PEMANFAATAN MIKROBA PENGIKAT N PADA AKAR UNTUK MENINGKATKAN KESUBURAN DAN PRODUK PAKAN TERNAK BERBASIS SISTEM TIGA STRATA SECARA IN VITRO
Oleh: SRI ANGGRENI LINDAWATI
PROGRAM DOKTOR ILMU PETERNAKAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Sang Hyang Widi Wase, berkat karunia-Nya, makalah dengan judul “Pemanfaatan Mikroba Pengikat N pada Akar Untuk Meningkatkan Kesuburan Dan Produk Pakan Ternak Berbasis STS Secara In Vitro” dapat diselesaikan pada waktunya. Melalui kesempatan ini disampaikan terimakasih kepada dosen pengasuh
Bapak Prof. Dr. Ir. I Wayan Suarna, MS dan
Ibu Dr. Ir. I Nyoman Suryani, MS atas saran dan arahannya dalam penulisan makalah ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa apa yang disajikan dalam makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu mohon saran dan kritik yang bersifat menyempurnakan, sangat diperlukan. Akhir kata semoga makalah ini dapat dijadikan salah satu sumber informasi yang bermanfaat bagi yang memerlukan.
Desember Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ..............................................................................................
i
DAFTAR ISI.............................................................................................................
ii
PEDAHULUAN .......................................................................................................
1
Latar Belakang ..............................................................................................
1
Tujuan ...........................................................................................................
3
Manfaat .........................................................................................................
3
PEMBAHASAN .......................................................................................................
4
KESIMPULAN .........................................................................................................
13
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................
13
ii
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang Tanaman pakan merupakan salah satu faktor pendukung dalam perencanaan produksi ternak oleh sebab itu kualitas dan ketersediaannya harus terus menerus terjaga sehingga dapat memenuhi kebutuhan ternak. Selama ini ketersediaan hijauan pakan masih sangat kurang dikarenakan oleh anggapan bahwa tanaman pakan tidak menguntungkan secara ekonomi. Oleh karena itu pertanian yang mengkhusus dalam memproduksi tanaman pakan masih sangat jarang di Indonesia. Tanaman pakan biasanya terintegrasi dalam pengelolaan lahan yang bertujuan untuk konservasi tanah dan air (As-syakur et al., 2006). Masyarakat mulai sadar, pentingnya akan ketersediaan pakan ternak dalam menunjang kebutuhan energinya sekali gus menunjang kebutuhan manusia akan gizi. Dalam pemenuhan akan gizi masyarakat, yaitu penyediaan daging maka kebutuhan atau permintaan tanaman pakan sebagai hijauan dan legume akan mengalami peningkatan. Permasalahan yang sering muncul dalam penyediaan pakan adalah pada saat musim kemarau dilahan kering,marginal penyediaan pakan kurang bahkan dapat menurunkan berat badan.
Agustyanto (2003)
menyatakan bahwa beberapa alternative telah
ditawarkan, namun para petani sering mengalami kesulitan untuk mengadopsinya dan tidak adanya bahan pakan alternatif yang bisa diperolehnya. Nitis (2001) membantu petani dalam
penyediaan pakan ternak dengan metode yang relative mudah untuk
diterapkan, yaitu “Sistem Tiga Strata” (STS).
Dengan STS berat badan yang turun
tersebut dapat dikembalikan dengan Compensatory Growth. Sistem Tiga Strata adalah penyediaan
hijauan
berkualitas
sepanjang
tahun
dengan
mengatur
waktu
pemotongan/pemangkasan hijauan untuk ternak (Nitis, 2001). Realita yang terjadi dimasyarakat berdasarkan survey kelapangan (Bukit Pecatu) pada saat musim kering hampir semua hijauan tidak tumbuh, seperti rumput mati suri, yang mampu hidup hanya pohon Gamal namun
terjadi kerontokan daun (masalah dalam penyediaan pakan).
Akhirnya ada suatu pertanyaan, 1. Kenapa hanya gamal yang mampu tumbuh pada daerah kering pada saat musim kering? 2. Ada apakah pada gamal (akarnya)? Nitis (2001) menyatakan bahwa pada lahan STS, jenis tanaman akan dapat memberikan kesuburan
2 tanah. Salah satunya adalah bintil akar pada tanaman legumenosa akan memberikan sumbangan untuk kesuburan tanah. Salah satu cara untuk meningkatkan kesuburan tanah dan tanaman dengan jalan inovasi teknologi pemanfaatan bakteri pengikat N yang ada pada bintil akar. Dahlan et al, (2012) melaporkan pada bintil akar akan ditemukan adanya bakteri pengikat N yang dapat menyerap N pada tanah maupun diudara. Nitrogen banyak tersedia dalam tanah tetapi lebih banyak pada udara 74%.
