EFEKTIVITAS ISOLAT Methylobacterium spp UNTUK MENINGKATKAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.) TAUFIQ HIDAYAT RS

Transkripsi

1 EFEKTIVITAS ISOLAT Methylobacterium spp UNTUK MENINGKATKAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.) TAUFIQ HIDAYAT RS SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

2

3 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa Tesis berjudul Efektivitas isolat Methylobacterium spp untuk meningkatkan produksi tanaman kedelai (Glycine max L.) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, April 2014 Taufiq Hidayat RS NIM A

4 RINGKASAN TAUFIQ HIDAYAT RS. Efektivitas Isolat Methylobacterium spp untuk Meningkatkan Produksi Tanaman Kedelai (Glycine max L.). Dibimbing oleh ENY WIDAJATI dan ABDUL QADIR. Methylobacterium spp merupakan salah satu jenis mikroba yang dapat memproduksi fitohormon yang berpotensi menstimulasi perkecambahan benih dan pertumbuhan untuk meningkatkan produksi tanaman. Tujuan penelitian adalah mengetahui pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pemupukan N, P, K yang efektif terhadap peningkatan produksi kedelai di lapang produksi. Penelitian terdiri atas dua percobaan yaitu (1) Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pupuk terhadap pertumbuhan dan produksi kedelai, (2) Efektivitas teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap produksi kedelai di lapangan. Penelitian dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah Balai Besar Bioteknologi dan Genetika Tanaman Bogor, Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih IPB, Kebun Percobaan Leuwikopo Fakultas Pertanian IPB dan lahan pertanian petani di Kabupaten Serang, Banten pada bulan Juli 2012 sampai Maret Percobaan 1 menggunakan rancangan petak terpisah. Petak utama adalah teknik aplikasi Methylobacterium spp (isolat TD-TPB3 dan TD-J7) yang terdiri dari empat taraf : tanpa aplikasi Methylobacterium spp, perendaman benih dan penyemprotan Methylobacterium spp pada 15 dan 30 HST, perendaman benih dan penyemprotan Methylobacterium spp pada 15 HST, dan perendaman benih dengan Methylobacterium spp. Anak petak adalah dosis pemupukan N, P dan K yang terdiri atas lima taraf yaitu 0, 25, 50, 75 dan 100 % dosis rekomendasi (rekomendasi pemupukan kedelai : 50 kg N ha -1, 100 kg P 2 O 5 ha -1 dan 100 kg K 2 O ha -1 ). Percobaan 2 menggunakan rancangan acak kelompok lengkap. Percobaan ini membandingkan aplikasi Methylobacterium spp dalam budidaya tanaman dengan teknologi budidaya yang biasa digunakan oleh petani. Aplikasi Methylobacterium spp yang digunakan adalah hasil terbaik percobaan 1 yaitu direndam benih dan disemprot pada 15 HST dan pemupukan 75%. Teknologi petani tanpa Methylobacterium spp dengan pemupukan 100% dosis rekomendasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi Methylobacterium spp direndam dan disemprot pada 15 HST dan HST memberikan respon terhadap umur berbunga, jumlah bunga, bobot kering tajuk, jumlah polong bernas, polong hampa, jumlah biji, bobot biji dan produksi total yang sama dan nyata lebih tinggi dibandingkan tanpa aplikasi isolat. Pemupukan 50, 75 dan 100 % dari dosis rekomendasi memberikan respon yang sama pada tolok ukur tinggi tanaman 56 HST, jumlah cabang dan bobot biji dan nyata lebih tinggi dibandingkan tanpa aplikasi. Teknologi Methylobacterium spp dengan perlakuan direndam dan disemprot pada 15 HST dan dosis pemupukan 75% dari dosis rekomendasi secara nyata meningkatkan produksi tanaman kedelai dan meningkatkan vigor benih lebih tinggi dibandingkan dengan teknologi petani. Kata Kunci : bakteri, dosis pemupukan N P K, teknologi budidaya

5 SUMMARY TAUFIQ HIDAYAT. The Effectiveness of Methylobacterium spp Isolate to Increase Production of Soybean (Glycine max L.). Supervised by ENY WIDAJATI dan ABDUL QADIR. Methylobacterium spp is one of bacteria that produces phytohormon which have potency to stimulate seed germination and plant growth to increase plant production. The aim of the research was to evaluate effectiveness of Methylobacterium spp and rates of fertilizer to increase soybean yield in field production. The research consisted of two experiments : (1) The effect of Methylobacterium spp application technique and rates of fertilizers on the soybean growth and production, (2) Effectiveness of Methylobacterium spp application technique to soybean yield in field production. The experiments were conducted in July 2012 to March The first experiment used Split Plot Design. The main plot was Methylobacterium spp application technique consisted of without Methylobacterium spp, seed soaking and spraying Methylobacterium spp at 15 and 30 days after planting (DAP), seed soaking and spraying Methylobacterium spp at 15 DAP and soaking seeds with Methylobacterium spp. The subplot was the rates of fertilizer N, P and K consisted of 0, 25, 50, 75 and 100% recommended rate of fertilizer (Rate of recommendation : 50 kg N ha -1, 100 kg P 2 O 5 ha -1 dan 100 kg K 2 O ha -1 ). The second experiment used randomize complete block design. The experiment used two cultivation technologies are Methylobacterium spp and farmers. Methylobacterium spp cultivation technology used the best result of the experiment 1, seed soaking and spraying Methylobacterium spp at 15 DAP and 75% recommended rate of fertilizer. The farmers technology used 100% recommended rate of fertilizer. The results showed that seed soaking and spraying Methylobacterium spp at 15 DAP and DAP significantly increased the age and total of flowering, total of pod, total of seed and weight of seed than without isolate application. The rate of fertilizer 50, 75 and 100% gives the same response at height of plant 56 DAP, total branches per plant and weight of seed per plant but significantly increase than without application. The seed soaking and spraying Methylobacterium spp technology and rate of fertilizer 75% significantly increased total production and seed vigour of soybean compared with the farmers technology. Keywords : bacteria, cultivation technology, rates of fertilizer N, P and K

6 Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014 Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

7 5 EFEKTIVITAS ISOLAT Methylobacterium spp UNTUK MENINGKATKAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.) TAUFIQ HIDAYAT RS Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

8 6 Penguji pada Ujian Tesis : Prof Dr Ir Munif Ghulamahdi, MS

9 7 Judul Tesis Nama NIM : Efektivitas Isolat Methylobacterium spp untuk Meningkatkan Produksi Tanaman Kedelai (Glycine max L.). : Taufiq Hidayat RS : A Disetujui oleh Komisi Pembimbing Dr Ir Eny Widajati, MS Ketua Dr Ir Abdul Qadir, MSi Anggota Diketahui oleh Ketua Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih Dekan Sekolah Pascasarjana Dr Ir Endah Retno Palupi, MSc Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr Tanggal Ujian: 3 Februari 2014 Tanggal Lulus : 14 April 2014

