PENGARUH PEMUPUKAN BIOCONVERSION FERTILIZER PALM KERNEL MEAL (BFPKM) TERHADAP PERTUMBUHAN Vigna unguiculata L. Walp (KACANG PANJANG) VARIETAS MUTIARA

PENGARUH PEMUPUKAN BIOCONVERSION FERTILIZER PALM KERNEL MEAL (BFPKM) TERHADAP PERTUMBUHAN Vigna unguiculata L. Walp (KACANG PANJANG) VARIETAS MUTIARA

DEVINTHA ANGGRAENI 0706298911

UNIVERSITAS INDONESIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM PASCASARJANA PROGRAM STUDI BIOLOGI DEPOK 2010

Pengaruh pemupukan..., Devintha Anggraeni, FMIPA UI, 2010.

PENGARUH PEMUPUKAN BIOCONVERSION FERTILIZER PALM KERNEL MEAL (BFPKM) TERHADAP PERTUMBUHAN Vigna unguiculata L. Walp (KACANG PANJANG) VARIETAS MUTIARA

TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains

Oleh: DEVINTHA ANGGRAENI 0706298911

UNIVERSITAS INDONESIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM PASCASARJANA PROGRAM STUDI BIOLOGI DEPOK 2010


JUDUL

: PENGARUH PEMUPUKAN BIOCONVERSION FERTILIZER

PALM KERNEL MEAL (BFPKM) TERHADAP PERTUMBUHAN Vigna unguiculata L. Walp. (KACANG PANJANG) VARIETAS MUTIARA. Nama

: DEVINTHA ANGGRAENI

NPM

: 0706298911

MENYETUJUI: 1. Komisi Pembimbing

Saurin Hem, M.Sc. Pembimbing II

Dr. Susiani Purbaningsih, DEA. Pembimbing I

2. Penguji

Dra. Lestari Rahayu K., M.Sc. Penguji I

3. Ketua Pascasarjana Biologi FMIPA-UI

Dr. Luthfiralda Sjahfirdi, M.Biomed.

Dr. Nisyawati, MS. Penguji II

4. Ketua Program Pascasrajana FMIPA-UI

Dr. Adi Basukriadi, M.Sc.

Tanggal lulus : 26 Mei 2010



Name

: Devintha Anggraeni (0706298911)

Title

: The effect of Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM) as fertilizer for the growth of Vigna unguiculata L. Walp (yardlong bean) var. mutiara.

Thesis Supervisors

Date: May 26th, 2010

: Dr. Susiani Purbaningsih, DEA.; Saurin Hem, M.Sc

SUMMARY

Today, Indonesia has the largest palm oil plantation in the world. Palm area in Indonesia, in 2008, according Ditjenbun, Department of Agriculture, estimated to reach 7 million ha (Ditjenbun Deptan 2009). Palm fruit produced by palm oil trees collected in bunches, therefore, often called as Fresh Fruit Bunches (FFB). FFBs are then transported to the factory for further process to produce palm oil. The main product of oil mill is Crude Palm Oil (CPO) and Palm Kernel Oil (PKO). In 2008, about 90,5 ton FFB yielded 18,1 ton of CPO from the fruit (mesocarp) and 2,1 ton of PKO from the nut (palm kernel) (Naibaho 1998; Ditjenbun Deptan 2009; PPKS 2010). When the nut is processed, it yields PKO, Palm Kernel Meal (PKM), and shell. The PKM is the solid part remaining from palm kernel after the extraction of PKO by a mechanical screw pressing. From 90,5 ton of processed FFB can produce about 2,5 ton of PKM. The number of this by-product always be increased due to the growth of the oil palm industry in Indonesia. Institut de Recherche pour le Développement (IRD) has done researches about the application of palm oil industry waste (PKM) as fish feed

i


through bioconversion process using maggot. Maggot is Hermetia illucens L. larvae that has the ability to convert organic material (PKM) into it’s biomass. Maggot biomass has then been used to feed fish (Hem et al 2008b). This bioconversion process of PKM using maggot produced waste, which is called Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM). The aim of this study is to know the effect of BFPKM, as organic fertilizer, to Vigna unguiculata L. Walp (yardlong bean) var. mutiara. The study was held in Balai Riset Ikan Hias and IRD laboratorium Depok, on July until October 2008.

This research is an experimental study using a randomized complete

design. The parameters observed including the growth of stems, leaves,

flowers, pods and roots, between the plants cultivated with BFPKM and

without BFPKM. The result shows that BFPKM as organic fertilizer tend to gave a positive effect on the growth of stem, leaf, flower and pod. BFPKM also seem to stimulate the formulation of new branches and make earlier formation of flower. Inside underground, BFPKM tend to show indication to stimulate the growth of the root faster and more branching. Well root development could give more nutritions supply to whole of plant. It was showed by this study. BFPKM supplies nitrogen, phospor, and potassium for plant’s growth. That nutriens are needed by plant to grow. So, this study shows that BFPKM can be applied as organic fertilizer that seem to give effect in the growth of yardlong bean.

ii


If palm oil waste (BFPKM) can be used as organic fertilizer, it can reduce the environtmental problems created by palm oil waste. BFPKM as organic matter also can improve and conserve soil structure and fertility.

xi + 113 pp.; append. 13; plate 22. Bibl. : 58 (1978 -- 2010)

iii


KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Wr. Wb. Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayahNya, penulisan tesis ini dapat diselesaikan. Penyusunan karya ilmiah hasil penelitian mahasiswa dalam bentuk tesis, merupakan salah satu syarat untuk kelulusan mahasiswa dan memperoleh gelar Magister Sains. Untuk karya ilmiah ini penulis melakukan penelitian mengenai pengaruh pemupukan Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM) terhadap pertumbuhan Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Departemen Agama yang telah memberikan beasiswa pendidikan untuk menimba ilmu di Program Studi Biologi, Program Pascasarjana, FMIPA-UI, juga kepada Institut de Recherche pour le Développement (IRD) yang telah memberikan dana serta fasilitas penelitian, serta kepada Balai Riset Budidaya Ikan Hias-Depok selaku rekan kerjasama IRD sekaligus yang memberikan sarana dan prasarana selama penelitian. Penulis juga menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada Dr. Susiani Purbaningsih, DEA., dan Saurin Hem, M.Sc., selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membimbing penulis, serta memberikan masukan dan perbaikan yang bermanfaat selama penelitian dan penyusunan tesis.

iv


Tidak lupa penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada Dra. Rahayu Lestari K., M.Sc, Dr. Nisyawati, MS., dan Dr. Luthfiralda Sjahfirdi, M.Biomed. yang telah memberikan masukan dalam penyusunan tesis, serta para Dosen Program Studi Biologi, Program Pascasarjana, FMIPA-UI, yang telah mencurahkan ilmunya kepada penulis. Rasa syukur dan terima kasih yang tidak terhingga penulis sampaikan kepada suami Ahya Alimuddin, juniorku Agha Rasyid Alimuddin, ayahanda Sarpan dan Moh. Yasin, ibunda Sri Wahyuningtyas dan Ruhana, kakak (Arief, Agus, Ikke, Luluk), adik (Ajeng, Dhanar, Lia) serta keponakan (Acha, Athar, Affan) yang selalu memberikan doa, semangat dan dorongan untuk menyelesaikan studi. Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada rekan – rekan mahasiswa Pascasarjana Biologi (Andre, Anggi, Aulia, B. Nur, Handa, Henik, Eko, Dimas, Nina, Melly, Nining dan Irzal), Mbak Evi dan P. Titis yang telah memberikan dukungan moril selama penyusunan tesis. Terima kasih pula kepada rekan – rekan IRD, Ibu Rini, Aki, Pak Urip, serta semua pihak yang telah membantu selama penelitian maupun penyusunan tesis ini. Penelitian dan penyusunan tesis ini masih jauh dari sempurna, sehingga saran maupun kritik sangat penulis harapkan. Semoga tesis ini dapat memberikan manfaat. Wassalamu’alaikum Wr. Wb. Depok, 26 Mei 2010 Penulis Devintha Anggraeni v


DAFTAR ISI

SUMMARY

………………………………………………….

i

KATA PENGANTAR

………………………………………………….

iv

DAFTAR ISI

………………………………………………….

vi

DAFTAR GAMBAR

…………………………………………………. viii

DAFTAR LAMPIRAN

………………………………………………….

xi

PENGANTAR PARIPURNA

………………………………………………….

1

PENGARUH PEMUPUKAN BIOCONVERSION FERTILIZER PALM KERNEL MEAL (BFPKM) TERHADAP PERTUMBUHAN ORGAN BAGIAN ATAS TANAH Vigna unguiculata L. Walp (KACANG PANJANG) VARIETAS MUTIARA. Pendahuluan ……………………………….…... Bahan dan Cara Kerja .……………………………….…... Hasil dan Pembahasan ……………………………….…... Kesimpulan dan Saran ……………………………….…... Ucapan Terima Kasih ……………………………….…... Daftar Acuan ……………………………….…... Lampiran ……………………………….…...

8 12 17 42 43 44 51

MAKALAH I :

MAKALAH II :

PENGARUH PEMUPUKAN BIOCONVERSION FERTILIZER PALM KERNEL MEAL (BFPKM) TERHADAP PERTUMBUHAN ORGAN BAGIAN BAWAH TANAH Vigna unguiculata L. Walp (KACANG PANJANG) VARIETAS MUTIARA. Pendahuluan Bahan dan Cara Kerja Hasil dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran Ucapan Terima Kasih Daftar Acuan Lampiran

……………………………….…... .……………………………….…... ……………………………….…... ……………………………….…... ……………………………….…... ……………………………….…... ……………………………….…...

vi


61 66 70 84 85 86 92

...…………………………...…… 97

DISKUSI PARIPURNA

RANGKUMAN KESIMPULAN DAN SARAN …....………………….………… 105

...………….………………………106

DAFTAR ACUAN

vii


DAFTAR GAMBAR Halaman

Gambar I. 1.

Grafik rata-rata, per minggu, dari tinggi batang tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 18

I. 2.

Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah cabang tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 19

I. 3.

Grafik rata-rata, per minggu, dari persentase berat kering terhadap berat basah batang Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu............................................................................. 20

I. 4.

Foto tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang tidak dipupuk dan yang dipupuk BFPKM................................................................................ 21

I. 5.

Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah daun tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 23

I. 6.

Grafik rata-rata, per minggu, dari luas permukaan daun tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 24

I. 7.

Grafik rata-rata, per minggu, dari klorofil total daun tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 25

I. 8.

Grafik rata-rata, per minggu, dari persentase berat kering terhadap berat basah daun Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) ..................... 26 selama 12 minggu..........................................................

I. 9.

Visualisasi perbedaan jumlah daun, luas permukaan daun, klorosis daun dan kerdil daun tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) pada umur 8 minggu......................................................................... 27

viii


I. 10.

Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah bunga tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 28

I. 11.

Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah buah tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 29

I. 12.

Grafik rata-rata, per minggu, dari panjang buah tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 30

I. 13.

Grafik rata-rata, per minggu, dari persentase berat kering terhadap berat basah buah tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu............................................................................. 31

I. 14.

Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah bintil akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 32

I. 15.

Perbedaan ukuran bintil akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang tidak dipupuk dan yang dipupuk BFPKM umur 12 minggu................................................................................. 33

II. 1.

Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah bintil akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 71

II. 2.

Perbedaan ukuran bintil akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang tidak dipupuk dan yang dipupuk BFPKM umur 12 minggu................................................................................ 71

II. 3.

Grafik rata-rata, per minggu, dari panjang akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 72

II. 4.

Grafik rata-rata, per minggu, dari diameter akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. ..................... 73 (kacang panjang) selama 12 minggu.............................

ix


II. 5.

Grafik rata-rata per minggu dari jumlah cabang akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu................................................ 74

II. 6.

Grafik rata-rata per minggu dari persentase berat kering terhadap berat basah akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) ..................... 75 selama 12 minggu..........................................................

II. 7.

Perbedaan pertumbuhan akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang tidak dipupuk dan yang dipupuk BFPKM pada umur 12 minggu............................................................. ..................... 76

x


DAFTAR LAMPIRAN Lampiran

Halaman

I. 1.

Deskripsi Vigna unguiculata L. Walp. ................................52 (kacang panjang) varietas Mutiara......................

I. 2.

Gambar ukuran lahan dan ukuran ................................53 petak...................................................................

I. 3.

Pemberian turus dan kode warna pada ................................54 polybag................................................................

I. 4.

Pemindahan bibit Vigna unguiculata L. Walp. ..............................55 (kacang panjang) pada polybag di lahan............

I. 5.

Kode tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang dicabut dan ................................56 waktu pencabutannya.........................................

I. 6.

Cara mengukur persentase berat kering terhadap berat basah pada batang, daun, dan buah Vigna unguiculata L. Walp. ................................57 (kacang panjang)................................................

I. 7.

Cara mengukur klorofil daun ..... Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang)....................... .........58

I. 8.

Hasil Analisis BFPKM......................................... ................................59

I. 9.

................................60 Tabel data penelitian...........................................

II. 1.

Kode tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang dicabut dan ................................93 waktu pencabutannya.........................................

II. 2.

Hasil Analisis BFPKM......................................... ................................94

II. 3.

Cara mengukur persentase berat kering terhadap berat basah akar ... .........................95 Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang).. .......

II. 4.

................................96 Tabel data penelitian...........................................

xi


PENGANTAR PARIPURNA

Perkembangan industri minyak kelapa sawit di Indonesia berjalan sangat pesat, seiring dengan pengembangan areal perkebunan yang semakin luas. Dalam 20 tahun terakhir (1987--2007), pertambahan areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia mencapai 6, 67 juta hektar (Ditjenbun Deptan 2009). Pada tahun 2008, luas area perkebunan kelapa sawit di Indonesia adalah 7.007.876 hektar, dengan produksi tandan buah segar (TBS) kelapa sawit 90.447.515 ton per tahun (Naibaho 1998; Ditjenbun Deptan 2009). Pengolahan TBS kelapa sawit menghasilkan produk olahan Crude Palm Oil (CPO) yang berasal dari daging buah (mesocarp) dan Palm Kernel Oil (PKO) yang berasal dari biji sawit (kernel) (Hem 2008; Hem et al. 2008b). Proses pengolahan daging buah menjadi CPO menghasilkan limbah berupa lumpur dan serat, sedangkan pengolahan biji sawit menjadi PKO menghasilkan limbah berupa bungkil inti sawit atau Palm Kernel Meal (PKM) dan tempurung (Chin 2002; Ng 2003; Deptan 2006). Pada tahun 2008, Indonesia memproduksi CPO sebesar 18.089.503 ton dan PKO sebesar 2.065.000 ton (Ditjenbun Deptan 2009; PPKS 2010). Oleh sebab itu, sejak tahun 2008, Indonesia menjadi negara produsen kelapa sawit terbesar di dunia. Selain sebagai komoditas ekspor utama, kelapa sawit juga merupakan bahan baku industri dalam negeri yang mempunyai peranan penting dalam perekonomian nasional di Indonesia (Deptan 2008). Namun, perkembangan

1


2

industri kelapa sawit selain menguntungkan, juga memberikan dampak terhadap lingkungan. Isu-isu lingkungan yang berkembang seiring dengan pengembangan areal perkebunan kelapa sawit di Indonesia antara lain deforestasi atau kerusakan hutan, penurunan biodiversitas, kepunahan beberapa hewan langka, serta peningkatan CO2 akibat pembukaan lahan dengan pembakaran. Ancaman lingkungan tidak hanya pada saat pengembangan areal perkebunan kelapa sawit, tetapi permasalahan yang hingga kini masih belum terselesaikan adalah peningkatan limbah pabrik kelapa sawit seiring dengan peningkatan produksi kelapa sawit. Salah satu jenis limbah padat industri kelapa sawit ialah bungkil inti sawit (PKM), yang merupakan hasil samping dari produksi minyak inti sawit (Palm Kernel Oil) (Ng 2003). Palm Kernel Meal terbentuk melalui proses pemerasan mekanis (mechanical screw pressing) atau proses ekstraksi dengan pelarut, pada saat pengolahan inti kelapa sawit (Palm Kernel) menjadi minyak inti sawit (Palm Kernel Oil) (Chin 2002; Onwueme & Sinha lihat Kolade et al. 2005). Menurut Mathius (2008), setiap 1000 kg TBS menghasilkan 35 kg PKM, sehingga produksi PKM di Indonesia pada tahun 2008 mencapai 2.538.638 ton. Produksi PKM diprediksi akan terus meningkat seiring dengan peningkatan industri kelapa sawit untuk memenuhi kebutuhan pasar. Kelimpahan PKM dapat menimbulkan permasalahan terhadap lingkungan, jika tidak dimanfaatkan. Selama ini, PKM diekspor ke negara-negara di Eropa sebagai pakan alternatif untuk ternak sapi yang dapat meningkatkan kandungan lemak pada


3

susu sapi (Ng 2003). Menurut Iluyemi et al. (2002) & Hem et al (2008a), dalam PKM masih mengandung lemak sebesar 12--20%. Variasi kandungan lemak tersebut tergantung dengan teknik ekstraksi yang digunakan pada proses produksi PKO, yaitu teknik mekanik atau dikombinasikan dengan cairan pelarut (Chin 2002). Selain mengandung lemak, PKM juga mengandung protein sebesar 18--20% (Iluyemi et al. 2002 & Hem et al 2008b). Kandungan protein yang cukup tinggi pada PKM, banyak dimanfaatkan sebagai pakan alternatif pada ruminansia. Pemanfaatan PKM pada hewan monogastrik juga telah dilakukan (Chin 2002, Ng & Chong 2002; Dairo & Fasuyi 2008; Hem et al 2008b). Tidak seperti pada ruminansia, pemanfaatan PKM sebagai pakan alternatif hewan monogastrik harus melalui proses fermentasi terlebih dahulu (Dairo & Fasuyi 2008; Ng 2003). Kandungan serat yang tinggi menyebabkan nilai kecernaan PKM menjadi lebih rendah pada hewan monogastrik (Swick 1999). Salah satu cara untuk meningkatkan nilai PKM dalam akuakultur adalah melalui proses biokonversi. Penelitian dengan memanfaatkan PKM sebagai pakan hewan monogastrik, terutama ikan, telah dilakukan oleh Institut de Recherche pour le Développement (IRD). Salah satu penelitian di IRD yaitu biokonversi PKM dengan menggunakan maggot. Maggot merupakan larva Hermetia illucens L. yang dapat mengonversi material organik (PKM) menjadi biomassanya. Penggunaan maggot sebagai sumber protein dalam pakan ikan telah dikaji IRD.