Ini tidak dapat langsung
digunakan oleh tanaman tetapi harus difiksasi oleh mikroba penambat N (Nitrogen tersedia bagi tanaman). Mikroba penambat N ada yang hidup bersimbiosis dan ada pula yang hidup bebas. Mikroba yang hidup bersimbiosis dalam bintil akar legumenosa adalah Rhizobium sp, khusus untuk legumenosa, sedangkan mikroba penambat N non legumenosa simbiosis dapat digunakan untuk semua jenis tanaman sebagai factor tumbuh, seperti Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Bakteri ini akan dapat menangkap N bebas diudara. Bakteri ini berfungsi untuk, 1) menjaga kesuburan tanah, 2) mampu menyerap unsur hara sehingga disebut sebagai factor tumbuh/biostimulan. Mekanisme kerja dari bakteri ini dapat memperpanjang akar melalui pembentukan sekat-sekat akar sehingga bintil akar bertambah banyak yang dapat menyebabkan penyerapan unsur hara lebih banyak. Hal ini menyebabkan tanah menjadi lebih subur karena tersedianya unsur hara lebih banyak dengan harapan kesegaran tanaman lebih lama/lebih tahan terhadap kekeringan sehingga untuk jangka panjang dengan harapan yang terprogram dalam STS 4 bulan musim hujan dan 8 bulan musim kering, sehingga masalah penyediaan pakan yang 8 bulan musim kering dapat diperpendek waktunya. Tanaman pakan ternak yang akan dikembangkan dalam konsep ini, yakni tanaman kedelai. Jasmal et al, (2010) melaporkan hasil penelitianya bahwa tanaman pangan seperti kedelai, jerami kedelai dan bijinya dapat dipakai sebagai pakan untuk sapi penggemukan (sapi potong) karena digunakan sebagai sumber protein. Disamping itu dari
fungsi
tanaman pangan, kedelai sangat baik untuk kesehatan sehingga dapat menciptakan ternak yang sehat. Kedelai dapat membantu meningkatkan kondisi penyakit ginjal, tekanan darah tinggi, diabetes. osteoporosis, kanker. Berdasarkan atas hal diatas, diinovasi teknologi pemanfaatan bakteri pengikat N untuk meningkatkan kesuburan dan produksi tanaman pakan ternak (kedelai) berbasis Sistem Tiga Strata.
3 Perumusan Masalah Perumusan masalahnya adalah : Bagaimana cara meningkatkan kesuburan tanah dan mengatasi penyediaan pakan ternak dan ketahanan tananam pada musim kemarau di lahan STS (kering, marginal, kritis)
Tujuan Tujuan pembuatan makalah ini: 1. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Sistem Tiga Strata 2. Untuk mengetahui mekanisme mikroba pengikat N pada akar dapat meningkatkan kesuburan dan produk pakan ternak berbasis STS melalui perbanyakan akar dan bintil akar. 3. Dapat dikembangkannya pemanfaatan bakteri pengikat N sebagai factor tumbuh untuk kesuburan dan mempersiapkan tanaman pakan hijauan didaerah /lahan STS.
Manfaat 1. Terciptanya konsep penggunaan jasa mikroba dalam pola tanam pakan ternak 2. Dapat berfungsi sebagai fungisida 3. Terdukungnya pengembangan Sistem tiga strata (termodifikasi) melalui penggunaan jasa mikroba. 4. Ketahanan tanaman pakan ternak dapat diperpanjang.