10 8 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan Tesis ini. Judul penelitian yang dipilih adalah Efektivitas Isolat Methylobacterium spp untuk Meningkatkan Produksi Tanaman Kedelai (Glycine max L). Tesis ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Sains di Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Besarnya manfaat tanaman kedelai diiringi dengan tingginya kebutuhan kedelai nasional di Indonesia belum diimbangi oleh produksi kedelai yang relatif stabil setiap tahun. Untuk mewujudkan swasembada kedelai, perlu dilakukan peningkatan produksi melalui upaya meningkatkan luas areal pertanaman dan penerapan teknologi budidaya yang dapat meningkatkan produktivitas kedelai. Penggunaan dosis pemupukan yang tepat serta teknik aplikasi Methylobacterium spp yang efektif diharapkan juga dapat meningkatkan vigor benih dan produksi tanaman kedelai lebih optimal. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Ir Eny Widajati, MS dan Dr Ir Abdul Qadir, MSi sebagai komisi pembimbing atas segala curahan waktu dan tenaganya dalam memberikan bimbingan, arahan, saran dan nasehat mulai dari penyusunan rencana penelitian hingga penyelesaian penulisan tesis ini. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada Prof Dr Ir Munif Ghulamahdi, MS selaku penguji luar komisi dan Dr Ir Endah Retno Palupi, MSc sebagai Ketua Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih yang telah memberikan saran dan motivasi dalam penyelesaian penulisan tesis ini. Penulis juga menyampaikan terima kasih atas pembiayaan penelitian dalam tesis ini melalui program Kerjasama Kemitraan Penelitian Pertanian dengan Perguruan Tinggi (KKP3T) Tahun Anggaran 2012 yang diketuai oleh Dr Ir Eny Widajati, MS. Penulis menyampaikan terimakasih kepada Bakrie Center Foundation atas beasiswa yang telah diberikan. Ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada ayah, ibu, seluruh keluarga, teman-teman ITB 2011, FORSCA- AGH dan RUMANA SULSEL atas bantuan dan dukungan yang diberikan. Somoga tulisan dan penelitian ini dapat memberi manfaat bagi dunia pertanian dan pihak lain yang membutuhkannya. Bogor, April 2014 Taufiq Hidayat RS

11 9 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN 1 PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 2 2 TINJAUAN PUSTAKA 4 Budidaya Kedelai 4 Methylobacterium spp 4 Pemupukan 5 3 PENINGKATAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI MELALUI APLIKASI ISOLAT METHYLOBACTERIUM SPP DAN DOSIS PEMUPUKAN 6 Abstract 6 Abstrak 6 Pendahuluan 7 Metode 8 Hasil dan Pembahasan 11 Kesimpulan 19 4 EFEKTIVITAS TEKNIK APLIKASI ISOLAT METHYLOBACTERIUM SPP TERHADAP HASIL KEDELAI PADA LAPANG PRODUKSI 19 Abstract 19 Abstrak 20 Pendahuluan 20 Metode 21 Hasil dan Pembahasan 23 Kesimpulan 28 5 PEMBAHASAN UMUM 28 6 KESIMPULAN DAN SARAN 34 Kesimpulan 34 Saran 34 DAFTAR PUSTAKA 35 LAMPIRAN 39 RIWAYAT HIDUP 44 x x xi

12 10 DAFTAR TABEL 1 Rekapitulasi sidik ragam pengaruh aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pupuk terhadap peubah vegetatif dan generatif tanaman kedelai 11 2 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap daya tumbuh dan kecepatan tumbuh tanaman kedelai varietas Kaba 12 3 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pemupukan terhadap tinggi tanaman 56 HST tanaman kedelai varietas Kaba 13 4 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap jumlah bunga dan hari berbunga tanaman kedelai varietas Kaba 14 5 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pemupukan terhadap jumlah cabang tanaman kedelai varietas Kaba 15 6 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap bobot kering tajuk dan bobot kering akar tanaman kedelai varietas Kaba 16 7 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap polong bernas, polong hampa dan jumlah biji tanaman kedelai varietas Kaba 16 8 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp bobot biji per tanaman tanaman kedelai varietas Kaba 17 9 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap produksi total tanaman kedelai varietas Kaba Rekapitulasi hasil sidik ragam pengaruh perlakuan teknologi aplikasi Methylobacterium spp dan teknologi petani pada peubah vegetatif, generatif dan viabilitas tanaman kedelai Pengaruh teknologi budidaya terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun tanaman kedelai varietas Anjasmoro Pengaruh teknologi budidaya terhadap jumlah cabang, bobot kering tajuk, jumlah polong bernas, jumlah polong hampa dan bobot kering tajuk tanaman kedelai varietas Anjasmoro Pengaruh teknologi budidaya terhadap jumlah biji, bobot biji per tanaman dan produksi total tanaman kedelai varietas Anjasmoro Pengaruh teknologi budidaya terhadap daya berkecambah, indeks vigor dan kecepatan tumbuh tanaman kedelai varietas Anjasmoro 27 DAFTAR GAMBAR 1 Alir Pelaksanaan Penelitian 3 2 Isolat Methylobacterium spp diinkubasi menggunakan aerator 9 3 Pengadaan dan penyaluran benih secara formal 33 4 Arus benih kedelai mengikuti Jabalsim 34

13 11 DAFTAR LAMPIRAN 1 Deskripsi varietas kedelai Kaba 39 2 Hasil Analisis Tanah dan Pupuk 40 3 Data Iklim Kecamatan Darmaga Bogor 41 4 Deskripsi varietas kedelai Anjasmoro 42 5 Data Iklim Kabupaten Serang Banten 43

14 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Kedelai (Glycine max L.) merupakan tanaman pangan penting di Indonesia setelah padi dan jagung. Biji kedelai mengandung protein yang cukup tinggi dan bervariasi (34-48%) tergantung varietasnya (Kusbiantoro 1993). Kedelai berperan sebagai sumber protein nabati yang penting untuk meningkatkan gizi masyarakat karena selain baik untuk kesehatan, kedelai relatif murah dibandingkan sumber protein hewani. Tingginya permintaan kedelai yang terus meningkat dari tahun ke tahun belum mampu dipenuhi oleh produksi dalam negeri sehingga impor kedelai meningkat untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Kebutuhan kedelai nasional diperkirakan mencapai 2.2 juta ton (Suswono 2010) dan hanya terpenuhi sebanyak sekitar 40% (Siregar 2010). Produksi hasil kedelai mengalami penurunan sekitar 9.66%. Produksi kedelai pada tahun 2009 sebanyak ton turun menjadi ton dan ton pada tahun (BPS 2011). Rendahnya produksi nasional yang disebabkan oleh rendahnya rata-rata produktivitas kedelai ditingkat petani yang hanya mencapai 1.3 ton ha -1 menyebabkan Indonesia mengimpor kedelai hingga 2.08 juta ton untuk memenuhi kebutuhan kedelai nasional yang mencapai 2.9 juta ton selama tahun Indonesia saat ini masih bergantung pada impor untuk pemenuhan kebutuhan kedelai dalam negeri. Program swasembada kedelai perlu diwujudkan dengan peningkatan produksi melalui upaya peningkatan luas areal pertanaman dan penerapan teknologi budidaya. Ketersediaan unsur hara menjadi hal penting dalam sistem teknologi budidaya sebagai upaya ekstensifikasi sehingga perlu penggunaan pupuk dan dosis yang tepat untuk mencapai produksi optimal. Benih bermutu juga menjadi bagian penting dalam hal intensifikasi kedelai dan salah satu faktor yang menentukan keberhasilan dalam teknis budidaya kedelai. Penerapan teknologi budidaya untuk meningkatkan pertumbuhan dan produksi kedelai dapat dilakukan dengan memperhatikan faktor pemupukan (organik, anorganik, dan biofertilizer seperti rhizobium) maupun penggunaan kapur (kalsit atau dolomit). Pemupukan nitrogen berpengaruh terhadap pembentukan bintil akar dan fiksasi nitrogen oleh bintil akar. Pertumbuhan serta peningkatan produksi tanaman kedelai akan lebih baik bila diimbangi dengan pemupukan dengan pupuk organik dan anorganik pada ph tanah sekitar 6.0 dan 6.8 (Scott dan Aldrich 1970). Pemberian dan penempatan pupuk membutuhkan ketelitian dan ketepatan untuk mencapai hasil yang optimal dengan jumlah pupuk yang efisien (Moenandir 2004). Upaya lain dalam meningkatkan produksi tanaman kedelai dapat dilakukan dengan menggunakan benih yang bermutu. Benih tersebut diberi perlakuan menggunakan mikroba yang dapat melindungi tanaman selama fase pertumbuhan dan produksinya (Copeland dan Mc Donald 2001). Aplikasi mikroba atau bakteri Methylobacterium spp diharapkan dapat menstimulasi perkecambahan dan pertumbuhan tanaman karena mampu memproduksi fitohormon dengan menggunakan metanol yang diemisikan pada stomata tanaman. Kemampuan Methylobacterium spp memanfaatkan gugus metil dan tumbuh pada senyawa

