TUGAS AKHIR (SB 091358) BIOAUGMENTASI BAKTERI PELARUT FOSFAT GENUS Bacillus PADA MODIFIKASI MEDIA TANAM PASIR DAN KOMPOS (1:1) UNTUK PERTUMBUHAN TANAMAN SAWI (Brassica sinensis) Oleh : Resky Surya Ningsih (1507 100 014) Dosen Pembimbing : Dini Ermavitalini, S.Si, M.Si NIP. 19801130 200501 2 001 JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012
LATAR BELAKANG PENDAHULUAN Indonesia negara maritim area lahan pesisir pantai luas (Aqil,2000) Lahan pesisir pantai = Lahan marginal Pertanian penambahan pupuk Bioaugmentasi Genus Bacillus Lahan marginal (pasir pantai Kenjeran) Tanaman Sawi Bacillus megaterium, Bacillus pantothenticus, Chromobacterium lividum dan Klebsiella aerogenes dari KBW, diaplikasi pada caysin (Widawati,2005) Pupuk hayati Bakteri Pelarut Fosfat
PERMASALAHAN Bagaimana pengaruh bioaugmentasi bakteri pelarut fosfat Bacillus pantothenticus dan Bacillus megaterium sebagai pupuk hayati terhadap pertumbuhan tanaman sawi? BATASAN MASALAH 1. Bakteri pelarut fosfat yang digunakan adalah genus Bacillus yaitu Bacillus pantothenticus dan Bacillus megaterium, yang diperoleh dari koleksi Bidang Mikrobiologi LIPI-Cibinong. 2. Media lahan marginal berupa pasir diperoleh dari pantai Kenjeran Surabaya.
TUJUAN Untuk mengetahui pengaruh bioaugmentasi bakteri pelarut fosfat Bacillus pantothenticus dan Bacillus megaterium sebagai pupuk hayati terhadap pertumbuhan tanaman sawi. MANFAAT Menambah data bahwa bakteri Bacillus pantothenticus dan Bacillus megaterium berpotensi sebagai pupuk hayati agensia pelarut fosfat pada media tanam pasir (lahan marginal).
METODOLOGI Waktu dan Tempat Penelitian Waktu : Januari s/d Mei 2012 Tempat : Laboratorium Mikrobiologi - Bioteknologi dan Laboratorium Botani Biologi-ITS
Cara Kerja Persiapan Kultur Stok dan Kultur Kerja Pengamatan Kurva Pertumbuhan Bakteri Pelarut Fosfat Pembuatan Inokulan Cair Bakteri Pelarut Fosfat Pembuatan Inokulan Padat Bakteri Pelarut Fosfat Komposisi Media Tanam Penanaman
Pengamatan 1. Kandungan kimia pasir dan kompos KTK, rasio C/N, N, P dan K (Jurusan Tanah Universitas Brawijaya Malang) 2. Pertumbuhan dan produktivitas tanaman sawi: Tinggi Tanaman (cm) Tinggi tanaman diukur mulai dari pangkal batang bawah hingga ujung diukur pada hari setelah tanam 0, 15 dan 30. Jumlah Daun (helai) Jumlah daun yang terbuka sempurna diukur pada hari setelah tanam 0, 15 dan 30. Berat Basah Tanaman (gr) Berat basah tanaman dihitung pada keseluruhan bagian tanaman diukur pada saat panen (30 HST). Berat Kering Tanaman (gr) Berat kering tanaman dihitung pada keseluruhan bagian tanaman diukur pada saat panen (30 HST). 3. ph dan kadar fosfat media tanam diukur pada hari setelah tanam 0, 15 dan 30.
