PENGARUH PUPUK TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH DAN POPULASI MIKROB RIZOSFER TANAMAN KILEMO (Litsea cubeba Pers) DINI NOVITA

Transkripsi

1 PENGARUH PUPUK TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH DAN POPULASI MIKROB RIZOSFER TANAMAN KILEMO (Litsea cubeba Pers) DINI NOVITA DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2013

2 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Pupuk Terhadap Sifat Kimia Tanah dan Populasi Mikrob Rizosfer Tanaman Kilema (Litsea cubeba Pers) 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 skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Februari 2013 Dini Novita NIM A

3 ABSTRAK DINI NOVITA. Pengaruh Pupuk Terhadap Sifat Kimia Tanah dan Populasi Mikrob Rizosfer Tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers). Dibimbing oleh FAHRIZAL HAZRA dan ENNY WIDYATI. Pemupukan dapat mengakibatkan perubahan kondisi lingkungan tanah yang dapat mempengaruhi aktivitas dan populasi mikroorganisme rizosfer tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemupukan terhadap sifat kimia tanah dan populasi mikrob di rizosfer tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers). Peningkatan C organik berkorelasi positif terhadap populasi mikroorganisme, sedangkan perlakuan NPK dapat menurunkan populasi mikrob rizosfer.. Jumlah populasi mikrob tertinggi didapat pada perlakuan pupuk organik, yaitu 1.9 x 10 8 SPK/g BKM. Secara umum pemupukan mengakibatkan penurununan nilai ph, N total, P tersedia, K dan KB. Sedangkan nilai C-organik, P total, Ca, Mg dan KTK cenderung mengalami peningkatan. Katakunci: Pemupukan, Populasi Mikroorganisme Rizosfer, Tanaman Kilemo. ABSTRACT DINI NOVITA. The Effect of Fertilizer to the Chemical Properties of Soil and Microorganism Rhizosphere Population of Kilemo Plant (Litsea cubeba Pers). Supervised by FAHRIZAL HAZRA and ENNY WIDYATI. Fertilization have to change of soil environment that can influence microorganism rhizosphere activity and population of Kilemo plant (Litsea cubeba Pers). The experiment was aimed to study the effect of fertilization to the chemical properties of soil and microorganism rhizosphere population of Kilemo Plant (Litsea cubeba Pers). Enhancement of organic C positively correlated to microorganism population, while NPK treatment may decrease the rhizosphere microorganism population. The highest number of microorganism population be found on organics fertilizer treatment, namely 1.9 x 10 8 UPC/g ADW. Generally, fertilization makes decrease the value of ph, total N, P-available, K and BS. However, fertilization led increase the value of organic C, total P, Ca, Mg and CEC. Keyword: Fertilization, Microorganism Rizosphere Population, Kilemo Plant

4 PENGARUH PUPUK TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH DAN POPULASI MIKROB RIZOSFER TANAMAN KILEMO (Litsea cubeba Pers) DINI NOVITA Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2013

5 Judul Skripsi Nama NIM : Pengaruh Pupuk Terhadap Sifat Kimia Tanah dan Populasi Mikrob Rizosfer Tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) : Dini Novita : A Disetujui oleh, Ir Fahrizal Hazra, MSc. Pembimbing I Dr Enny Widyati Pembimbing II Diketahui oleh Dr Ir Syaiful Anwar, MSc. Ketua Departemen Tanggal Kelulusan :

6 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Pengaruh Pupuk Terhadap Sifat Kimia Tanah dan Populasi Mikrob Rizosfer Tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers). Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ir Fahrizal Hazra, M.Sc selaku pembimbing pertama dan Dr Enny Widyati selaku pembimbing kedua, atas teladan, bimbingan, ide, kritik, saran, kesabaran, motivasi dan ilmu yang diajarkan selama penulis menempuh pendidikan. 2. Dr Rahayu Widyastuti, sebagai Penguji atas kritik dan sarannya. 3. Bapak dan Mamah atas perhatian, kasih sayang, kesabaran, motivasi, pengorbanan dan doa yang tidak pernah putus. 4. Kakak-kakak tersayang atas segala dukungannya. 5. Rekan-rekan MSL 45, Ghera, Artika, Hasty, Eva, Imam dan teman-teman seperjuangan lainnya untuk kebersamaan dan dukungannya. 6. Staf laboratorium yang senantiasa membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian. 7. Pak Yadi, Pak Asep, Pak Dadi dan Pak Bandi selaku teknisi Litbang Kehutanan yang telah memberikan bantuan selama melakukan penelitian. 8. Semua pihak yang telah membantu dalam penelitian dan penulisan skripsi ini yang tidak bisa disebutkan satu per satu. Akhir kata, semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca dan bagi ilmu pengetahuan, khususnya bidang Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. Bogor, Februari 2013 Dini Novita

7 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vii DAFTAR GAMBAR vii DAFTAR LAMPIRAN viii I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Hipotesis 2 II TINJAUAN PUSTAKA Rizosfer Mikroorganisme Tanah Bakteri Fungi Aktinomycetes Protozoa Alga Bahan Organik Tanah Unsur Hara Nitrogen (N) Fospor (P) Kalium (K) Magnesium (Mg) Natrium (Na) Kalsium (Ca) Tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) 8 III BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Metode Penelitian Analisis Pendahuluan Penetapan Total Mikroorganisme, Total Fungi dan Total MoPP 11

8 IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Karakteristik Tanah Awal Perubahan Sifat Kimia Tanah Setelah Diberikan Perlakuan Perubahan Sifat Biologi Tanah Setelah Diberikan Perlakuan Mikroorganisme Dominan Pada Tanah Pembahasan 23 V SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran 29 DAFTAR PUSTAKA 29 LAMPIRAN 31 RIWAYAT HIDUP 39

9 DAFTAR TABEL 1 Kode perlakuan pada masing-masing jalur 10 2 Sifat kimia awal tanah pada rizosfer tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) 13 3 Sifat biologi awal tanah pada rizosfer tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) 14 4 Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai P-total (ppm) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga 17 5 Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai KB (%) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga 20 6 Hasil Identifikasi Mikroorganisme Dominan Pada Isolat 22 DAFTAR GAMBAR 1 Tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) berumur 2 tahun 9 2 Bagan Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang dilakukan dengan 3 ulangan 11 3 Contoh pemupukan pada perlakuan dengan menggunakan NPK 11 4 Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai ph tanah pada awal hingga pemupukan ketiga 15 5 Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai N-total (%) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga 16 6 Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai P-tersedia (ppm) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga 16 7 Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai C-organik (%) tanah pada awal hingga pemupukan ketiga 17 8 Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai KTK (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga 18 9 Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai Ca (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai Mg (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga 19