15 2 multi karbon seperti suksinat, piruvat atau glioksilat sehingga bakteri tersebut termasuk kelompok bakteri fakultatif metilotrof. Bakteri Methylobacterium dapat menjadi green technology yang ramah lingkungan dan tidak mengganggu keseimbangan alam. Bakteri Methylobacterium spp disebut juga Pink Pigmented Facultative Methylotroph (PPFM) merupakan mikrobiota normal pada hampir semua tanaman, lumut dan paku-pakuan. Menurut Lidstrom dan Chistoserdova (2002) PPFM dapat ditemukan sebagian besar di tanah, pada permukaan daun dan di bagian lain tumbuhan. Bakteri ini dapat menstimulasi perkecambahan benih dan pertumbuhan tanaman dengan memproduksi fitohormon dengan menggunakan metanol yang diemisikan melalui stomata tanaman. Pada kondisi yang kurang ideal, benih mampu berkecambah normal bila diinokulasi atau diimbibisi dengan suspensi kultur bakteri PPFM sehingga dapat memicu viabilitas benih. Penelitian mengenai aplikasi teknologi budidaya yang tepat guna dengan memperhatikan dosis pemupukan dan teknik aplikasi Methylobacterium spp yang efektif meningkatkan vigor benih dan produksi tanaman kedelai perlu dilakukan (Bagan alir penelitian ditunjukkan pada Gambar 1). Hasil penelitian Kurniati (2009) menunjukkan bahwa aplikasi perendaman benih viabilitas sedang dengan isolat Methylobacterium spp TD-L2 dan TD-TPB3 sangat nyata meningkatkan keserempakan tumbuh bibit padi sebesar 65.83% dan 58.84%. Wibowo (2011) menyatakan bahwa perlakuan perendaman benih padi sawah dengan campuran isolat TD-J10 dan TD-TPB3 merupakan perlakuan yang menghasilkan jumlah daun terbanyak pada 6 MST (30 helai) dan pada 7 MST (36 helai). Penelitian Safariyah (2009) menunjukkan bahwa isolat TD-J7 perlakuan semprot dan kombinasi rendam dan semprot menunjukkan persentase gabah padi bernas per malai masing-masing 33.17% dan 30.75%, sedangkan bobot gabah padi bernas per rumpun tidak meningkat, masing-masing 2.38 g dan 2.32 g. Aplikasi isolat Methylobacterium spp baik strain TD-J7, TD-TPB3 dan kombinasi strain TD- J7+TD-TPB3 dapat meningkatkan indeks vigor dan kecepatan tumbuh benih cabai besar (Capsicum annuum L.) (Goni 2010). Teknik aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 pada varietas Kaba, dengan cara perendaman yang dilanjutkan dengan penyemprotan pada daun umur 10 HST + 20 HST memberikan peningkatan pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai (Danial 2011). Tujuan Penelitian 1. Mengetahui pengaruh teknik aplikasi isolat Methylobacterium spp dan dosis pemupukan N, P, K yang efektif terhadap peningkatan produksi kedelai. 2. Mengetahui efektivitas teknik aplikasi isolat Methylobacterium spp di lapang produksi.

16 3 Aplikasi Methylobacterium spp dan Dosis Pemupukan N, P, K Evaluasi pertumbuhan dan produksi Teknik aplikasi Isolat Methylobacterium dan dosis pupuk terbaik Teknologi Methylobacterium spp dan Teknologi Budidaya Petani Evaluasi Hasil Produksi dan Vigor Benih Teknologi Budidaya Efisien dan Terbaik Gambar 1 Bagan alir penelitian

17 4 2 TINJAUAN PUSTAKA Pengembangan Tanaman Kedelai Tanaman kedelai berbentuk perdu dengan tinggi berkisar cm. Tanaman ini dapat tumbuh baik pada daerah dataran rendah dengan ketinggian mdpl dengan suhu sekitar 22 o C 27 o C, kelembaban udara rendah rata-rata (RH 60-75%) selama pematangan polong hingga panen dengan penyinaran matahari 12 jam atau minimum 10 jam tiap hari (Sumarno dan Manshuri 2007). Pertumbuhan optimal kedelai dapat dicapai pada tanah yang mengandung cukup unsur hara makro maupun mikro, struktur tanah gembur dan ph tanah serta kelembaban tanah 60-80% kapasistas lapang (Rukmana dan Yuniarsih 1996). Kebutuhan air tanaman kedelai dengan umur panen hari berkisar antara mm, setara dengan curah hujan mm per bulan (Sumarno dan Manshuri 2007). Banyaknya curah hujan sangat mempengaruhi aktivitas bakteri tanah dalam menyediakan nitrogen. Aktivitas bakteri dalam tanah dipengaruhi oleh kondisi suhu dalam tanah sekitar 35 o C - 39 o C dengan kelembaban tanah sekitar 60-70% (Andrianto dan Indarto 2004). Penggunaan pupuk anorganik dapat diimbangi dengan pemberian pupuk organik (mikroba) untuk meningkatkan produksi dan keberlanjutan sistem produksi. Penggunaan pupuk mikroba pada budidaya kedelai dapat meningkatkan kesuburan tanah dan meningkatkan efisiensi pemupukan serta mengurangi pencemaran lingkungan (Saraswati 2007). Mikroba (effective microorganism) berperan penting dalam mendukung terlaksananya pertanian ramah lingkungan. Semakin tinggi populasi mikroba tanah semakin tinggi aktivitas biokimia dalam tanah dan semakin tinggi indeks kualitas tanah (Saraswati dan Sumarno 2008). Manfaat mikroba dalam usaha pertanian belum dipahami sepenuhnya. Pemanfaatan mikroba dapat meningkatkan ketersediaan unsur hara tanaman dalam tanah. Mikroba juga dapat merombak bahan organik dan mineralisasi unsur organik. Mikroba berperan untuk memacu pertumbuhan tanaman dengan membentuk enzim dan melindungi akar dari mikroba patogenik dan sebagai agen hayati pengendali hama dan penyakit tanaman (Saraswati et al. 2004). Methylobacterium spp Bakteri Pink Pigmented Facultative Methylotroph (PPFM) adalah bakteri metilotrof dari kelompok Methylobacterium yang umumnya ditemukan pada permukaan daun. Bakteri filosfer PPFM berinteraksi dengan tanaman dan memanfaatkan substrat senyawa karbon tunggal (C 1 ) seperti methanol (CH 3 OH) dan metilamina (CH 3 NH 2 ) sebagai sumber karbonnya. PPFM bersifat fakultatif, artinya tidak mutlak hidup pada satu kondisi tertentu. PPFM dapat tumbuh pada media minimal dengan penambahan methanol atau metilamina dan menunjukkan koloni berwarna merah muda (pink) (Green 1992).