PEMBAHASAN
Sistem Tiga Strata (STS). Dalam penyediaan pakan ternak, yang menjadi problem, adalah
pada saat
penyediaan pakan pada musim kemarau, sehingga Nitis (2001) memperkenalkan hasil penelitian pola tanam pakan ternak dengan Sistem Tiga Strata. Konsep Sistem Tiga Strata, diperuntukkan untuk daerah iklim E (5 bulan musim hujan dan 7 bulan musim kering) dan daerah iklim F (4 bulan hujan dan 8 bulan musim kering). Persediaan pakan hijauan pada musim hujan berlebih sehingga ternak ruminansia tumbuh dengan cepat dan kekurangan pada saat musim kemarau menyebabkan lambat
4 bahkan turun berat badannya. Dengan pertumbuhan kompensasi, turunnya berat badan dapat dikejar asal tidak lebih dari 20% berat badan. Hal ini dapat ditanggulangi dengan STS. Sistem Tiga Strata adalah menyediakan hijauan berkualitas sepanjang tahun yaitu dengan mengatur waktu pemotongan/pemangkasan hijauan untuk ternak (Nitis, 2001). Pola penyediaan pakan dibedakan atas 3 bagian, yaitu : 1. Strata 1: pada musim hujan sebagian besar sumber pakan ternak berasal dari rumput dan leguminosa 2. Strata 2: pada musim kering sebagian hijauan makanan ternak berasal dari semaksemak. 3. Strata 3: akhir musim kering sebagian besar hijauan makanan ternak berasal dari pohon. Dengan mengintegrasikan tanaman leguminosa pada STS, diharapkan kesuburan lahan akan bertambah karena sumbangan nitrogen dari bintil-bintil akarnya. Disamping itu nilai gizi ransum ternak berkualitas karena legumenosa, kadar proteinnya lebih tinggi dari non legumenosa.
Deskripsi STS Lahan yang digunakan untuk STS ini seluas 25 are, yang terdiri dari 3 bagian, yaitu : -) Bagian inti seluas 1600 m2, bagian ini terletak ditengah unit. Lahan ini ditanami jagung, kedele, ketela pohon atau tanaman lain (cengkeh, vanili, kelapa). Tata cara penanamannya seperti yang biasa dilakukan petani. -) Bagian selimut, lahan ini seluas 900 m2 yaitu lahan yang terletak antara bagian inti dan bagian pinggir. Pada bagian ini ditanami rumput seperti bafel, orokloa dan panikum serta leguminosa seperti sentrosemia, stelo verano dan stelo skabra. -) Bagian pinggir adalah bagian paling luar yang mengelilingi bagian selimut dengan keliling 200 m2 yang menjadi batas keliling dari satu unit STS. Lahan ini ditanami semak dan pohon bunut, santan dan waru dengan jarak tanam 5 meter disekeliling unit tersebut. Diantara 2 pohon tersebut ditanami 50 gamal dan diantara 2 pohon berikutnya ditanami
lamtoro atau akasia vilosa dengan jarak tanam 10 cm
sehingga satu unit STS dikelilingi pagar hidup yang terdiri atas 100 semak gamal
5 dan 1000 semak lamtoro (Strata II). Sebanyak 14 pohon bunut, 14 pohon santan, 14 pohon waru (Strata III), maka akan diperoleh setiap 2500 m2 STS akan terdapat 1600 m2 tanaman pangan, 900 m2 rumput dan legumenosa 2000 semak dan 42 pohon.
Manfaat STS Manfaat diterapkan STS pada lahan tanaman pakan hijauan : 1. Meningkatkan persediaan dan mutu hijauan makanan ternak.
Setiap unit
STS
terdapat 9 are rumput dan leguminosa, 2000 semak dan 42 pohon. Hal ini akan meningkatkan persediaan hijauan sebesar 48 %. Daun leguminosa sentrosema, stelo skabra dan stelo verano pada stratum 1. Daun gamal, akasia velosa dan lamtoro pada stratum 2 mengandung protein 18-25. 2. Menyediakan hijauan sepanjang tahun, dengan memotong hijauan sesuai dengan pola STS yaitu S1 pada musim hujan, S2 pada pertengahan musim kering dan S3 pada akhir musim kering. 3. Mempercepat pertumbuhan dan reproduksi ternak, mutu hijauan meningkat maka sapi jantan tumbuh 13% lebih cepat, sapi betina beratnya hingga 81% dan interval birahinya lebih cepat 31%, frekuensi birahi menjadi 69 % lebih sering, berat anak lahir 12% lebih tinggi dan berat anak waktu sapih 18% lebih besar (Agustyanto, 2003), perkembangan didaerah Nusa Penida. Disamping itu STS juga mengurangi waktu memelihara ternak,karena makanan sudah tersedia. 4. Meningkatkan kesuburan tanah, bintil akar dari tanaman legumenosa yang dapat melepaskan nitrogen untuk tanaman disekitarnya. Sedangkan akar dan daun rumput, semak dan pohon yang melapuk juga bisa meningkatkan humus tanah. 5. Mengurangi erosi, bagian selimut dan bagian pinggir dari STS dapat menahan air hujan diatas tanah sehingga tidak mengalir dengan deras, sehingga erosi pada tanah miring dapat dikurangi sebesar 45%. 6. Menyediakan kayu api dan kayu keras. 7. Menyediakan bibit untuk perluasan STS. 8. Merangsang timbulnya kegiatan penunjang. 9. Menambah kehijauan dan keindahan lingkungan.
