EFEKTIVITAS BIOCHARCOAL DAN Rhizobium TERHADAP NODULASI Mucuna bracteata ASAL BIJI DAN STEK

Transkripsi

1 1 EFEKTIVITAS BIOCHARCOAL DAN Rhizobium TERHADAP NODULASI Mucuna bracteata ASAL BIJI DAN STEK Mardiana Wahyuni dan Meisri Rosinta Saragih Program Studi Budidaya Perkebunan, STIPAP Medan. Jalan Willem Iskandar, Pancing Medan Estate mardiana.wahyuni59@yahoo.co.id ABSTRAK Penanaman kacangan penutup tanah merupakan tindakan agronomis yang diterapkan di perkebunan besar [1] dan [2]. Keuntungannya adalah memperbaiki struktur tanah, menambah bahan organik, mengurangi erosi, memfiksasi Nitrogen dan mengurangi pertumbuhan gulma. Jenis kacangan yang saat ini ditanam adalah Mucuna bracteata (MB). MB tumbuh cepat, memfiksasi N yang tinggi, toleran terhadap naungan, dan tidak disukai oleh ternak ruminansia. MB dapat ditanam secara generatif maupun vegetatif [5]. Penambatan N secara simbiosis dengan Rhizobium sp. Diperlukan kondisi yang baik sehingga pertumbuhan dan penambatan N berlangsung secara baik. Media tumbuh berpengaruh terhadap aktivitas nodulasi. Salah satu bahan pembenah tanah yang digunakan adalah biocharcoal. Penelitian bertujuan mengetahui efektivitas biocharcoal sekam padi dan Rhizobium terhadap pertumbuhan bintil akar. Penelitian dilaksanakan di STIPAP pada April-Juli Perlakuan terdiri 3 faktor yaitu bahan tanam Biji (B 1 ) dan Stek (B 2 ); media tanam 4 taraf campuran tanah dan biocharcoal (persentase tanah 100%, 90%, 80%, dan 70%); Rhizobium 2 taraf I 1 dan I 2. Panjang sulur per hari adalah 2,8 cm pada B 1 dan 3,1 cm pada B 2. Media biocharcoal meningkatkan panjang sulur 119% pada M 1 dan 146% pada M 2. Rata-rata bintil akar pada B 1 yaitu 58,29 dan B 2 37,37 (64%). Perlakuan media meningkatkan jumlah bintil akar. Kadar N daun seluruh perlakuan termasuk kategori tinggi. Perlakuan terbaik adalah M 2 I 2 B 1 dan M 2 I 2 B 2. Kata kunci : Biocharcoal, Rhizobium, Mucuna bracteata, Nodulasi, Penambatan N. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penanaman kacangan penutup tanah di perkebunan kelapa sawit dan karet merupakan tindakan agronomis penting yang sudah diterapkan secara luas, terutama di perkebunan besar [1] dan [2]. Keuntungan yang diperoleh adalah memperbaiki struktur tanah, menambah bahan organik, mengurangi erosi, memfiksasi unsur Nitrogen dan mengurangi laju pertumbuhan gulma. Penggunaan kacangan konvensional seperti Peuraria phaseoloides, Calopogonium caereleum, Centrosema pubescen sering tidak mampu menekan pertumbuhan gulma-gulma tertentu seperti Mikania, Asystasia, dan jenis rumputrumputan lainnya. Disamping itu, kacangan konvesional tersebut umumnya digemari ternak ruminansia [3]. Pada saat ini jenis kacangan yang relatif baru penggunaannya di perkebunan adalah Mucuna bracteata. Mucuna bracteata merupakan kacangan yang tumbuh