18 Methylobacterium spp diduga dapat menghasilkan pyrroloquinolinequinon (PQQ), yang memiliki karakteristik sebagai vitamin B12 dan antioksidan. PQQ efektif dalam melindungi mitokondria dari kerusakan akibat stress-oksidatif, yang dapat menginduksi peroksida lemak, pembentuk protein karbonil, dan menonaktifkan fungsi mitokondria (He et al. 2003). Hasil penelitian Goni (2010) menunjukkan bahwa teknik aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-J7, TD-TPB3 dan kombinasi TD-J7 + TD-TPB3 dapat meningkatkan indeks vigor dan kecepatan tumbuh benih cabai besar. Aplikasi penyemprotan isolat TD-TPB3 pada benih dengan tingkat viabilitas awal 62% dapat meningkatkan jumlah daun dan persentase bibit berbunga yaitu sebesar 2.1 helai daun dan 15.2%. Pada benih dengan viabilitas awal 90% dapat meningkatkan jumlah daun, persentase bibit berbunga, tinggi bibit dan bobot kering bibit masing-masing sebesar 4.4 helai daun, 30.8%, 5.1 cm dan g. Hasil penelitian Azizah (2011) pada tanaman cabai menunjukkan bahwa aplikasi Methylobacterium spp dengan perendaman benih dan penyemprotan setiap satu bulan secara nyata meningkatkan jumlah bunga pada 14 dan 17 MST, bobot buah pada 18, 19, 20, 21 dan 23 MST serta meningkatkan total jumlah bunga dan total bobot buah cabai dari gram meningkat menjadi gram pada pemupukan satu dosis rekomendasi (15 g Urea, 27 g SP-18, dan 12 g KCl per 5 kg media). Teknik aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 pada varietas Kaba, dengan cara perendaman yang dilanjutkan dengan penyemprotan pada daun umur 10 HST + 20 HST memberikan peningkatan pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai, pada peubah tinggi tanaman 35 HST, bobot kering tajuk, bobot kering akar, jumlah polong, polong isi, bobot 100 butir dan produksi (Danial 2011). 5 Pemupukan Sumber utama unsur hara nitrogen sebenarnya cukup banyak terdapat di atmosfer yaitu lebih kurang 79.2% dalam bentuk N 2 bebas. Unsur N baru dapat digunakan oleh tanaman setelah mengalami perubahan menjadi bentuk yang terikat. Hasibuan (2008) menyatakan bahwa bahan pembuatan pupuk N adalah nitrogen dalam bentuk amoniak (NH 3 ). Hara nitrogen tidak hanya diperoleh dari tanah secara langsung tetapi juga dapat diperoleh melalui proses simbiosis antara tanaman dengan bakteri tertentu. Bakteri Rhizobium sp mampu mengikat nitrogen bebas dari udara sehingga menyebabkan terbentuknya bintil-bintil akar pada tanaman kedelai. Pupuk urea merupakan pupuk buatan senyawa organik dari CO(NH 2 ) 2 dan berbentuk butiran bulat kecil yang mengandung kadar N sekitar 45% - 46%. Urea larut sempurna dalam air dan tidak mengasamkan tanah. Pupuk urea mampu meningkatkan hasil fotosintesis dan mempercepat pertumbuhan tanaman. Unsur lain yang dibutuhkan tanaman selain nitrogen adalah fosfor. Tanaman menyerap unsur pospor dalam bentuk senyawa pospat H 2 PO 4 -. Salah satu pupuk yang mengandung unsur pospor adalah SP-36 yang mengandung 36% P 2 O 5 (Lukiwati et al. 2000). Unsur makro yang juga dibutuhkan tanaman dalam proses fisiologinya adalah kalium. Salah satu jenis pupuk kalium yang dikenal saat ini adalah kalium klorida (KCl) dengan kadar 60% K 2 O dan khlor.

19 6 3 PENINGKATAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI MELALUI APLIKASI ISOLAT METHYLOBACTERIUM SPP DAN DOSIS PEMUPUKAN Increase of soybean production with Methylobacterium spp isolate applicaton and rates of fertilizers Abstract The aim of the experiment was to know effect of Methylobacterium spp application technique and rates of fertilizers on the soybean growth and production. The experiment were conducted from August to November 2012 in Leuwikopo experiment station. The experiment was arranged in split plot design. The main plot was Methylobacteriumsp spp application technique consisted of without Methylobacterium spp, seed soaking and spraying Methylobacterium spp at 15 and 30 days after planting (DAP), seed soaking and spraying Methylobacterium spp at 15 DAP and soaking seeds with Methylobacterium spp. The subplot was the rates of fertilizer N, P and K consisted of 0, 25, 50, 75 and 100 % recommended rate of fertilizer (Rate of recommendation : 50 kg N ha -1, 100 kg P 2 O 5 ha -1 dan 100 kg K 2 O ha -1 ). The results showed that seed soaking and spraying Methylobacterium spp at DAP and seed soaking and spraying Methylobacterium spp at 15 DAP gives the same response and significantly increased the age and numbers of flowering, dry weight of plant, numbers of pod, numbers of seed, weight of seed per plant and total production than without isolate application. The rate of fertilizer 50, 75 and 100 % gives the same response at height of plant 56 DAP, branch of numbers and weight of seed per plant but significantly than without application. Keywords : isolate spraying, rates of fertilizer, seed soaking Abstrak Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pemupukan N, P, K yang efektif terhadap peningkatan produksi kedelai. Percobaan dilaksanakan pada bulan Agustus sampai November 2012 di kebun percobaan Leuwikopo IPB. Percobaan ini menggunakan rancangan petak terpisah. Petak utama adalah teknik aplikasi Methylobacterium spp yang terdiri atas empat taraf yaitu tanpa aplikasi Methylobacterium spp, perendaman benih dan penyemprotan Methylobacterium spp pada 15 dan 30 HST, perendaman benih dan penyemprotan Methylobacterium spp pada 15 HST, dan perendaman benih dengan Methylobacterium spp. Anak petak adalah dosis pemupukan N, P dan K yang terdiri atas lima taraf yaitu 0, 25, 50, 75 dan 100 % dosis rekomendasi (rekomendasi pemupukan kedelai : 50 kg N ha -1, 100 kg P 2 O 5 ha -1 dan 100 kg K 2 O ha -1 ). Hasil penelitian menunjukkan bahwa