6
Gambar 1.Denah Sistem Tiga Strata . Integrasi STS Dengan ternak Ternak (sapi,kambing, 7 ayam kampung) diintegrasikan pada tahun ke 2. Lahan 9 are rumput dan 2000 semak serta 42 pohon menyediakan cukup pakan untuk 1 ekor sapi berat 375 kg, atau satu ekor induk dengan satu ekor pedet sapih atau 6 ekor kambing dengan berat masing-masing 60 kg.
Satu ekor STS cukup untuk 25-50 ekor ayam
kampung.
Pakan Ternak Berbasis STS Termodivikasi Dengan Tanaman Kedelai Jenis tanaman yang akan dimodivikasi dalam sistem tiga strata dalam makalah ini yakni pada Strata I yang bertujuan untuk sapi penggemukan atau sapi potong. Jasmal et al, (2010) ketersediaan pakan ternak sangat terbatas baik dari segi jumlah dan kualitas. Oleh karena itu harus terjadi integrated dengan tanaman pangan sehingga memperoleh limbah maupun tanaman pangannya sebagai pakan ternak dari biji maupun jeraminya.
7 Terkait dengan sistem tiga strata yaitu penerapannya pada lahan kering maupun marginal, sehingga untuk memodivikasi diperlukan tanaman yang mampu tumbuh di lahan tersebut. Kedelai merupakan tanaman legumenosa yang mampu tumbuh dilahan marginal. Lahan marginal adalah lahan yang tidak terurus oleh campur tangan manusia sehingga merupakan lahan kritis.
Nitis (2001) menyatakan bahwa jenis-jenis tanaman dalam
system tiga strata, yakni pada Strata I (rumput dan leguminosa (leguminosa sentrosema, steloskabra dan steloverano)). Strata II, terdiri dari tanaman semak (gamal, akasia velosa dan lamtoro). Pada Strata III terdiri dari pohon. Pakan ternak system strata tiga yang termodivikasi dapat dilihat pada Gambar. 1 dibawah ini dengan mengganti legumenosa pada Strata 1 dengan jenis legumenosa yang lain yaitu kedelai. Tanaman kedelai digunakan sebagai pengganti legumenosa pada Strata 1 disebabkan, 1) tanaman kedelai dapat tumbuh pada lahan marginal, kering tetapi memerlukan hara tinggi protein karena itu perlu pupuk dalam penanaman. Untuk mengantisipasi hal ini dicoba menggunakan bakteri pengikat N untuk membantu penyediaan unsur hara. 2) dalam hal ini bertujuan untuk pemeliharaan sapi potong (penggemukan) karena kedelai berfungsi sebagai sumber protein. Anonimous (2006) menyatakan bahwa sifat fungsional kedelai, yakni mempunyai efek menyehatkan karena mempunyai kandungan asam lemak tidak jenuh yang terdiri dari asam linoleat dan linolenat, membantu kesehatan jantung, kolesterol, tekanan darah tinggi, osteoporosis dan ginjal.
Mikroba Pengikat N sebagai Unsur Hayati Hara hayati merupakan mikroorganisme hidup yang diberikan ke dalam tanah sebagai inokulan untuk membantu tanaman menyediakan unsur hara. Hara hayati ini juga menghasilkan hormon tumbuhan, asam amino, vitamin, dan dapat berfungsi sebagai fungisida. Biswas et al, (2000) melaporkan bahwa bakteri yang bermanfaat dan bersifat sebagai pupuk untuk mengembalikan kesuburan tanah termasuk kedalam bakteri PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) seperti bakteri penambat nitrogen yaitu genus Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum dan bakteri pelarut pospat seperti genus Bacillus, Pseudomonas, Arthrobacter, Bacterium dan Mycobacterium. Saraswati dan Sumarno (2008) bakteri tersebut mempunyai peran penting dalam mendukung terlaksananya
8 pertanian ramah lingkungan melalui berbagai proses seperti dekomposisi bahan organic, fiksasi hara, pelarut hara, nitrifiksi dan denitrifikasi. Kyuma (2004) Rhizobium (Root Nodulating Bacteria) adalah bakteri yang mampu menambat protein dari udara melalui simbiosis dengan membentuk bintil akar pada tanaman leguminosa, sedangkan Azotobacter, Azospirillum merupakan bakteri non simbiotik yang berasosiasi dengan berbagai tanaman. Bakteri tersebut mempunyai kemampuan menambat nitrogen bebas dari udara sehingga unsur N tersedia bagi tanaman serta sebagai pemantap agregat tanah dan interaksinya akan berpengaruh pada pertumbuhan tanaman.