Rancangan Penelitian Perlakuan P1 P2 P3 Kontrol 1 Kontrol 2 Kontrol 3 : Pasir + inokulan padat Bacillus pantothenticus : Pasir + inokulan padat Bacillus megaterium : Pasir + inokulan padat tanpa bakteri : Pasir steril : Tanah steril : Kompos steril *Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali 18 satuan percobaan
Analisa Data Data yang diperoleh Analysis of variance (ANOVA) satu arah (α = 5%) Hipotesis : H0 : Tidak terdapat pengaruh perlakuan bioaugmentasi B. pantothenticus terhadap parameter pertumbuhan tanaman sawi H1 : Terdapat pengaruh perlakuan bioaugmentasi B. pantothenticus terhadap parameter pertumbuhan tanaman sawi dan H0 : Tidak terdapat pengaruh perlakuan bioaugmentasi B. megaterium terhadap parameter pertumbuhan tanaman sawi H1 : Terdapat pengaruh perlakuan bioaugmentasi B. megaterium terhadap parameter pertumbuhan tanaman sawi Jika H 0 ditolak atau H 1 diterima yaitu terdapat pengaruh perlakuan terhadap parameter pertumbuhan dan hasil panen tanaman sawi, maka dilanjutkan dengan Uji Duncan (DMRT).
HASIL DAN PEMBAHASAN Kurva Pertumbuhan B. pantothenticus dan B.megaterium Pertengahan fase Log Gambar 3. Grafik Kurva Pertumbuhan B. pantothenticus dan B. megaterium
B. pantothenticus dan B. megaterium sebagai Inokulan Cair 1,313x10 8 /ml 0,938x10 8 /ml Gambar 4. Grafik Jumlah Sel B. pantothenticus dan B. megaterium
B. pantothenticus dan B. megaterium sebagai Inokulan Padat Inokulan cair B.pantothenticus dan B.megaterium sebanyak 60 ml media tanam 5 kg (Widawati, 2005). Sehingga, Media tanam 3 kg inokulan cair B.pantothenticus dan B.megaterium sebanyak 36 ml Inokulan cair + kompos inkubasi 7 hari inokulan padat Jumlah sel bakteri dalam inokulan padat B. pantothenticus = 4,4-8 x 10 6 /g kompos B. megaterium = 3,8-6 x 10 6 /g kompos Menurut Alexander (1977), jumlah bakteri pelarut fosfat mencapai 12 x 10 6 /g tanah
Kadar P-tersedia dalam Media Tanam Gambar 5. Grafik Pengukuran Kadar P-tersedia Media Tanam
Hasil Uji Anova one way: 0 HST, 15 HST dan 30 HST komposisi media tanam berpengaruh nyata terhadap kadar P-tersedia media tanam Tabel 5. Uji Duncan Kadar P-tersedia pada Media Tanam pada 30 HST Perlakuan P1 : Pasir + inokulan padat Bacillus pantothenticus P2 : Pasir + inokulan padat Bacillus megaterium P3 : Pasir + inokulan padat tanpa bakteri K1 : Kontrol pasir steril K2 : Kontrol tanah steril K3 : Kontrol kompos steril Kadar P-tersedia (mg/kg) 252,396 c 333,4167 cd 363,5463 de 17,56033 ab 5,968333 a 456,6373 e Keterangan: Nilai yang diikuti huruf yang sama pada kolom Kadar P-tersedia tidak berbeda nyata menurut Uji Duncan pada tingkat kepercayaan 95%.
Ketersediaan P di dalam media tanam, dapat disebabkan oleh : 1. Aktivitas mikroorganisme pelarut fosfat mengekskresikan asam-asam organik (Kucey, 1987). 2. Dekomposisi bahan organik yang diberikan ke dalam tanah dan kemudian menghasilkan asam organik yang mempunyai kemampuan mengikat Al (Darman, 2002). 3. Aktivitas enzim fosfatase dalam tanah dapat berasal dari akar-akar tanaman, jamur tanah atau bakteri, yang distimulasi oleh adanya bahanbahan organik dan senyawa fosfat organik (Tarafdar & Marschner, 1994).
