SKRIPSI AGUNG PRATAMA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK HAYATI (BIOFERTILISER) DARI BAKTERI Rhizobium sp YANG DIINOKULASIKAN KE DALAM DOLOMIT SEBAGAI CARRIER TERHADAP PRODUKSI KACANG HIJAU (Phaseolus radiatus L) SKRIPSI AGUNG PRATAMA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK HAYATI (BIOFERTILISER) DARI BAKTERI Rhizobium sp YANG DIINOKULASIKAN KE DALAM DOLOMIT SEBAGAI CARRIER TERHADAP PRODUKSI KACANG HIJAU (Phaseolus radiatus L) SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains AGUNG PRATAMA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

3 PERSETUJUAN Judul : PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK HAYATI (BIOFERTILIZER) DARI BAKTERI Rhizobium sp YANG DIINOKULASIKAN KE DALAM DOLOMIT SEBAGAI CARRIER TERHADAP PRODUKSI KACANG HIJAU (Phaseolus radiatus L) Kategori : SKRIPSI Nama : AGUNG PRATAMA Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Disetujui di Medan, 3 Agustus 2011 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. Ribu Surbakti, MS Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS NIP

4 PERNYATAAN PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK HAYATI (BIOFERTILISER) DARI BAKTERI Rhizobium sp YANG DIINOKULASIKAN KE DALAM DOLOMIT SEBAGAI CARRIER TERHADAP PRODUKSI KACANG HIJAU (Phaseolus radiatus L) SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, AGUNG PRATAMA

5 PENGHARGAAN Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karunia-nya sehingga penelitian dan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Shalawat dan salam dihadiahkan kepada baginda Rasulullah Muhammad SAW yang merupakan suri tauladan bagi seluruh umat manusia, semoga kita tergolong ke dalam umatnya yang mendapat syafa at di hari akhir kelak. Amin. Skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik, tidak terlepas dari peran orangorang terdekat penulis yang senantiasa selalu memberikan motivasi dan inspirasi tersendiri bagi penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Di sini penulis ingin memberikan ucapan terima kasih kepada : 1. Kedua orangtua ayah dan ibu tercinta Sufa at, S.E. dan Indriana, yang senantiasa mendoakan penulis dalam setiap langkah kehidupan ini. Beliau berdua juga mencurahkan kasih dan sayangnya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan sekolah sampai sarjana. 2. Bapak Dr. Ribu Surbakti, MS dan Ibu Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan memberikan arahan kepada penulis yang berkaitan dengan penelitian dan skripsi ini. 3. Seluruh staf pengajar bapak dan ibu dosen Departemen Kimia FMIPA USU sekalian yang telah memberikan ilmunya kepada penulis, semoga ilmu yang bapak dan ibu dosen berikan bermanfaat dan menjadi berkah bagi kehidupan sehari-hari penulis. 4. Seluruh staf pegawai Departemen Kimia FMIPA USU yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan segala urusan administrasi mulai dari awal masuk hingga selesai. 5. Teman-teman stambuk 06 yang telah menemani penulis dalam kegiatan belajar maupun kegiatan-kegiatan lainnya selama berada di kampus FMIPA USU, khususnya buat teman-teman yang berada di laboratorium Biokimia FMIPA USU Ardi, Egy, Eko, Nurmala Sari, dan Nora juga kepada adik-adik Decy, Erpina, Oki, Annisa, Arini, Feri, Tiwi, dan Zoraya. 6. Teman-teman aktivis dakwah kampus yang diridhoi Allah SWT yang telah memberikan motivasi dan nasihat-nasihat di saat penulis sedang berada dalam kefuturan sehingga dengan motivasi itu penulis merasa semangat kembali. Semoga Allah SWT senantiasa memberikan rahmat-nya kepada orang-orang yang telah memberikan kebaikan kepada penulis. Kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT. Penulis menyadari bahwa skripsi ini belumlah sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran-saran yang bersifat membangun kepada yang membaca skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

6 ABSTRAK Telah dilakukan penelitian pengaruh penambahan pupuk hayati dari bakteri Rhizobium sp yang diinokulasikan ke dalam dolomit sebagai carrier terhadap produksi kacang hijau. Pembuatan pupuk hayati dilakukan dengan cara mengisolasi bakteri Rhizobium sp dari bintil akar putri malu kemudian bakteri itu dibiakkan dalam media agar YEMA dan Congo Red. Uji mikroskop dilakukan untuk memisahkan bakteri Rhizobium dari Agrobacterium. Kemudian dilakukan pembiakan kembali dalam media cair YEMA untuk mendapatkan biakan murni Rhizobium. Biakan tersebut dicampurkan ke dalam dolomit dengan variasi perbandingan 1:7, 1:8, 1:9, 1:10. Berdasarkan perhitungan jumlah sel bakteri/gram dolomit selama lima minggu didapat total sel hidup sebesar 10 9 sel/gram sehingga memenuhi persyaratan pupuk hayati. Efektivitas pupuk hayati ini diaplikasikan ke dalam tanaman kacang hijau sampai dihasilkan buah. Dari hasil pengamatan didapat bahwa perbandingan dolomit dengan bakteri yang efektif digunakan sebagai pupuk hayati adalah perbandingan 1:9.