Aguskrisno (2012)
bentuk N diatmosfir yaitu, ammonia (NH3), molekul nitrogen (N2), dinitrit oksida (N2O), nitrogen oksida (NO), nitrogen dioksida (NO2). Bakteri ini juga menghasilkan hormone pertumbuhan dan juga mampu merombak bahan organik (selulosa, amilosa) di dalam tanah dan bakteri ini dapat menghambat bakteri pathogen melalui sintesis senyawa antibiotic. Widawati dkk (2015) melaporkan bahwa bakteri Rhizobium leguminosa, Bacillus, Azotobacter dan Azospirillum dapat melarutkan pospat dan nitrogen dengan kisaran pH 5.1- 6.0 dengan populasi 109 cfu/mL. Bakteri ini juga menghasilkan hormon IAA yaitu diperoleh pada Bacillus, Azotobacter dan Azospirillum berturut-turut 6.08; 6.14; 6.21 ppm. Khamali et al, (2015), melaporkan hasil penelitianya, bahwa bakteri tersebut menghasilkan juga hormone IAA , acetoin dan urease yang berfungsi untuk membantu pertumbuhan tanaman.
Manfaat Mikroba Pengikat N Dalam Meningkatkan Kesuburan Tanah Hindersan dan Simarta (2004) menyatakan bahwa kesehatan biologis suatu tanah akan banyak ditentukan oleh dominansi dari rizobakteri yang diberikan mikroba tanah sehingga tanaman mendapatkan manfaat yang optimal dari rizobakter yang diberikan. Beberapa hasil penelitian yang membuktikan bahwa bakteri pengikat N dapat meningkatkan kesuburan tanah, seperti Widawati et al, (2015) melaporkan hasil penelitianya bahwa tanah yang dipergunakan untuk melakukan penelitian tanaman kedelai itu memiliki kualitas yang rendah dengan terlihatnya total plat count
yang bersifat
biofertilizer 104 -105 cfu/g. Keadaan tanah seperti ini termasuk tanah tidak subur atau marginal. Obaton (1977) tanah subur itu mengandung total plate count 10 7 dan semakin
9 tinggi populasi mikroba tanah, akan makin tinggi aktivitas biokimiawinya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat Pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil analisa tanah sebelum dan sesudah tanam (pemupukan) Sampel
pH tanah
P tersedia(mg/g)
Total plate count(cfu/g)
Tanah asal
5.80
0.65a
1.00x105
Tanpa pupuk
5.80
0.65a
1.00x105
Pupuk kompos
6.45
0.81c
2.00x106
Pupuk kimia
6.44
0.72d
1.00x105
POH azofir 1
7.02
0.91d
3.00x107
POH azofor 2
7.01
0.83c
3.00x107
POH azofos
7.04
0.95d
3.00x107
POH mix
7.12
0.95d
4.00x107
Tanah sesudah panen 7
Keterangan: POH azofor
1 : inokulan cair dari bakteri Bradyrhizobium japonicum,Rhizobiun1,Rhizobium2,Rhizobium 3,Azotobacter dan Azospirillum POH azofor 2 : Rhizobium leguminosarum,burkhoderia cepacea,Bcenospacea,Banthiana,Azotobacter dan Azospirillum POH azofos : B. cereus, B.thuringiensis, B. megaterium,B .phantothenticus,Azotobacter dan Azospirillum Bakteri ini diinkubasi selama 1 minggu hingga total plate count 108-109 cfu/g