Kadar P-tersedia pada P1 (pasir+inokulan padat B.pantothenticus) dan P2 (pasir+inokulan padat B. megaterium) berada dibawah K3 (kontrol kompos steril) dan P3 (pasir+inokulan padat tanpa bakteri) kedua bakteri tidak lebih efektif. Diduga disebabkan karena kemampuan kedua bakteri tersebut dalam melarutkan fosfat alam cenderung lebih lama dibandingkan dengan fosfat kimia (Widawati, 2005). Widawati (2005) uji tanaman caysin selama 60 hari bakteri pelarut fosfat dapat meningkatkan berat seluruh tanaman/pot dibandingkan dengan kontrol kompos
ph dalam Media Tanam Gambar 6. Grafik Pengukuran ph Media Tanam
Hasil Uji Anova one way: 0 HST, 15 HST dan 30 HST komposisi media tanam berpengaruh nyata terhadap ph media tanam Komposisi media tanam yang di dalamnya terdapat kompos (P1, P2, P3 dan K3) memiliki rentang ph 3,8-4,2 (kriteria sangat masam) Penurunan ph diduga adanya sekresi karbon organik dari akar biasanya disebut mucilage, karena status hara tanaman yang kurang. Substansi organik tersebut berupa asam organik yang memiliki massa molekul rendah seperti asam-asam amino, fenolik, gula dan vitamin (Handayanto, 2009). Menurut Campbell et al (2003), penurunan ph juga dapat terjadi akibat CO 2 yang dikeluarkan oleh akar berikatan dengan air sehingga menghasilkan asam karbonat atau menurut Taiz and Zeiger (2006), CO 2 dapat pula dihasilkan dari dekomposisi bahan organik yang kemudian berikatan dengan air. Reaksi sama yang dihasilkan adalah sebagai berikut : CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 HCO 3 - + H +
Tinggi Tanaman Gambar 7. Grafik Tinggi Tanaman
Jumlah Daun Gambar 8. Grafik Jumlah Daun
Hasil Uji Anova one way: 15 HST komposisi media tanam berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun 30 HST komposisi media tanam tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun Unsur hara mudah diserap akar tanaman pada ph tanah sekitar netral, karena pada ph tersebut kebanyakan unsur hara mudah larut dalam air (Hardjowigeno, 2003). Penurunan ph tanah akan menyebabkan tanaman tidak dapat menyerap unsur hara untuk pertumbuhannya sehingga pada saat 30 HST pengaruh komposisi media tanam menjadi tidak berpengaruh nyata.
Berat Basah Total Tanaman Gambar 9. Grafik Berat Basah Total Tanaman
Berat Kering Total Tanaman Gambar 10. Grafik Berat Kering Total Tanaman
Hasil Uji Anova one way: 30 HST komposisi media tanam tidak berpengaruh nyata terhadap berat basah dan berat kering total tanaman Komposisi media tanam perlakuan dan kontrol tidak berpengaruh nyata pada seluruh paramater pertumbuhan, kemungkinan disebabkan : Kadar P-tersedia yang cukup tinggi tidak dapat terserap oleh akar tanaman Nilai ph yang rendah (asam) mempengaruhi kelarutan unsur hara terhadap air
Kesimpulan PENUTUP Bioaugmentasi bakteri pelarut fosfat genus Bacillus yaitu B. pantothenticus dan B. megaterium pada modifikasi media tanam pasir (lahan marginal) dan kompos (1:1), tidak memberikan pengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, berat kering dan berat basah tanaman sawi (Brassica sinensis). Akan tetapi ada pengaruh nyata komposisi media tanam terhadap kadar P-tersedia yaitu pada K3 (kontrol kompos) mencapai 456,6373 mg/kg, P3 (pasir+inokulan padat tanpa bakteri) mencapai 363.5463 mg/kg, pada P1 (pasir+inokulan padat B. pantothenticus) mencapai 252,396 mg/kg dan pada P2 (pasir+inokulan padat B. megaterium) mencapai 333,4167 mg/kg dibandingkan K1 (kontrol pasir) yang hanya mencapai 17,5603 mg/kg dan K2 (kontrol tanah) dengan nilai terendah yaitu 5.9683 mg/kg.
Saran Untuk penelitian selanjutnya, diharapkan melakukan pengukuran terhadap aktivitas enzim fosfatase, kadar P-tersedia pada tanaman dan pada media tanam sehingga diketahui pengaruh bioaugmentasi bakteri pelarut fosfat pada media tanam terhadap kadar P pada tanaman.