20 aplikasi Methylobacterium spp direndam dan disemprot pada 15 dan 30 HST dan aplikasi Methylobacterium spp direndam dan disemprot pada 15 HST memberikan respon terhadap umur berbunga, jumlah bunga, bobot kering tajuk, jumlah polong bernas, polong hampa, jumlah biji, bobot biji per tanaman dan produksi total tanaman yang sama dan nyata lebih tinggi dibandingkan tanpa aplikasi isolat. Dosis pemupukan 50%, 75% dan 100% memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata pada peubah tinggi tanaman 56 HST, jumlah cabang dan bobot biji per tanaman tetapi lebih tinggi dibandingkan dosis pemupukan 0%. Kata kunci : dosis pemupukan, penyemprotan isolat, perendaman benih 7 PENDAHULUAN Salah satu jenis bakteri yang dapat diaplikasikan dalam pengembangan usahatani kedelai adalah Methylobacterium spp. Bakteri ini merupakan genus Methylobacterium dan termasuk kelompok bakteri tanah aerob, bersifat gram negatif, berbentuk batang, dan memiliki pigmen merah muda, serta dapat hidup secara fakultatif di lingkungan metilotropik sehingga Methylobacterium sp dikenal sebagai bakteri pink pigmented facultative methylotropic (PPFM) (Gallego et al. 2005). Hasil penelitian Holland (1997) menunjukkan bahwa bakteri PPFM memberikan efek pada pertumbuhan tanaman kedelai. Pengujian pada kecambah kedelai, melalui perlakuan inokulasi PPFM pada biji yang dipanaskan, dapat mengembalikan laju perkecambahan dan pertumbuhan akar ke level normal. PPFM berperan dalam perkecambahan biji kering. Pada kondisi yang kurang ideal, biji mampu berkecambah normal bila biji diinokulasi atau diimbibisi dengan suspensi kultur bakteri PPFM. Keberadaan bakteri PPFM tersebut dapat memicu viabilitas benih. Penggunaan mikroba khususnya Methylobacterium spp berperan penting bagi budidaya kedelai untuk meningkatkan efisiensi pemupukan N. Penggunaan mikroba sebagai pupuk organik sangat penting untuk meningkatkan efisiensi pemupukan N (Saraswati 2007). Abdoulaye et al. (2001) menyatakan bahwa beberapa strain Methylobacterium spp dapat mengefisienkan fiksasi nitrogen (enzim nitrogenase) dengan membentuk bintil dan bersimbiosis dengan tanaman kacang-kacangan. Bakteri Methylobacterium spp telah banyak dilaporkan berperan dalam meningkatkan daya berkecambah benih beberapa tanaman seperti pada padi (Lee et al. 2006), kacang tanah (Madhaiyan et al. 2006) dan kedelai (Meenakshi dan Savalgi 2009). Koenig et al. (2002) menyatakan bahwa banyak strain bakteri Methylobacterium spp dapat menghasilkan sitokinin dan trans-zeatin yang disekresikan pada media kultur yang dapat menstimulasi perkecambahan kedelai. Aplikasi Methylobacterium spp dapat mengurangi penggunaan pupuk anorganik karena Methylobacterium spp diketahui dapat menghasilkan zat pengatur tumbuh auksin, sitokinin dan giberelin juga enzim nitrogenase yang digunakan dalam fiksasi nitrogen. Efek pemacu pertumbuhan dari Methylobacterium oryzae CBMB20 lebih signifikan pada perlakuan pemupukan

21 8 yang lebih rendah. Pertumbuhan tanaman tanaman cabai yang diberi perlakuan Methylobacterium oryzae CBMB20 dan penyemprotan methanol dengan konsentrasi 1% tidak berbeda nyata antara perlakuan pemupukan 100% dan 300% (Chauhan et al. 2010). Hasil penelitian Azizah (2011) menyatakan bahwa aplikasi Methylobacterium spp dengan pemupukan setengah dosis (7.5 g Urea, 13 g SP- 18, dan 6 g KCl per 5 kg media) tidak menunjukkan beda nyata dengan aplikasi satu dosis rekomendasi pemupukan (15 g Urea, 27 g SP-18, dan 12 g KCl per 5 kg media) pada tanaman cabai. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya dan potensi Methylobacterium spp yang dapat menghasilkan fitohormon dan mengifisienkan pemupukan, maka dalam penelitian ini akan dipelajari pengaruh aplikasi isolat Methylobacterium spp dan dosis pemupukan N, P dan K terhadap pertumuhan dan produksi tanaman kedelai. METODE Waktu dan Tempat Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus sampai November Penelitian dilaksanakan di kebun percobaan Leuwikopo. Perbanyakan isolat dan analisis tanah dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah Balai Besar Biogen Bogor. Pengujian viabilitas benih dilakukan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah benih kedelai varietas Kaba dengan DB = 96% yang berasal dari Balai Penelitian Kacang-kacangan dan Umbi-umbian (Lampiran 1), isolat Methylobacterium spp campuran TD-J7 dan TD-TPB3, media amonium mineral salt (AMS), methanol, alkohol, pupuk N, P dan K. Alat-alat yang digunakan adalah gelas kimia, erlenmeyer, autoclave, shaker, hand-sprayer, laminar air flow, eco germinator tipe IPB 72-1, neraca analitik. Metode Penelitian dilaksanakan di kebun percobaan Leuwikopo yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pupuk N, P, K yang efektif terhadap peningkatan hasil tanaman kedelai. Penelitian menggunakan Rancangan Petak Terpisah (Split plot Design). Petak utama adalah teknik aplikasi Methylobacterium spp (isolat TD-TPB3 dan TD-J7) yang terdiri atas empat taraf yaitu tanpa aplikasi Methylobacterium spp, aplikasi Methylobacterium spp direndam + disemprot HST, aplikasi Methylobacterium spp direndam + disemprot 15 HST dan aplikasi Methylobacterium spp rendam. Anak petak adalah dosis pemupukan N, P dan K yang terdiri atas lima taraf yaitu 0, 25, 50, 75 dan 100% dari dosis rekomendasi (rekomendasi pemupukan kedelai : 50 kg N/ha, 100 kg P 2 O 5 dan 100 kg K 2 O).