2 2 dengan cepat, pesaing gulma yang handal (menghasilkan senyawa allelopati yang berspektrum luas bagi berbagai jenis gulma perkebunan), kemampuan memfiksasi N yang tinggi, sangat toleran terhadap naungan, dan mengandung senyawa phenolik relatif cukup tinggi sehingga tidak disukai oleh hama dan hewan-hewan ternak ruminansia [4]. Mucuna bracteata dapat ditanam secara generatif (biji) maupun secara vegetatif [5]. Keberhasilan penanaman Mucuna bracteata dengan biji secara langsung di perkebunan kelapa sawit beresiko dengan tingkat keberhasilan yang rendah (±35%). Perbanyakan vegetatif dengan cara stek banyak dilakukan terutama di perkebunan yang telah memiliki sumber stek [6]. Penambatan N dilakukan oleh adanya simbiosis dengan bakteri yaitu Rhizobium sp. Diperlukan kondisi lingkungan atau tempat tumbuh yang baik sehingga pertumbuhan Mucuna bracteata dan penambatan N dapat berlangsung dengan baik. Bintil akar merupakan hasil infeksi bakteri Rhizobia dengan mengaktifkan enzim nitrogenase. Menurut [7] secara alami diperlukan waktu 1-2 tahun untuk terjadinya nodulasi yang optimal. Penambahan inokulum diperlukan agar aktivitas pembentukan bintil akar dapat meningkat [8]. Kondisi tanah/media tumbuh Mucuna bracteata juga berpengaruh terhadap aktivitas nodulasi. Pada tanahtanah yang mempunyai sifat fisik dan kimia yang baik akan meningkatkan penambatan N. Salah satu bahan pembenah tanah yang dapat digunakan adalah biocharcoal [9]. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas biocharcoal sekam padi dan penambahan inokulum Rhizobium terhadap pertumbuhan dan pembentukan bintil akar Mucuna bracteata yang berasal dari biji dan stek. METODE PENELITIAN 2.1 Tempat dan Waktu Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan STIPAP Medan pada bulan April sampai dengan bulan Juli Perlakuan Bahan Tanam terdiri dari : B 1 (Biji) dan B 2 (Stek) Media Tanam : Perbandingan Tanah (T) dan Biocharcoal sekam padi (BC) M 0 :100%T + 0%BC; M 1 :90%T + 10%BC; M 2 :80%T + 20%BC; M 3 :70%T + 30%BC Perlakuan Inokulum Rhizobium yaitu I 1 (0,3 ml) dan I 2 (0,6 ml) dengan konsentrasi 10 6 sel bakteri/ml (isolat dari Fakultas Pertanian USU) Jumlah perlakuan 16, ulangan sebanyak 3 kali, dengan 3 tanaman per perlakuan. Mempergunakan rancangan faktorial, uji F, dan BNT. 2.3 Tahapan Penelitian Tahapan penelitian dilaksanakan sebagai berikut : Persiapan bahan tanam dengan biji dan stek Pembuatan biocharcoal berbahan baku sekam padi Persiapan media tanam dengan polibeg yang diisi tanah 5 kg dan komposisi lain sesuai dengan perlakuan dan pupuk dasar 5 gr RP/polibeg

3 3 Penanaman bahan tanam dan pemasangan kawat sebagai anjang-anjang Aplikasi inokulum pada umur 2 minggu setelah tanam (2 MST) Pemeliharaan yaitu penyiraman dengan irigasi sprinkler 2x/hari. 2.4 Parameter Pengamatan Terdiri dari pengamatan panjang sulur, jumlah bintil akar dan kadar N daun (oleh laboratorium Fakultas Pertanian UISU, metode destruksi basah dengan Kjeltech). HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Pengamatan Panjang Sulur Hasil pengamatan panjang sulur dalam waktu Minggu Setelah Tanam (MST) terdapat pada Tabel 1. Tabel 1. Panjang Sulur Mucuna bracteata Panjang Sulur (cm) Perlakuan 4 MST 6 MST 8 MST 10 MST B1 B2 B1 B2 B1 B2 B1 B2 M0I1 43,68 91,22 48,72 122,98 105,66 a 184,35 118,28 221,62 M0I2 36,60 85,15 52,68 130,40 67,00 a 180,95 94,18 228,32 M1I1 75,48 71,68 75,75 128,73 