Mikroba Pengikat N Dalam Meningkatkan Produk Tanaman dan Mekanismenya Bakteri pengikat N (Rhizobium, Azotobacter dan Azospirillum) mengikat unsur nitrogen dari lingkungan sekitar. Dalam penyediaan pakan ternak, yang menjadi problem, adalah pada saat penyediaan pakan pada musim kemarau, sehingga Nitis, (2001) memperkenalkan hasil penelitian pola tanam pakan ternak dengan Sistem Tiga Strata. Tentang konservasi tanahnya, langsung dari jenis tanaman tersebut, yaitu tanaman pada kemarau rontok daun nantinya sebagai humus, dan juga dari bintil akar tanaman dari leguminosa yang dapat memberi kesuburan tanah. Dalam konsep ini bertujuan untuk memperbanyak bintil akar sehingga tanaman legumenosa pada musim kemarau masih bertahan sebagai persediaan pakan ternak yang segar. Biswas et al, (2000), menyatakan bahwa salah satu cara inovasi teknologi untuk menyuburkan tanah dengan menggunakan bakteri yang bermanfaat dan bersifat memupuk
untuk meningkatkan kemampuan
10 tanaman dalam menyerap unsur hara sehingga kualitas dan kuantitas tanaman dapat ditingkatkan,
dikelompokan
dalam
bakteri
PGPR
(Plant
Growth
Promoting
Rhizobacteria), merupakan bakteri penambat N seperti, genus Rhizobium, Azospirillum dan bakteri pelarut fospat seperti, Bacillus dan Pseudomonas, Arthrobacter, Bacterium dan Mycobacterium. Rhizobhium, bakteri yang mampu menambat N dari udara melalui simbiosis dengan membentuk bintil akar pada tanaman legumenosa (Kyuma, 2004). Azospirillum dan Azotobacter merupakan bakteri non smbiotik yang berasosiasi dengan berbagai tanaman dengan kemampuannya menambat nitrogen bebas dari udara sehingga unsur N tersedia bagi tanaman serta sebagai pemantap agregat tanah dan interaksinya akan berpengaruh pada pertumbuhan tanaman dengan memperbanyak bintil akar. Selain itu juga menghasilkan hormon pertumbuhan dan mampu merombak bahan organic selulosa, amiselulosa didalam tanah dan sekaligus mampu menghambat patoghen melalui sintesis senyawa antibiotik sehingga pemanfaatan mikroba penambat N sekaligus dapat berfungsi untuk menghambat pertumbuhan bakteri pathogen pada tanah. Khamali et al, (2015) bakteri pengikat N termasuk sebagai bakteri penghasil acetoin dan menghasilkan hormon sebagai factor tumbuh yang akhirnya disebut Plant Growth Promoting (IAA). Akbar e tal, (2007), melaporkan semua isolat hasil identifikasi dari akar kedelai menghasilkan hormone IAA (Bacillus cereus (6.08), Azotobacter (6.14) dan Azospirillum (6.21)). Alexander (1977) menyatakan bahwa Azotobacter merupakan bakteri fiksasi N2 yang mampu menghasilkan substansi pemicu tumbuh IAA sehingga (Gholami et al, (2009)) dapat memicu pertumbuhan akar. Widawati et al, (2015) melaporkan hasil penelitiannya bahwa efektifitas bakteri penambat N pada pertumbuhan tanaman kedelai lebih unggul dibandingkan bakteri pelarut fosfat dan pupuk lain serta kontrol pada tanah marginal. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 2.
