon Cactus

mendapat hasil yang sama pada kedua spesies Azospirillum dalam meningkatkan

tinggi, diameter dan volume tanaman. Bashan (1993) menyatakan bahwa

pengetahuan tentang bagaimana Azospirillum mempengaruhi pertumbuhan tanaman

masih dipertanyakan. Hal ini dikarenakan kerumitan dari mekanisme Azospirillum

dan perbedaan interpretasi perorangan.

21

KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN

Pemberian kelima isolat Azospirillum sp yang diambil dari tanah Sulawesi

Tenggara tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen

rumput Paspalum notatum dan Brachiaria decumbens var. mulato. Dilihat dari

persentase peningkatan pertumbuhan, produksi dan serapan nitrogen yang

dibandingkan dengan kontrol, hasil terbaik untuk kedua rumput yaitu perlakuan 3

atau Azospirillum isolat 82a(2)1.

SARAN

Kelima isolat Azospirillum sp diidentifikasi untuk mengetahui spesiesnya dan

dapat diuji pada skala yang lebih besar atau uji lapang dengan pemanenan dilakukan

kurang lebih tujuh periode selama setahun.

22

UCAPAN TERIMAKASIH

Assalamu’alaikum wa rakhmatullahi wa barakaatuh.

Alhamdulillahirobbil ‘alamin. Segala puji bagi Allah SWT, tuhan semesta

alam yang telah melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis

dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Terimakasih yang tak

terhingga saya tujukan kepada pembimbing saya Dr. Ir. Panca M. H. K., M.Si, Dr.

Ir. Ahmad Darobin Lubis, M.Sc yang telah dengan sabar memberi bimbingan dan

petunjuk selama penelitian dan penulisan tugas akhir ini. Penulis juga berterimakasih

kepada Ir. Agus Septiana MS., Iwan Prihantoro S.Pt, M.Si., dan Ir. Sri Rahayu M.Si.

sebagai penguji ujian akhir yang telah memberikan saran demi kelengkapan skripsi

ini. Terimakasih yang besar juga Penulis ucapkan untuk kedua orang tua Penulis

yang telah memberikan semangat, bantuan dan do’a serta kasih sayang yang tiada

habisnya demi kesuksesan penulis. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada

kedua adik (Ricky dan Ririn).

Skripsi ini dapat diselesaikan juga dengan bantuan beberapa pihak, sehingga

saya mengucapkan terimakasih kepada Staf dan dosen Laboratorium Agrostrologi

dan dosen Fakultas Peternakan yang telah banyak membantu selama penelitian dan

penulisan skripsi ini, keluarga besar dari pihak ibu dan bapak yang telah turut

memberikan doa dan semangat kepada penulis, teman-teman yang selalu menemani

dan membantu penulis Nurus, Kiki, Cumy, Maha, Fitri, Hera, Rima, Diah, Melki,

keluarga besar B13 dan INTP 45 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu atas

kebersamaannya selama penulis di IPB dan semoga persahabatan ini tetap terjalin.

Penulis berharap skripsi ini bermanfaat

Bogor, 2012

Penulis

23

DAFTAR PUSTAKA

Bashan, Y. 1993. Potential use of Azospirillum as biofertilizer. Turrialba 43: 286-291.

Baskoro, D. P. T. & S. D. Tarigan. 2007. Karakteristik kelembaban tanah pada beberapa jenis tanah. Tanah dan Lingk. 9(2): 77-81.

Damry, Marsetyo & S. Syukur. 2009. Growth, production and nutritive value of Brachiaria mulato as affected by levels of urea fertilization. The 1st International Seminar on Animal Industry. Faculty of Animal Science, Bogor.

Darmawijaya, M. I. 1997. Klasifikasi Tanah. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.

Davies, K. G. & R. Whitbread. 1989. Factors affecting the colonization of a root system by fluorescent Pseudomonas the effect of water, temperature and soil microflora. Plant and Soil 116 : 247-256.