4

Menurut Hem et al. (2008a), proses biokonversi, diawali dengan kultur maggot dalam tong besi persegi (berukuran 1,8 m3) dengan mencampur PKM (1 kg) dan air (2 l). Telur magot sebanyak 0,5 gr diletakkan di atas media PKM yang sudah tercampur air (Hem et al. 2008a). Selama proses biokonversi, terjadi proses fermentasi PKM yang dapat meningkatkan daya cerna dan nafsu makan larva maggot (Hem et al. 2008b). Proses biokonversi berakhir kurang lebih 1 bulan, setelah ukuran maggot sesuai sebagai pakan ikan. Proses biokonversi masih menyisakan PKM terfermentasi (sebanyak 25--35%), yang bercampur dengan kotoran dan kulit maggot (Hem, komunikasi pribadi, 17 April 2008). Sisa PKM terfermentasi tersebut dikenal dengan istilah Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM). Apabila seluruh produksi PKM di Indonesia dimanfaatkan sebagai media kultur maggot, maka BFPKM yang dihasilkan diperkirakan sekitar 634.659--888.523 ton per tahun. Produksi BFPKM yang melimpah dapat menimbulkan permasalahan lingkungan apabila tidak dimanfaatkan. Oleh sebab itu, dilakukan uji coba untuk memanfaatkan BFPKM sebagai pupuk organik. Sebenarnya, pemanfaatan BFPKM sebagai pupuk telah dilakukan oleh IRD dengan tanaman uji Vigna unguiculata L. Walp. dan hasilnya menunjukkan pertumbuhan tanaman yang dipupuk BFPKM lebih baik daripada tanaman yang tidak dipupuk. Akan tetapi, hasil penelitian tersebut belum dapat dipublikasikan, karena pelaksanaan penelitian tersebut masih merupakan penelitian awal dan belum menggunakan metode penelitian yang


5

sesuai. Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan untuk membuktikan pengaruh pemupukan BFPKM terhadap pertumbuhan tanaman, dengan menggunakan tanaman uji yang sama tetapi berbeda varietas, yaitu Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara. Adapun ciri-ciri dari varietas Mutiara ialah tanaman merambat, umur berbunga 25--30 hari setelah tanam, umur panen 40--45 hari setelah tanam, polong berwarna hijau dengan panjang 65--75 cm dan memiliki tipe pertumbuhan indeterminate. Pemilihan kacang panjang sebagai tanaman uji, karena kacang panjang merupakan tanaman budidaya yang hampir seluruh bagian tanaman dapat dikonsumsi dan dimanfaatkan. Bagian kacang panjang yang dapat dikonsumsi adalah biji, polong yang hijau dan daun muda kacang panjang (Badiane et al. 2004). Kandungan gizi kacang panjang cukup lengkap, mengandung protein, vitamin dan mineral (Badiane et al. 2004; Ezeh et al. 2007; Duriat et al. 1998). Selain itu, kacang panjang juga mengandung lemak, karbohidrat, kalsium, fosfor, dan besi (Duriat et al. 1998). Kandungan protein pada biji lebih tinggi dibanding dengan polong muda (Duriat et al. 1998). Fohouo et al. (2009) menambahkan, biji kacang panjang yang masak mengandung 23--25 % protein, 50--67 % serat dan vitamin B. Oleh sebab itu, budidaya kacang panjang perlu dilakukan untuk meningkatkan nilai gizi masyarakat Indonesia, terutama bagi masyarakat yang perekonomiannya rendah. Tanaman kacang panjang merupakan tanaman yang tergolong dalam famili Fabaceae (ITIS 2010). Tanaman kacang panjang mempunyai ciri khas,


6

yaitu memiliki bintil akar. Bintil akar tersebut terbentuk karena ada simbiosis antara akar dan bakteri penambat nitrogen bebas. Menurut Rao (1994), bakteri penambat nitrogen yang bersimbiosis dengan tanaman kacangkacangan ialah Rhizobium. Bintil akar berfungsi memfiksasi nitrogen bebas (N2) dari udara, sehingga kebutuhan nitrogen untuk pertumbuhan tanaman dapat dipenuhi. Akan tetapi, selain nitrogen, tanaman masih memerlukan unsur-unsur makro maupun mikro untuk pertumbuhannya. Unsur hara makro maupun mikro yang diperlukan tanaman diperoleh tanaman dari tanah. Tanaman memerlukan penambahan unsur hara untuk pertumbuhannya, dan unsur hara tersebut dapat ditambahkan pada tanaman dalam bentuk pupuk. Budidaya tanaman, termasuk budidaya kacang panjang, memerlukan pemupukan untuk meningkatkan pertumbuhan. Pupuk yang digunakan dapat berupa pupuk anorganik maupun pupuk organik. Selama ini, masyarakat cenderung menggunakan pupuk anorganik, karena lebih cepat memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan dan lebih praktis. Namun, penggunaan pupuk anorganik seringkali tidak ramah lingkungan. Sebaliknya, pupuk organik selain ramah lingkungan, juga dapat memperbaiki struktur kimia, fisika maupun biologi tanah. Penelitian ini akan memanfaatkan BFPKM untuk pemupukan tanaman Vigna unguiculata L. Walp. varietas Mutiara. Hasil analisis BFPKM yang telah dilakukan di Laboratorium Afiliasi, Departemen Kimia, FMIPA Universitas Indonesia menunjukkan bahwa BFPKM mengandung 15,7% karbon, 3% nitrogen, 0,82% fosfor dan 1,04% kalium. Kandungan nitrogen


7

yang tinggi (3%) pada BFPKM diduga berasal dari kulit maggot, yang mengandung kitin, serta dari kotoran maggot. Hasil penelitian ini disajikan dalam dua makalah. Makalah pertama berjudul ”Pengaruh pemupukan Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM) terhadap pertumbuhan organ bagian atas tanah Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara”, bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemupukan BFPKM terhadap pertumbuhan organ bagian atas tanah tanaman, yaitu batang, daun, bunga, dan buah. Makalah kedua berjudul ”Pengaruh pemupukan Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM) terhadap pertumbuhan organ bagian bawah tanah Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara” yang bertujuan mengetahui pengaruh pemupukan BFPKM terhadap pertumbuhan organ bagian bawah tanah tanaman, yaitu akar dan bintil akar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemupukan BFPKM mampu memengaruhi pertumbuhan keseluruhan tanaman kacang panjang, sehingga BFPKM dapat dimanfaatkan sebagai pengganti pupuk anorganik. Selain ramah lingkungan karena berasal dari bahan organik, penggunaan BFPKM juga merupakan alternatif untuk menanggulangi permasalahan lingkungan akibat limbah dari industri kelapa sawit yang terus meningkat.


Makalah I PENGARUH PEMUPUKAN BIOCONVERSION FERTILIZER PALM KERNEL MEAL (BFPKM) TERHADAP PERTUMBUHAN ORGAN BAGIAN ATAS TANAH Vigna unguiculata L. Walp. (KACANG PANJANG) VARIETAS MUTIARA

DEVINTHA ANGGRAENI Biologi FMIPA Universitas Indonesia, Depok E-mail: [email protected]

ABSTRACT Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM) is the waste of maggot (Hermetia illucens larvae) cultivation . The use of BFPKM as a fertilizer is one effort to reuse the waste, furthermore it is expected to be able to replace the plants nutrition which so far is fulfilled by anorganic fertilizer. The objective of this research is to study the effects of BFPKM as organic fertilizer on the growth of upper parts of the yardlong bean plant (Vigna unguiculata L. Walp.). The parameters use are height of the stem, percentage of dry weight (DW ) to fresh weight (FW) of stem, number the leaves, surface area of leaves, content of chlorophyll, percentage of DW to FW of leaves, number of flowers, number of fruits, length of fruits and percentage of DW to FW of fruits. The results was analyzed show that BFPKM as organic fertilizer tend to gives positive effects to all of the parameters. Key words: BFPKM, growth, plant, Vigna unguiculata L. Walp.,

PENDAHULUAN

Industri minyak kelapa sawit merupakan industri yang strategis, karena berhubungan dengan sektor pertanian (agro-based industry) (Departemen Perindustrian 2007). Saat ini, Indonesia merupakan negara produsen kelapa sawit terbesar di dunia, dengan luas areal perkebunan kelapa sawit di seluruh Indonesia mencapai 7.007.876 hektar dan produksi tandan buah segar (TBS) kelapa sawit 90.447.515 ton per tahun (Naibaho 1998;

8


9

Ditjenbun Deptan 2009). Untuk 90.447.515 ton TBS dihasilkan CPO sebesar 18.089.503 ton dan PKO sebesar 2.065.000 ton (Naibaho 1998; Ditjenbun Deptan 2009; PPKS 2010). Di pabrik kelapa sawit, TBS terlebih dahulu dipisahkan antara tandan kosong sawit (TKS) dengan buah sawit. Tandan kosong sawit dimanfaatkan sebagai pupuk kompos dan pulp kertas, sedangkan buah sawit diolah menjadi minyak sawit (Deptan 2006). Buah sawit terdiri dari daging buah (mesocarp) dan inti kelapa sawit (kernel). Daging buah diolah menjadi Crude Palm Oil (CPO), sedangkan inti kelapa sawit diolah menjadi Palm Kernel Oil (PKO) (Hem 2008; Hem et al. 2008b). Limbah yang dihasilkan dari pengolahan daging sawit menjadi CPO berupa lumpur dan serat, sedangkan proses pengolahan inti kelapa sawit menjadi PKO menghasilkan limbah berupa tempurung dan bungkil inti sawit atau Palm Kernel Meal (PKM) (Chin 2002; Ng 2003; Deptan 2006). Tempurung dapat diolah lebih lanjut menjadi bahan bakar. Sementara PKM, karena kandungan protein masih cukup tinggi (18--20%), dimanfaatkan sebagai pakan alternatif untuk ternak (Hem et al. 2008b). Apabila setiap 1000 kg TBS menghasilkan 35 kg PKM, maka produksi PKM di Indonesia pada tahun 2008 mencapai 2.538.638 ton (Mathius 2008). Produksi PKM di Indonesia akan terus meningkat seiring dengan meningkatnya produksi kelapa sawit, sehingga dapat menimbulkan permasalahan terhadap lingkungan, jika tidak dimanfaatkan. Pemanfaatan PKM sebagai pakan juga dilakukan oleh Institut de Recherche pour le Développement (IRD), yang telah meneliti PKM sebagai


10

pakan ikan. Salah satu penelitian di IRD yaitu biokonversi PKM dengan maggot (larva Hermetia illucens L). Biokonversi PKM diawali dengan kultur maggot, yaitu mencampur PKM (1 kg) dan air (2 l) ke dalam tong besi persegi (berukuran 1,8 m 3) (Hem et al. 2008a). Setelah PKM tercampur dengan air, telur magot dimasukkan sebanyak 0,5 gr (Hem et al. 2008a). Selama proses biokonversi, terjadi proses fermentasi PKM yang dapat meningkatkan daya cerna dan nafsu makan larva maggot (Hem et al. 2008b). Proses biokonversi berakhir dengan pemanenan maggot, dan menyisakan PKM terfermentasi yang tercampur kotoran serta kulit maggot yang disebut dengan Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM). Menurut Hem (komunikasi pribadi 17 April 2008), BFPKM yang dihasilkan pada proses biokonversi sebanyak 25--35%. Apabila seluruh produksi PKM di Indonesia dimanfaatkan sebagai media kultur maggot, maka BFPKM yang dihasilkan sekitar 634.659--888.523 ton per tahun. Kelimpahan BFPKM dapat menimbulkan permasalahan lingkungan. Oleh sebab itu, IRD telah mencoba memanfaatkan BFPKM sebagai pupuk organik pada tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang). Akan tetapi, hasil penelitian tersebut belum dipublikasikan, karena masih merupakan penelitian awal dan belum menggunakan metode penelitian yang sesuai. Pada penelitian awal, diketahui bahwa pemupukan BFPKM cenderung memberikan respons positif terhadap pertumbuhan Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang). Oleh sebab itu, diperlukan penelitian lanjutan untuk membuktikan pengaruh pemupukan BFPKM


11

terhadap pertumbuhan Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) dengan menggunakan metode penelitian yang dirancang dan sesuai. Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan yang menggunakan tanaman uji yang sama, tetapi berbeda varietas. Varietas kacang panjang yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Mutiara. Hasil yang diharapkan adalah BFPKM dapat meningkatkan pertumbuhan Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara, terutama pertumbuhan organ bagian atas tanah. Apabila BFPKM mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman, maka BFPKM dapat digunakan sebagai pengganti pupuk anorganik. Pemanfaatan BFPKM sebagai pupuk diduga ramah lingkungan, karena berasal dari bahan organik. Keuntungan penggunaan bahan organik sebagai pupuk adalah mampu meningkatkan unsur hara dalam tanah, memperbaiki struktur tanah, serta menunjang kehidupan mikroorganisme tanah yang bermanfaat (Bailey 2002, Setyorini 2005). Penggunaan BFPKM merupakan usaha menciptakan pertanian yang berwawasan lingkungan dan efisiensi penggunaan energi, sehingga ikut menyukseskan program pemerintah “go organic 2010”.


12

BAHAN DAN CARA KERJA Penelitian dilaksanakan di kebun Balai Riset Budidaya Ikan Hias, Jl. Perikanan No. 13, Pancoran Mas, Depok, Jawa Barat. Penelitian dilakukan pada bulan Juli--Oktober 2008, dengan curah hujan tergolong rendah, yaitu 5--109 mm/bulan. Bahan untuk penelitian meliputi biji kacang panjang varietas Mutiara kemasan U.D. Riawan Tani Blitar (Lampiran I.1), BFPKM, DMSO (Dimethyl Sulphoxide) “Merck”, dan Akuades. Sementara itu, alat yang digunakan antara lain: cangkul, tali rafia, meteran, polybag ukuran 10 cm x 15 cm, polybag ukuran 30 cm x 50 cm, serok, gunting tanaman, cutter, ember, gelas air mineral ukuran 240 ml, boks plastik, kertas label, spidol, timbangan elektrik, pinset 15 cm, pipet 10 ml, waterbath “Bioblock Scientific”, oven listrik “Memmert”, Portable Datalogging Spectrophotometer “Hach”, desikator, alumunium foil, tabung reaksi, gelas ukur, rak tabung reaksi, gunting, kamera “Canon”, dan pindainer “Canon”. Rancangan penelitian yang digunakan ialah Rancangan Acak Lengkap (RAL). Penelitian terdiri dari 2 perlakuan, dengan 24 ulangan untuk setiap perlakuan. Pada masing-masing ulangan terdiri dari 4 tanaman, sehingga total tanaman setiap perlakuan berjumlah 96. Pengamatan dilakukan selama 12 minggu. Setiap minggu, sebanyak 4 tanaman dalam satu petak pada masing-masing perlakuan dicabut untuk diambil datanya. Tanaman yang diukur setiap minggu merupakan tanaman yang berbeda.