22 Penelitian terdiri dari 20 kombinasi perlakuan dan setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 60 satuan percobaan. Data percobaan dianalisis dengan menggunakan analisis ragam (uji F). Hasil uji F yang berbeda nyata diuji lanjut dengan menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%. Model linear aditif yang digunakan sebagai dasar analisis adalah sebagai berikut : Y ijk = μ + α i + δ ik + β j + (αβ) ij + ε ijk Keterangan : Y ijk = Pengaruh perlakuan teknik aplikasi Methylobacterium spp ke-i, perlakuan dosis pemupukan ke-j, dan ulangan ke-k. μ = Nilai tengah umum α i = Pengaruh perlakuan teknik aplikasi Methylobacterium spp ke-i δ ik = Pengaruh galat percobaan pada perlakuan teknik aplikasi Methylobacterium spp ke-i β j = Pengaruh perlakuan dosis pemupukan ke-j (αβ) ij = Pengaruh interaksi perlakuan teknik aplikasi Methylobacterium spp ke-i dan ulangan ke-k ε ijk = Pengaruh galat percobaan perlakuan teknik aplikasi Methylobacterium spp ke-i, dosis pemupukan ke-j dan ulangan ke-k. Tahap awal percobaan adalah memperbanyak isolat Methylobacterium spp. Isolat yang digunakan merupakan gabungan TD-J7 dan TD-TPB3. Kegiatan perbanyakan diawali dengan pembuatan media cair Amonium Mineral Salt (AMS). Media AMS sebanyak 1 liter dicampur dengan 10 liter aquades dan ditambahkan 25 μl trace element sambil diaduk dengan menggunakan stirer hingga semua bahan tercampur. Media cair tersebut kemudian dituangkan ke dalam galon dan disterilisasi dalam autoclave selama 45 menit dengan tekanan 1 atm pada suhu 121 o C. Media tersebut ditambahkan metanol 1% yang dimodifikasi secara aseptik sebanyak 100 ml. Isolat Methylobacterium spp diinokulasikan ke dalam media sebanyak 1000 ml. Proses inkubasi dilakukan selama 7 hari pada suhu kamar dengan menggunakan aerator (Gambar 2). Suspensi isolat dapat digunakan untuk perlakuan perendaman benih dan penyemprotan tanaman kedelai. Populasi bakteri Methylobacterium spp yang digunakan adalah isolat TD- J7 sebanyak 2.6x10 7 cfu ml -1 dan TD-TPB3 sebanyak 4.82x10 7 cfu ml Gambar 2 Isolat Methylobacterium spp diinkubasi menggunakan aerator

23 10 Penanaman dilaksanakan di kebun percobaan Leuwikopo menggunakan luas lahan ± 600 m 2. Tanah dan pupuk dianalisis untuk mengetahui kondisi kesuburan dan sifat fisik tanah serta kandungan pupuk yang digunakan (Lampiran 2). Petak penanaman dibuat dengan ukuran 2 m x 2 m. Jarak antar petak adalah 1 m. Penggemburan tanah dilakukan dengan mencangkul tanah sedalam 20 cm. Tanaman oyong ditanam di pinggir petakan sebagai tanaman penghalang (barrier) antar petak. Perendaman benih kedelai dilakukan sesuai perlakuan menggunakan isolat Methylobacterium spp dilakukan selama 2 jam. Isolat Methylobacterium spp (TD- J7 + TD-TPB3) yang diperlukan sebanyak 50 ml untuk merendam 150 butir benih ukuran biji sedang (Danial 2011). Kebutuhan isolat yang dibutuhkan dalam perlakuan perendaman yakni sekitar 800 ml isolat untuk 2400 biji kedelai. Penanaman dilakukan pada tanggal 31 Agustus 2012 dengan jarak tanam 40cm x 15cm. Lubang tanam dibuat memakai tugal dengan kedalaman 2 cm. Benih ditanam 1 butir tiap lubang. Perlakuan pemupukan sesuai dosis perlakuan pemupukan dilakukan bersamaan pada saat penanaman. Pupuk yang digunakan juga perlu dianalisis untuk mengetahui kadar hara N, P, dan K dan kualitas pupuk. Melakukan penyulaman terhadap bibit tanaman yang mati dan memiliki kualitas yang kurang baik dan dilakukan 1 minggu setelah tanam (MST). Perlakuan penyemprotan pada daun saat tanaman berumur 15 HST dan 30 HST. Aplikasi dilakukan pada pagi hari jam Volume penyemprotan pada daun dan penyiraman pada tanah umur 15 HST dan 30 HST masing-masing 120 ml dan 200 ml untuk 30 tanaman. Kebutuhan isolat yang digunakan untuk perlakuan penyemprotan adalah sekitar 7 liter. Panen kedelai dilakukan dengan memperhatikan umur kedelai yaitu sekitar hari. Ciri-ciri tanaman yang siap panen yaitu sebagian besar daun sudah menguning, buah mulai berubah warna dari hijau menjadi kuning kecoklatan dan retak-retak, atau polong sudah kelihatan tua dan batang berwarna kuning agak coklat. Pengamatan daya tumbuh dan kecepatan tumbuh benih di lapangan dilakukan hingga 7 HST. Peubah pertumbuhan dan produksi tanaman yang diamati pada 10 tanaman contoh meliputi tinggi tanaman (14, 28 dan 56 HST), umur berbunga, jumlah bunga, bobot kering tajuk dan akar (35 HST), jumlah cabang, jumlah polong bernas, jumlah polong hampa, jumlah dan bobot biji per tanaman serta produksi total. Pengumpulan data iklim dilakukan mulai saat tanam hingga panen (Lampiran 3). Rumus yang digunakan untuk menghitung persentase daya tumbuh : DT = KN I + KN II benih yang ditanam X 100% Keterangan : DT : Daya tumbuh KN I : Jumlah kecambah normal pada pengamatan pertama KN II : Jumlah kecambah normal pada pengamatan kedua

24 11 Rumus yang digunakan untuk menghitung persentase kecepatan tumbuh : K C = d Keterangan : K CT : Kecepatan tumbuh t : Kurun waktu perkecambahan (etmal) d : Tambahan persentase kecambah normal setiap etmal (1 etmal = 24 jam) HASIL DAN PEMBAHASAN Rekapitulasi hasil sidik ragam pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pemupukan terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai tertera pada Tabel 1. Tabel 1 Rekapitulasi sidik ragam pengaruh aplikasi spp dan dosis pupuk terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai Peubah Methylobacterium Dosis pupuk Interaksi KK (M) (P) (MxP) (%) Daya tumbuh (%) tn tn tn 5.86 Kecepatan tumbuh (%/etmal) * tn tn 6.73 Tinggi tanaman 14 HST (cm) tn tn tn 7.20 Tinggi tanaman 28 HST (cm) tn tn tn Tinggi tanaman 56 HST (cm) * tn * 9.50 Umur berbunga (hari) <.0001 ** tn tn 4.04 Jumlah bunga <.0001 ** tn tn 8.11 Jumlah cabang <.0001 ** * tn 6.45 Bobot kering tajuk (g) * tn tn Bobot kering akar (g) tn tn tn Jumlah polong bernas * tn tn Jumlah polong hampa * tn tn 5.99 Jumlah biji (butir) * tn tn Bobot biji per tanaman (g) * * tn Produksi total (g) * tn tn Ket : **) sangat nyata pada p 0.01; *) nyata pada p 0.05; tn = tidak nyata Teknik aplikasi isolat Methylobacterium spp memberikan pengaruh sangat nyata pada peubah umur berbunga, jumlah bunga dan jumlah cabang serta memberikan pengaruh nyata pada peubah kecepatan tumbuh, tinggi tanaman 56 HST, bobot kering tajuk, jumlah polong bernas dan hampa, jumlah biji, bobot biji per tanaman dan produksi total namun tidak berpengaruh terhadap peubah lainnya. Aplikasi dosis pemupukan memberikan pengaruh nyata terhadap peubah jumlah cabang dan bobot biji per tanaman namun tidak berpengaruh nyata terhadap peubah lainnya. Interaksi antara aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pemupukan terhadap pertumbuhan tanaman kedelai memberikan pengaruh yang nyata pada peubah tinggi tanaman 56 HST.