10 11 Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai K (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai Na (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga Pengaruh pemberian pupuk terhadap Total Mikroorganisme (x 10 6 SPK/g BKM) Pengaruh pemberian pupuk terhadap Total Fungi (x 10 4 SPK/g BKM) Pengaruh pemberian pupuk terhadap Mikroorganisme Pelarut Fosfat (MoPP) (x 10 4 SPK/g BKM) Contoh isolat mikrob pada bulan ke 3 pada masing-masing perlakuan pemupukan Foto mikroskopis identifikasi mikroorganisme Streptococus sp. (Perbesaran 400x) 23 DAFTAR LAMPIRAN 1 Kandungan dan Dosis Pupuk 31 2 Metodologi Analisis Kimia N, P, ph, C-organik, KTK dan basa-basa (Ca, Mg, K, dan Na) 31 3 Kriteria Penilaian Sifat Kimia Tanah 32 4 Sifat Kimia Tanah 33 5 Sifat Biologi Tanah 34 6 Tekstur Tanah ke-8 Sampel Tanah 35 7 Hasil Analisis Statistik 35

11 I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Hutan di Indonesia kaya dengan jenis tumbuhan penghasil minyak atsiri yang mempunyai prospek sangat baik sebagai komoditi ekspor Indonesia. Salah satu tumbuhan penghasil minyak atsiri ini adalah tumbuhan kilemo (Litsea cubeba Pers). Di dalam pertumbuhannya tanaman ini membutuhkan unsur hara. Unsur hara banyak tersedia di alam, sehingga tumbuhan bisa memanfaatkannya untuk kebutuhan metabolismenya. Tetapi ketersediaan unsur hara di beberapa tempat tidak sama, ada yang berkecukupan sehingga pertumbuhan tanaman menjadi baik. Namun ada juga unsur hara yang kekurangan ketersediaannya, sehingga pertumbuhan tanaman menjadi terhambat (Purwadi 2011). Unsur hara yang dibutuhkan tanaman terbagi menjadi dua yaitu unsur hara esensial dan unsur hara non-esensial atau beneficial. Unsur hara esensial merupakan unsur hara yang mutlak dibutuhkan tanaman dan fungsinya tidak bisa digantikan oleh unsur lain. Tidak terpenuhinya salah satu unsur hara akan mengakibatkan tanaman tersebut tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya. Unsur hara esensial terdiri atas unsur hara makro dan mikro (Purwadi 2011). Pengetahuan tentang kebutuhan akan unsur hara tertentu pada tanaman tertentu diharapkan bisa menghasilkan produksi tanaman yang baik secara kualitas dan kuantitas. Selain itu dengan mengetahui kebutuhan tersebut diharapkan pemberian pupuk akan lebih efesien sehingga pengeluaran atau operasional dapat dikontrol. Penambahan unsur hara terhadap tanah dapat mempengaruhi sifat kimia, fisik dan biologi tanah. Pemberian unsur hara terhadap tanah dapat mengakibatkan perubahan kondisi lingkungan tanah yang merupakan habitat hidup berbagai macam organisme tanah. Dalam tanah terdapat berbagai macam organisme yang berperan di dalam ekosistem seperti siklus unsur hara, termasuk mikroorganisme yang terdapat pada rizosfer. Rizosfer adalah zona dalam tanah dimana mikroorganisme dan akar tanaman hidup secara efektif berinteraksi. Sistem perakaran umumnya berasosiasi dengan tanah disekitarnya (rizosfer) yang kondisinya sangat berbeda dengan kondisi tanah tanpa sistem perakaran. Asosiasi antara sistem perakaran dengan mikroba tanah dapat terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung (Handayanto 2007). 1.2 Tujuan Pemberian pupuk terhadap suatu tanaman tentu saja akan mempengaruhi baik secara langsung maupun tidak langsung terhadap lingkungan tanah di rizosfer. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan : 1. Untuk menguji pengaruh pemupukan terhadap dinamika populasi mikroorganisme di rizosfer. 2. Untuk mengetahui jenis mikroorganisme dominan pada rizosfer tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers). 3. Untuk menguji pengaruh pemupukan terhadap sifat kimia tanah melalui perubahan ph, kadar N, P, KTK, C-organik dan basa-basa.

12 2 1.3 Hipotesis Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah : 1. Pemupukan dengan menggunakan pupuk organik dapat meningkatkan populasi mikroorganisme rizosfer. 2. Pemupukan dengan menggunakan pupuk kimia dapat menurunkan populasi mikroorganisme rizosfer. 2. Pemupukan dapat mempengaruhi perubahan ph, kadar N, P, KTK, C- organik dan basa-basa. II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rizosfer Istilah rizosfer menunjukkan bagian tanah yang dipengaruhi perakaran tanaman (Rao 1994). Rizosfer merupakan daerah sekitar perakaran yang sifatsifatnya baik kimia, fisik dan biologi dipengaruhi oleh aktivitas perakaran (Handayanto 2007). Menurut Handayanto (2007) rizosfer dibagi menjadi dua, yaitu rizosfer bagian dalam (inner rhizosphere) yaitu daerah di permukaan perakaran tanaman, dan rizosfer bagian luar (outer rhizosphere) merupakan daerah di sekitar perakaran. Daerah rizosfer tersebut sering disebut sebagai Rhizoplanne. Rhizoplanne merupakan daerah permukaan akar pada rizosfer. Jumlah mikroorganisme pada rizosfer bagian dalam biasanya lebih besar dari pada rizosfer bagian luar, karena lebih banyak interaksi biokimia antara akar dan mikroba. Rizosfer dicirikan oleh lebih banyaknya aktivitas mikrobiologis dibandingkan di dalam tanah yang jauh dari perakaran tanaman. Intensitas aktivitas semacam ini tergantung dari panjangnya jarak tempuh yang dicapai oleh eksudasi sistem perakaran. Pengaruh keseluruhan perakaran tanaman terhadap mikroorganisme tanah disebut sebagai efek rizosfer. Beberapa faktor seperti tipe tanah, kelembaban tanah, ph, temperatur, umur dan kondisi tanaman mempengaruhi efek rizosfer. Efek rizosfer tampak dalam bentuk melimpahnya jumlah mikroorganisme pada daerah tersebut (Richards 1974). Laju kegiatan metabolik mikroorganisme rizosfer berbeda dengan laju kegiatan metabolik mikroorganisme dalam tanah non-rizosfer. Jumlah jasad mikro di sekitar akar yang dikenal sebagai daerah peralihan, menurut Clark (1949) berjumlah lebih dari seratus kali bila dibandingkan dengan di daerah bukan dekat akar. Menurut Richards (1974), rasio rizosfer terhadap tanah (R : S) dapat digunakan untuk memperkirakan perubahan dalam populasi mikroba yang disebabkan pertumbuhan tanaman. Rasio R : S dihitung dengan membagi jumlah mikroorganisme dalam rizosfer tanah dengan jumlah mikroorganisme dalam tanah yang bebas dari pertumbuhan tanaman. Urutan rasio R : S mikroorganisme dari yang terbesar hingga terkecil pada umumnya adalah bakteri, aktinomycetes, fungi, protozoa dan alga. Pada umumnya rizosfer dari kebanyakan tanaman mengandung bakteri Gram-negatif, tidak berspora, berbentuk batang, dan terdapat pada daerah rizosfer.