13

1.

Persiapan lahan. Lahan (1200 cm x 1700 cm) dibagi menjadi 6 deret (A, B, C, D, E

dan F) dengan jarak antar deret 100 cm, kemudian setiap deret dibagi menjadi petak-petak yang berukuran 100 cm x 100 cm dengan jarak antar petak 100 cm (Lampiran I.2). Pada masing-masing petak dibuat 4 lubang tanam dengan ukuran 40 cm x 45 cm, dan pada setiap lubangnya dimasukkan polybag berukuran 30 cm x 50 cm yang berisi tanah. Sebelum diisi dengan tanah, polybag berukuran 30 cm x 50 cm yang mempunyai 36 lubang untuk keluarnya air, 24 di antaranya ditutup dengan plester hitam. Penutupan lubang pada polybag bertujuan untuk memperkecil pengaruh perlakuan (group effect). Untuk menegakkan tanaman kacang panjang, setiap polybag diberi turus bambu sepanjang 2 meter. Ujung turus pada satu petak diikat dengan kawat sekaligus diberi label warna untuk membedakan perlakuan (Lampiran I.3). Pemberian label warna pada petak dilakukan dengan pengacakan. Polybag pada petak dengan kode warna merah ditambahkan BFPKM sebanyak 300 gram, sedangkan polybag pada petak dengan kode warna biru tidak dipupuk. Penambahan BFPKM pada polybag (ukuran 30 cm x 50 cm) dilakukan satu minggu sebelum bibit ditanam. 2.

Penyemaian benih kacang panjang dan penanaman bibit kacang panjang. Sebanyak 400 polybag berukuran 10 cm x 15 cm disiapkan untuk

penyemaian dan diletakkan di lahan yang tidak digunakan untuk penelitian. Polybag diisi dengan tanah, kemudian dimasukkan 1 benih kacang panjang


14

pada masing-masing polybag. Setelah itu, disiram air dengan jumlah yang sama (1 gelas air mineral ukuran 240 ml). Penyiraman dilakukan satu kali setiap hari selama empat hari sampai benih menjadi bibit. Bibit kacang panjang yang berukuran seragam, dengan tinggi kurang lebih 10 cm dipilih untuk ditanam dalam polybag yang berada di lahan (Lampiran I.4). Setelah ditanam, bibit disiram air dengan jumlah yang sama. Penyiraman dilakukan satu kali setiap hari sampai bibit siap dicabut untuk diambil data pertumbuhannya. Kode tanaman yang dicabut dan waktu pencabutan ditentukan dengan pengacakan (Lampiran I.5). 3.

Analisis media tanam. Media tanam yang digunakan untuk penelitian adalah tanah yang

terdapat di kebun Balai Riset Budidaya Ikan Hias, Jl. Perikanan No.13, Pancoran Mas, Depok, Jawa Barat. Pada perlakuan yang dipupuk (kode warna merah), selain media tanah, juga ditambahkan BFPKM sebanyak 300 gram. Berdasarkan hasil analisis BFPKM yang diuji di Laboratorium Afiliasi, Departemen Kimia, FMIPA - Universitas Indonesia, BFPKM mengandung 15,7% karbon (C-organik), 3% nitrogen (N), 0,82% fosfor (P) dan 1,04% kalium (K), sehingga C/N rasio BFPKM adalah 5,8. 4.

Parameter pengamatan. Data pengamatan berupa data kuantitatif, yaitu data pertumbuhan

batang, daun, bunga dan buah. Data yang dicatat ialah tinggi batang, jumlah cabang, dan persentase berat kering (BK) terhadap berat basah (BB) batang, jumlah daun, luas permukaan daun, kadar klorofil, persentase BK terhadap


15

BB daun, jumlah bunga, jumlah buah, panjang buah, dan persentase BK terhadap BB buah. 5.

Pengambilan data. Data diambil setelah 1 minggu bibit kacang panjang berada di lahan.

Pengambilan data dilakukan setiap minggu pada tanaman yang dipupuk BFPKM dan tanaman yang tidak dipupuk dengan sistem cabut selama duabelas minggu. Data antar minggu merupakan data yang independen, sehingga tanaman yang didata per minggu merupakan tanaman yang berbeda. Setiap pengambilan data, 4 tanaman dari setiap perlakuan dicabut kemudian dicatat tinggi batang, jumlah cabang, persentase berat kering terhadap berat basah batang, jumlah daun, luas permukaan daun, klorofil daun, persentase berat kering terhadap berat basah daun, jumlah bunga, jumlah buah, panjang buah, dan persentase berat kering terhadap berat basah buah. Kemudian, data masing-masing parameter dihitung nilai ratarata dan ditampilkan dalam bentuk grafik. Data jumlah dapat dilakukan penghitungan langsung, sedangkan data tinggi batang dan panjang buah diperoleh dengan pengukuran menggunakan mistar. Data panjang buah diperoleh dari buah yang telah memasuki masa panen dan sesuai dengan kualitas untuk dikonsumsi sebagai sayur. Menurut Soetiarso dan Marpaung (1995 lihat Duriat et al. 1998), buah kacang panjang yang dikonsumsi sebagai sayur dengan ukuran 40--60 cm. Untuk data luas permukaan daun, helai daun dimasukkan ke dalam map plastik putih bening dan ditempeli label kertas ukuran 2 cm x 1 cm, kemudian dipindai dengan


16

pemindai dan hasilnya diolah dengan program “ImageJ”. Data persentase berat kering terhadap berat basah diperoleh dengan menimbang sampel berat basah organ tanaman, kemudian dimasukkan ke dalam oven yang bertemperatur 110 o C selama 24 jam. Selanjutnya, sampel dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang berat kering sampel. Persentase berat kering terhadap berat basah dihitung dengan rumus (Lampiran I.6). Klorofil diperoleh dengan menggunakan metode Hiscox dan Israelstam (Richardson et al. 2002). Prosedur teknik Hiscox dan Israelstam dengan menggunakan DMSO (Dimethyl Sulphoxide) sebagai pelarut. Daun yang diuji klorofilnya dimasukkan ke dalam tabung reaksi berisi 7 ml DMSO, kemudian diletakkan dalam waterbath dengan suhu 65 o C selama 15--60 menit hingga seluruh klorofil luruh (Richardson et al. 2002). Larutan klorofil dipindahkan ke dalam cuvet ukuran 10 ml dan ditambahi DMSO sampai 10 ml, selanjutnya cuvet dimasukkan ke dalam spektrofotometer dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 645 nm dan 663 nm. Untuk mengetahui kandungan klorofil, dihitung dengan persamaan Arnon (Lampiran I.7) (Arnon 1949, Richardson et al. 2002).


17

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Data yang diperoleh yaitu data pertumbuhan organ batang, daun, bunga dan buah Vigna unguiculata L. Walp. selama duabelas minggu. Dari hasil analisis diketahui bahwa pemupukan BFPKM memberi pengaruh terhadap pertumbuhan organ bagian atas tanah Vigna unguiculata L. Walp. Berikut akan dibahas secara lebih detil data yang terkait dengan pertumbuhan. 1.

Pertumbuhan batang Secara umum, pemupukan BFPKM berpengaruh positif terhadap

pertumbuhan batang. Pertumbuhan batang yang dimaksud meliputi tinggi batang, jumlah cabang, dan persentase berat kering (BK) terhadap berat basah (BB) batang. Hal itu dapat dilihat pada Gambar I.1 sampai dengan Gambar I.3. Di samping itu, dapat juga terwujud setiap parameter pertumbuhan batang memiliki pola yang sama berdasarkan waktu.


18

550 500 TINGGI BATANG (cm)

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE

Tanaman tidak dipupuk.

Tanaman dipupuk BFPKM.

Gambar I.1. Grafik rata-rata, per minggu, dari tinggi batang tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda. Gambar I.1 menunjukkan bahwa tanaman yang dipupuk BFPKM lebih tinggi daripada yang tidak dipupuk, kecuali tinggi tanaman saat umur 1 minggu. Pada umur 2 minggu, tinggi batang tanaman pada kedua perlakuan mulai menunjukkan perbedaan. Akan tetapi, standar deviasi yang diperoleh cukup besar. Data analisis jumlah cabang juga menunjukkan kecenderungan jumlah cabang tanaman yang dipupuk lebih banyak daripada jumlah cabang tanaman yang tidak dipupuk (Gambar I.2). Dari Gambar I.2 tersebut, terlihat bahwa percabangan mulai terbentuk pada umur 3 minggu. Sejak awal terbentuk cabang, jumlah cabang pada tanaman yang dipupuk lebih banyak daripada tanaman yang tidak dipupuk. Hal tersebut terjadi hingga umur


19

11 minggu, karena saat umur 12 minggu, tanaman yang tidak dipupuk tidak mempunyai cabang, padahal tanaman pada minggu kesebelas dan mingguminggu sebelumnya bercabang. Tanaman yang tidak dipupuk dan dicabut saat umur 12 minggu, diduga terserang penyakit, sebab tunas yang terbentuk tidak berkembang menjadi cabang. Selain itu, daun-daunnya kerdil dan

JUMLAH CABANG BATANG .

terdapat bercak cokelat (Gambar I.9). 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE Tanaman tidak dipupuk.


Gambar I.2. Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah cabang tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda.


20

Fenomena bahwa tanaman yang dipupuk lebih baik daripada yang tidak dipupuk juga terjadi pada persentase berat kering (BK) terhadap berat basah (BB) batang, yang dapat dilihat pada Gambar I.3. Saat umur 1 minggu dan 2 minggu, BK terhadap BB batang pada kedua perlakuan masih sama. Perbedaan mulai tampak pada umur 3 minggu hingga umur 12 minggu.

.

15

PERSENTASE BK TERHADAP BB BATANG (%)

14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1

2

3

4

5

6 7 MINGGU KE


8

9

10

11

12


Gambar I.3. Grafik rata-rata, per minggu, dari persentase berat kering terhadap berat basah batang Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: • Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda. • Berat basah dan berat kering dihitung dari batang dan cabang tanaman, tanpa helai daun, bunga dan buah.


21

Perbedaan tanaman kacang panjang yang ditanam pada media yang tidak dipupuk maupun yang dipupuk juga teramati secara visual. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar I.4.

TIDAK DIPUPUK

DIPUPUK BFPKM

a

10 cm

b

10 cm

c

10 cm

d

10 cm

f

20 cm

e

20 cm

Gambar I.4. Foto tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang tidak dipupuk dan yang dipupuk BFPKM. Keterangan: ■ a, c dan e (tanaman kacang panjang yang tidak dipupuk Berturut-turut berumur 1 minggu, 2 minggu, dan 7 minggu). ■ b, d dan f (tanaman kacang panjang yang dipupuk BFPKM Berturut-turut berumur 1 minggu, 2 minggu, dan 7 minggu).


22

Pada umur 1 minggu (Gambar I.4 a dan Gambar I.4 b), pertumbuhan tanaman pada kedua perlakuan masih belum menunjukkan perbedaan. Perbedaan pertumbuhan mulai terlihat saat umur 2 minggu. Tanaman yang tidak dipupuk (Gambar I.4 c), batangnya terlihat lebih pendek daripada tanaman yang dipupuk (Gambar I.4 d). Hal tersebut mengindikasikan bahwa pertumbuhan tanaman yang dipupuk lebih baik daripada tanaman yang tidak dipupuk. Gambar I.4 e dan Gambar I.4 f menunjukkan pertumbuhan tanaman kacang panjang saat umur 7 minggu. Dari gambar tersebut terlihat tanaman (tanda panah) yang tidak dipupuk (Gambar I.4 e ) dan yang dipupuk (Gambar I.4 f) menunjukkan perbedaan pertumbuhan yang sangat mencolok. Tanaman yang dipupuk lebih tinggi dan mempunyai cabang yang lebih banyak daripada tanaman yang tidak dipupuk. Selain itu, tanaman yang dipupuk juga nampak lebih rimbun daripada tanaman yang tidak dipupuk. Visualisasi yang tersaji pada Gambar I.4 mendukung informasi pengaruh pemupukan BFPKM terhadap pertumbuhan batang dan daun tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang).


23

2.

Pertumbuhan daun Seperti halnya pertumbuhan batang, pemupukan BFPKM secara

umum juga berpengaruh positif terhadap pertumbuhan daun. Hal tersebut ditunjukkan pada Gambar I.5 sampai dengan I.8. 350 300

JUMLAH DAUN

250 200 150 100 50 0 -50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



Gambar I.5. Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah daun tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda. Gambar I.5 menunjukkan jumlah daun tanaman yang dipupuk BFPKM lebih banyak daripada jumlah daun tanaman yang tidak dipupuk, kecuali saat umur 1 minggu dan 2 minggu. Perbedaan jumlah daun kedua perlakuan mulai terlihat pada umur 3 minggu, tetapi standar deviasi yang diperoleh cukup besar.


24

Pemupukan BFPKM tampaknya berpengaruh juga terhadap luas permukaan daun. Hal tersebut terlihat pada Gambar I.6. Gambar I.6 menunjukkan perbedaan luas permukaan daun kedua perlakuan mulai umur 1 minggu hingga umur 12 minggu, tetapi standar deviasi kedua perlakuan

2

LUAS PERMUKAAN DAUN ( cm )

cukup besar. 60 50 40 30 20 10 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar I.6. Grafik rata-rata, per minggu, dari luas permukaan daun tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda.


25

Fenomena bahwa tanaman yang dipupuk lebih baik daripada yang tidak dipupuk juga terjadi pada kadar klorofil total daun, yang tersaji pada Gambar I.7. Dari gambar tersebut diketahui, klorofil total daun yang dipupuk lebih banyak daripada klorofil total daun yang tidak dipupuk dari umur 1 minggu hingga umur 10 minggu. Namun, standar deviasi yang diperoleh cukup besar. Pada umur 11 minggu dan 12 minggu, kandungan klorofil total daun pada tanaman yang dipupuk menurun dan lebih sedikit daripada tanaman yang tidak dipupuk.

KLOROFIL TOTAL (mg/g)

6 5 4 3 2 1 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar I.7. Grafik rata-rata, per minggu, dari klorofil total daun tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda.


26

Persentase BK terhadap BB daun yang tersaji pada Gambar I.8 juga dipengaruhi oleh pemupukan BFPKM. Secara umum, persentase BK terhadap BB daun tanaman yang dipupuk lebih besar daripada persentase BK terhadap BB daun tanaman yang tidak dipupuk, dan menunjukkan perbedaan mulai umur 2 minggu hingga umur 12 minggu. Pada umur 1 minggu, BK terhadap BB daun kedua perlakuan belum menunjukkan perbedaan. PERSENTASE BK TERHADAP BB DAUN (%) .

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar I.8. Grafik rata-rata, per minggu, dari persentase berat kering terhadap berat basah daun Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: • Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda. • Berat basah dan berat kering dihitung dari helai daun dan tangkai daun, tanpa batang, cabang batang, bunga dan buah.


27

Secara visual, perbedaan daun pada tanaman kacang panjang yang tidak dipupuk dan yang dipupuk terlihat pada Gambar I.9. Gambar I.9 a menunjukkan foto daun tanaman yang tidak dipupuk, sedangkan Gambar I.9 b menunjukkan foto daun tanaman yang dipupuk. Dari kedua gambar tersebut, diketahui bahwa daun tanaman yang tidak dipupuk jumlahnya lebih banyak, tetapi luas permukaan daunnya lebih sempit daripada daun tanaman yang dipupuk. Selain itu, Gambar I.9 a menunjukkan gejala klorosis dan kerdil pada daun yang tidak dipupuk. Foto yang tersaji pada Gambar I.9 dapat mendukung informasi perbedaan pertumbuhan daun pada tanaman yang dipupuk dan tanaman yang tidak dipupuk, sehingga diketahui pengaruh pemupukan BFPKM terhadap daun.