150,12 a 180,20 189,62 223,95 M1I2 74,95 85,47 82,42 136,07 85,95 189,37 203,18 238,38 M2I1 62,78 58,07 65,08 111,28 66,85 a 155,17 230,38 192,92 M2I2 66,72 71,30 66,98 87,52 189,06 a 140,92 235,63 201,82 M3I1 74,75 73,93 70,35 114,88 92,20 a 146,88 261,00 219,88 M3I2 71,68 74,88 79,40 110,00 84,95 168,77 230,27 216,48 Rata-rata 63,33 76,46 67,67 117,73 105,17 168,33 195,32 217,92 Penambaha 0,00 0,00 4,34 41,27 37,50 50,59 90,15 49,60 M0 n 40,14 A 88,18 50,70 126,69 86,33 182,65 106,23 224,97 M1 75,22 A 78,58 79,09 132,40 118,03 184,78 196,40 231,17 M2 64,75 64,68 66,03 99,40 127,75 148,04 233,00 197,37 M3 BC 73,22 74,41 74,88 112,44 88,58 157,83 245,63 218,18 I1 AC 64,18 73,73 64,98 119,47 103,61 166,65 199,82 214,59 I2 62,49 79,20 70,37 116,00 106,47 170,00 190,82 221,25 Keterangan : Angka yang tidak sama pada kolom yang sama (huruf besar) berbeda nyata menurut uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada F 0,01 Pengamatan awal dilakukan pada 4 minggu setelah tanam (4 MST) dengan nilai 65,33 cm pada perlakuan asal biji (B 1 ) dan 74,46 cm pada perlakuan asal stek (B 2 ). Dengan interval pengamatan setiap 2 minggu penambahan panjang sulur pada perlakuan asal biji dimulai dengan nilai 4,34 cm kemudian meningkat secara cepat dan peningkatan antara 8 MST dan 10 MST adalah 90,15 cm atau 6,43 cm per hari. Pada perlakuan dari stek mempunyai panjang sulur dengan nilai awal (4 MST) 76,46 cm dan akhir penelitian 217,92 cm. Pemanjangan sulur yang lebih cepat pada perlakuan asal stek dikarenakan stek diambil dari kebun kelapa sawit Limau Mungkur dari tanaman Mucuna bracteata yang berumur 2 tahun. Rata-rata pertambahan sulur dengan biji (B 1 ) adalah 2,8 cm dan dengan stek (B 2 ) adalah 3,1 cm.

4 4 Secara umum pertumbuhan panjang sulur/hari pada penelitian ini lebih pendek dari yang disampaikan dalam [3], yaitu 10 cm/hari yang disebabkan sulur pada penelitian ini mengikuti anjang-anjang ke arah atas atau tidak merambat di tanah. Tujuan penanaman Mucuna bracteata diharapkan mempunyai pertumbuhan yang cepat, sehingga cepat menutupi permukaan tanah, mampu mengendalikan erosi dan menekan gulma. Perlakuan media tanam yang berpengaruh nyata terhadap panjang sulur terjadi pada pengamatan 4 MST dan 8 MST. Panjang sulur pada perlakuan M 0 yaitu 106,23cm (100%), pada perlakuan M 2 yaitu 233,00 cm (219%) dan M 3 yaitu 245,63 cm (231%). Perakaran Mucuna bracteata asal biji berkembang sangat baik sehingga perakaran dalam media dengan perlakuan biochar asal sekam padi dapat memanfaatkan unsur-unsur hara dan pertumbuhannya sangat cepat. Pada setiap perlakuan diberikan 5 gr pupuk RP. Pada perlakuan asal stek struktur perakaran hanya memanjang, tidak mempunyai cabang-cabang sehingga absorbsi hara tidak dapat optimal. Perlakuan dosis inokulum Rhizobium pada Mucuna bracteata asal biji dan stek tidak memberikan pengaruh nyata terhadap panjang sulur. Menurut [3] pada kondisi yang baik, penanaman Mucuna bracteata mampu menghasilkan biomassa 5,23 ton/ha pada lahan datar dan 8,71 ton/ha pada lahan miring. Pengaruh positif terhadap sifat tanah antara lain mampu meningkatkan N, P, K dan kapasitas tukat kation (KTK). 