13 Beberapa genus bakteri ini adalah Pseudomonas, Arthrobacter dan Agrobacteriumditemukan dalam jumlah yang banyak (Richards 1974). Bakteri yang membutuhkan asam amino lebih banyak terdapat di daerah rizosfer dibandingkan tanah di luar rizosfer. Aktinomycetes penghasil antibiotik lebih banyak terdapat dalam rizosfer dibandingkan tanah tanpa rizosfer. Rizosfer dapat mengalami perubahan, di antaranya diakibatkan oleh: (1) penambahan tanah; (2) pemberian nutrisi melalui daun; dan (3) inokulasi artifisial biji atau tanah yang mengandung sediaan mikroorganisme hidup, terutama bakteri (Richards 1974). 2.2 Mikroorganisme Tanah Di dalam tanah, masing-masing organisme memerankan peranan penting dalam ekosistem. Peranan tersebut terutama terkait dengan aliran energi dan siklus unsur hara sebagai akibat utama dari aktivitas organisme hidup, yaitu tumbuh dan berkembang (Alexander 1991). Mikroorganisme yang menghuni tanah dapat dikelompokan menjadi bakteri, aktinomycetes, fungi, alga dan protozoa Bakteri Bakteri merupakan kelompok mikroorganisme dalam tanah yang paling dominan dan mungkin meliputi separuh dari biomasa mikroorganisme dalam tanah. Bakteri terdapat pada berbagai tipe macam tanah tetapi populasinya menurun dengan bertambahnya kedalaman tanah. Pada kondisi anaerob, bakteri mendominasi tempat dan melaksanakan kegiatan mikrobiologi dalam tanah. Hal tersebut terjadi karena jamur dan aktinomycetes tidak dapat tumbuh baik pada keadaan tanpa adanya oksigen. Populasi bakteri di dalam tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain, yaitu kandungan air, tekstur tanah, ketersediaan substrat organik dalam tanah, ph, praktek pertanian, pemupukan, pemakaian pestisida dan penambahan bahan organik. Dalam tanah terdapat bakteri autotrof maupun heterotrof (Rao 1994). Bakteri autotrof merupakan bakteri tanah yang memperoleh energi dari oksidasi mineral seperti ammonium, belerang atau besi. Bakteri heterotrof merupakan bakteri yang memperoleh energi dari bahan organik (Supardi 1983). Menurut Handayanto (2007) jumlah biomasa dan diversitas bakteri di dalam tanah produktif umumnya mengandung antara 100 juta sampai 1 milyar ( ) bakteri per gram tanah kering. Sebagian besar bakteri dapat dijumpai secara individu atau dalam bentuk koloni. Terdapat dua divisi utama bakteri ditinjau dari ekologinya, yaitu (1) indigenus (Autochthonous); penghuni sebenarnya yang permanen, dan (2) bukan penghuni atau pendatang (Allochthonous); penyerang atau penjelajah; masuk ke tanah melalui curah hujan, jaringan penyakit, kotoran ternak atau limbah; bakteri dapat tinggal dan tumbuh tetapi tidak jelas kontribusinya pada transformasi biologi. Selain kedua kelompok di atas dikenal juga kelompok zymogenous, yaitu bakteri mempunyai aktivitas tinggi jika bahan organik ditambahkan ke dalam tanah. 3

14 Fungi Fungi mempunyai jumlah yang lebih sedikit dibandingkan dengan bakteri di dalam tanah. Fungi dominan pada tanah yang asam karena lingkungan asam tidak baik untuk bakteri atau aktinomycetes sehingga fungi dapat memonopoli pemanfaatan substrat alami dalam tanah (Waksman 1963). Pada tanah-tanah beraerasi baik, fungi merupakan biomasa mikroorganisme paling besar jumlahnya, yaitu dapat mencapai 2 x 10 4 sampai 1 x 10 6 propagul/gram tanah. Sebaran fungi di dalam tanah sangat ditentukan oleh ketersediaan bahan organik. Karena fungi memerlukan karbon dan oksigen, maka biasanya fungi dijumpai di bagian atas tanah (Handayanto, 2007). Keadaan optimum bagi perkembangan fungi yaitu antara ph 4,5 5,5. Jika kemasaman tanah berkurang jumlah fungi menurun, sedang jumlah bakteri dan aktinomycetes bertambah. Fungi hidup pada tempat yang lembab, air sangat dibutuhkan fungi untuk melarutkan bahan organik dan sebagai alat pengangkut makanan dan membantu difusi oksigen (Sutedjo 1991) Aktinomycetes Aktinomycetes merupakan mikroorganisme yang banyak dijumpai dalam tanah setelah bakteri, jumlahnya berkisar antara juta tiap gram tanah kering. Aktinomycetes banyak dijumpai dalam tanah yang berkadar humus tinggi, seperti padang rumput atau padang penggembalaan yang tua. Penambahan pupuk kandang merangsang perkembangan aktinomycetes, terutama pada kemasaman sedang (Supardi 1983). Aktinomycetes sangat berperan dalam pelapukan bahan organik dan pembebasan unsur hara. Kapasitas aktinomycetes menyederhanakan humus sangat penting bagi mineralisasi nitrogen. Sejumlah nitrogen akan berada dalam senyawa humik dan tidak tersedia bagi tanaman apabila tidak diuraikan oleh aktinomycetes. Oleh karena kemampuan itu maka aktinomycetes disejajarkan dengan bakteri dan fungi sebagai faktor kesuburan tanah yang penting (Supardi 1983). Pada umumnya aktinomycetes tidak dapat tumbuh baik pada tanah-tanah basah. Temperatur optimum untuk pertumbuhan aktinomycetes adalah o C, pertumbuhannya terhambat pada temperatur 5 o C. Namun demikian, ada juga aktinomycetes termofilik yang dapat tumbuh pada suhu o C pada timbunan kompos. Aktinomycetes dapat tumbuh pada kisaran ph 4-10, tetapi pada ph < 5 populasi aktinomycetes < 1% dari populsi mikrob. Aktinomycetes tidak toleran masam, tetapi toleran terhadap basa. Aktinomycetes mempunyai peranan penting pada ph tinggi, yaitu dapat melapukan berbagai substrat karbon dalam bentuk polimer yang resisten seperti khitin, selulosa dan hemiselulosa. Pada ph netral atau masam, proses pelapukan ini umumnya dilakukan oleh bakteri dan atau fungi (Handayanto 2007) Protozoa Protozoa merupakan invertebrata yang paling banyak dijumpai dan merupakan hewan paling sederhana, bersel tunggal dan diperkirakan ada spesies. Ukuran tubuhnya beberapa kali lebih besar dibandingkan bakteri.

