ISOLASI DAN POTENSI MIKROBA PELARUT FOSFAT PADA HUTAN MANGROVE DI PERCUT SEI TUAN KABUPATEN DELI SERDANG SKRIPSI Oleh : JUSTER F BUTARBUTAR 091201050 PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
ISOLASI DAN POTENSI MIKROBA PELARUT FOSFAT PADA HUTAN MANGROVE DI PERCUT SEI TUAN KABUPATEN DELI SERDANG SKRIPSI Oleh : JUSTER FRANDI BUTARBUTAR 091201050/BUDIDAYA HUTAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian PROGRAM STUDI KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI Judul Penelitian : Isolasi Dan Potensi Mikroba Pelarut Fosfat Pada Hutan Mangrove Di Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Nama : Juster Frandi Butarbutar NIM : 091201050 Minat : Budidaya Hutan Program Studi : Kehutanan Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing Dr. Deni Elfiati, SP., MP Ketua Dr. Delvian, SP., MP Anggota Mengetahui Siti Latifah, S.Hut., M.Si, Ph. D Ketua Program Studi Kehutanan Tanggal Lulus : April 2014
ABSTRACT JUSTER FRANDI BUTARBUTAR Isolate and Examine Potential Phosphate Solubilizing Microbial (PSM) to Solubilize Insoluble Phosphate On Mangrove Forest In Percut Sei Tuan in Deli Serdang regency, under the guidance of DENI ELFIATI and DELVIAN The research was carried out to isolate, examine and identify potential phosphate solubilizing microbial (PSM) to solubilize insoluble phosphate on Mangrove Forest in Percut Sei Tuan in Deli Serdang regency. Samples were took from 30 points use ICRAF method at depth 0-20 cm. The chemical analyze properties of mangrove forest soils conducted in Sumatra Institute for Agricultural Technology while the activities of isolation, and identification of potential trials conducted at the Laboratory of Soil Biology Agroekoteknologi Study Program Faculty of Agriculture, University of Sumatra. Isolation used Pikovskaya media with the source fosfat from Ca 3 (PO 4 ) 2, whereas in the potential test used Ca 3 (PO 4 ) 2, AlPO 4, FePO 4 and Rock Phosphate (RP) as source of insoluble phosphate. Evaluate the potential PSF qualitatively by measuring the diameter of holozone extensive use of the dilution index. phosphate solubilizing fungi (PSF) and phosphate solubilizing bacterial (PSB) potential measurement quantitatively by measuring levels of dissolved phosphate with Bray-II method. The results obtained 10 isolates PSF and 6 isolates PSB. Largest diameter holozone generated isolates J7 of 1,1854 cm and the smallest diameter cm isolates produced J3 of 1,1005. The measurement results that available most of the phosphate levels were J7 isolates of 53,406 ppm (Ca 3 PO 4 ) and the smallest by B4 isolates of 12,89 ppm (Rock Phosphate). Based on test results concluded the potential for isolates J1, J2, J7 and B4 have the best ability in dissolving phosphate. The results both of macroscopic and microscopically identification showed that isolate number J1, J2, J7 including of Aspergillus genus and B4 including of Pseudomonas genus. Key words: phosphate, mangrove forest, phosphate solubilizing fungi, phosphate solubilizing bacterial i
ABSTRAK JUSTER FRANDI BUTARBUTAR: Isolasi Dan Potensi Mikroba Pelarut Fosfat Pada Hutan Mangrove Di Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang. Dibawah bimbingan DENI ELFIATI dan DELVIAN Penelitian ini dilakukan untuk mengisolasi, menguji potensi serta mengindentifikasi mikroba pelarut fosfat (MPF) unggul dari Hutan Mangrove Di Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang. Sampel diambil dari 30 titik dengan metode ICRAF pada kedalaman 0-20cm di sekitar rhizosfir. Analisis sifat kimia tanah hutan mangrove dilakukan di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Sumatera Utara sedangkan isolasi, uji potensi serta identifikasi dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tanah Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian. Isolasi menggunakan media Pikovskaya dengan sumber fosfat Ca 3 (PO 4 ) 2, sedangkan pada uji potensi sumber fosfat dari Ca 3 (PO 4 ) 2, AlPO 4, FePO 4 dan Batuan fosfat (RP). Evaluasi potensi jamur pelarut fosfat (JPF) dan bakteri pelarut fosfat (BPF) secara kualitatif dengan mengukur luas diameter holozone menggunakan nilai indeks pelarutan. Pengukuran potensi MPF secara kuantitatif dengan mengukur kadar fosfat terlarut dengan metode Bray-II. Hasil isolasi diperoleh 10 isolat JPF murni dan 6 isolat BPF. Diameter holozone terbesar dihasilkan isolat J7 yaitu 1,1854 cm dan diameter terkecil dihasilkan isolat J3 yaitu 1,1005 cm. Hasil pengukuran kadar fosfat tersedia paling besar adalah isolat J7 yaitu 53,406 (sumber fosfat Ca 3 PO4) ppm dan paling kecil oleh isolat B4 yaitu 12,89 ppm (sumber fosfat RP). Berdasarkan hasil uji potensi isolat J1, J2, J7 dan B4 memiliki kemampuan paling baik dalam melarutkan fosfat. Hasil identifikasi baik secara makroskopis dan mikroskopis menunjukkan bahwa isolat J1, J2, J7 termasuk genus Aspergillus dan B4 termasuk genus Pseudomonas. Kata kunci: fosfat, hutan mangrove, jamur pelarut fosfat, bakteri pelarut fosfat ii