TIDAK DIPUPUK

a

DIPUPUK BFPKM

10 cm

b

10 cm

Gambar I.9. Visualisasi perbedaan jumlah daun, luas permukaan daun, klorosis daun dan kerdil daun tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) pada umur 8 minggu. Tanda panah menunjukkan bercak cokelat akibat klorosis. Keterangan: (a) Jumlah daun 31 helai dengan luas daun 9,98 cm 2, selain itu juga mengalami klorosis dan kekerdilan daun. (b) Jumlah daun 21 helai dengan luas daun 55,09 cm 2


28

3.

Pertumbuhan bunga Terkait dengan pertumbuhan bunga disajikan pada Gambar I.10. Dari

gambar tersebut diketahui jumlah bunga tanaman yang dipupuk lebih banyak daripada jumlah bunga tanaman yang tidak dipupuk, kecuali jumlah bunga tanaman saat umur 10 minggu. Jumlah bunga tanaman saat umur 7 minggu dan 8 minggu juga lebih sedikit daripada minggu sebelum dan sesudahnya. Selain itu, dari Gambar I.10 juga diketahui tanaman yang dipupuk berbunga lebih awal 5 minggu daripada tanaman yang tidak dipupuk. Tanaman yang dipupuk mulai berbunga pada umur 4 minggu, sedangkan tanaman yang tidak dipupuk mulai berbunga pada umur 9 minggu. 35

JUMLAH BUNGA

30 25 20 15 10 5 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



Gambar I.10. Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah bunga tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda.


29

4.

Pertumbuhan buah Fenomena pertumbuhan buah tidak berbeda dengan pertumbuhan

bunga. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar I.11 sampai dengan Gambar I.13. Secara umum diketahui, bahwa buah pada tanaman yang dipupuk lebih banyak, lebih panjang dan memiliki persentase BK terhadap BB lebih besar daripada buah tanaman yang tidak dipupuk. Selain itu, tanaman yang dipupuk juga lebih awal berbuah daripada tanaman yang tidak dipupuk. 30

JUMLAH BUAH

25

20

15

10

5

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar I.11. Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah buah tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 2 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda. Gambar I.11 menunjukkan jumlah buah pada tanaman yang dipupuk lebih banyak daripada jumlah buah pada tanaman yang tidak dipupuk pada setiap minggunya. Gambar tersebut juga menyajikan informasi tanaman yang dipupuk berbuah 4 minggu lebih awal. Tanaman yang dipupuk mulai


30

berbuah saat umur 4 minggu, sedangkan tanaman yang tidak dipupuk mulai berbuah saat umur 8 minggu. Pengaruh pemupukan pada panjang buah disajikan pada Gambar I.12. Gambar tersebut menginformasikan panjang buah tanaman yang dipupuk cenderung lebih panjang daripada panjang buah tanaman yang tidak dipupuk. Selain itu, Gambar I.12 menunjukkan panjang buah yang siap panen (40--60 cm) pada tanaman yang dipupuk mulai umur 5 minggu, sedangkan pada tanaman yang tidak dipupuk hanya pada umur 8 minggu, 10 minggu dan 11 minggu. 80

PANJANG BUAH (cm)

70 60 50 40 30 20 10 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar I.12. Grafik rata-rata, per minggu, dari panjang buah tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda.


31

Terkait dengan persentase BK terhadap BB buah disajikan pada Gambar I.13. Fenomena pengaruh BFPKM terhadap pertumbuhan tanaman kacang panjang juga terlihat pada persentase BK terhadap BB buah. Secara umum, dari Gambar I.13 diketahui persentase BK terhadap BB buah tanaman yang dipupuk lebih besar daripada persentase BK terhadap BB buah tanaman yang tidak dipupuk. Hal tersebut mengindikasikan bahwa unsur hara BFPKM berpengaruh terhadap pertumbuhan buah yang ditunjukkan dengan meningkatnya persentase BK terhadap BB buah. PERSENTASE BK TERHADAP BB BUAH (%) .

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar I.13. Grafik rata-rata, per minggu, dari persentase berat kering terhadap berat basah buah tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: • Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda. • Berat basah dan berat kering dihitung dari buah, tanpa helai daun, tangkai daun, batang, cabang batang, dan bunga.


32

Selain hasil yang disajikan di atas, di bawah ini merupakan data pertumbuhan bintil akar yang akan digunakan dalam pembahasan. 80

JUMLAH BINTIL AKAR

70 60 50 40 30 20 10 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar I.14. Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah bintil akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda. Pada Gambar I.14 menunjukkan secara umum jumlah bintil akar tanaman yang dipupuk lebih sedikit daripada bintil akar tanaman yang tidak dipupuk, kecuali tanaman saat umur 1 minggu yang keduanya belum memiliki bintil akar. Dilihat dari standar deviasi kedua perlakuan menunjukkan jumlah bintil akar tidak berbeda, kecuali umur 7 minggu, 11 minggu dan 12 minggu.


33

Selain jumlah bintil akar yang lebih banyak, ukuran bintil akar pada tanaman yang tidak dipupuk juga relatif lebih besar dibandingkan dengan tanaman yang dipupuk. Visualisasi perbedaan ukuran bintil akar saat umur 12 minggu tersaji pada Gambar I.15.

a

1 cm

Gambar I.15. Perbedaan ukuran bintil akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang tidak dipupuk dan yang dipupuk BFPKM umur 12 minggu. Keterangan: (a) Bintil akar tanaman yang tidak dipupuk. (b) Bintil akar tanaman yang dipupuk BFPKM.


34

Pembahasan Hasil pengamatan terhadap pertumbuhan organ bagian atas tanah tanaman (batang, daun, bunga dan buah) menunjukkan bahwa pemupukan BFPKM berpengaruh positif terhadap semua parameter pertumbuhan, walaupun standar deviasi masih besar. Parameter pertumbuhan yang digunakan ialah tinggi batang, jumlah cabang, BK terhadap BB batang, jumlah daun, luas permukaan daun, klorofil daun, BK terhadap BB daun, jumlah bunga, jumlah buah, panjang buah dan BK terhadap BB buah. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar I.1 sampai dengan Gambar I.13. Sementara itu, Gambar I.14 dan Gambar I.15 digunakan untuk membahas perbedaan media tanam yang tidak dipupuk dengan media tanam yang dipupuk BFPKM, mengenai keterkaitan unsur hara, terutama unsur N (nitrogen) yang terdapat dalam media tanam. Menurut Gardner et al. (1991), pertumbuhan berarti terdapat pembelahan sel (peningkatan jumlah) dan pembesaran sel (peningkatan ukuran). Oleh sebab itu, pertumbuhan tanaman dapat dilihat dari tinggi tanaman (Wareing & Phillips 1978), luas daun (Gardner et al. 1991, Öpik & Rolfe 2005), berat basah dan berat kering tanaman (Gardner et al. 1991, Taiz & Zeiger 1998, Öpik & Rolfe 2005, Silk 2006). Faktor yang memengaruhi pertumbuhan antara lain ketersediaan unsur hara yang terdapat dalam tanah, sebab keterbatasan unsur hara dalam tanah dapat menghambat


35

pertumbuhan tanaman. Pada budidaya tanaman, penambahan unsur hara dilakukan dengan jalan pemupukan. Berdasarkan hasil analisis BFPKM yang diuji di Laboratorium Afiliasi, Departemen Kimia, FMIPA - Universitas Indonesia, BFPKM mengandung 15,7% karbon (C-organik), 3% nitrogen (N), 0,82% fosfor (P) dan 1,04% kalium (K). Unsur hara NPK merupakan unsur hara makro yang juga dibutuhkan tanaman untuk menunjang pertumbuhan. Oleh sebab itu, penelitian ini ingin mengetahui pengaruh pemupukkan BFPKM terhadap pertumbuhan organ tanaman bagian atas tanah, terutama pada tanaman uji Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara. Hasil penelitian menunjukkan bahwa unsur hara BFPKM cenderung tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan bintil akar pada tanaman Vigna unguiculata L. Walp varietas Mutiara. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar I.14 dan Gambar I.15. Pembentukan bintil akar pada tanaman yang dipupuk BFPKM maupun tanaman yang tidak dipupuk, menunjukkan bahwa media tanam (tanah) yang digunakan mengandung bakteri penambat nitrogen (N2). Purwaningsih (1999) menyatakan, bahwa tanaman kedelai yang ditanam pada tanah yang tidak mengandung Rhizobium tidak dapat membentuk bintil akar. Bintil akar yang tumbuh pada tanaman yang dipupuk BFPKM jumlahnya lebih sedikit dan ukurannya lebih kecil daripada bintil akar tanaman yang tidak dipupuk. Pertumbuhan bintil akar pada tanaman yang dipupuk BFPKM terhambat, diduga media tanam mendapat tambahan unsur hara, terutama nitrogen, sehingga kebutuhan nitrogen untuk pertumbuhan


36

tanaman sudah tercukupi tanpa memfiksasi N2 dari udara. Hal tersebut sesuai dengan penelitian Elahi et al. (2004), bahwa pembentukan bintil akar tanaman kacang hijau meningkat pada konsentrasi nitrat yang rendah dan menurun pada konsentrasi nitrat yang tinggi. Indieka & Odee (2005) dan Kutama et al. (2008) menambahkan, bahwa jumlah bintil akar lebih banyak pada tanah yang rendah nitrogen. Selain jumlah nodul yang menurun, konsentrasi nitrat juga memengaruhi ukuran (diameter) bintil akar (Fujikake et al. 2003). Fenomena pertumbuhan bintil akar pada tanaman yang dipupuk berbanding terbalik dengan fenomena pertumbuhan batang, daun, bunga maupun buah. Parameter pertumbuhan (batang, daun, bunga dan buah) pada tanaman yang dipupuk BFPKM cenderung menunjukkan pertumbuhan yang lebih baik daripada tanaman yang tidak dipupuk, sebab tanaman yang dipupuk memperoleh tambahan unsur hara N, P, dan K dari BFPKM untuk meningkatkan pertumbuhan. Sebaliknya, tanaman yang tidak dipupuk menunjukkan gejala pertumbuhan yang lambat, karena tanaman hanya memperoleh unsur hara dalam tanah. Kemungkinan ketersediaan unsur hara dalam tanah terbatas, sehingga kurang mencukupi untuk pertumbuhan tanaman. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Wijayani & Indradewa (2004) dan Ruhnayat (2007), bahwa pertumbuhan tanaman akan menurun apabila kekurangan unsur N, P, dan K. Di antara ketiga unsur tersebut (N, P, dan K), unsur N yang paling

banyak dibutuhkan oleh tanaman, sebab nitrogen adalah komponen penting


37

yang berperan dalam metabolisme sel. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Setyowati et al. (2008), bahwa nitrogen merupakan unsur pembentuk asam amino, protein, asam nukleat, dan klorofil yang berperan dalam pertumbuhan.

Nitrogen menjadi komponen utama asam amino yang merupakan pembentuk

protein. Sintesis protein diperlukan untuk proses pembelahan sel maupun pembesaran sel (Gardner et al. 1991). Pembelahan sel dan pembesaran sel menyebabkan tanaman mengalami pertumbuhan, baik pertumbuhan pada organ vegetatif (batang dan daun) maupun generatif (bunga dan buah).

Selain unsur pembentuk protein, nitrogen juga menjadi unsur penting dalam

asam nukleat (DNA) dan klorofil. Asam nukleat merupakan materi genetik

yang memungkinkan sel-sel untuk tumbuh dan berkembang biak, sedangkan

klorofil merupakan senyawa yang berperan mengonversi energi matahari

menjadi energi kimia (Jincheng 2006). Sebagai salah satu unsur pembentuk

klorofil, ketersediaan unsur nitrogen dalam tanah memengaruhi pembentukan

klorofil (Hendriyani & Setiari 2009). Klorofil merupakan salah satu pigmen

tanaman yang menggunakan energi sinar matahari untuk menghasilkan gula

dari air dan karbon dioksida melaui fotosintesis, sehingga kadar klorofil daun pada tanaman berpengaruh terhadap fotosintesis (Jincheng 2006, Hendriyani & Setiari 2009). Kandungan nitrogen pada BFPKM diduga memberikan tambahan unsur hara yang digunakan tanaman untuk meningkatkan pertumbuhan, sehingga pertumbuhan pada tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) menjadi lebih cepat dan lebih baik. Pemupukan nitrogen mampu


38

meningkatkan tinggi batang (Tucker 1999, Alabi 2006, Wijaya 2006 & Mehmet 2008), jumlah cabang (Alabi 2006 & Mehmet 2008), memperlebar ukuran daun (Tucker 1999, Alabi 2006 & Wijaya 2006), serta meningkatkan jumlah daun, jumlah buah, panjang buah, diameter buah dan mempercepat pembungaan (Alabi 2006). Sebaliknya, tanaman yang kekurangan nitrogen daunnya lebih mudah rontok dan mengalami klorosis (Buckman & Brady 1982, Fridgen & Varco 2004, Wiedenhoeft 2006, Ruhnayat 2007, Hendriyani & Setiari 2009). Hal tersebut sesuai pengamatan, pada tanaman tanpa pupuk lebih cepat mengalami kerontokan dan lebih banyak mengalami klorosis pada daun (lihat Gambar I.9).

Unsur makro yang kedua adalah fosfor (P). Fosfor juga penting untuk

pertumbuhan tanaman dan ditemukan di setiap sel tanaman hidup. Fosfor berperan dalam reaksi kimia pada fotosintesis, sebab fosfor merupakan unsur pembentuk ATP yang menjadi energi untuk fotosintesis (Saptiningsih 2007). Selain untuk energi pada fotosintesis, ATP juga digunakan tanaman untuk transpor nutrisi, sehingga fosfor juga berperan dalam tranport nutrisi ke seluruh bagian tanaman (Marschner 1995, Potash & Phosphate Institute

1999). Seperti halnya nitrogen, fosfor juga menjadi unsur pembentuk DNA,

yang membawa kode genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya

(Marschner 1995, Potash & Phosphate Institute 1999). Selain nitrogen dan fosfor, kalium juga berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kalium berperan penting dalam proses reaksi kimia yang terjadi pada tanaman, meskipun kalium tidak menjadi bagian dari


39

struktur kimia tanaman. Keberadaan kalium dalam tanaman dapat mengaktifkan enzim yang terlibat dalam pertumbuhan tanaman (Marschner 1995, Potash & Phosphate Institute 1998). Secara tidak langsung, kalium juga berperan dalam fotosintesis. Ion K berperan menjaga keseimbangan muatan listrik pada pembentukan ATP (Marschner 1995, Potash & Phosphate Institute 1998). Oleh sebab itu, laju fotosintesis pada tanaman yang kekurangan unsur K akan menurun, sebab pembentukan ATP menurun. Selain menurunkan laju fotosintesis, kekurangan K pada tanaman juga menghambat transpor nutrisi maupun fotosintat keseluruh bagian tanaman. Menurut Buckman & Brady (1982), ketersediaan fosfor dan kalium pada tanaman mampu menunjang pertumbuhan generatif (bunga dan buah). Hal tersebut sesuai dengan pendapat Oad et al. (2003), bahwa pemupukan fosfor dan kalium pada tanaman kacang hijau mampu meningkatkan tinggi batang, jumlah buah, panjang buah dan berat biji. Geetha & Varughese (2001) menambahkan, pemupukan kalium pada kacang panjang mampu mempercepat pembungaan dan meningkatkan jumlah buah. Sebaliknya, kekurangan kalium pada tanaman panili mengakibatkan kekerdilan daun (Ruhnayat 2007). Pengamatan daun pada perlakuan tanpa BFPKM menunjukkan gejala kekerdilan (lihat Gambar I.9). Selain N, P, dan K, diduga pada BFPKM juga terdapat unsur hara magnesium (Mg), sebab kadar klorofil pada tanaman yang dipupuk BFPKM lebih tinggi daripada tanaman yang tidak dipupuk. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Wijayani & Indradewa (2004), bahwa tanaman yang


40

kekurangan Mg maka klorofil tidak terbentuk, karena unsur Mg esensial bagi molekul klorofil. Selain nitrogen dan magnesium, unsur penyusun klorofil adalah karbon, hidrogen, dan oksigen (Buckman & Brady 1982; Wijayani & Indradewa 2004; Wiedenhoeft 2006; ). Selain dipengaruhi oleh unsur hara makro (N, P, K) yang terdapat dalam BFPKM, diduga pertumbuhan tanaman yang dipupuk BFPKM dipengaruhi oleh bahan organik yang terdapat pada BFPKM. Bahan organik merupakan salah satu komponen tanah yang sangat penting bagi ekosistem tanah, sebab bahan organik merupakan sumber pengikat hara dan substrat bagi mikroorganisme tanah. Perbedaan dalam kecepatan proses dekomposisi dan mineralisasi dari bahan organik berkorelasi dengan sumbangan C dan N ke dalam tanah (Jones & Parsons 1970) . Kecepatan pelapukan bahan organik tergantung C/N rasio bahan tersebut. Salah satu kriteria untuk mengukur kematangan pupuk atau kompos adalah rasio C/N. Rasio C/N yang paling baik untuk tanah adalah 10--20 (Murbandono 2002 lihat Komarayati et al. 2007). Selama proses dekomposisi, bakteri akan menggunakan N untuk berkembang biak. Oleh sebab itu, bahan yang memiliki C/N rasio rendah (< 20) akan mengalami proses pelapukan yang lebih cepat bila dibanding bahan organik yang memiliki C/N rasio tinggi (>20) (Komarayati et al. 2007; Gustiani & Gunawan 2008). Pada BFPKM, memiliki C/N rasio yang sangat rendah (5,8) sehingga diduga unsur N yang terdapat dalam BFPKM lebih cepat tersedia untuk pertumbuhan tanaman. Akan tetapi, C/N rasio yang rendah (< 10) mengakibatkan terbentuk amonia,


41

sehingga nitrogen akan lebih mudah hilang di udara (Gustiani & Gunawan 2008). Penggunaan pupuk dari bahan organik dapat memperbaiki struktur tanah, aerasi tanah dan mendorong perkembangan populasi mikroorganisme tanah (Arinong et al. 2005; Setyowati et al. 2008). Selain mikroorganisme tanah, keberadaan bahan organik dalam tanah juga menarik bagi cacing tanah. Aktivitas cacing tanah menyebabkan tanah menjadi gembur, sehingga aerasi tanah menjadi baik (Kuruseng & Fatmawati 2008). Selain itu, peningkatan aktivitas mikroorganisme maupun cacing tanah mampu memengaruhi proses penyerapan unsur hara esensial untuk pertumbuhan tanaman (Kuruseng & Fatmawati 2008). Oleh sebab itu, parameter pertumbuhan organ bagian atas tanah tanaman kacang panjang yang dipupuk BFPKM menunjukkan pertumbuhan yang lebih baik. Sebaliknya, pertumbuhan tanaman yang tidak dipupuk BFPKM terhambat karena unsur hara yang diperoleh terbatas.