15 Berdasarkan bentuknya protozoa dikelompokan menjadi tiga kelompok yaitu ciliate, amoeba dan flagelata (Martinez 1985 dalam Handayanto 2007). Di dalam tanah, protozoa umumnya hanya ditemui pada lapisan atas tanah (kedalaman cm), karena katergantungan protozoa pada mikroba yang digunakan sebagai makanannya. Secara umum, tanah dengan kandungan liat tinggi mengandung lebih tinggi jumlah protozoa ukuran kecil (flagelata dan amoeba telanjang) sedangkan tanah bertekstur kasar lebih banyak mengandung flagelata besar, amoeba dua jenis dan ciliate (Madigan et al. 2000). Kondisi lingkungan yang cocok untuk pertumbuhan protozoa adalah pada kondisi aerob, ph 3,5-9, tapi toleransinya bervariasi tergantung spesiesnya. Temperatur tinggi dapat membunuh protozoa karena protozoa merupakan organisme medofilik (memerlukan temperature sedang). Air diperlukan untuk protozoa berbentuk ciliate, sementara flagelata lebih tahan kering. Tidak adanya air atau makanan menyebabkan pembentukan kista sebagai mekanisme bertahan hidup. Protozoa dapat bertahun-tahun sebagai kista (Handayanto 2007) Alga Seperti halnya tanaman, alga umumnya menggunakan energi sinar matahari untuk membuat makanannya melalui proses fotosintesis. Alga menangkap energi matahari dan menghasilkan lebih banyak oksigen (produk samping fotosintesis) dibandingkan tanaman. Oleh karena itu alga dianggap sebagai organisme fotosintesis terpenting di bumi. Bersama-sama protozoa dan hewan kecil lainnya dalam air membentuk suatu komunitas yang disebut plankton sebagai sumber utama energi dan makanan untuk ikan dan hewan air lainnya. Alga juga menghasilkan sejumlah besar polisakarida ekstraseluler yang dapat berperan sebagai senyawa yang membantu agregasi tanah yang dapat memperbaiki struktur tanah, selain itu alga juga mempunyai kemampuan menambat nitrogen simbiotik maupun non-simbiotik dengan menggunakan enzim nitrogenase. Jumlah alga di dalam tanah umumnya sel/g tanah. Jumlah alga bisa mencapai 10 8 sel/g tanah tergantung pada kondisi tanahnya. Alga membentuk simbiosis dengan fungi untuk membentuk lichen (Handayanto 2007). Alga tanah dibagi menjadi tiga golongan umum, yaitu (1) hijau-biru; (2) hijau; dan (3) diatom. Alga golongan tumbuhan (hijau dan hijau-biru) umumnya berada pada lapisan tanah teratas. Alga diatom umumnya berada pada dasar perairan. Pertumbuhan alga sangat dipengaruhi oleh penambahan pupuk kandang (Supardi 1983). 2.3 Bahan Organik Tanah Bahan organik tanah merupakan semua senyawa organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomasa mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus. Bahan organik memiliki peran penting dalam menentukan kemampuan tanah dalam mendukung produktivitas tanaman. Jika kadar bahan organik tanah menurun maka kemampuan tanah dalam mendukung produktivitas tanaman juga menurun. Menurunnya kadar bahan organik merupakan salah satu bentuk kerusakan tanah yang umum terjadi (Stevenson 1994). 5

16 6 Bahan organik tanah berpengaruh terhadap sifat-sifat kimia, fisik maupun biologi tanah. Fungsi bahan organik di dalam tanah sangat banyak, baik terhadap sifat fisik, kimia maupun biologi tanah, antara lain berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara, membentuk agregat yang baik dan memantapkan agregat, dan mensuplai energi bagi organisme tanah. Selain dampak positif, penggunaan bahan organik dapat pula memberikan dampak yang merugikan. Salah satu dampak negatif yang dapat muncul akibat penggunaan bahan organik yang berasal dari sampah kota adalah meningkatknya logam berat yang dapat diasimilasi dan diserap tanaman, meningkatkan salinitas kontaminasi dengan senyawa organik (Stevenson 1994). 2.4 Unsur Hara Hara atau nutrient adalah zat yang diserap tanaman untuk makanannya. Hara yang diserap ini dapat dalam bentuk molekul seperti CO 2 dan H 2 O, dan ion. Berdasarkan keesensialannya unsur hara yang dibutuhkan tanaman terbagi menjadi dua yakni unsur hara esensial dan unsur hara non-esensial atau beneficial. Unsur hara esensial merupakan unsur hara yang mutlak dibutuhkan tanaman dan fungsinya tidak bisa digantikan oleh unsur lain, Sedangkan unsur beneficial adalah unsur tambahan yang tidak dibutuhkan oleh semua tanaman, namun perananya cukup penting pada tanaman tertentu. Misalnya pada tanaman jagung agar hasilnya berkualitas perlu ditambahkan unsur Al yang bisa diberikan pupuk ALPO 4 (Alumunium fosfat) dalam jumlah tertentu. Bagi tanaman lain unsur Al justru dapat menyebabkan keracunan, namun pada tanaman jagung toleran terhadap Al pada jumlah tertentu malah akan membantu meningkatkan produktivitasnya mendekati potensi genetisnya (Supardi 1983). Unsur hara esensial terdiri atas unsur hara makro dan mikro. Tidak terpenuhinya salah satu unsur hara akan mengakibatkan tanaman tersebut tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya. C, H, O, N, P, K, Ca, Mg dan S merupakan unusr-unsur yang termasuk ke dalam unsur hara makro. Unsur hara mikro terdiri atas Fe, Mn, Zn, Cu, Cl, Mo dan B (Leiwakabessy 2003) Nitrogen (N) Nitrogen merupakan unsur yang penting bagi tanaman. Pada umumnya - nitrogen diserap oleh tanaman dalam bentuk NO 3 dan NH + 4. Bentuk N yang diabsorpsi oleh tanaman berbeda-beda. Tanaman padi mengambil Ndalam bentuk NH + 4, sedangkan tanaman-tanaman darat mengabsorpsi dalam bentuk NO - 3. Nitrogen yang diserap ke dalam tanaman kemudian diubah menjadi N, -NH, - NH 2 yang kemudian diubah menjadi senyawa yang lebih kompleks dan menjadi protein (Leiwakabessy 2003). Dari tiga unsur (N, P dan K) yang biasanya diberikan sebagai pupuk, N memberikan pengaruh yang paling menyolok dan cepat. Nitrogen terutama merangsang pertumbuhan di atas tanah dan memberikan warna hijau pada daun. Tanaman yang kurang memperoleh N akan tumbuh kerdil, daun menjadi kuning atau hijau kekuning-kuningan dan sistem perakarannya terbatas (Supardi 1983).