3.2 Jumlah Bintil Akar Pengamatan Jumlah bintil akar (butir) dilakukan pada akhir penelitian yaitu 10 MST dan hasilnya terdapat pada Tabel 2. Tabel 2. Pengamatan Jumlah Bintil Akar Perlakuan B1(Biji) B2(Stek) Rata-rata Indeks (%) Rata-rata Indeks (%) M0I1 38,17 100,00 28,00 100,00 M0I2 75,50 197,80 29,33 104,00 M1I1 57,33 150,20 37,50 133,00 M1I2 83,83 219,62 37,83 135,00 M2I1 45,17 118,34 51,00 182,00 M2I2 76,33 199,97 60,50 216,00 M3I1 49,00 128,37 25,83 92,00 M3I2 41,00 107,41 29,00 103,57 Rata-rata 58,29 37,37 M0 56,83 100,00 28,67 100,00 M1 70,58 201,00 37,67 131,00 M2 60,75 203,00 55,75 194,00 M3 45,00 150,00 27,42 95,00 I1 47,42a , I2 69,17b , Rata- rata jumlah butir akar Mucuna bracteata asal biji (B 1 ) adalah 58,29 butir dan yang berasal dari stek (B 2 ) adalah 37,37 atau 64 % dibandingkan asal biji. Inokulum bakteri Rhizobium menginfeksi kedalam perakaran dengan sekresi enzim [10] dan [11]. Efektivitas nodulasi dipengaruhi oleh perkembangan perakaran dan kondisi media/ tempat tumbuh. Pada Mucuna bracteata asal biji perakarannya sangat baik,

5 5 penuh dengan cabang cabang perakaran sehingga mampu membentuk bintil akar dengan jumlah yang banyak. Perlakuan media tanam biocharcoal meskipun tidak memberikan pengaruh yang nyata namun memberikan peningkatan jumlah bintil akar % pada perlakuan asal biji (B 1 ) dari 31-91% pada perlakuan asal stek (B 2 ). Menurut [9] salah satu fungsi biocharcoal adalah dapat merangsang aktivitas mikro organisme sehingga pembentukan bintil akar dapat berlangsung dengan baik. Perlakuan dosis inokulum meningkatkan pembentukan bintil akar 25 % pada tanaman Mucuna bracteata asal biji (B 1 ) dan 10 % asal stek (B 2 ). Dari kombinasi perlakuan yang menghasilkan bintil akar terbanyak terdapat pada perlakuan M 2 I 2 B 1 dan M 2 I 2 B 2. Hasil pengamatan juga disajikan pada Gambar 1. Butir Pengamatan Jumlah Bintil Akar M0I1 M0I2 M1I1 M1I2 M2I1 M2I2 M3I1 M3I2 B1(Biji) B2(Stek) Gambar 1. Grafik Pengamatan Jumlah Bintil Akar 3.3. Kadar N Daun Hasil analisa kadar N daun terdapat pada Tabel 3. Tabel 3. Hasil Pengamatan Kadar N daun Mucuna bracteata Perlakuan B1(Biji) B2(Stek) Nilai Kategori Indeks (%) Nilai Kategori Indeks (%) M0I1 3,49 T 100 3,24 T 100 M0I2 3,21 T 91 3,38 T 104 M1I1 3,58 T 102 3,61 T 111 M1I2 3,84 T 104 3,69 T 113 M2I1 3,65 T 104 3,59 T 110 M2I2 3,77 T 108 3,76 T 112 M3I1 3,68 T 105 3,65 T 112 M3I2 3,74 T 107 3,72 T 114 Rata-rata 3,60 3,57 M0 3,35 T 3,31 T M1 3,71 T 3,65 T M2 3,71 T 3,68 T M3 3,71 T 3,69 T I1 3,60 T 100 3,52 T 100 I2 3,64 T 101 3,64 T 103 Keterangan : Kriteria (Rendah/R (<2,50), Sedang/S (2,60-2,90), Tinggi/T (>3,10)). Hasil analisa kadar N dan pada seluruh pengamatan termasuk kategori tinggi. Keunggulan Mucuna bracteata adalah dengan biomassa dan kadar N daun yang tinggi dapat menjadi sumber bahan organik dan unsur N bagi tanah. Rata rata kadar