42

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan Pemupukan BFPKM pada Vigna unguiculata L. Walp. cenderung memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan vegetatif maupun generatif tanaman. Unsur hara yang terdapat pada BFPKM mampu meningkatkan panjang batang, jumlah cabang batang, persentase BK terhadap BB batang, jumlah daun, luas permukaan daun, kandungan klorofil, persentase BK terhadap BB daun, jumlah bunga, jumlah buah, panjang buah dan persentase BK terhadap BB buah. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuktikan pengaruh BFPKM terhadap pertumbuhan organ bagian atas tanah Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa BFPKM mampu memberikan pengaruh terhadap semua parameter pertumbuhan organ bagian atas tanah.

Saran Sebaiknya penelitian selanjutnya dilakukan dengan jumlah ulangan yang lebih banyak, sehingga data yang diperoleh dapat diuji secara statistik. Selain itu, untuk pengamatan pertumbuhan dan produksi tanaman, lebih baik tanaman tidak dicabut hingga masa panen untuk memperoleh data yang dependen. Analisis kadar N, P dan K pada tanah sebaiknya dilakukan untuk mengetahui kandungan unsur hara (N, P dan K) pada kontrol.


43

UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karuniaNYA sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan ini. Selain itu, perkenankan penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah memberikan bimbingan, bantuan, dukungan maupun perhatian kepada: 1. Pembimbing tesis, Pembimbing tesis, yaitu Dr. Susiani Purbaningsih, DEA (pembimbing pertama, Saurin Hem, M.Sc (pembimbing kedua pemberi dana dan fasilitas untuk penelitian), serta Melta Rini Fahmi, M.Si (asisten dari pembimbing kedua). 2. Penguji tesis, yaitu Dra. Lestari Rahayu K., M.Sc dan Dr. Nisyawati, MS. 3. Pemberi bantuan beasiswa Pascasarjana, yaitu Departemen Agama. 4. Orang tua, saudara, suami dan juniorku yang selalu memberikan perhatian, pengertian, serta dukungan moral maupun spiritual. 5. Aki, Pak Urip serta teman-teman di IRD, BRKP Pancoran Mas-Depok, Program Studi Pascasarjana Biologi, maupun di MAN Tempursari-Ngawi. Semoga Allah SWT senantiasa berkenan melimpahkan rahmat dan berkahNya kepada kami semua. Amin.


44

DAFTAR ACUAN

Alabi, D.A. 2006. Effects of fertilizer phosphorus and poultry droppings treatments on growth and nutrient components of pepper (Capsicum annuum L). African Journal of Biotechnology 5(8): 671--677. Arinong, A.R., Kaharuddin & Sumang. 2005. Aplikasi berbagai pupuk organik pada tanaman kedelai di lahan kering. Jurnal Sains & Teknologi 5(2): 65--72. Arnon, D.I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology 24: 1--15. Bailey, K. 2002. Organic fertilizers. http://ces.state.nc.us/cumberland/fertpage/organic.html, 30 November

2009, pk. 15.12 WIB. Buckman, H.O. & N.C. Brandy. 1982. Ilmu tanah. Terj. Dari The nature and properties of soil, oleh Soegiman. Penerbit Bhratara Karya Aksara, Jakarta: xvii + 787 hlm. Chin, F.Y. 2002. Utilization of palm kernel cake as feed in Malaysia. Asian Livestock 24(4): 19--23. Departemen Perindustrian. 2007. Gambaran sekilas industri minyak kelapa sawit. Jakarta: 23 hlm. Deptan. 2006. Pedoman pengelolaan limbah industri kelapa sawit. Departemen Pertanian, Jakarta: 81 hlm.


45

Ditjenbun Deptan (=Direktorat Jenderal Perkebunan Departemen Pertanian). 2009. Luas areal dan produksi perkebunan seluruh indonesia menurut pengusahaan. http://ditjenbun.deptan.go.id/cigraph/index.php/viewstat/komoditiutama

/8-sawit, 11 November 2009, pk. 04.12 WIB.

Duriat, A.S., K.U. Bagus., D. Fatchullah, D. Histifarina, D. Djuariah, E. Suryaningsih, H. Sutapradja, Kusdibyo, M. Ameriana, R.P. Soedomo, E.S. Rustaman, T.A. Soetiarso & Z. Abidin. 1998. Teknologi produksi kacang panjang. Balai Penelitian Tanaman Sayuran. Bandung: vii + 137 hlm. Elahi, N.N., W. Akhtar & J. I. Mirza. 2004. Effect of combined nitrogen on growth and nodulation of two mungbean (Vigna radiata L. Wilczek.) cultivars. Journal of Research (Science) 15(1): 67--72. Fridgen, J.L. & J.J. Varco. 2004. Dependency of cotton leaf nitrogen, chlorophyll, and reflectance on nitrogen and potassium availability. Agronomy Journal 96: 63--69. Fujikake, H., A. Yamazaki, N. Ohtake, K. Sueyoshi, S. Matsuhashi, T.Ito, C. Mizuniwa, T. Kume, S. Hashimoto, N.S. Ishioka, S. Watanabe, A. Osa, T. Sekine, H. Uchida, A. Tsuji & T. Ohyama. 2003. Quick and reversible inhibition of soybean root nodule growth by nitrate involves a decrease in sucrose supply to nodules. Journal of Experimental Botany 54(386): 1379--1388.


46

Gardner, F.P., R.B. Pearce & R.L. Mitchell. 1991. Fisiologi tanaman budidaya Terj. dari Susilo, H. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta: 428 hlm. Geetha, V & K. Varughese. 2001. Response of vegetable cowpea to nitrogen and potassium under varying methods of irrigation. Journal of Tropical Agriculture 39: 111--113. Gustiani, E. & A. Gunawan. 2008. Membuat kompos kotoran sapi lebih berkualitas. www.pustaka-deptan.go.id/publikasi/wr274054.pdf, 12

Nopember 2009, pk. 08.44 WIB. Hem, S. 2008. A good example of successful bioconversion. Actualité Scientifique : 2 hlm. http://en.ird.fr/layout/set/popup/the-media-

library/scientific-news-sheets/a-good-example-of-successful-

bioconversion, 18 Mei 2009, pk. 06.53 WIB.

Hem, S., M.R. Fahmi, Chumaidi, Maskur, A. Hadadi, Supriyadi, Ediwarman, M. Larue & L. Pouyaud. 2008a. Valorization of palm kernel meal via bioconversion: Indonesia’s initiative to address aquafeeds shortage. International Conference on Oil Palm and Environtment (ICOPE), 15-16 November 2007, Bali, Indonesia. Hem, S., S. Toure, Cé Sagbla & M. Legendre. 2008b. Bioconversion of palm kernel meal for aquaculture: experiences from the forest region (Republic of Guinea). African Journal of Biotechnology 7(8): 1192-1198.


47

Hendriyani, I.S. & N. Setiari. 2009. Kandungan klorofil dan pertumbuhan kacang panjang (Vigna sinensis) pada tingkat penyediaan air yang berbeda. Jurnal Sains & Matematika 17 (3): 145--150. Indieka, S.A. & D.W. Odee. 2005. Nodulation and growth response of Sesbania sesban (L.) Merr. to increasing nitrogen (ammonium) supply under glasshouse conditions. African Journal of Biotechnology 4(1): 57--60. Jincheng Gao. 2006. Canopy chlorophyll estimation with hyperspectral remote sensing. Disertasi Doktor. Kansas State University. Manhattan: xiv + 191 hlm. Jones, M.J. & J.W. Parsons. 1970. The influence of soil C/N ratios on nitrogen mineralization during anaereobic incubation. Plant and Soil 32: 258--262. Komarayati, S., Mustaghfirin & K. Sofyan. 2007. Kualitas arang kompos limbah industri kertas dengan variasi penambahan arang serbuk gergaji. Jurnal Ilmu & Teknologi Kayu Tropis 5(2): 78--84. Kuruseng, M. A. & Fatmawati. 2008. Aplikasi kompos kosgamas terhadap pertumbuhan vegetatif tanaman kacang tunggak. Jurnal Agrisistem 4(2): 81--88. Kutama, A.S. , B.S. Aliyu & A.O. Saratu. 2008. Influence of phosphorus fertilizer on the development of root nodules in cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) and soybean (Glycine max L. Merril). International Journal of Pure and Applied Sciences 2(3): 27--31.


48

Marschner, H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2nd Ed. Academic Press. San Diego: xiii + 862 hlm. Mathius, I.W. 2008. Pengembangan sapi potong berbasis industri kelapa sawit. Pengembangan Inovasi Pertanian 1(2): 206--224. Mehmet, O.Z. 2008. Nitrogen rate and plant population effects on yield and yield components in soybean. African Journal of Biotechnology 7(24): 4464--4470. Naibaho, P.M. 1998. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Medan. Ng, W-K. 2003. The potential use of palm kernel meal in aquaculture feeds. Aquaculture Asia 8(1): 28--29. Oad, F.C., A.N. Shah, J.H. Jamro & S.H. Ghaloo. 2003. Phosphorus and potassium requirement of mungbean (Vigna radiata). Pakistan Journal of Applied Sciences 3(6): 428--431. Öpik, H. & S. Rolfe. 2005. The physiology of flowering plants. Cambridge University Press. New York: ix + 392 hlm. Potash & Phosphate Institute. 1998. Potassium for agriculture. Better Crops 82(3): 4--5. Potash & Phosphate Institute. 1999. Phosphorus for agriculture. Better Crops 83(1): 6--7. PPKS (Pusat Penelitian Kelapa Sawit). 2010. Statistik produksi, ekspor, dan konsumsi minyak inti sawit. http://iopri.org/stat_Inti_sawit, 18 Mei 2010,

pk. 15.47 WIB.


49

Purwaningsih, S. 1999. Inventarisasi dan karakterisasi serta potensi bakteri Rhizobium dari daerah Lampung. Prosiding Seminar Hasil-Hasil Penelitian Bidang Ilmu Hayat 2: 322--329. Richardson, A.D., S.P. Duigan & G.P. Berlyn. 2002. An evaluation of noninvasive methods to estimate foliar chlorophyll content. New Phytologist 153: 185--194. Ruhnayat, A. 2007. Penentuan kebutuhan pokok unsur hara N, P, K untuk pertumbuhan tanaman panili (Vanilla planifolia Andrews). Buletin Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik 15(1): 49--59. Saptiningsih, E. 2007. Peningkatan produktivitas tanah pasir untuk pertumbuhan tanaman kedelai dengan inokulasi Mikorhiza dan Rhizobium. Bioma 9(2): 58--61. Setyorini, D. 2005. Pupuk organik tingkatkan produksi pertanian. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian 27(6): 13--15. Setyowati, N., U. Nurjanah & D. Haryanti. 2008. Gulma tusuk konde (Wedelia trilobata) dan kirinyu (Chlomolaena odorata) sebagai pupuk organik pada sawi (Brassica chinensis L.). Jurnal Akta Agrosia 11(1): 47--56. Silk, W.K. 2006. Topic 16.1: The analysis of plant growth. Dalam: Taiz, L. & Zeiger, E. (eds). 2006. Plant Physiology, Fourth Edition Online. http://4e.plantphys.net/article.php?ch=t&id=359, 9 November 2009, pk.

10.00 WIB. Taiz, L. & E. Zeiger. 1998. Plant physiology. Sinauer Associates, Inc. Sunderland: xxvi + 765 hlm.


50

Tucker, M.R. 1999. Essential plant nutrients: their presence in North Carolina soils and role in plant nutrition. North Carolina Department of Agriculture & Consumer Service: 9 hlm. http://www.agr.state.nc.us/agronomi/pubs.htm, 12 November 2009, pk.

15.16 WIB. Wareing, P.F. & I.D.J. Pillips 1978. The control of growth and differentiation in plants. Pergamon Press. Toronto. Wiedenhoeft, A.C. 2006. Plant nutrition. Chelsea House Publisher. New York: viii + 144 hlm. Wijaya. 2006. Pengaruh dosis pupuk nitrogen dan jumlah benih per lubang terhadap pertumbuhan dan hasil bayam. Jurnal Agrijati 3(1): 43--50. Wijayani, A. & D. Indradewa. 2004. Deteksi kahat hara N, P, K, Mg dan Ca pada tanaman bunga matahari dengan sistem hidroponik. Agrosains 6(1): 1--4.


51

LAMPIRAN MAKALAH I


52

Lampiran I.1. Deskripsi Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara.

LAMPIRAN KEPUTUSAN MENTERI PERTANIAN NOMOR : 527/Kpts/PD.210/10/2003 TANGGAL : 28 Oktober 2003. DESKRIPSI KACANG PANJANG VARIETAS MUTIARA Asal tanaman Tipe pertumbuhan Umur tanaman

: Blitar : indeterminate : mulai berbunga 25--30 hari setelah tanam, mulai panen 40--45 hari setelah tanam Bentuk tanaman : merambat Bentuk penumpang : segi enam, melintang batang Warna batang : hijau muda Bentuk daun : delta dengan ujung meruncing Permukaan daun : halus Warna daun : hijau Warna bunga : ungu keputihan Bentuk polong : gilig memanjang Warna poong muda : hijau Ukuran polong : panjang 65--75 cm, diameter 0,7--0,8 cm Jumlah polong per tandan : 2 polong Rasa polong muda : agak manis dan renyah Daya simpan polong : 4--5 hari Jumlah polong : 20--30 per tanaman Jumlah biji per polong : 16--21 butir Warna biji tua : coklat muda ada bintik putih di salah satu ujungnya Berat 1000 biji kering : + 20 gram Produksi : 15 ton polong segar per hektar Keterangan : sifat tanah yang dikehendaki adalah tanah lempung berpasir dengan pH 5,5--6,5 dan suhu 18--32 oC Pengusul/Peneliti : U.D. Riawan Tani Blitar/Sartono, Lilik Dami A, Pujianto, Susiyati, Hari Mularsono.


53

Lampiran I.2. Gambar ukuran lahan dan ukuran petak.

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

12 m D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

DERET E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

E8

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

17 m

PETAK

LUBANG TANAM

100 cm

100 cm

A1 15 cm

UKURAN PETAK

LUBANG TANAM

Lubang tanam yang sudah ada polybag


54

Lampiran I.3. Pemberian turus dan kode warna pada polybag.