17 Fosfor (P) Fosfor termasuk ke dalam unsur hara makro. Fosfor merupakan unsur yang mobil di dalam tanaman. Tanaman biasanya mengabsorpsi P dalam bentuk ion orthofosfat primer (H 2 PO 4 - ) dan sebagian kecil dalam bentuk sekunder (HPO 4 2- ). Absorpsi ion-ion tersebut dipengaruhi oleh ph di dalam tanah (Leiwakabessy 2003). Masalah yang sering dijumpai pada unsur P adalah jumlahnya yang relatif sedikit di dalam tanah dan adanya fiksasi P. Fiksasi P di dalam tanah menyebabkan ketersediaan P menurun dan menimbulkan gejala kekurangan di dalam tanah. Serapan P yang normal akan berlangsung selama kemasaman tanah tidak terlalu tinggi. Pengikatan P dapat ditekan serendah-rendahnya dengan mempertahankan ph tanah sekitar 6 dan 7 (Supardi 1983) Kalium (K) Kalium merupakan unsur hara mineral yang paling banyak dibutuhkan tanaman setelah nitrogen. Jumlah K yang diambil tanaman berkisar antara 50 sampai 200 kg K/ha tergantung jenis tanaman dan besar produksi. Kalium dalam tanah berasal dari dekomposisi mineral primer yang mengandung K seperti K- feldspar, muskovit, biotit dan flogopit. K juga terdapat pada mineral-mineral liat seperti ilit, khlorit, vermikulit dan mineral-mineral interstratified (vermikulitkholrit, montmorilonit-khlorit, dan lain-lain). Sedangkan untuk sumber pupuk K diambil dari endapan-endapan garam K seperti mineral sylvite, glaserite, niter dan sebagainya (Leiwakabessy 2003). Beberapa peranan K yang diketahui antara lain adalah dalam : (1) pembelahan sel; (2) fotosintesis (pembentukan karbohidrat); (3) translokasi gula; (4) reduksi nitrat dan selanjutnya sintesis protein dan (5) dalam aktivitas enzim. Kalium juga diketahui merupakan unsur logam yang paling banyak terdapat pada cairan sel, mungkin dalam fungsi mengatur keseimbangan garam-garam. Dengan kata lain K mengatur tekanan osmotik dalam sel tanaman sehingga memungkinkan pergerakan air ke dalam akar. Tanaman yang kurang K akan kurang tahan terhadap kekeringan diandingkan dengan tanaman yang cukup K. Tanaman yang kurang K lebih peka terhadap penyakit dan kualitas produksi biasanya lebih buruk (Leiwakabessy 2004) Magnesium (Mg) Magnesium merupakan unsur yang penting bagi tumbuhan dan hewan. Peranannya dalam tumbuhan mencakup sebagai bagian dari klorofil yang berfungsi dalam fotosintesis, terlibat dalam pembentukan gula, mengatur serapan unsur hara lain, sebagai carrier fosfat dalam tanaman, translokasi karbohidrat, dan aktifator dari beberapa enzim transfosforilase, dehydrogenase dan carboksilase. Unsur ini mobil dalam tanaman sehingga kekurangan unsur ini pertama-tama muncul pada daun tua pada bagian bawah. Pada tingkat awal terjadi khlorosis diantara tulang daun (tulang daun tetap hijau) dan pada tingkat lanjut seluruh daun menjadi kuning, kemudian coklat dan nekrotik (mati). Pada spesies lain terutama kapas, daun bawah berubah warna menjadi ungu kemerahan lalu berubah menjadi coklat dan mati (Leiwakabessy 2004).

18 8 Kebutuhan akan pupuk Mg semakin hari semakin banyak sejalan dengan pemanfaatan lahan-lahan marjinal untuk pertanian dan sejalan pula dengan penggunaan teknik diagnosis status hara yang semakin popular dalam produksi pertanian Pupuk Mg dikelompokan menjadi dua kelompok, yaitu yang larut air dan yang tidak/sedikit larut air. Pupuk Mg yang larut air diantaranya adalah Magnesium sulfat (MgSO 4 ), Magnesium klorida (MgCl 2 ), dan Magnesium nitrat (Mg(NO 3 ) 2 ). Sedangkan untuk pupuk Mg yang sukar larut air diantaranya adalah Magnesium oksida, batu kapur magnesium, dan Thomas phosphate (Leiwakabessy 2004) Natrium (Na) Natrium merupakan unsur penyusun litosfer ke- 6 setelah Ca, yaitu 2,75%, yang berperan penting dalam menentukan karakteristik tanah dan pertumbuhan tanaman terutama di daerah arid dan semi arid (kering dan agak kering) yang berdekatan dengan pantai, karena tingginya Na air laut. Suatu tanah disebut tanah alkali atau tanah salin jika KTK atau muatan negatif koloid- koloidnya dijenuhi oleh > 15% Na, yang mencerminkan unsur ini merupakan komponen -komponen dominan dari garam- garam larut yang ada. Pada tanah- tanah ini, mineral sumber utamanya adalah halit (NaCl) (Hanafiah 2005). Natrium sangat rentan terhadap pencucian dan natrium tanah yang tersedia dapat hilang selama musim dingin. Perakaran tanaman yang lebih dalam dapat membantu penyerapan natrium ke lapisan tanah di bawah tapak bajak. Tingkat natrium dapat tukar yang tinggi dapat mendispersi partikel tanah liat yang mengakibatkan rusak atau hilangnya struktur tanah. Hal ini sering terlihat saat kejadian banjir yang diakibatkan oleh naiknya air laut. Efek yang tidak nyata juga dapat terjadi ketika aplikasi natrium dilakukan pada tanah sehingga terikat dengan garam atau pada pupuk yang digunakan (Leiwakabessy 2004) Kalsium (Ca) Kalsium merupakan unsur hara sekunder seperti magnesium dan belerang. Karena dibutuhkan dalam jumlah sangat sedikit dari nitrogen, fospor dan kalium. Kadar kalsium dalam tanah sangat bervariasi. Kadar kalsium dalam tanaman umumnya berkisar antara 0.2-4% kalsium. Kadar Ca dalam larutan tanah biasanya 10 kali kadar K tetapi serapannya jauh lebih rendah, karena Ca hanya dapat diserap oleh ujung-ujung akar muda dimana dindind-dindind endodernisnya belum menebal. Ca penting untuk pembentukan lamella tengah dari sel-sel dan juga berperan dalam pemanjangan sel, perkembangan merismatik jaringan dan sintesa protein. Kelebihan Ca dapat mendorong kekurangan boron (Leiwakabessy 2003). 2.5 Tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) Tumbuhan Litsea cubeba di Jawa Tengah dikenal dengan nama Krangean, di Sumatera Utara dengan nama Antarasa, sedangkan di daerah Jawa Barat dikenal dengan nama Kilemo. Tumbuhan ini termasuk ke dalam family Lauraceae. Tanaman Kilemo merupakan pohon perdu dengan diameter batang 6 20 cm serta tinggi pohon 5 12 meter. Penyebaran tanaman Kilemo di Indonesia

19 meliputi daerah Jawa, Kalimantan dan Sumatera. Tanaman Kilemo di daerah Jawa banyak ditemui pada daerah dengan ketinggian meter di atas permukaan laut (mdpl). Tanaman ini terutama banyak ditemui pada daerah lereng gunung (Heyne 1987). Hampir semua bagian tanaman Kilemo dapat menghasilkan minyak atsiri. Minyak atsiri terbanyak dihasilkan dari bagian daun, kulit batang dan buah. manfaat dari minyak Kilemo sangat banyak terutama untuk industry farmasi, wangi-wangian, bahan tambahan makanan dan minuman, bahan sabun dan bahan pencampur vitamin yang larut dalam lemak, antara lain vitamin A dan D (Heyne 1987). 9 Gambar 1. Tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) berumur 2 tahun III BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian dilakukan antara bulan Mei sampai bulan Oktober 2012 di Laboratorium Bioteknologi Tanah, dan Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Sampel tanah diambil dari rizosfer tanaman Kilemo yang ditanam di Hutan Penelitian Cikole, Lembang. 3.2 Alat dan Bahan Alat yang akan digunakan dalam penelitian ini antara lain : peralatan gelas, shaker, jarum ose, bunsen, autoklaf, laminair flow, oven, inkubator, timbangan, AAS, spektrofotometer, flamefotometer, sentrifuse, ph meter dan lain-lain. Adapun bahan yang digunakan terdiri dari: sampel tanah di sekitar rizosfer