11 Tabel 2. Hasil Panen Kedelai per 10 pohon Perlakuan
Tanpa pupuk Pupuk kompos Pupuk kimia POH azofor 1 POH azofor 2 POH azofos POH Mix
Berat tanaman /10 pohon 290a
∑ bintil akar/10 pohon (butir)
Berat Polong/10pohon (g)
∑polong/10 pohon (buah)
Berat pohon
78a
150.50a
380a
87.42a
290a
97c
150.85a
372a
99.94bc
320ab
85b
151.20a
397a
100.7c
440cd
119e
227.42d
483cd
126.4e
400c
112d
183.04c
460bc
116.37d
360b
98c
177.12b
425ab
103.3c
480d
129f
229.40d
512d
130.5e
biji/10
Mekanisme kerjanya, bakteri penambat N akan menghasilkan acetoin (3 hydroksibutan2- butanone) dan enzim urease. Acetoin merupakan senyawa volatile yang dihasilkan oleh bakteri yang berfungsi sebagai pemicu dalam proses stimulasi pertumbuhan tanaman dan juga dapat menginduksi ketahanan tanaman ( Ryu et al, 2003). Taghavi et al, (2009) acetoin berperan penting dalam menstimulasi terjadinya proses
organogenesis
(morphogenesis) tanaman sehingga pembentukan organ-organ tanaman lebih cepat sehingga pertumbuhan tanaman semakin cepat. Diperjelas oleh Rudrappa et al, (2010) acetoin dapat meningkatkan pembentukan jumlah cabang, akar, dan bunga. Sedangkan urease adalah enzim yang dapat menguraikan urea menjadi CO2 dan NH3, selanjutnya NH3 akan diserap oleh akar menjadi N bagi tanaman sehingga meningkatkan efisiensi tanaman dalam penggunaannya. Khamali et al, (2015) dalam penelitiannya melaporkan bahwa penggunaan mikroba pengikat N ( termasuk bakteri penghasil acetoin dan urease) yang digunakan sebagai inokulan dengan metode seed coating dengan tujuan agar bakteri tersebut seawal mungkin dapat menempel benih. Dalam kondisi lembab, diameter poripori kulit benih akan lebar sehingga memudahkan inokulan untuk masuk dan menetap didalam benih sehingga pada saat benih berkecambah bakteri-bakteri tersebut sudah mendominasi perakaran tanaman akibat terbentuknya kolonisasi bakteri dengan harapan kualitas dan kuantitas tanaman seperti terlihat dalam Tabel 3.
12 Tabel 3.
Pengaruh acetoin-producing terhadap tinggi tanaman, diameter batang, kandungan klorafil, jumlah bintil akar, berat kering akar, berat kering tanaman kedelai
Perlakuan
Tinggi tanaman
Diameter batang (mm)
Kandungan Jumlah klorofil (SPAD bintil akar unit) 7a
Berat kering akar (gr) 1.70 a
Berat kering batang (gr) 14.60 a
Kontrol
30,25 c
0,622 a
38,7 a
K. pneumonia A552
34,42 b
1,039 b
51,2 b
19 c
2.15 b
17.30 b
K. variicola 04
35,12 ab
1,352 b
49,7 b
34 d
2.25 b
18.95 c
P. mirabilis AL3Ba
34,52 b
1,350 b
49,8 b
18 c
2.20 b
18.15 c
P. rettgeri AL2TT
37,07 a
1,854 b
50,1 b
18 c
2.34 b
19.70 c
K. pneumonia 06
33,82 b
1,352 b
47,9 b
12 b
1.90 a
16.25 b
Nilai yang diikuti huruf yang sama pada masing-masing perlakuan pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05)
Tabel 4.
Pengaruh acetoin-producing inokulan rhizobakter terhadap jumlah polong pertanaman, bobot polong pertanaman, kadar air biji, dan kadar protein biji
Perlakuan
Jumlah polong pertanaman
Berat polong pertanaman
Kadar air biji
Kadar protein biji
Kontrol
52.52 a
25.55 a
64,99
11.06 a
K. pneumonia A552
54.43 a
28.00 c
66,41
12.97 b
K. variicola 04
60.18 b
28.21 c
66,76
13.65 c
P. mirabilis AL3Ba
64.10 c
29.71 d
67,23
14.64 d
P. rettgeri AL2TT
61.64 b
27.71 b
66,31
13.85 c
K. pneumonia 06
53.75 a
26.10 a
65,07
12.43 b
Nilai yang diikuti huruf yang sama pada masing-masing perlakuan pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05)
KESIMPULAN Berdasarkan atas hal diatas dapat disimpulkan bahwa; 1. Mikroba pengikat N mampu memperbanyak dan memperpajang akar tanaman dan bintil akar,diameter batang, jumlah polong dan berat polong kedelai sehingga pertumbuhan lebih cepat . 2. Mikroba pengikat N diperkirakan dapat memperpanjang ketahanan tanaman pakan karena terbentuk bintil akar sehingga penyediaan unsur hara tersedia.