TURUS BAMBU

Polybag yang diberi turus bambu

KODE WARNA

Turus bambu diikat dengan kawat dan diberi kode warna


55

Lampiran I.4. Pemindahan bibit Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) pada polybag di lahan.

a

b

c

Keterangan : (a) Membuat lubang tanam pada polybag di lahan, (b) Memasukkan bibit kacang panjang dalam lubang tanam, (c) Menutup lubang tanam pada polybag dengan tanah.


56

Lampiran I.5. Kode tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang dicabut dan waktu pencabutannya.

Sampling ke:

Sampling 1 Sampling 2 Sampling 3 Sampling 4 Sampling 5 Sampling 6 Sampling 7 Sampling 8 Sampling 9 Sampling 10 Sampling 11 Sampling 12

Tanggal

28/07/2008 04/08/2008 11/08/2008 18/08/2008 25/08/2008 01/09/2008 08/09/2008 15/09/2008 22/09/2008 29/09/2008 06/10/2008 13/10/2008

Tanpa dipupuk BFPKM C4 B5 F6 B2 B8 F5 E1 C1 A1 E2 E6 C3

Dipupuk BFPKM


E3 E4 D4 F8 B1 F2 A7 D6 D3 B7 D2 D7

57

Lampiran I.6. Cara mengukur persentase berat kering terhadap berat basah pada batang, daun, dan buah Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang). Sampel dipotong-potong dengan gunting dan ditimbang (berat basah), kemudian dimasukkan ke dalam oven yang bersuhu 110 o C selama 24 jam. Sampel yang telah kering dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang (berat kering). Rumus persentase berat kering terhadap berat basah adalah: Persentase BK terhadap BB

= BK x 100 % BB

Keterangan : BK

: Berat Kering (gram)

BB

: Berat Basah (gram)


58

Lampiran I.7. Cara mengukur klorofil daun Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang). Teknik ekstraksi klorofil yang digunakan pada penelitian adalah teknik Hiscox dan Israelstam (Richardson et al. 2002). Prosedur teknik Hiscox dan Israelstam dimulai dengan mempersiapkan helai daun yang digunakan uji klorofil. Helai daun dipotong persegi empat mencapai berat 100 mg, kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditetesi 7 ml DMSO (Dimethyl Sulphoxide) dengan pipet. Setelah itu, tabung reaksi diletakkan dalam waterbath dengan suhu 65 o C selama 15--60 menit hingga seluruh klorofil luruh (Richardson et al. 2002). Larutan klorofil 7 ml dimasukkan dalam cuvet 10 ml dan ditambahkan DMSO hingga volumenya mencapai 10 ml, kemudian dimasukkan ke dalam spektrofotometer dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 645 nm dan 663 nm. Untuk mengetahui kandungan klorofil, dihitung dengan persamaan Arnon: Klorofil a ( mg/g )

: 12,7 (A663) – 2,69 (A645)

Klorofil b ( mg/g )

: 22,9 (A645) – 4,68 (A663)

Klorofil total ( mg/g ) : 20,2 (A645) + 8,02 (A663) atau Klorofil total ( mg/g ) : Klorofil (a + b) (Arnon 1949; Richardson et al. 2002).


59

Lampiran I.8. Hasil Analisis BFPKM.

Hasil Analisis BFPKM LABORATORIUM AFILIASI DEPARTEMEN KIMIA FMIPA - UNIVERSITAS INDONESIA UNSUR YANG DIUJI

Organic Carbon (% w/w)

KANDUNGAN DALAM BFPKM

15,7

Nitrogen (% w/w)

3

Phosphor (% w/w)

0,82

Potassium (% w/w)

1,04

C/N

5,8


60

Lampiran I.9. Tabel data penelitian.

Perlakuan

Organ

Dipupuk BFPKM

Batang

Tinggi (cm) Jml cabang % BK thd BB Jumlah 2

Daun

Bunga

Buah

Batang

Tidak dipupuk BFPKM

Parameter

Luas (cm ) Klorofil (mg/g) % BK thd BB Jumlah Jumlah Panjang (cm) % BK thd BB Tinggi (cm) Jml cabang % BK thd BB Jumlah 2

Daun

Bunga

Buah

Luas (cm ) Klorofil (mg/g) % BK thd BB Jumlah Jumlah Panjang (cm) % BK thd BB

Minggu ke 6 7

1

2

3

4

5

8

9

10

11

12

12,91

72,68

3,57 11,50 12,62

4,01 18,75 23,11

111,73 1,67 5,40 30,50 29,21

206,00 2,50 7,85 72,75 29,64

262,30 3,75 8,94 100,00 36,62

231,40 6,00 9,88 77,00 31,26

316,48 8,00 11,13 154,00 38,70

270,85 4,67 11,55 104,75 35,03

228,08 5,50 12,26 143,25 23,31

186,70 8,33 13,81 111,00 29,56

221,30 4,75 13,96 116,25 17,86

255,43 4,00 14,10 43,33 21,41

3,53 3,59

3,61 4,25

4,19 4,36

4,46 5,38 2,50 4,00

3,62 123,35 1,00 4,59 21,75 26,46

4,63 6,17 9,00 9,00 44,59 6,42 190,15 1,67 5,74 39,50 26,59

4,07 6,79 13,00 9,33 49,93 4,71 126,73 5,00 6,62 36,75 20,99

3,83 7,87 2,00 9,33 59,99 4,41 206,33 4,00 7,81 47,75 21,03

4,08 8,04 3,50 16,00 46,92 6,9 224,28 3,50 8,64 48,75 21,20

4,84 8,58 22,00 11,00 42,82 7,18 194,33 3,00 9,03 49,67 19,63

3,55 9,27 11,67 9,50 58,99 9,87 98,45 4,00 9,79 61,00 12,42

2,79 9,71 7,25 18,00 48,99 11,82 163,28 3,33 10,34 35,00 15,07

1,17 10,66 3,00 8,50 55,22 14,43 205,15

4,16 4,22

2,78 4,38

2,92 4,47

2,23 4,6

2,13 5,35

3,3 5,89 5,50 5,50

2,07 6,48 20,00 2,67 42,32 4,89

2,96 7,04 5,50 2,33 43,79 5,12

1,73 7,43

11,53

21,49

3,55 9,00 10,08

3,68 10,50 10,49

55,40 1,00 4,11 17,50 13,02

2,53 3,54

3,17 3,59

3,2 3,7

4,00 41,01 4,51


2,19

10,92 24,00 19,32

3,00 6,92

Makalah II PENGARUH PEMUPUKAN BIOCONVERSION FERTILIZER PALM KERNEL MEAL (BFPKM) TERHADAP PERTUMBUHAN ORGAN BAGIAN BAWAH TANAH Vigna unguiculata L. Walp. (KACANG PANJANG) VARIETAS MUTIARA

DEVINTHA ANGGRAENI Biologi FMIPA Universitas Indonesia, Depok E-mail: [email protected]

ABSTRAK Organic matter can be used as fertilizer in order to improve soil texture, provide plant nutrition, and support soil microorganism activities. Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM) is organic waste that can be used as fertilizer. The aim of this research is to understand the effect of BFPKM as organic fertilizer for the growth of underground part of yardlong bean plant (Vigna unguiculata L. Walp.). Parameters which been observed are the number of nodules, length of the main root, diameter of the main root, the number of root branches, and percentage of dry weight to wet weight of root. The results was analyzed with descriptive statistics. BFPKM as organic fertilizer tend to gives positive effect to all of parameters except the number of nodules. Key words: BFPKM, fertilizer, nodules, root, Vigna unguiculata L. Walp.

PENDAHULUAN Pada tahun 2008, Indonesia memiliki areal perkebunan kelapa sawit terbesar diseluruh dunia yang mencapai 7.007.876 hektar, dengan produksi tandan buah segar (TBS) kelapa sawit 90.447.515 ton per tahun (Naibaho 1998; Ditjenbun Deptan 2009). Untuk pengolahan TBS menjadi Crude Palm Oil (CPO) dan Palm Kernel Oil (PKO), terlebih dahulu buah sawit dipisahkan dari tandan kosong sawit (TKS). Buah sawit yang terdiri dari daging buah

61


62

(mesocarp) dan inti kelapa sawit (kernel) diolah menjadi CPO dan PKO melalui melalui proses pemerasan mekanis (mechanical screw pressing) atau proses ekstraksi dengan pelarut (Onwueme & Sinha lihat Kolade et al. 2005, Chin 2002; Hem et al. 2008b). Crude Palm Oil diperoleh dari daging buah, sedangkan Palm Kernel Oil (PKO) diperoleh dari inti kelapa sawit (Hem 2008; Hem et al. 2008b). Produksi CPO dan PKO nasional pada tahun 2008, berturut-turut sebesar 18.089.503 ton dan PKO 2.065.000 ton (Ditjenbun Deptan 2009; PPKS 2010). Selain CPO dan PKO, proses pengolahan buah sawit juga menghasilkan limbah. Lumpur dan serat merupakan limbah dari pengolahan daging buah menjadi CPO (Chin 2002; Ng 2003; Deptan 2006). Sementara itu, limbah dari pengolahan inti kelapa sawit menjadi PKO ialah tempurung dan bungkil inti sawit atau Palm Kernel Meal (PKM) (Chin 2002; Ng 2003; Deptan 2006). Palm Kernel Meal merupakan limbah padat yang masih mengandung protein (18--20%), sehingga dapat dimanfaatkan sebagai pakan alternatif untuk ternak (Hem et al. 2008b). Kelimpahan PKM meningkat seiring dengan semakin meningkatnya produksi kelapa sawit nasional. Menurut Mathius (2008), setiap 1000 kg TBS menghasilkan 35 kg PKM. Oleh sebab itu, diperkirakan produksi PKM di Indonesia tahun 2008 mencapai 2.538.638 ton. Penumpukan PKM dapat menimbulkan pencemaran lingkungan apabila tidak dimanfaatkan. Oleh sebab itu, banyak dilakukan penelitian untuk memanfaatkan PKM, antara lain sebagai pakan ternak (Onwueme &


63

Sinha 1991 lihat Kolade et al. 2005, Hem et al. 2008b). Akan tetapi, PKM mengandung serat yang tinggi, sehingga nilai kecernaan PKM lebih rendah pada hewan monogastrik (Swick 1999). Institut de Recherche pour le Développement (IRD) telah melakukan penelitian dengan memanfaatkan PKM sebagai pakan hewan monogastrik, terutama ikan. Salah satu cara untuk meningkatkan nilai PKM dalam akuakultur adalah melalui proses biokonversi. Oleh sebab itu, IRD meneliti mengenai biokonversi PKM menggunakan maggot (larva Hermetia illucens L.). Maggot dimanfaatkan sebagai pakan alternatif ikan. Kultur maggot diawali dengan mencampur PKM dan air dengan perbandingan 1 kg PKM dan 2 l air ke dalam tong besi persegi (berukuran 1,8 m3) (Hem et al. 2008a). Telur magot sebanyak 0,5 gr diletakkan di atas media PKM yang telah basah (Hem et al. 2008a). Pada proses biokonversi tersebut, terjadi fermentasi PKM yang meningkatkan daya cerna dan nafsu makan larva maggot (Hem et al. 2008b). Pada saat pemanenan maggot, masih tersisa 25--35% PKM terfermentasi yang tercampur kotoran dan kulit maggot, yang diistilahkan dengan Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM) Hem (komunikasi pribadi 17 April 2008). Apabila seluruh produksi PKM di Indonesia dimanfaatkan sebagai media kultur maggot, maka BFPKM yang dihasilkan pada tahun 2008 sekitar 634.659--888.523 ton per tahun. Pemanfaatan BFPKM sebagai pupuk pada tanaman kacang panjang telah dilakukan oleh IRD. Hasil penelitian tersebut belum dipublikasikan, karena pelaksanaan penelitian belum menggunakan metode penelitian yang


64

sesuai. Akan tetapi, Hem (2008) telah menyinggung sedikit mengenai pengaruh positif BFPKM terhadap pertumbuhan Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang). Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan untuk membuktikan adanya pengaruh pemupukan BFPKM terhadap pertumbuhan tanaman, terutaman pada tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara yang digunakan sebagai tanaman uji. Hasil yang diharapkan pada penelitian ini adalah BFPKM mampu meningkatkan pertumbuhan organ bagian bawah tanah (bintil akar dan akar). Pertumbuhan bintil akar dan akar penting untuk diamati karena kedua organ tersebut berperan dalam penyerapan unsur hara pada tanaman. Bintil akar merupakan organ yang berfungsi untuk mengikat nitrogen bebas (N2) dari udara. Nitrogen diperlukan tanaman untuk pertumbuhan. Pada tanaman kacang-kacangan (legum) memerlukan nitrogen (N) dalam jumlah yang lebih banyak daripada tanaman non-legum, karena biji pada tanaman legum mengandung protein yang cukup tinggi (Fujikake et al. 2003). Menurut Bourion et al. (2007), nitrogen yang diperoleh tanaman legum, selain diserap akar dari tanah, juga dengan memfiksasi N2 oleh bintil akar. Vigna unguiculata L. Walp (kacang panjang) termasuk tanaman legum, sehingga akarnya mampu bersimbiosis dengan bakteri penambat nitrogen (N2) dengan membentuk bintil akar (Purwaningsih et al. 2004). Menurut Alemayehu (2009) jumlah bintil akar dan laju fiksasi N tergantung efektivitas dan jumlah bakteri Rhizobium dalam tanah. Efektivitas Rhizobium ditunjukkan dengan variasi warna bintil akar (warna pink yang efektif, sedangkan warna putih


65

yang tidak efektif) (Alemayehu 2009). Pembentukan bintil akar dan keefektifan bintil akar dalam memfiksasi nitrogen bebas (N2) menurun dengan meningkatnya konsentrasi nitrogen yang terdapat dalam tanah (Fujikake et al. 2003; Elahi et al. 2004). Seperti halnya bintil akar, pertumbuhan akar juga penting untuk diamati. Menurut Lo´pez-Bucio et al. (2003), akar merupakan organ yang berperan menyerap air dan unsur hara yang diperlukan tanaman untuk pertumbuhan, menegakkan tanaman dan mengadakan interaksi biotik di rhizosfer. Perubahan arsitektur sistem perakaran akibat pertumbuhan akan berpengaruh terhadap penyerapan air dan unsur hara (Lo´pez-Bucio et al. 2003). Oleh sebab itu, pertumbuhan akar dapat dijadikan indikator pertumbuhan tanaman secara keseluruhan. Apabila BFPKM mampu meningkatkan pertumbuhan akar, maka BFPKM dapat dijadikan sebagai pupuk. Selain ramah lingkungan karena berasal dari bahan organik, penggunaan BFPKM sebagai pupuk diduga mampu meningkatkan kesuburan tanah, menambah unsur hara dalam tanah, memperbaiki struktur tanah, serta menunjang kehidupan mikroorganisme tanah yang bermanfaat (Bailey 2002, Setyorini 2005). Penggunaan BFPKM sebagai pupuk diharapkan mampu menyukseskan program pemerintah “go organic 2010”.


66

BAHAN DAN CARA KERJA Penelitian dilakukan pada bulan Juli--Oktober 2008, di kebun Balai Riset Budidaya Ikan Hias, Jl. Perikanan No. 13, Pancoran Mas, Depok, Jawa Barat. Selama penelitian, curah hujan tergolong rendah yaitu 5--109 mm/bulan. Penelitian diawali dengan menyiapkan bahan dan alat yang digunakan untuk penelitian. Bahan penelitian meliputi biji kacang panjang varietas Mutiara kemasan U.D. Riawan Tani Blitar dan BFPKM, sedangkan alat yang digunakan antara lain cangkul, tali rafia, meteran, polybag ukuran 10 cm x 15 cm, polybag ukuran 30 cm x 50 cm, serok, gunting tanaman, cutter, ember, gelas air mineral ukuran 240 ml, terpal, boks plastik, kertas label, spidol, timbangan elektrik, oven listrik “Memmert”, desikator, alumunium foil, kamera “Canon”. Rancangan penelitian yang digunakan ialah Rancangan Acak Lengkap (RAL). Penelitian terdiri dari 2 perlakuan, dengan 24 ulangan untuk setiap perlakuan. Pada masing-masing ulangan terdiri dari 4 tanaman, sehingga total tanaman setiap perlakuan berjumlah 96. Pengamatan dilakukan selama 12 minggu. Setiap minggu, sebanyak 4 tanaman dalam satu petak pada masing-masing perlakuan dicabut untuk diambil datanya. Tanaman yang diukur setiap minggunya merupakan tanaman yang berbeda.