Elkan, G. H. 1992. Biological nitrogen fixation system in tropical ecosystems: an overview. In: Mulongoy K, Gueye M, Spencer DSC (eds) Biological nitrogen fixation and sustainability of tropical agriculture. Wiley, Chichester, pp 27-40

Eckert, B., O.B. Weber, G. Kirchhof, A. Halbritter, M Stoffels & Hartmann. 2001. Azospirillum doebereinerae sp nov., a fitrogen fixing bacterium associated with the c4-grass miscantus. Inter. J. of Systematic and Evolution. Microbiol. 51:17-26.

Hadas, R. & Y. Okon. 1987. Effect of Azospirillum brasilense inoculation on root morphology and respiration in tomatoseedlings. Biol. Fertil. Soils 5 : 241-247.

Hanafiah, K. A. 2007. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Hardjowigeno, S. 2007. Ilmu Tanah. Edisi Baru. Akademika Pressindo, Jakarta.

Jumin, H. B. 2008. Dasar-Dasar Agronomi. Edisi Revisi. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Karti, P. D. M. H. 2005. Penggunaan Azospirillum pada tanah masam dengan alumunium tinggi terhadap produksi dan serapan nitrogen rumput Setaria splendida dan Chloris gayana. Med. Pet. 28: 37-45

Khammas, K. M., E. Ageron, P. A. D. Grimont & P. Kaiser. 1989. Azospirillum irakense sp. nov., a nitrogen-fixing bacterium associated with rice roots and rhizosphere soil. Research in Microbiol. 140: 679 (Abstr.)

Krishna, K. R. 2002. Soil Fertility and Crop Production. Sci. Pub. Inc, Enfield.

Lakitan, B. 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

24

Leiwakabessy, F. M., Suwarno & U. M. Wahyudin. 2003. Diktat Kuliah Kesuburan Tanah. Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Munawar, A. 2011. Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanaman. IPB Press, Bogor.

National Research Council. 1988. Nutrient Recruitments of Diary Cattle . 6th revised edition. National Academy Press, Washington D. C.

Okon, Y., S. L. Albrecht & R. H. Burris. 1977. Methods for growing Azospirillum lipoferum and for counting it in pure culture and in association with plants. Appl. Environ. Microbiol. 33(1):85-88.

Okon, Y. & C.A. L. Gonzalez. 1994. Agronomic application of Azospirillum: An evaluation of 20 years worldwide field inoculation. Soil. Biol. Biochem. 26: 1591–1601.

Okon, Y. & R. Itzigsohn. 1995. The development of Azospirillum as a commercial inoculants for improving crop yields. Biotech. Advances 13: 415 (Abstr.)

PROSEA. 1992. Plant Resources of South-East Asia. Forages 4th Edition. Bogor.

Puente, M. E. & Y. Bashan. 1993. Effect of inoculation with Azospirillum brasilense strains on the germination and seedlings growth of the giant columnar cardon cactus. Symbiosis 5: 49-60.

Rao, N. S. S. 1982. Biofertilizers in Agriculture. Mohan Primlani, Oxford dan IBH Publishing Co, New Delhi.

Rao, N. S. S. 1994. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman. Edisi ke-2. Terjemahan: Herawati Susilo. UI-Press, Jakarta.

Rao, N. S. S. 1995. Soil Microorganisms and Plant Growth. Sci. Pub. Inc, Enfield.

Reksohadiprodjo, S. 1985. Produksi Tanaman Hijauan Makanan Ternak Tropik. BPFE, Yogyakarta.

Rusmana, I. & D. D. Hadijaya. 1994. Aktivitas nitrogenase Azospirillum sp dan efektivitas simbiotiknya dengan jagung. Hayati 1: 51-54.

Sanchez, P. A. 1992. Sifat dan Pengelolaan Tanah Tropika. Jilid 1. Terjemahan: Johara T. Penerbit ITB, Bandung.

Sanchez, P. A. 1993. Sifat dan Pengelolaan Tanah Tropika. Jilid 2. Terjemahan: Hamzah A. Penerbit ITB, Bandung.

Salisbury, F. B. & C. W. Ross. 1992. Fisiologi Tumbuhan. Jilid 1. Terjemahan: Diah R. Penerbit ITB, Bandung.

Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian Bogor. Bogor.

Steel, R. G. D. & J. H. Torrie. 1995. Prinsip dan Prosedur Statistik. Terjemahan: M. Syah. Cetakan ke-4. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

25

Sutejo, M. M. & A. G. Kartasapoetra, 1990. Pupuk dan Cara Pemupukan. Rineka Cipta, Jakarta.

Taiz, L. & E. Zeiger. 1991. Plant Physiology. The Benyamin Cummings Publishing Company Inc, California.

Tchan, Y. T. & A. M. Zeman. 1995. N2 fixation in 2.4. dichloro phenoxy acetic acid treated wheat inoculated with free living diazotrophs. Soil Biol. Biochem. 27: 453-457.

Venkateswarlu, K. & A. V. Rao. 1983. Response of pearl millet to inoculation with different strains of Azospirillum brasilense. Plant Soil 74: 379-387.

Yuwono, T. 2008. Bioteknologi Pertanian. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.

26

LAMPIRAN

27

Lampiran 1.

MEDIUM NFB

Medium NFB (Nitrogen Free Bromthymolblue) terdiri dari:

• asam malat 1,25 g

• KOH 1 g

• K2HPO4 0,125 g

• MgSO4.7H2O 0,25 g

• MnSO4.H2O 0,0025 g

• FeSO4.7H2O 0,0125 g

• NaCl 0,005 g

• CaCl2 0,0025 g

• Na2Mo.O4 0,005 g

• Bromtimol blue 0,025 ml

• agar 4 g

• aquades 250 ml

28

Lampiran 2. Sidik Ragam Laju Pertumbuhan Tinggi Vertikal Paspalum notatum.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah

Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 0,34 0,07 0,07 2,62 3,90

Galat 24 22,80 0,95

Total 29 23,15 0,80

Lampiran 3. Sidik Ragam Laju Pertambahan Jumlah Daun Paspalum notatum.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah

Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 37,52 7,50 0,78 2,62 3,90

Galat 24 232,14 9,67

Total 29 269,66 9,30

Lampiran 4. Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Paspalum notatum.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah

Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 151,70 30,34 1,04 2,77 4,25

Galat 18 527,41 29,30

Total 23 679,11 29,53

Lampiran 5. Sidik Ragam Berat Kering Akar Paspalum notatum.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah

Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 151,70 30,34 1,04 2,77 4,25

Galat 18 527,41 29,30

Total 23 679,11 29,53

Lampiran 6. Sidik Ragam Serapan Nitrogen Total Paspalum notatum.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah

Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 176,94 35,39 1,15 2,77 4,25

Galat 18 552,44 30,69

Total 23 729,38 31,71

29

Lampiran 9. Sidik Ragam Laju Pertumbuhan Tinggi Vertikal Brachiaria decumbens var. mulato.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah

Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 9,07 1,81 0,95 2,62 3,90

Galat 24 45.69 1,90

Total 29 54.75 1,89

Lampiran 10. Sidik Ragam Laju Pertambahan Jumlah Daun Brachiaria decumbens var. mulato.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah

Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 43,23 8,65 1,11 2,62 3,90

Galat 24 187,53 7,81

Total 29 230,76 7,96

Lampiran 11. Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Brachiaria decumbens var. mulato.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 750,83 150,17 1,12 2,77 4,25

Galat 18 2420,50 134,47

Total 23 3171,33 137,88

Lampiran 12. Sidik Ragam Berat Kering Akar Brachiaria decumbens var. mulato.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 67,45 13,49 1,24 2,77 4,25

Galat 18 195,33 10,85

Total 23 262,78 11,43

Lampiran 13. Sidik Ragam Serapan Nitrogen Total Brachiaria decumbens var. mulato.

Sumber Keragaman

Derajat Bebas

Jumlah Kuadrat

Rataan Tengah Fhit F0,05 F0,01

Perlakuan 5 1098,66 219,73 1,57 2,77 4,25

Galat 18 2523,00 140,17

Total 23 3621,66 157,46