20 10 Kilemo, pupuk daun, NPK, pupuk organik, ammonium acetat, H 2 SO 4 pekat, larutan Bray-1, asam borat, larutan fisiologis, media untuk isolasi dan seleksi mikrob yaitu media pertumbuhan total mikrob (Nutrient Agar), media pertumbuhan fungi (Martin Agar), media pertumbuhan mikroorganisme pelarut fosfat (Picovskaya). 3.3 Metode Penelitian Pada tanaman Kilemo yang berumur 2 tahun dilakukan pemupukan dengan perlakuan seperti pada Tabel 1. berikut : Tabel 1. Kode perlakuan pada masing-masing jalur Kode Perlakuan A B C D E F G H Perlakuan pupuk organik+pupuk daun NPK+pupuk daun pupuk organik+npk+pupuk daun pupuk organik pupuk organik+npk pupuk daun NPK Kontrol Perlakuan diberikan menurut rancangan acak kelompok sebanyak 3 ulangan (Gambar 2.) dengan jalur tanaman sebagai dasar pengelompokan dengan total 15 tanaman per perlakuan. Pemupukan dilakukan secara melingkar terhadap pohon dengan jari-jari 60 cm (Gambar 3.). Untuk mengetahui pengaruh pemupukan terhadap sifat kimia dan biologi maka dilakukan pengambilan sampel tanah pada bulan ke 0 (sebelum perlakuan), 1 (setelah pemupukan ke-1), 2 (setelah pemupukan ke-2) dan 3 (setelah pemupukan ke-3). Pengambilan sampel tanah dilakukan secara komposit pada 5 pohon terpilih untuk setiap perlakuan. Dosis pupuk yang diberikan sesuai dengan anjuran pada kemasan label, yaitu pupuk daun sebanyak 3 g/10 liter/20 pohon, NPK sebanyak 200 g/pohon dan pupuk organik sebanyak 500 g/pohon. Untuk perlakuan gabungan antar pupuk dosis yang diberikan sesuai dengan keliling jari-jari pohon dengan pupuk dikombinasikan dan diaduk terlebih dahulu.

21 11 Gambar 2. Bagan Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang dilakukan dengan 3 ulangan Gambar 3. Contoh pemupukan pada perlakuan dengan menggunakan NPK Analisis Pendahuluan Sebelum dilakukan perlakuan dilakukan analisis terlebih dahulu sifat kimia dan biologi dari tanah di sekitar rizosfer Kilemo sesuai dengan tanaman sampel yang akan diberi perlakuan. Analisa kimia meliputi ph, N-Total, P- tersedia, P-total, C-organik, KTK, KB dan basa-basa (Ca, Mg, K dan Na) (seperti pada prosedur dalam lampiran), sedangkan analisa biologi meliputi total mikroorganisme, total fungi dan total mikroorganisme pelarut fosfat (MoPP) Penetapan Total Mikroorganisme, Total Fungi dan Total MoPP Prosedur penetapan total mikroorganisme, total fungi dan total MoPP terdiri atas beberapa tahap, yaitu: a. Persiapan Seri Pengenceran 1. Erlenmeyer 250 ml yang berisi 90 ml larutan fisiologis (0,85 g NaCl per liter aquades) dan tabung reaksi yang berisi 9 ml larutan fisiologis disiapkan. 2. Semua erlenmeyer dan tabung reaksi ditutup dengan memakai penutup gabus atau kapas.

22 12 3. Kemudian diautoklaf selama 20 menit pada temperatur 120 o C, dinginkan sebelum digunakan lebih lanjut. Untuk penetapan jumlah mikroorganisme total, biasanya digunakan pengenceran seper 10 4 sampai seper 10 7 (biasanya ditulis 10-4 dan 10-7 ) g contoh tanah ditimbang, kemudian dimasukan ke dalam erlenmeyer berisi 90 ml larutan fisiologis, dikocok dengan menggunakan shaker selama 20 menit. Maka diperoleh larutan mikroorganisme dengan pengenceran 10 kali atau ml biakan dipipet dan dimasukan ke dalam 9 ml larutan fisiologis yang telah disiapkan hingga diperoleh larutan mikroorganisme dengan pengenceran 100 kali atau Kemudian larutan tersebut dikocok hingga diperoleh suspensi mikroorganisme yang homogen ml biakan 10-2 dipipet dan dimasukan ke dalam 9 ml larutan fisiologis yang telah disiapkan sehingga didapat larutan mikroorganisme dengan pengenceran 1000 kali atau Kemudian dikocok hingga diperoleh suspensi mikroorganisme yang homogen. Perlakuan tersebut diulangi sampai diperoleh larutan mikroorganisme dengan pengenceran seper 10 7 atau biasa ditulis b. Pernyiapan Media 1. Media pertumbuhan total mikrob (Nutrient Agar) a). Agar Nutrien ditimbang 28 g kemudian dilarutkan di dalam 1,0 liter aquades. b). Media tersebut diautoklaf selama 20 menit pada temperatur 120 o C. c). Media tersebut siap dipakai. 2. Media pertumbuhan fungi (Martin Agar) a). 1 g KH 2 PO 4, 0,05 MgSO 4.7H 2 O, 5 g pepton, 10 g dektrose dan 20 g agar ditimbang. b). Bahan-bahan tersebut dilarutkan dalam 1 liter aquades dengan dipanaskan secara perlahan-lahan c). Kemudian antibiotic (rose bengal) ditambahkan ke dalam media. d). Media tersebut diautoklaf selama 15 menit pada temperatur 120 o C. e). Media tersebut dituang ke dalam cawan petri yang telah berisi 1 ml suspensi tanah dengan berbagai tingkat pengenceran. 3. Media pertumbuhan mikroorganisme pelarut fosfat (MoPP) a). 10 g glukosa, 5 g Ca 3 (PO 4 ) 2, 0,5 g (NH 4 ) 2 SO 4, 0,2 g KCl, 0,1 g MgSO 4.7H 2 O, 0,5 g yeast extract, 20 g agar ditimbang, kemudian berikan sedikit MnSO 4 dan FeSO 4. b). Bahan-bahan tersebut dilarutkan dalam 1 liter aquades. c). Media tersebut diautoklaf selama 15 menit pada temperatur 120 o C. d). Media tersebut siap dipakai. c. Isolasi dan Pengamatan 1. Dibuat seri pengenceran seperti yang dijelaskan pada tahap ml dari suspensi yang paling encer dipipet dan dipindahkan ke dalam cawan petri steril. Bila contoh tanah berasal dari tanah yang cukup subur, maka pengenceran tertinggi adalah 10-7 untuk penetapan bakteri dan 10-4 untuk fungi. Bila tanah kurang subur, cukup dimulai dari 10-5 untuk bakteri dan 10-3 untuk fungi.