25 12 Kecepatan Tumbuh Teknik aplikasi isolat Methylobacterium spp dapat meningkatkan persentase kecepatan tumbuh tanaman kedelai (Tabel 2). Aplikasi isolat Methylobacterium spp yang direndam benih dan disemprot HST menunjukkan persentase kecepatan tumbuh lebih tinggi (14.34 %/etmal) dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Tabel 2 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap kecepatan tumbuh tanaman kedelai varietas Kaba Teknik aplikasi Methylobacterium spp Kecepatan Tumbuh (%/etmal) M0 vs M1, M2, M3 Tanpa aplikasi Isolat Rendam benih + semprot HST Rendam benih + semprot 15 HST Aplikasi rendam benih M1 vs M2 Rendam benih + semprot HST Rendam benih + semprot 15 HST M2 vs M3 Rendam benih + semprot 15 HST Aplikasi rendam benih Ket : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama, tidak berbeda nyata dengan uji kontras orthogonal pada taraf 5%. Perlakuan tanpa aplikasi isolat yang dibandingkan dengan perlakuan lainnya menunjukkan tidak berpengaruh yang nyata terhadap kecepatan tumbuh. Hal yang sama juga terjadi pada perlakuan rendam benih + semprot HST dibandingkan dengan rendam benih + semprot 15 HST dan perlakuan rendam benih + semprot 15 HST dibandingkan dengan aplikasi rendam benih. Adanya peningkatan persentase kecepatan tumbuh kedelai dengan aplikasi isolat Methylobacterium spp diduga karena isolat Methylobacterium spp menghasilkan hormon tumbuh yang dapat menstimulir perkecambahan dengan jumlah yang berbeda untuk setiap jenis isolat Methylobacterium spp. Hasil analisis hormon indole-3-acetic acid (IAA), gibberillic acid (GA), dan trans zeatin yang terdapat pada kultur 17 isolat Methylobacterium spp menunjukkan bahwa isolat-isolat tersebut berpotensi menghasilkan hormon IAA, GA dan trans zeatin dengan kadar beragam (Widajati et al. 2008). Tinggi Tanaman Teknik aplikasi isolat Methylobacterium spp dan interaksi aplikasi isolat Methylobacterium spp dan dosis pemupukan memberikan pengaruh nyata terhadap tinggi tanaman. Aplikasi isolat Methylobacterium spp dan dosis pemupukan nyata meningkatkan tinggi tanaman 56 HST (Tabel 3).

26 Tabel 3 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pemupukan terhadap tinggi tanaman 56 HST tanaman kedelai varietas Kaba Teknik Methylobacterium Dosis pemupukan (%) spp Tanpa aplikasi Isolat de 54.25a-e de 50.17b-e 59.53a-c Rendam benih + semprot HST 51.20b-e e 59.17a-c ab 52.47a-e Rendam benih+ semprot 15 HST 51.27b-e 51.13b-e e 49.43c-e de Aplikasi rendam benih 56.57a-d 56.97a-d a 56.57a-d 56.47a-d Ket : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT pada α = 5%. Perlakuan perendaman benih dengan isolat Methylobacterium spp memberikan pengaruh yang sama terhadap peubah tinggi tanaman 56 HST pada seluruh dosis pemupukan. Aplikasi isolat Methylobacterium spp tanpa penambahan pupuk (0%) menunjukkan tinggi tanaman yang sama dengan aplikasi isolat dengan dosis pemupukan 100%. Aplikasi isolat Methylobacterium spp secara nyata memberikan pengaruh dalam menstimulasi pertumbuhan tanaman. Hal ini diduga karena jumlah hormon tumbuh yang dihasilkan Methylobacterium spp dalam taraf yang cukup untuk menstimulir pertumbuhan. Kemampuan Methylobacterium spp dalam memproduksi fitohormon menyebabkan bakteri ini dapat menstimulir pertumbuhan tanaman. Widajati et al. (2008) menyatakan bahwa isolat TD-J7 memiliki kemampuan memproduksi hormon IAA 9.13 ppm, GA ppm dan trans-zeatin ppm sedangkan isolat TD-TPB3 mampu memproduksi IAA 9.56 ppm, GA ppm dan trans-zeatin ppm. Aplikasi Methylobacterium spp dengan pemupukan 50% dari dosis rekomendasi untuk tanaman kedelai menunjukkan potensi pertumbuhan tanaman yang sama dan lebih baik dari dosis pemupukan 100%. Dosis pemupukan rendah dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman diduga karena adanya aktifitas bakteri Methylobacterium spp dalam memfiksasi nitrogen melalui bintil akar sehingga dapat membantu ketersediaan nitrogen pada masa pertumbuhan tanaman. Menurut Abdoulaye et al. 2001menyatakan bahwa beberapa strain Methylobacterium dapat mengefisienkan fiksasi nitrogen dengan membentuk bintil pada simbiosis dengan tanaman kacang-kacangan. 13 Pembungaan Tanaman Kedelai Aplikasi isolat Methylobacterium spp dapat mempercepat pembungaan dan meningkatkan jumlah bunga (Tabel 4). Perlakuan isolat Methylobacterium spp direndam dan disemprot 15 dan 30 HST merupakan perlakuan yang paling cepat menstimulir pembungaan dan menghasilkan jumlah bunga terbanyak dibandingkan perlakuan lainnya. Aplikasi isolat Methylobacterium spp yang direndam dan disemprot pada 15 dan 30 HST dan aplikasi isolat Methylobacterium spp yang direndam dan disemprot pada 15 HST secara nyata menstimulir pembungaan dan meningkatkan

27 14 jumlah bunga. Aplikasi isolat yang direndam dan disemprot pada 15 dan 30 HST dan aplikasi isolat yang direndam dan disemprot pada 15 HST memberikan pengaruh yang sama pada peubah umur berbunga (35.73 dan hari) dan jumlah bunga (11.6 dan 11.5) dibandingkan dengan aplikasi lainnya. Tabel 4 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap jumlah bunga dan hari berbunga tanaman kedelai varietas Kaba Teknik Methylobacterium spp Umur berbunga Jumlah (hari) bunga Tanpa aplikasi Isolat 42.07a 8.9c Rendam benih + semprot HST 35.73c 11.6a Rendam benih + semprot 15 HST 36.87bc 11.5a Aplikasi rendam benih 37.80b 10.9b Ket : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT pada α = 5% Kemampuan bakteri Methylobacterium spp menghasilkan giberelin mampu meningkatkan jumlah bunga dan mempercepat pembungaan. Hormon giberelin berperan dalam mengontrol proses perkembangan tanaman yang meliputi perkecambahan, pemanjangan sel, perkembangan bunga dan benih. Menurut Sari (2005) bahwa perlakuan giberelin dengan konsentrasi 2 ppm nyata mempercepat umur berbunga dan mendorong keserempakan berbunga tanaman padi yang ditandai dari jumlah hari lebih cepat pada tanaman berbunga 75%. Aplikasi isolat Methylobacterium spp dalam mempercepat pembungaan juga ditunjukkan oleh hasil penelitian Goni (2010) menunjukkan bahwa aplikasi isolat Methylobacterium spp dengan cara perendaman benih dan penyemprotan pada 2 dan 4 MST dapat mempercepat pembungaan tanaman cabai yang berumur 6 MST. Jumlah Cabang Teknik aplikasi isolat Methylobacterium spp dan dosis pemupukan nyata meningkatkan jumlah cabang tanaman kedelai (Tabel 5). Teknik aplikasi Methylobacterium spp yang direndam dan disemprot pada 15 dan 30 HST menghasilkan rata-rata jumlah cabang nyata paling banyak dibandingkan perlakuan lainnya. Aplikasi pemupukan 50% dan 75% dari dosis rekomendasi secara nyata meningkatkan jumlah cabang lebih banyak dibandingkan perlakuan lainnya. Dosis pemupukan 50% dan 75% menunjukkan pengaruh yang sama pada peubah jumlah cabang dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Pengamatan jumlah cabang dilakukan pada saat panen, karena pembentukan bunga dan polong buah dipengaruhi oleh jumlah cabang yang terdapat pada tanaman. Semakin banyak cabang produktif yang dihasilkan pada tanaman maka buah dan biji yang dihasilkan akan semakin banyak pula. Kemampuan isolat Methylobacterium spp menghasilkan jumlah cabang lebih banyak dengan perlakuan perendaman dan penyemprotan 15 dan 30 HST diduga disebabkan oleh adanya fitohormon yang diproduksi bakteri Methylobacterium spp berupa transzeatin. Menurut Salisbury dan Ross (1995), sitokinin atau trans-zeatin merupakan hormon yang berfungsi sebagai pemacu perkembangan sel dan pembentukan