RIWAYAT HIDUP Juster Frandi Butarbutar dilahirkan di Pokan Baru, Kabupaten Simalungun pada tanggal 30 Desember 1991 dari ayahanda Parulian Butarbutar dan Ibunda Esra br Simanjuntak. Penulis merupakan anak pertama dari lima bersaudara. Pada tahun 2003 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD N 3 Desa Maria Hombang. Pada tahun 2006 lulus dari SLTP Negeri 3 Pokan Baru. Pada tahun 2009 lulus dari SMA Swasta Teladan Pematangsiantar, dan pada tahun yang sama penulis diterima sebagai Mahasiswa melalui jalur ujian tertulis Ujian Masuk Bersama (UMB) Progran Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian. Penulis memilih minat Budidaya Hutan, Program Studi Kehutanan,. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS) dan Kegiatan Mahasiswa Kristen (KMK). Penulis mengikuti kegiatan Praktek Pengenalan Ekosisten Hutan di TAHURA Bukit Barisan pada tahun 2011. Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di PT PSPI, Perawang, Pekan Baru dari tanggal 27 Januari sampai 28 Februari 2013. Penulis melaksanakan penelitian dari bulan Agustus 2013- Februari 2014 dengan judul Isolasi Dan Potensi Mikroba Pelarut Fosfat Pada Hutan Mangrove Di Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang dibawah bimbingan Dr. Deni Elfiati, SP, MP dan Dr. Delvian, SP, MP. iii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Isolasi Dan Potensi Mikroba Pelarut Fosfat Pada Hutan Mangrove Di Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan mikroba pelarut fosfat pada tanah hutan mangrove dan menguji potensinya melarutkan fosfat serta mengindentifikasi mikroba pelarut fosfat paling potensial.. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Ibu Dr. Deni Elfiati, S.P., M.P sebagai ketua komisi pembimbing penulis dan kepada Bapak Dr. Delvian, S.P., M.P sebagai anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan berharga dalam penulisan skripsi ini. 2. Orang tua tercinta, Ayahanda Parulian Butarbutar, S.Pd dan Ibunda Esra br Simanjuntak, S.Pd tersayang yang telah memberikan motivasi, doa dan segala sesuatu yang penulis butuhkan dalam pembuatan skripsi ini. 3. Adikku Jelita Kristina Butarbutar, Jernita Butarbutar, Dewi Butarbutar, dan Epan Butarbutar yang telah banyak membantu penulis dalam pengerjaan penelitian ini. 4. Teman-teman seperjuangan 2009 yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu disini yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari pembaca skripsi ini iv
demi penyempurnaan skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih. Medan, Maret 2014 Penulis v
DAFTAR ISI Halaman ABSTRACT... i ABSTRAK... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR LAMPIRAN... x PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Hipotesis Penelitian... 3 Kegunaan Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Tanah Mangrove... 4 Peranan dan Sumber Fosfat... 5 Mikroba Pelarut Fosfat... 6 Peran Mikroba Pelarut Fosfat... 8 BAHAN DAN METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat... 10 Bahan dan Alat... 10 Prosedur Penelitian... 11 Pembuatan petak... 11 Pengambilan contoh tanah... 11 Isolasi mikroba pelarut fosfat... 12 Uji potensi pada media padat... 13 Uji potensi pada media cair... 13 Identifikasi MPF yang potensial melarutkan fosfat... 15 HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Sifat Kimia Sampel Tanah Mangrove... 17 Isolasi Mikroba Pelarut Fosfat dari Bahan Tanah Mangrove... 20 Kemampuan MPF melarutkan P dalam media Pikovskaya padat... 23 Kemampuan MPF melarutkan P dalam media Pikovskaya cair... 29 Identifikasi MPF yang potensial dalam melarutkan fosfat... 36 Aspergillus... 37 Pseudomonas... 39 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 42 Saran... 42 vi
DAFTAR PUSTAKA... 43 LAMPIRAN... 46 vii
DAFTAR TABEL No. Halaman 1. Hasil analisis sifat kimia sampel tanah mangrove... 17 2. Hasil analisis salinitas tanah mangrove pada tiap petak pengambilan tanah... 17 3. Hasil pengukuran indeks pelarutan dalam media Pikovskaya padat dengan berbagai sumber P yang berbeda... 24 4. Kemampuan isolat dalam melarutkan berbagai sumber fosfat dalam media Pikovskaya cair... 30 5. Hasil pengukuran ph media sumber P setelah 7 hari inokulasi... 34 6. Pengamatan Morfologi Koloni BPF... 39 7. Karakter Isolat BPF... 40 viii
DAFTAR GAMBAR No. Halaman 1. Morfologi Aspergillus... 36 2. Aspergillus sp dibawah mikroskop (perbesaran 40 kali)... 37 3. Pseudomonas sp dibawah mikroskop (perbesaran 1000 x)... 39 ix
DAFTAR LAMPIRAN No. Halaman 1. Hasil pengukuran indeks pelarutan dalam media Pikovskaya padat... 46 2. Tabel rataan pengukuran P-avl dan ANOVA... 51 3. Tabel rataan pengukuran ph dan ANOVA... 53 4. Dokumentasi tahap penelitian... 55 5. Pengujian Identifikasi Bakteri Pelarut Fosfat... 57 6. Kriteria penilaian sifat kimia tanah Staf Pusat Penelitian Tanah Bogor (1983) dan BPP-Medan (1982)... 60 7. Prosedur penetapan P-tersedia tanah dengan metode Bray-II... 61 x