67

1. Persiapan lahan. Lahan (1200 cm x 1700 cm) dibagi menjadi 6 deret (A, B, C, D, E dan F) dengan jarak antar deret 100 cm, kemudian setiap deret dibagi menjadi petak-petak yang berukuran 100 cm x 100 cm dengan jarak antar petak 100 cm (Lampiran I.2). Pada masing-masing petak dibuat 4 lubang tanam dengan ukuran 40 cm x 45 cm, dan pada setiap lubangnya dimasukkan polybag berukuran 30 cm x 50 cm yang berisi tanah. Sebelum diisi dengan tanah, polybag berukuran 30 cm x 50 cm yang mempunyai 36 lubang untuk keluarnya air, 24 di antaranya ditutup dengan plester hitam. Penutupan lubang pada polybag bertujuan untuk memperkecil pengaruh perlakuan (group effect). Untuk menegakkan tanaman kacang panjang, setiap polybag diberi turus bambu sepanjang 2 meter. Ujung turus pada satu petak diikat dengan kawat sekaligus diberi label warna untuk membedakan perlakuan (Lampiran I.3). Pemberian label warna pada petak dilakukan dengan pengacakan. Polybag pada petak dengan kode warna merah ditambahkan BFPKM sebanyak 300 gram, sedangkan polybag pada petak dengan kode warna biru tidak dipupuk. Penambahan BFPKM pada polybag (ukuran 30 cm x 50 cm) dilakukan satu minggu sebelum bibit ditanam. 2. Penyemaian benih kacang panjang dan penanaman bibit kacang panjang. Sebanyak 400 polybag berukuran 10 cm x 15 cm disiapkan untuk penyemaian dan diletakkan di lahan yang tidak digunakan untuk penelitian. Polybag diisi dengan tanah, kemudian dimasukkan 1 benih kacang panjang


68

pada masing-masing polybag. Setelah itu, disiram air dengan jumlah yang sama (1 gelas air mineral ukuran 240 ml). Penyiraman dilakukan satu kali setiap hari selama empat hari sampai benih menjadi bibit. Bibit kacang panjang yang berukuran seragam, dengan tinggi kurang lebih 10 cm dipilih untuk ditanam dalam polybag yang berada di lahan. Setelah ditanam, bibit disiram air dengan jumlah yang sama. Penyiraman dilakukan satu kali setiap hari sampai bibit siap dicabut untuk diambil data pertumbuhannya. Kode tanaman yang dicabut dan waktu pencabutan ditentukan dengan pengacakan (Lampiran II.1). 3. Parameter pengamatan. Data pengamatan berupa data kuantitatif yaitu data pertumbuhan bintil akar dan akar. Untuk data pertumbuhan bintil akar, data yang dicatat ialah jumlah bintil akar, sedangkan data pertumbuhan akar, yang dicatat ialah panjang akar utama, diameter akar utama, jumlah cabang akar, dan persentase berat kering (BK) terhadap berat basah (BB) akar. 4. Analisis media tanam. Media tanam yang digunakan untuk penelitian adalah tanah yang terdapat di kebun Balai Riset Budidaya Ikan Hias, Jl. Perikanan No. 13, Pancoran Mas, Depok, Jawa Barat. Pada perlakuan yang dipupuk (kode warna merah), selain media tanah, juga ditambahkan BFPKM sebanyak 300 gram. Berdasarkan hasil analisis BFPKM yang diuji di Laboratorium Afiliasi, Departemen Kimia, FMIPA - Universitas Indonesia, BFPKM mengandung


69

15,7% karbon (C-organik), 3% nitrogen (N), 0,82% fosfor (P) dan 1,04% kalium (K), sehingga C/N rasio BFPKM adalah 5,8. 5. Pengambilan data. Data diambil setelah 1 minggu bibit kacang panjang berada di lahan. Data yang diambil adalah organ tanaman kacang panjang bagian bawah tanah, yang terdiri dari bintil akar dan akar. Pengambilan data dilakukan setiap minggu pada tanaman yang tidak dipupuk BFPKM dan tanaman yang dipupuk BFPKM dengan sistem cabut selama duabelas minggu. Data antar minggu merupakan data yang independen, sehingga tanaman yang didata per minggu merupakan tanaman yang berbeda. Setiap minggu, sebanyak empat tanaman (ulangan) untuk masing-masing perlakuan yang diambil datanya. Data bintil akar dan jumlah cabang akar diperoleh dengan cara dihitung. Data panjang akar utama diukur dengan mistar, sedangkan diameter akar utama diukur dengan jangka sorong. Data persentase BK terhadap BB akar diperoleh dengan menimbang berat basah akar, kemudian dimasukkan ke dalam oven yang bertemperatur 110o C selama 24 jam. Setelah itu, dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang berat keringnya. Persentase BK terhadap BB akar dihitung dengan rumus (Lampiran II.2).


70

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Data yang diperoleh yaitu data pertumbuhan bintil akar dan akar Vigna unguiculata L. Walp. varietas Mutiara selama duabelas minggu. Data pertumbuhan akar yang diukur ialah panjang akar, diameter akar, jumlah cabang akar, dan persentase berat kering terhadap berat basah akar. Dari hasil pengamatan diketahui bahwa pemupukan BFPKM sepertinya tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan bintil akar, tetapi berpengaruh terhadap pertumbuhan akar Vigna unguiculata L. Walp. varietas Mutiara. Berikut akan dibahas secara lebih perinci data yang terkait dengan pertumbuhan bintil akar dan akar.

1.

Pertumbuhan bintil akar Fenomena yang terjadi pada bintil akar, terlihat pada gambar II.1.

Gambar II.1 menunjukkan secara umum jumlah bintil akar tanaman yang tidak dipupuk lebih banyak daripada jumlah bintil akar tanaman yang dipupuk BFPKM, kecuali tanaman saat umur 1 minggu yang keduanya belum memiliki bintil akar. Akan tetapi, standar deviasi menunjukkan bahwa jumlah bintil akar pada kedua perlakuan tidak berbeda, kecuali umur 7 minggu, 11 minggu dan 12 minggu.


71

80

JUMLAH BINTIL AKAR

70 60 50 40 30 20 10 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar II.1. Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah bintil akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda. Visualisasi perbedaan ukuran bintil akar tanaman yang ditanam pada media yang tidak dipupuk dengan yang dipupuk tersaji pada Gambar II.2. Dari gambar tersebut terlihat bahwa saat umur 12 minggu, bintil akar tanaman yang tidak dipupuk (Gambar II.2 a) ukurannya lebih besar daripada bintil akar tanaman yang dipupuk (Gambar II.2 b).

a

1 cm

b

1 cm

Gambar II.2. Perbedaan ukuran bintil akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang tidak dipupuk dan yang dipupuk BFPKM umur 12 minggu. Keterangan: (a) Bintil akar tanaman yang tidak dipupuk. (b) Bintil akar tanaman yang dipupuk BFPKM.


72

2.

Pertumbuhan akar. Pemupukan BFPKM secara umum, berpengaruh positif terhadap

pertumbuhan panjang akar. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar II.3. Gambar II.3 menunjukkan bahwa akar tanaman yang dipupuk lebih panjang daripada akar tanaman yang tidak dipupuk, kecuali panjang akar saat umur 1 minggu dan 2 minggu. Namun, dilihat dari standar deviasi, panjang akar tanaman yang dipupuk tidak berbeda dengan tanaman yang tidak dipupuk.

PANJANG AKAR UTAMA (mm) .

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar II.3. Grafik rata-rata, per minggu, dari panjang akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda.


73

Fenomena pengaruh pemupukan juga terlihat pada Gambar II.4. Gambar II.4 menunjukkan diameter akar tanaman pada media yang dipupuk lebih besar daripada diameter akar tanaman pada media yang tidak dipupuk. Seperti halnya panjang akar, diameter akar tanaman pada kedua perlakuan juga tidak menunjukkan perbedaan saat umur 1 minggu dan 2 minggu. Ukuran diameter akar menunjukkan perbedaan saat umur 3 minggu hingga umur 12 minggu. Pada umur 3 minggu sampai dengan 12 minggu, diameter akar tanaman pada media yang dipupuk lebih besar daripada diameter akar tanaman pada media yang tidak dipupuk. Namun, dilihat dari standar deviasi diameter akar tanaman pada kedua perlakuan tidak berbeda. 24 22

DIAMETER AKAR (mm)

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar II.4. Grafik rata-rata, per minggu, dari diameter akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda.


74

Hasil analisis jumlah cabang akar dapat dilihat pada Gambar II.5. Dari gambar tersebut, terlihat jumlah cabang akar tanaman pada media yang dipupuk lebih banyak daripada jumlah cabang akar tanaman pada media yang tidak dipupuk, kecuali saat umur 1 minggu hingga 3 minggu. Pada umur 1 minggu hingga umur 3 minggu, jumlah cabang akar tanaman kedua perlakuan tidak berbeda. Jumlah cabang akar tanaman yang dipupuk mulai terlihat lebih banyak pada umur 4 minggu hingga 12 minggu, tetapi dari standar deviasinya terlihat bahwa jumlah cabang akar pada kedua perlakuan tidak berbeda kecuali pada umur 8 minggu dan umur 12 minggu.

JUMLAH CABANG AKAR

.

70 60 50 40 30 20 10 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar II.5. Grafik rata-rata, per minggu, dari jumlah cabang akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda.


75

Persentase BK terhadap BB akar yang tersaji pada Gambar II.6 juga dipengaruhi oleh pemupukan. Secara umum, persentase BK terhadap BB akar tanaman pada media yang dipupuk lebih besar daripada persentase BK terhadap BB akar tanaman pada media yang tidak dipupuk, kecuali saat umur 1 minggu hingga 3 minggu. Namun, standar deviasi kedua perlakuan menunjukkan bahwa persentase BK terhadap BB akar kedua perlakuan tidak berbeda.

.

20

PERSENTASE BK TERHADAP BB AKAR (%)

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

MINGGU KE



Gambar II.6. Grafik rata-rata, per minggu, dari persentase berat kering terhadap berat basah akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) selama 12 minggu. Keterangan: • Data per minggu berasal dari pengukuran 4 tanaman yang berbeda.


76

Perbedaan pertumbuhan akar tanaman pada media yang dipupuk dan media yang tidak dipupuk tersaji pada Gambar II.7. Gambar II.7a menunjukkan pertumbuhan akar tanaman pada kedua perlakuan saat umur 1 minggu. Dari gambar tersebut terlihat bahwa pertumbuhan akar belum menunjukkan perbedaan. Perbedaan pertumbuhan akar dapat dilihat pada Gambar II.7 b, saat umur 12 minggu. Gambar visual yang tersaji pada Gambar II.7 b mendukung informasi pengaruh pemupukan terhadap pertumbuhan akar. Tidak dipupuk

Tidak dipupuk

Dipupuk BFPKM

10 cm

10 cm

10 cm

10 cm

Dipupuk BFPKM 10 cm

a

b

10 cm

10 cm

10 cm

10 cm

Gambar II.7. Perbedaan pertumbuhan akar tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang tidak dipupuk dan yang dipupuk BFPKM pada umur 12 minggu. Keterangan: (a) Akar kacang panjang umur 1 minggu. (b) Akar kacang panjang umur 12 minggu.


77

Pembahasan Pemanfaatan BFPKM sebagai pupuk dalam penelitian ini, berdasarkan hasil analisis BFPKM yang diuji di Laboratorium Afiliasi, Departemen Kimia, FMIPA - Universitas Indonesia (lampiran II.2). Berdasarkan hasil analisis, BFPKM mengandung 15,7% karbon (C-organik), 3% nitrogen (N), 0,82% fosfor (P) dan 1,04% kalium (K). Kandungan N, P dan K dalam BFPKM diharapkan mampu memengaruhi pertumbuhan tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang), khususnya pada organ bagian bawah tanah (bintil akar dan akar). Hasil pengamatan terhadap pertumbuhan akar menunjukkan bahwa pemupukan BFPKM cenderung tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan bintil akar, tetapi berpengaruh positif terhadap semua parameter pertumbuhan akar. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar II.1 sampai dengan Gambar II.7. Pada akar tanaman kacang panjang terdapat bintil akar yang merupakan simbiosis bakteri penambat nitrogen dengan akar tanaman. Menurut Gardner et al. (1991), bakteri penambat nitrogen yang berasosiasi dengan Vigna sinensis adalah Rhizobium sp. Rhizobium mampu menambat nitrogen dari atmosfer, sehingga tanaman mampu memenuhi kebutuhan nitrogen (Wiedenhoeft 2006). Menurut Arimurti (2000) bahwa kemampuan Rhizobium dalam menambat nitrogen dari udara dipengaruhi oleh besarnya bintil akar dan jumlah bintil akar. Menurut Voisin et al. (2003), pertumbuhan bintil akar berhubungan dengan pertumbuhan tanaman keseluruhan dan


78

tergantung dengan faktor lingkungan (suplai nitrat, kadar garam dan musim kemarau). Aktivitas bintil akar berhenti seiring dengan berhentinya pertumbuhan tanaman. Semakin besar bintil akar dan semakin banyak bintil akar yang terbentuk maka semakin besar nitrogen bebas (N2) yang ditambat oleh Rhizobium tersebut (Arimurti et al. 2000). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada tanaman yang dipupuk BFPKM maupun tanaman yang tidak dipupuk, terbentuk bintil akar. Hal tersebut berarti bahwa media tanam (tanah) yang digunakan mengandung bakteri penambat nitrogen (N2). Menurut penelitian Purwaningsih (1999), tanaman kedelai yang ditanam pada tanah yang tidak mengandung Rhizobium menunjukkan tanaman tidak membentuk bintil akar, meskipun kandungan nitrogen dalam tanah rendah. Akan tetapi, bintil akar pada tanaman yang dipupuk BFPKM jumlahnya lebih sedikit dan ukurannya lebih kecil dibanding dengan bintil akar tanaman yang tidak dipupuk BFPKM ( lihat Gambar II.1 dan Gambar II.2). Diduga kandungan nitrogen pada BFPKM menghambat pembentukan dan pertumbuhan bintil akar. Bintil akar tidak tumbuh dengan baik, karena kebutuhan nitrogen untuk pertumbuhan tanaman sudah tercukupi tanpa memfiksasi N2 dari udara. Elahi et al. (2004) melaporkan bahwa pembentukan bintil akar tanaman kacang hijau meningkat pada konsentrasi nitrat yang rendah dan menurun pada konsentrasi nitrat yang tinggi. Indieka & Odee (2005) dan Kutama et al. (2008) menambahkan, bahwa jumlah bintil akar lebih banyak pada tanah yang rendah nitrogen. Konsentrasi nitrat pada media tanam juga memengaruhi


79

ukuran (diameter) bintil akar. Menurut Fujikake et al. (2003), diameter bintil akar semakin besar pada media tanam tanpa nitrat. Konsentrasi nitrat pada media tanam yang meningkat, menyebabkan konsentrasi leghaemoglobin pada bintil akar menurun (Fujikake et al. 2003, Saptiningsih 2007). Menurut Wittenberg (2006), leghaemoglobin diperlukan tanaman kacang-kacangan untuk membantu bakteri memfiksasi nitrogen. Bintil akar efektif mensitensis leghaemoglobin sebagai respons interaksi spesifik simbiosis bakteri penambat nitrogen dengan tanaman kacang-kacangan (Fujikake et al. 2003, Saptiningsih 2007). Diduga, bintil akar yang tumbuh pada tanaman yang dipupuk BFPKM merupakan bintil akar yang tidak efektif. Selain pada bintil akar, unsur hara berperan dalam pertumbuhan akar tanaman. Unsur hara digunakan untuk pembentukan sel-sel dan membangun jaringan pada akar. Unsur hara diperoleh tanaman dari tanah, tetapi ketersediaan unsur hara dalam tanah terbatas. Keterbatasan unsur hara dalam tanah dapat menyebabkan pertumbuhan akar tanaman tidak maksimal. Oleh sebab itu, diperlukan penambahan unsur hara melalui pemupukan. Pemanfaatan BFPKM sebagai pupuk dalam penelitian ini, karena pada BFPKM mengandung unsur hara yang diperlukan tanaman untuk pertumbuhan (3% Nitrogen; 0,82% Fosfor dan 1,04% Kalium).

Unsur N yang paling banyak dibutuhkan oleh tanaman, sebab nitrogen merupakan unsur pembentuk asam amino, protein, asam nukleat, dan klorofil yang berperan dalam pertumbuhan (Setyowati et al. 2008). Nitrogen

merupakan komponen utama asam amino yang membentuk protein.