28 organ tumbuhan. Hasil peneltian Azizah (2011) juga menunjukkan bahwa aplikasi Methylobacterium spp pada tanaman cabai dapat meningkatkan jumlah cabang pada perlakuan dengan perendaman benih dan penyemprotan Methylobacterium spp setiap satu bulan selama empat bulan. Tabel 5 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp dan dosis pemupukan terhadap jumlah cabang tanaman kedelai varietas Kaba Teknik Methylobacterium spp Dosis Pemupukan (%) Ratarata Tanpa aplikasi Isolat c Rendam benih + semprot HST a Rendam benih + semprot 15 HST b Aplikasi rendam benih b Rata-rata 5.1c 5.3bc 5.6ab 5.8a 5.3bc Ket : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada baris dan kolom yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT pada α = 5%. Dosis pemupukan 75% dari dosis rekomendasi menghasilkan jumlah cabang tertinggi (5.8) dibandingkan tanpa pupuk (5.1) dan dosis pupuk 100% (5.3). Hal ini disebabkan adanya perlakuan perendaman dan dilanjutkan dengan penyemprotan isolat Methylobacterium spp pada 15 dan 30 HST yang berfungsi meningkatkan efisiensi pemupukan terutama nitrogen, kesuburan dan kesehatan tanah. Chauhan et al. (2010) menyatakan bahwa efek pemacu pertumbuhan dari Methylobacterium oryzae CBMB20 signifikan pada perlakuan pemupukan yang lebih rendah dan pertumbuhan tanaman tidak berbeda nyata pada perlakuan pemupukan antara 100% dan 300%. Tajuk dan akar Teknik aplikasi Methylobacterium spp nyata meningkatkan bobot kering tajuk (Tabel 6). Aplikasi isolat Methylobacterium spp yang direndam dan disemprot pada 15 dan 30 HST menunjukkan bobot kering tajuk terbaik (2.43 g) dan memberikan respon yang sama dengan aplikasi direndam dan disemprot 15 HST (2.03 g) dibandingkan tanpa aplikasi isolat (1.75 g) dan aplikasi rendam saja (1.90 g). Aplikasi isolat Methylobacterium spp dapat meningkatkan bobot kering tajuk tanaman kedelai. Hal ini diduga karena Methylobacterium spp mengandung hormon zat pengatur tumbuh seperti giberelin, auksin dan sitokinin yang dapat menstimulasi pembelahan sel, meningkatkan perkecambahan dan pertumbuhan tanaman. Hormon asam indol-3-asetat (IAA) merupakan auksin alami yang bersifat tidak stabil dan berperan merangsang pembelahan dan pembesaran sel pada pucuk tanaman, serta dalam pembentukan akar. Hormon asam geberelat (GA 3 ) dapat merangsang pertumbuhan organ baru serta dapat mempengaruhi pembentukan daun dan akar. Hormon Trans-Zeatin (TZ) merupakan hormon sitokinin yang berperan dalam pembelahan sel jaringan dan merangsang tunas daun (Wetherell 1982). 15

29 16 Tabel 6 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap bobot kering tajuk dan bobot kering akar tanaman kedelai varietas Kaba pada umur 35 HST Teknik Methylobacterium spp Bobot kering tajuk Bobot kering akar (g) (g) Tanpa aplikasi Isolat 1.75b 0.32 Rendam benih+semprot HST 2.43a 0.36 Rendam benih+semprot 15 HST 2.03ab 0.36 Aplikasi rendam benih 1.90b 0.34 Ket : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT pada α = 5%. Kemampuan Methylobacterium spp meningkatkan bobot kering tajuk juga ditunjukkan oleh penelitian Danial (2011) bahwa isolat Methylobacterium spp dapat meningkatkan bobot kering tajuk tanaman kedelai. Tingginya nilai rata-rata bobot tajuk dan akar pada aplikasi isolat Methylobacterium spp diduga disebabkan oleh banyaknya jumlah fitohormon yang terdapat pada tanaman saat dilakukan perlakuan tambahan seperti penyemprotan. Auksin dapat memacu pemanjangan potongan akar pada banyak spesies dengan konsentrasi yang sangat rendah ( ) tergantung jenis dan umur akar. Hormon tersebut juga mendorong pemanjangan sel dengan cara mempengaruhi metabolisme sel sehingga dapat meningkatkan bobot basah dan bobot kering tanaman. Aplikasi isolat Methylobacterium spp dengan cara direndam dan disemprot memberikan pengaruh terbaik terhadap tolok ukur bobot kering bibit cabai pada benih dengan tingkat viabilitas awal 62 % (Goni 2010). Polong dan Biji Aplikasi isolat Methylobacterium spp dapat meningkatkan jumlah polong bernas dan jumlah biji (Tabel 7). Teknik aplikasi isolat Methylobacterium spp direndam dan disemprot 15 dan 30 HST menghasilkan jumlah polong bernas (31.89) dan jumlah biji (67.19) nyata lebih banyak dibandingkan perlakuan lainnya. Aplikasi isolat direndam dan disemprot HST dan aplikasi isolat direndam dan disemprot 15 HST memberikan pengaruh yang sama terhadap peubah jumlah biji dan polong hampa dibandingkan perlakuan lainnya. Tabel 7 Pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap polong bernas, polong hampa dan jumlah biji tanaman kedelai varietas Kaba Teknik Methylobacterium spp Polong bernas Polong hampa Jumlah biji /tanaman /tanaman /tanaman Tanpa aplikasi isolate 23.51b 21.67a 46.69c Rendam benih+semprot HST 31.89a 19.83b 67.19a Rendam benih+semprot 15 HST 24.89b 20.77ab 58.61ab Aplikasi rendam benih 24.49b 21.60a 49.11bc Ket : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata berdasarkan DMRT pada α = 5%