23 3. Media yang telah disiapkan tersebut kemudian didinginkan sampai temperatur media tersebut sekitar o C. Jumlah media yang dituang ke cawan petri berkisar antara ml. 4. Setelah media benar-benar padat, kemudian diinkubasi pada temperatur 37 o C. Cawan petri diletakan terbalik pada inkubator, agar uap air tidak menempel pada penutup cawan petri. d. Penghitungan Total Mikroorganisme dengan Metode Plete Count 1. Pengamatan dilakukan setelah 3 hari inkubasi untuk bakteri dan fungi yang tumbuhnya cepat. 2. Perhitungan dari hasil. Rata-rata jumlah koloni per cawan petri dikalikan dengan faktor pengenceran untuk mendapatkan jumlah mikroorganisme total per gram contoh (tanah) kering udara. Hasil ini dikonversikan ke jumlah mikroorganisme di dalam 1 gram tanah kering mutlak dengan memperhitungkan kadar air tanah. e. Identifikasi Mikroorganisme Rizosfer Dominan Koloni yang sering muncul selanjutnya dianggap sebagai mikroorganiisme yang paling dominan. Koloni tersebut kemudian diidentifikasi secara morfologi dan fisiologi terbatas. Adapun pengamatan yang dilakukan meliputi : 1. Morfologi, yaitu bentuk, warna, tepi koloni (makroskopis) dan bentuk sel, ukuran (mikroskopis). 2. Fisiologis terbatas, yaitu pewarnaan gram. 13 IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Karakteristik Tanah Awal Hasil analisis kimia dan biologi ke-8 sampel tanah dapat dilihat pada Tabel 2. dibawah ini. Tabel 2. Sifat kimia awal tanah pada rizosfer tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) Perlakuan C- org N- total P tersedia P Total KTK Ca Mg K Na KB (%) ph (%) (ppm) (me/100g) A B C D E F G H

24 14 Hasil analisis awal yang didapat apabila merujuk pada kriteria penilaian sifat kimia tanah dari Pusat Penelitian Tanah (1983), maka tanah pada lokasi penelitian memiliki nilai ph yang bersifat netral, karena berada dalam rentang ph Kandungan C-organik yang ada menurut PPT (1983) pada area tersebut tergolong sangat tinggi yaitu diatas 5%., untuk kandungan N-total pada tanah itu sendiri secara umum termasuk pada kategori tinggi ( %). Secara umum kandungan fosfat tersedia (P 2 O 5 -Bray) dapat diketahui bahwa tanah tersebut memiliki besaran nilai dibawah 10 ppm, nilai tersebut merupakan jumlah yang sangat rendah di dalam tanah. Nilai KTK yang didapat pada analisa awal ini termasuk pada kategori yang sangat tinggi, dengan besaran nilai KTK diatas 40 me/100g. Kandungan basa-basa seperti Ca dan Mg hasil yang di dapat secara umum adalah Ca berkisar antara me/100g, dan Mg berkisar antara me/100g. Nilai Ca yang didapat secara umum termasuk pada kategori rendah (2-5 me/100g) dan sedang (6-10 me/100g), sedangkan untuk Mg nilai yang didapat termasuk tinggi ( me/100g) dan sangat tinggi untuk dua perlakuan (>8 me/100g) di dalam tanah. Kandungan K pada hasil analisa awal ini termasuk ke dalam kategori sedang ( me/100g) dan tinggi ( me/100g), sedangkan nilai Na termasuk pada kategori sedang ( me/100g) dan tinggi ( me/100g). Berdasarkan nilai basa-basa tersebut maka dapat diketahui secara umum nilai kejenuhan basa dari tanah tersebut sangat bervariasi mulai dari sangat rendah (<20 %) hingga sedang (36-50%). Tabel 3. Sifat biologi awal tanah pada rizosfer tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) Perlakuan Total mikrob x 10 7 SPK/g BKM Total Fungi x 10 4 SPK/g BKM Total MoPP x 10 4 SPK/g BKM A B C D E F G H SPK : satuan pembentuk koloni, BKM : Berat Kering Mutlak Pada sifat biologi yang terdiri dari jumlah total mikroorganisme, total fungi dan total MoPP yang didapat dari hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 3 di bawah ini. Tabel 3 menunjukan jumlah total mikroorganisme tertinggi didapat pada perlakuan dengan menggunakan NPK yaitu 1.31 x 10 8 SPK/g BKM. Total fungi tertinggi didapat pada perlakuan NPK yang dikombinasikan dengan pupuk daun (0.2 x 10 4 SPK/g BKM), dan total MoPP tertinggi didapat pada perlakuan pupuk organik yang dikombinasikan dengan pupuk daun (9.1 x 10 4 SPK/g BKM).

25 Jumlah biomasa total mikroorganisme yang didapat pada penelitian ini termasuk jumlah yang baik di dalam tanah dalam menunjang produktivitasnya (1.31 x 10 8 SPK/g BKM). Tanah produktif umumnya mengandung antara 100 juta sampai 1 milyar ( ) bakteri per gram tanah kering. Jumlah total fungi yang didapat pada penelitian ini termasuk rendah (0.2 x 10 4 SPK/g BKM). Pada tanah yang beraerasi baik jumlah fungi dapat mencapai 1 x 10 6 SPK/g BKM Perubahan Sifat Kimia Tanah Setelah Diberikan Perlakuan Perlakuan pemberian pupuk menghasilkan pengaruh yang berbeda-beda terhadap sifat kimia tanah, baik ph, ketersediaan unsur-unsur hara makro (N, P, K), basa-basa (Ca, Mg, Na), KTK, KB maupun C-organik Perubahan Nilai ph Setelah dilakukan beberapa perlakuan terhadap tanah dapat terlihat adanya beberapa perubahan nilai ph. Perubahan nilai ph yang terjadi terlihat relatif sedikit menurun tetapi nilai ph yang didapat masih berkisar netral, yaitu sekitar 5-7, hal tersebut dapat terlihat dari Gambar 4. Berdasarkan hasil analisis statistik terlihat bahwa nilai ph yang didapat tidak berbeda nyata (terlihat di dalam Lampiran 6.). 15 ph Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 4. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai ph tanah pada awal hingga pemupukan ketiga Ketersediaan N-total Diberikannya beberapa perlakuan pada tanah diharapkan dapat meningkatkan ketersediaan N-total di dalam tanah untuk mencukupi kebutuhan tanaman. Data yang didapat setelah dilakukannya perlakuan dapat dilihat pada Gambar 5. Analisis statistik untuk nilai N total memberikan nilai yang berbeda nyata dimana perlakuan kontrol dan NPK memberikan pengaruh terbaik (terlihat di dalam Lampiran 6.).