13 DAFTAR PUSTAKA Akbar, GHA., Arab, SM., Alikhani., Allahdadi, I., Arzanesh, MH. 2007. Isolation and selection of indigenous Azospirillum spp. And IAA of superior strain on wheat roots. World J. Agric Sci 3: 523-529. Alexander, M. 1977. Introduction to Soil Mycrobiology. 2 nd ed. John Wiley and Sons, New York. Aguskrisno. 2012. Pemanfaatan Bakteri Rhizobium sp Dalam Meningkatkan Produktivitas Pertanian. Pondok Ilmu Habitat Orang-orang Pengembang Ilmu. https://aguskrisnoblog.wordpress.com.2012. Agustyanto, P. 2003. Alternatif Keterdesiaan Hijauan Makanan Ternak Sepanjang Tahun di Lahan Kering. Panitia penyuluhan STS. Departemen pertanian Balai INformasi Pertanian Bali. Anonymous. 2006. Karateristik Kedelai Sebagai Bahan Pangan Fungsional. Produksi eBook Pangan.com.Pemetaan kesesuaian iklim tanaman pakan serta kerentanannya terhadap perubahan iklim dengan system informasi geografi di provinsi Bali. Pusat Penelitian Lingkungan Hidup Universitas Udayana. As-syakur, A.R., Suarna, I.W., Rusna, I.W., Dibia, I.N. 2006. Pemetaan kesesuaian iklim tanaman pakan serta kerentanannya terhadap perubahan iklim dengan system informasi geografi (SIG) di provinsi bali. Pusat Penelitian Lingkungan Hidup Universitas Udayana. Biswas, J.C., Ladha, J.K., Dazzo,F.B. 2000. Rhizobial inoculation improves nutrient uptake and growth of lowland rice. Soil Sci.Soe.Am.J.64: 1644-165 Dachlan,A., Badron Zakaria., Anna, K., Pairunan dan Elkawakib Syam’un. 2012. Inokulasi Azotobacter dan kompos limbah pertanian terhadap pertumbuhan dan produksi padi sawah Universita Udayana. Hindersah, R., Simarmata, T. 2004. Potensi rizobakter azotobacter dalam meningkatkan kesehatan tanah. Jurnal Natur Indonesia. 5 (2): 127-133. Gholami, A., S. Shahsavani, S., Nezarat, S. 2009. The effect of plant growth promoting rhizobzcteria (PGPR) on germination, seedling growth and yield of maize. Intl Schol Sci Res Innov, 3(1): 9-14. Khalimi, K., Mayadewi,N.A.,Sutari,W.S. Pemanfaatan bakteri penghasil acetoin dan urease sebagai seed coating technology dalam upaya peningkatan kualitas dan kuantitas tanaman kedelai. SEMNASTEK LPPM..Unud. Kyuma Kazutake. 2004. Paddy soil science. Kyoto Univ. Press and Trans Pacific Press, Kyoto. Nitis, M. 2001. Peningkatan Produktivitas Peternakan dan Kelestarian Pertanian Lahan Kering Dengan Sistem Tiga Strata.UPT Penerbit
14 Obaton, M. 1977. Effektivenes, Saprophitic and competitive ability three properties of Rhizobium essensial for increasing the yield of inoculated legumes, in: Ayanaba A, dart PJ (eds) Biological Nitrogen Fixation in Farming System of the Tropics. John Wiley & Sons, New York. Rudrappa, T., M.L. Biedrzycki., S.G.Kunjeti., N.M. Donofrio., K.J. Czymmek., Paul, w and H.P. Bais. 2010. The Rhizobacterial Elicitor Acetoin Induces Systemic Resisteance in Arabidopsis thaliana. Departement of Plant and Soil Science.Delaware Bioteknology Institute., Newark,DE USA. Ryu,C,-M., C.-H. Hu, M.S.Reddy and J.W. Kloepper. 2003. Different signaling pethways of induced resistence by rhizobacteria in Arabidopsis thaliana against two pathovars of Pseudomonas syringae.New Phytol. 160:413-420. Saraswati, R., Sumarsono. 2008. Pemanfaatan mikroba penyubur tanah sebagai komponen teknologi pertanian. Iptek Tanaman Pangan, 3 (1): xx Taghavi,S., C. Garafola., S. Monchy., L. Newman.,A. Hoffman., N. Weyens., T. Barac., J. Vanangronsveld., Lelie and D.Van Der. 2009. Genome survey and characterization of endophytic bacteria exhibiting a beneficial effect on growth and development oj poplar trees. Applied and environmental microbiology. P. 748-0757 vol 75,No3 Widawati,S., Suliasih., Saefudin. 2015. Isolasi dan uji effektivitas plant trowth promoting rhizobacteria di lahan marginal pada pertumbuhan tanaman kedelai.Pros. SEM. NAS. Masy Biodiv Idon. Vol 1 .No 1 : 59-65