6 6 N Mucuna bracteata asal biji dan stek memiliki nilai yang tidak jauh berbeda yaitu 3,60 untuk B 1 dan 3,57 untuk B 2. Perlakuan media biochar sekam padi tidak berpengaruh nyata terhadap kadar N, namun mampu meningkatkan kadar N daun 10-15%. Respon yang baik pada perlakuan media menunjukkan bahwa adanya campuran dengan biocharcoal memberikan pengaruh positif yaitu menjaga kelembaban tanah dan meningkatkan serapan hara. Perlakuan dosis inokulum belum memberikan dampak yang nyata terhadap pengamatan kadar N daun. Menurut [10], kemampuan Rhizobium dalam menambat N dipengaruhi oleh besar dan jumlah bintil akar. KESIMPULAN Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan : Rata-rata pertambahan panjang sulur asal biji (B 1 ) adalah 2,8 cm dan asal stek (B 2 ) adalah 3,1 cm. Perlakuan media biocharcoal menambah panjang sulur 119% pada media M 1 dan 145% pada M 2. Perlakuan Rhizobium tidak berpengaruh terhadap panjang sulur. Rata-rata bintil akar pada perlakuan biji (B 1 ) adalah 58,29 dan asal stek (B 2 ) adalah 37,37 dengan persentase 64% dibanding B 1. Perlakuan media meningkatkan jumlah bintil akar % pada B 1 dan 31-94% pada B 2. Kadar N daun seluruh perlakuan termasuk kategori tinggi. Tidak terdapat perbedaan nyata pada perlakuan asal bahan tanam, media dan dosis Rhizobium. Perlakuan terbaik adalah M 2 I 2 B 1 dan M 2 I 2 B 2. SARAN Pada penelitian selanjutnya menambah waktu menjadi 6-12 bulan agar aktivitas penambatan N dapat berlangsung secara optimal. DAFTAR PUSTAKA [1] Siagian, N Potensi dan Pemanfaatan Mucuna bracteata Sebagai Kacangan Penutup Tanah di Perkebunan Karet. Pusat Penelitian Karet. Warta Vol. 20 (1-3) : [2] Susetyo, I dan Sudiharto Penutup Tanah Kacangan (Legume Cover Crops) di Perkebunan Karet. Prossiding Lokakarya Nasional Budidaya Tanaman Karet, hal [3] Subronto dan Harahap, I.Y Penggunaan Kacangan Penutup Tanah Mucuna bracteata pada Tanaman Kelapa Sawit. Warta PPKS Vol. 10 No. 1 Hal PPKS. Medan. [4] Harahap, I.Y., Hidayat, T.C., Siamngunsong, G., Sutarta, E.D., Pangaribuan, Y., Listia, E. dan Rahutomo, S Mucuna bracteata Pengembangan dan Pemanfaatannya di Perkebunan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Medan.

7 7 [5] Siagian, N., Tistama, R Perbanyakan Tanmaan Penutup Tanah Mucuna bracteata. Pusat Penelitian Karet. Medan. Warta Vol. 24 (1) : [6] Taryo-Adiwiganda, Y Inokulasi Steak Calopogonium caereleum dengan Rhizobium sp. Prossiding Konverensi Nasional Karet, Hal. 635Konverensi Nasional Karet, Hal [7] Nugroho, P.A., Istianto, Siagian, N., dan Karyudi Potensi Mucuna bracteata Dalam Pengembalian Hara Pada Areal Tanaman Karet Belum Menghasilkan. Prossiding Lokakarya Nasional Budidaya Tanaman Karet. Pusat Penelitian Karet. Medan. [8] Usman, K. J. S Nodulasi pada Kedelai di Tanah Sisa Inokulasi dan Ditambah Inokulasi. Jurnal Penelitian Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia Vol. 3 No. 1 Hal [9] Harryadi, A.A Pengaruh Residu Biochar Terhadap Pertumbuhan dan Serapan N dan K Tanaman Kedelai (Glycine max L.) pada Topsoil dan Subsoil Tanah Ultisol. Skripsi Fakultas Pertanian. Universitas Lampung. [10] Rao, Suba., N.S Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman. Edisi II. Jakarta: UI-Press [11] Yuwono, T Bioteknologi Pertanian. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.