7 THE EFFECT OF ADDING BIOFERTILIZERS FROM Rhizobium sp BACTERIA INOCULATED INTO THE DOLOMITE AS CARRIER TO THE PRODUCTION OF GREEN BEANS (Phaseolus radiatus L) ABSTRACT The effect of adding biofertilizers from Rhizobium sp bacteria was inoculated into the dolomite as carrier to the production of green beans has been studied. Biological fertilizer was done by isolating bacteria Rhizobium sp from the nodule shy princess plants and bacteria were then cultured into agar media YEMA and Congo Red. Microscope test was done to separate Rhizobium bacteria from Agrobacterium. Then be breeding again in the liquid media YEMA to obtain pure cultures Rhizobium. Culture was mixed into the dolomite with variation ratio 1:7, 1:8, 1:9, 1:10. Based on the calculation of the number of bacterial cells/gram of dolomite for five weeks obtained the total live cells 10 9 cells/gram that meet requirements of biofertilizer. Effectiveness of the biofertilizer was applied to the green bean plants to produce fruit. From the observations obtained that the ratio of dolomite with the bacteria that effectively used as biofertilizer was the ratio 1:9.

8 DAFTAR ISI Halaman Judul Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran i ii iii iv v vi vii ix x xi BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodelogi Penelitian Lokasi Penelitian 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pupuk Penggolongan Pupuk Unsur Hara Tanaman Nitrogen Nitrogen : Kimia dan Bentuk Nitrogen dalam Tanah Siklus Nitrogen Fiksasi Nitrogen Secara Biologis Organisme Pengikat Nitrogen Biokimia Nitrogenase Mekanisme Reduksi Nitrogen oleh Nitrogenase Fiksasi Nitrogen oleh Bakteri Fiksasi Nitrogen oleh Bakteri yang Hidup Bebas Fiksasi Nitrogen oleh Bakteri Simbiotik Bakteri Rhizobium dan Perbintilan Akar Klasifikasi Rhizobium Teknik Kultivasi dan Perbanyakan Rhizobium/ 23 Bradyrhizobium 2.7. Kacang Hijau Sistematika Tanaman Kacang Hijau Kandungan Gizi Kacang Hijau Manfaat Kacang Hijau 25

9 2.8. Pemanfaatan Inokulan Rhizobium di India Produk Inokulan Mikroba 28 BAB 3 BAHAN DAN METODELOGI PENELITIAN Bahan-bahan Alat-alat Prosedur Penelitian Pembuatan YEMA (Yeast Extract Manitol Agar) Pembuatan YMB (Yeast Manitol Broth) Preparasi Sampel Isolasi Bakteri Rhizobium dari Bintil Akar Isolasi Bakteri Rhizobium pada Media 31 Selektif dengan Penambahan Congo Red Identifikasi Bakteri Rhizobium Pembuatan Starter Kultur Pencampuran Starter dengan Medium Pembawa 32 (Carrier) Pengujian Jumlah Sel dari Medium Pembawa (Carrier) Pengujian Lapangan Bagan Penelitian Isolasi Bakteri Rhizobium Pembuatan Perbandingan Biakan Murni Rhizobium dan 35 Media Pembawa (Carrier) Perhitungan Jumlah Sel pada Media Pembawa (Carrier) 36 Metode Lay Pengaplikasian Pupuk Rhizobium terhadap Tanaman 37 Kacang Hijau Tanaman Kacang Hijau Tanpa Penambahan 37 Pupuk Rhizobium Tanaman Kacang Hijau dengan Penambahan 37 Pupuk Rhizobium BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Perhitungan Jumlah Sel Rhizobium Perhitungan %Penambahan Produksi Kacang Hijau Perhitungan Aktivitas Air (A w ) Pembahasan 40 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 43 DAFTAR PUSTAKA 44 LAMPIRAN 46

10 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Kontribusi nitrogen beberapa tanaman legume berbintil 19 Tabel 2.2 Kelompok inokulasi silang Rhizobium 23 Tabel 2.3 Komposisi medium YEMA 24 Tabel 2.4 Peningkatan Produksi Tanaman di India dengan Pemberian 27 Pupuk Bio Tabel 4.1 Data Perhitungan Jumlah Koloni Bakteri Rhizobium 38 Tabel 4.2 Data Pengamatan Produksi Kacang Hijau 38

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Bagan Siklus Nitrogen 11 Gambar 2.2. Siklus Nitrogen 13 Gambar 2.3. Struktur kofaktor Fe-Mo dalam Nitrogenase 17 Gambar 2.4. Kacang Hijau 25 Gambar 1 Bintil akar putri malu 47 Gambar 2 Bakteri Rhizobium pada media YEMA + Congo Red 47 Gambar 3 Bakteri Rhizobium pada media YEMA 47 Gambar 4 Kultur Rhizobium dalam media agar miring 47 Gambar 5 Kultur Rhizobium dalam media cair 47 Gambar 6 Kultur Rhizobium + media pembawa (carrier) 47

12 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran A Gambar Penelitian 47 Lampiran B Data Perhitungan Jumlah Sel Bakteri Rhizobium 48 Lampiran C Data Perhitungan %Penambahan Produksi Kacang Hijau 48 Lampiran D Data Perhitungan Aktivitas Air (A w ) 48