26 16 N-total (%) Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 5. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai N-total (%) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga Secara umum setelah diberikan perlakuan terhadap tanah terjadi penurunan nilai N-total pada tanah. Penurunan nilai N total tanah juga terjadi pada kontrol Ketersediaan P tersedia dan P total tanah Hasil dari diberikannya beberapa perlakuan terhadap tanah dapat dilihat pada Gambar 6. Berdasarkan grafik tersebut dapat dilihat bahwa terjadinya penurunan nilai P-tersedia. Dimana nilai P tersedia tertinggi didapat pada perlakuan dengan menggunakan pupuk organik. Hasil analisis statistik P-tersedia memberikan hasil yang tidak berbeda nyata (terlihat di dalam Lampiran 6.). ppm P tersedia Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 6. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai P-tersedia (ppm) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga Selain P-tersedia diukur pula nilai P-total (HCl 25%) dari tanah. Nilai P- total yang didapat disajikan pada Tabel 4.. Tabel 4. menunjukan bahwa nilai P-

27 total yang didapat setelah diberikannya perlakuan mengalami kenaikan. Nilai P- total tertinggi didapat pada perlakuan dengan menggunakan pupuk daun. Hasil analisis statistik P-total memberikan hasil yang berbeda nyata (terlihat di dalam Lampiran 6.). Tabel 4. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai P-total (ppm) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga Perlakuan P total (ppm) bulan ke A B C D E F G H Ketersediaan C-organik Gambar 7. menunjukan bahwa nilai C-organik dalam tanah setelah dilakukan beberapa perlakuan secara umum relatif stabil. Penambahan bahan organik dapat meningkatkan unsur hara dan perbaikan sifat tanah. Hasil analisis statistik C-organik memberikan hasil yang tidak berbeda nyata (terlihat di dalam Lampiran 6.). 17 C-org (%) Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 7. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai C-organik (%) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga.

28 Perubahan Nilai Kapasitas Tukar Kation Secara umum nilai KTK yang didapat relatif meningkat (Gambar 8.). Hasil analisis statistik untuk KTK memberikan hasil yang tidak berbeda nyata (terlihat di dalam Lampiran 6.). KTK (me/100g) Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 8. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai KTK (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga Ketersediaan Basa-basa (Ca, Mg, K dan Na) Ketersediaan basa merupakan hal yang penting di dalam kesuburan tanah. Secara umum nilai ketersediaan basa-basa di dalam tanah setelah dilakukan perlakuan dapat dilihat pada Gambar 9, Gambar 10, Gambar 11 dan Gambar 12. Ca (me/100g) Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 9. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai Ca (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga.

29 19 Mg (me/100g) Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 10. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai Mg (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga. Gambar 9. dan Gambar 10. menunjukan bahwa secara umum nilai Ca dan Mg yang didapat untuk semua perlakuan mengalami kenaikan. Perlakuan yang diberikan secara umum menurunkan nilai ketersediaan K di dalam tanah (Gambar 11.), begitu pula nilai Na (Gambar 12.). K (me/100g) Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 11. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai K (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga.

30 20 Na (me/100g) Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 12. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai Na (me/100g) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga Perubahan Nilai Kejenuhan Basa (KB) Secara umum pemberian perlakuan memiliki kecenderungan menurunkan KB tanah yang lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol, hal ini bisa dilihat pada Tabel 5. di bawah ini. Tabel 5. Pengaruh pemberian pupuk terhadap perubahan nilai KB (%) tanah pada awal hingga perlakuan ketiga. Perlakuan KB (%) bulan ke A B C D E F G H Perubahan Sifat Biologi Tanah Setelah Pemberian Perlakuan Secara umum pemberian pupuk dapat meningkatkan jumlah populasi mikrob pada tanah. Gambar 13, Gambar 14 dan Gambar 15. berturut-turut menunjukan peningkatan jumlah populasi total mikroorganisme, fungi dan MoPP.

31 21 Total mikrob x 106 SPK/g BKM Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 13. Pengaruh pemberian pupuk terhadap Total Mikroorganisme (x 10 6 SPK/g BKM) Total Fungi x104 SPK/g BKM Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 14. Pengaruh pemberian pupuk terhadap Total Fungi (x 10 4 SPK/g BKM) Total MoPP x 104 SPK/g BKM Bulan ke- A B C D E F G H Gambar 15. Pengaruh pemberian pupuk terhadap Mikroorganisme Pelarut Fosfat (MoPP) (x 10 4 SPK/g BKM)

32 22 Gambar 16. Contoh isolat mikrob pada bulan ke 3 pada masing-masing perlakuan pemupukan Mikroorganisme Dominan Pada Tanah Mikroorganisme dominan ditentukan secara mikroskopis dan diambil jenis mikrob paling dominan. Secara mikroskopis mikroorganisme dominan yang berada pada tanah ini adalah Streptococcus sp.. Hasil identifikasi dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 6. Hasil Identifikasi Mikroorganisme Dominan Pada Isolat Kriteria Morfologi Koloni : Elevasi Bentuk koloni Warna Tepi Koloni Pewarnaan Gram Morfologi Sel : Bentuk sel Hasil Identifikasi Cembung Tidak beraturan Putih susu Tidak rata Positif Kokus

33 23 Gambar 16. Foto mikroskopis identifikasi mikroorganisme Streptococus sp. (Perbesaran 400x) 4.2 Pembahasan Hasil analisis beberapa sifat kimia dan biologi di tanah pada rizosfer tanaman Kilemo (Litsea cubeba Pers) menunjukan bahwa pemberian pupuk organik cenderung mengakibatkan peningkatan jumlah populasi mikroorganisme (terlihat pada Gambar 12.). Hal ini dikarenakan bahan organik merupakan sumber energi dan sumber C bagi mikrob (Alexander 1991). Peningkatan jumlah bahan organik menyebabkan peningkatan populasi mikroorganisme karena mikroorganisme pada penelitian ini termasuk mikroorganisme heterotof. Ketersediaan bahan organik berkorelasi positif dengan jumlah populasi mikroorganisme di dalam tanah sehubungan dengan ketersediaan energi bagi mikroorganisme. Pemberian bahan kimia pada penelitian ini cenderung menurunkan jumah populasi mikroorganisme pada tanah (Gambar 12.). Hal ini diduga karena zat hara yang terkandung dalam tanah menjadi diikat oleh molekul-molekul kimiawi dari pupuk sehingga proses regenerasi humus tak dapat dilakukan lagi. Energi untuk mikroorganisme tanah menjadi tidak tersedia sehingga mengurangi dan menekan populasi mikroorganisme tanah yang bermanfaat bagi tanah yang sangat bermanfaat bagi tanaman (Simalango 2009). Penambahan pupuk pada tanah menyebabkan penurunan nilai ph tanah, yaitu menjadi sekitar (agak masam). Menurut Supardi (1983), nilai ph tanah berkorelasi dengan nilai Ca dan Mg. Pada reaksi ini sejumlah asam karbonat dan asam lainnya dibentuk bersamaan dengan dilapuknya bahan organik. Ion hidrogen mulai menggantikan basa-basa tersebut yang berada pada kompleks jerapan sehingga ph menurun. Pertukaran itu terjadi sebagai akibat aksi massa dan juga ion hidrogen diikat lebih kuat oleh kompleks jerapan dibandingkan dengan kalsium dan magnesium. Reaksi tersebut dapat dilukiskan melalui reaksi sederhana dibawah ini : Ca 2+ - misel + 2 H + 2 H + - misel + Ca 2+ K + - misel + H + H + - misel + K + Menurut Soepardi (1983) kemasaman tanah mempengaruhi serapan unsur hara dan pertumbuhan tanaman melalui pengaruh langsung ion hidrogen dan