80

Menurut Gardner et al. (1991), sintesis protein diperlukan untuk proses pembelahan sel maupun pembesaran sel, sehingga tanaman mengalami pertumbuhan, termasuk pertumbuhan pada akar. Kandungan nitrogen pada BFPKM diduga memberikan tambahan unsur hara yang diigunakan tanaman untuk meningkatkan pertumbuhan, sehingga pertumbuhan akar pada tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) menjadi lebih cepat dan lebih baik. Menurut Buckman & Brady (1982), tanaman yang kekurangan nitrogen akan mempunyai sistem perakaran yang terbatas. Namun, kelebihan nitrogen juga menyebabkan perakaran menjadi pendek dan memiliki cabang akar yang banyak (Marschner 1995). Selain nitrogen, unsur hara yang lain dan air juga diperlukan untuk pertumbuhan. Unsur hara dan air yang diperlukan tanaman untuk pertumbuhan tersedia dalam tanah. Transpor unsur hara dan air dari akar menuju xilem melalui membran sel membutuhkan energi untuk melawan kekuatan tekanan osmosis (Marschner 1995, Potash & Phosphate Institute 1999). Energi yang diperlukan untuk transpor unsur hara dan air tersebut adalah Adenosine Triphosphate (ATP). Fosfor merupakan unsur pembentuk ATP, sehingga fosfor juga mempunyai peranan penting dalam pertumbuhan tanaman, termasuk pertumbuhan akar. Hal tersebut sejalan dengan pendapat Turnbull (2005), bahwa keberadaan fosfat dalam tanah mampu memacu panjang akar. Oad (2003) menambahkan, pemupukan fosfat 50--82 kg/ha mampu meningkatkan panjang akar tanaman kacang hijau.


81

Kalium juga mempunyai peranan penting dalam pertumbuhan tanaman. Ion K berperan menjaga keseimbangan muatan listrik pada pembentukan ATP (Marschner 1995, Potash & Phosphate Institute 1998). Adenosine Triphosphate (ATP) diperlukan sebagai energi dalam transpor xilem (unsur hara dan air) dan transpor floem (fotosintat) (Marschner 1995, Potash & Phosphate Institute 1998). Selain itu, kalium juga berperan sebagai osmoregulator, sehingga tekanan turgor pada sel-sel akar akan terjaga (Marschner 1995). Oleh sebab itu, diduga unsur nitrogen, fosfor dan kalium dalam BFPKM mampu meningkatkan pertumbuhan akar. Pertumbuhan akar dapat dilihat dari panjang akar, diameter akar, jumlah cabang, maupun persentase berat kering terhadap berat basah akar. Tanaman yang memiliki akar yang panjang, maka daerah untuk mencari unsur hara dan air semakin luas, sehingga transpor nutrisi dan air juga semakin lancar. Selain panjang akar, diameter akar juga berpengaruh dalam memperlancar transpor nutrisi dan air pada batang. Pembentukan cabang akar juga dipengaruhi oleh keberadaan nitrogen dan fosfor dalam tanah (Marschner 1995, Opik & Rolfe 2005, Turnbull 2005). Menurut Marschner (1995), keberadaan fosfor yang tepat dalam tanah mampu meningkatkan jumlah cabang akar. Pembentukan cabang akar diperlukan tanaman untuk memperluas sistem perakarannya, sehingga semakin banyak cabang akar yang dibentuk diharapkan tanaman akan lebih banyak memperoleh air dan nutrisi yang dibutuhkan tanaman (Turnbull 2005). Selain itu, cabang akar bermanfaat dalam berasosiasi dengan mikroorganisme tanah yang


82

menguntungkan. Adanya pertumbuhan pada akar juga dapat diketahui dari berat keringnya (Gardner et al. 1991, Taiz & Zeiger 1998, Silk 2006). Peningkatan BK terhadap BB akar menunjukkan bahwa akar tanaman mengalami pertumbuhan. Selain unsur hara makro (N, P, K) pertumbuhan akar tanaman juga dipengaruhi oleh bahan organik yang terdapat pada BFPKM. Bahan organik merupakan salah satu komponen tanah yang sangat penting bagi ekosistem tanah, sebab bahan organik merupakan sumber pengikat hara dan substrat bagi mikroorganisme tanah. Menurut Jones & Parsons (1970), perbedaan dalam kecepatan proses dekomposisi dan mineralisasi dari bahan organik berkorelasi dengan sumbangan C dan N ke dalam tanah. Rasio C/N digunakan untuk mengukur kematangan pupuk atau kompos. Murbandono 2002 (lihat Komarayati et al. 2007), berpendapat bahwa rasio C/N yang paling baik untuk tanah adalah 10--20. Unsur N digunakan bakteri untuk berkembang biak selama proses dekomposisi. Oleh sebab itu, bahan yang memiliki C/N rasio rendah (< 20) akan mengalami proses pelapukan yang lebih cepat bila dibanding bahan organik yang memiliki C/N rasio tinggi (>20) (Komarayati et al. 2007; Gustiani & Gunawan 2008). Rasio C/N pada BFPKM tergolong rendah (5,8), sehingga diduga unsur N yang terdapat dalam BFPKM lebih cepat tersedia untuk pertumbuhan tanaman. Akan tetapi, C/N rasio yang rendah (< 10) mengakibatkan terbentuk amonia, sehingga nitrogen akan lebih mudah hilang di udara (Gustiani & Gunawan 2008).


83

Kandungan C-organik pada BFPKM juga memengaruhi pertumbuhan akar. Kandungan C-organik di tanah memengaruhi struktur tanah, aerasi tanah dan keberadaan mikroorganisme tanah (Arinong et al. 2005, Setyowati et al. 2008). Kuruseng & Fatmawati (2008), menambahkan bahwa aktivitas mikroorganisme tanah menyebabkan tanah menjadi gembur, sehingga aerasi tanah menjadi baik. Peningkatan aktivitas mikroorganisme dapat memengaruhi proses penyerapan unsur hara esensial untuk pertumbuhan tanaman. Struktur dan aerasi tanah berpengaruh terhadap pertumbuhan akar (Arinong et al. 2005). Selain itu, tanah yang gembur akibat aktivitas mikroorganisme juga mempermudah akar untuk tumbuh, sehingga memperluas daerah jelajah akar.


84

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Pemupukan BFPKM pada Vigna unguiculata L. Walp. cenderung tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan bintil akar, tetapi cenderung berpengaruh positif terhadap pertumbuhan akar. Diduga, unsur N dalam BFPKM menyebabkan pertumbuhan bintil akar terhambat. Sebaliknya, unsur N, P dan K dalam BFPKM mampu meningkatkan panjang akar, diameter akar, jumlah cabang akar, dan persentase BK terhadap BB akar. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuktikan pengaruh BFPKM terhadap pertumbuhan organ bagian bawah tanah Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa BFPKM tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan bintil akar, tetapi berpengaruh terhadap semua parameter pertumbuhan akar. Saran Sebaiknya penelitian selanjutnya dilakukan dengan jumlah ulangan yang lebih banyak, sehingga data yang diperoleh dapat diuji secara statistik. Selain itu, disarankan untuk menambah parameter ukuran bintil akar, berat kering bintil akar, serta irisan bintil akar untuk mengetahui keefektifan bintil akar, sehingga data pertumbuhan bintil akar lebih akurat. Analisis kadar N, P dan K pada media tanam (tanah) sebaiknya dilakukan untuk mengetahui kandungan unsur hara (N, P dan K) pada kontrol.


85

UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karuniaNYA sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan ini. Selain itu, perkenankan penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah memberikan bimbingan, bantuan, dukungan maupun perhatian kepada: 1. Pembimbing tesis, yaitu Dr. Susiani Purbaningsih, DEA (pembimbing pertama, Saurin Hem, M.Sc (pembimbing kedua pemberi dana dan fasilitas untuk penelitian), serta Melta Rini Fahmi, M.Si (asisten dari pembimbing kedua). 2. Penguji tesis, yaitu Dra. Lestari Rahayu K., M.Sc dan Dr. Nisyawati, MS. 3. Pemberi bantuan beasiswa Pascasarjana, yaitu Departemen Agama. 4. Orang tua, saudara, suami dan juniorku yang selalu memberikan perhatian, pengertian, serta dukungan moral maupun spiritual. 5. Aki, Pak Urip serta teman-teman di IRD, BRKP Pancoran Mas-Depok, Program Studi Pascasarjana Biologi, maupun di MAN Tempursari-Ngawi. Semoga Allah SWT senantiasa berkenan melimpahkan rahmat dan berkahNya kepada kami semua. Amin.


86

DAFTAR ACUAN

Alemayehu, W. 2009. The effect of indigenous root-nodulating bacteria on nodulation and growth of faba bean (Vcia faba) in the low-input agricultural systems of tigray highlands, Northern Ethiopia. Momona Ethiopian Journal of Science 1(2): 30--43. Arimurti, S., Sutoyo & W. Rudju. 2000. Isolasi dan Karakterisasi Rhizobia Asal Pertanaman Kedelai di Sekitar Jember. Jurnal Ilmu Dasar 1(2): 39--47. Arinong, A.R., Kaharuddin & Sumang. 2005. Aplikasi berbagai pupuk organik pada tanaman kedelai di lahan kering. Jurnal Sains & Teknologi 5(2): 65--72. Bailey, K. 2002. Organic fertilizers. http://ces.state.nc.us/cumberland/fertpage/organic.html, 30 November

2009, pk. 15.12 WIB. Buckman, H.O. & N.C. Brandy. 1982. Ilmu tanah. Terj. Dari The nature and properties of soil, oleh Soegiman. Penerbit Bhratara Karya Aksara, Jakarta: xvii + 787 hlm. Chin, F.Y. 2002. Utilization of palm kernel cake as feed in Malaysia. Asian Livestock 24 (4): 19--23. Deptan. 2006. Pedoman pengelolaan limbah industri kelapa sawit. Departemen Pertanian, Jakarta: 81 hlm.


87

Ditjenbun Deptan (=Direktorat Jenderal Perkebunan Departemen Pertanian). 2009. Luas areal dan produksi perkebunan seluruh indonesia menurut pengusahaan. http://ditjenbun.deptan.go.id/cigraph/index.php/viewstat/komoditiutama

/8-sawit, 11 November 2009, pk. 04.12 WIB.

Elahi, N.N, W. Akhtar & J. I. Mirza. 2004. Effect of combined nitrogen on growth and nodulation of two mungbean (Vigna radiata [L.] Wilczek) cultivars. Journal of Research Science 15(1): 67--72. Fujikake, H., A. Yamazaki, N. Ohtake, K. Sueyoshi, S. Matsuhashi, T.Ito, C. Mizuniwa, T. Kume, S. Hashimoto, N.S. Ishioka, S. Watanabe, A. Osa, T. Sekine, H. Uchida, A. Tsuji & T. Ohyama. 2003. Quick and reversible inhibition of soybean root nodule growth by nitrate involves a decrease in sucrose supply to nodules. Journal of Experimental Botany 54(386): 1379--1388. Gardner, F.P., R.B. Pearce & R.L. Mitchell. 1991. Fisiologi tanaman budidaya Terj. dari Susilo, H. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta: 428 hlm. Gustiani, E. & A. Gunawan. 2008. Membuat kompos kotoran sapi lebih berkualitas. www.pustaka-deptan.go.id/publikasi/wr274054.pdf, 12





88

Hem, S., M.R. Fahmi, Chumaidi, Maskur, A. Hadadi, Supriyadi, Ediwarman, M. Larue & L. Pouyaud. 2008a. Valorization of palm kernel meal via bioconversion: Indonesia’s initiative to address aquafeeds shortage. International Conference on Oil Palm and Environtment (ICOPE), 15-16 November 2007, Bali, Indonesia. Hem, S., S. Toure, Cé Sagbla & M. Legendre. 2008b. Bioconversion of palm kernel meal for aquaculture: experiences from the forest region (Republic of Guinea). African Journal of Biotechnology 7(8): 1192-1198. Indieka, S.A. & D.W. Odee. 2005. Nodulation and growth response of Sesbania sesban (L.) Merr. to increasing nitrogen (ammonium) supply under glasshouse conditions. African Journal of Biotechnology 4(1): 57--60. Jones, M.J. & J.W. Parsons. 1970. The influence of soil C/N ratios on nitrogen mineralization during anaereobic incubation. Plant and Soil 32: 258--262. Kolade, O.O., A.O. Coker, M.K.C. Sridhar & G. O. Adeoye. 2005. Palm kernel waste management through composting and crop production. Journal of environmental health research 5(2): 81--85. Kuruseng, M. A. & Fatmawati. 2008. Aplikasi kompos kosgamas terhadap pertumbuhan vegetatif tanaman kacang tunggak. Jurnal Agrisistem 4(2): 81--88.


89

Kutama, A.S. , B.S. Aliyu & A.O. Saratu. 2008. Influence of phosphorus fertilizer on the development of root nodules in cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) and soybean (Glycine max L. Merril). International Journal of Pure and Applied Sciences 2(3): 27--31. Marschner, H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2nd Ed. Academic Press. San Diego: xiii + 862 hlm. Mathius, I.W. 2008. Pengembangan sapi potong berbasis industri kelapa sawit. Pengembangan Inovasi Pertanian 1(2): 206--224. Naibaho, P.M. 1998. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Medan. Ng, W-K. 2003. The potential use of palm kernel meal in aquaculture feeds. Aquaculture Asia 8(1): 28--29. Oad, F.C., A.N. Shah, J.H. Jamro & S.H. Ghaloo. 2003. Phosphorus and potassium requirement of mungbean (Vigna radiata). Pakistan Journal of Applied Sciences 3(6): 428--431. Öpik, H. & S. Rolfe. 2005. The physiology of flowering plant. Cambridge University Press. New York: ix + 376 hlm. Potash & Phosphate Institute. 1998. Potassium for agriculture. Better Crops 82(3): 4--5. Potash & Phosphate Institute. 1999. Phosphorus for agriculture. Better Crops 83(1): 6--7.


90

PPKS (Pusat Penelitian Kelapa Sawit). 2010. Statistik produksi, ekspor, dan konsumsi minyak inti sawit. http://iopri.org/stat_Inti_sawit, 18 Mei 2010,

pk. 15.47 WIB. Purwaningsih, S. 1999. Inventarisasi dan karakterisasi serta potensi bakteri Rhizobium dari daerah Lampung. Prosiding Seminar Hasil-Hasil Penelitian Bidang Ilmu Hayat 2: 322--329. Saptiningsih, E. 2007. Peningkatan produktivitas tanah pasir untuk pertumbuhan tanaman kedelai dengan inokulasi Mikorhiza dan Rhizobium. Bioma 9(2): 58--61. Setyorini, D. 2005. Pupuk organik tingkatkan produksi pertanian. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian 27(6): 13--15. Setyowati, N., U. Nurjanah & D. Haryanti. 2008. Gulma tusuk konde (Wedelia trilobata) dan kirinyu (Chlomolaena odorata) sebagai pupuk organik pada sawi (Brassica chinensis L.). Jurnal Akta Agrosia 11(1): 47--56. Silk, W.K. 2006. Topic 16.1: The analysis of plant growth. Dalam: Taiz, L. & Zeiger, E. (eds). 2006. Plant Physiology, Fourth Edition Online. http://4e.plantphys.net/article.php?ch=t&id=359, 9 November 2009, pk.

10.00 WIB. Taiz, L. & E. Zeiger. 1998. Plant physiology. Sinauer Associates, Inc. Sunderland: xxvi + 765 hlm. Turnbull, C.G.N. 2005. Plant Architecture and Its Manipulation. Blackwell Publishing Ltd. London: xiii + 315 hlm.


91

Voisin, A.S., C. Salon, C. Jeudy & F.R. Warembourg. 2003. Root and nodule growth in Pisum sativum L. in relation in photosynthesis: analysis using 13

C-labeling. Annals of Botany 92: 557--563.

Wiedenhoeft, A.C. 2006. Plant nutrition. Chelsea House Publisher. New York: viii + 144 hlm. Wittenberg, J.B., C.A. Appleby, F.J. Bergersen & G.L. Turner. 2006. Leghemoglobin: the role of hemoglobin in the nitrogen-fixing legume root nodule. Annals of the New York Academy of Science 244: 28--34.


92

LAMPIRAN MAKALAH II


93

Lampiran II.1.

Sampling ke:

Sampling 1 Sampling 2 Sampling 3 Sampling 4 Sampling 5 Sampling 6 Sampling 7 Sampling 8 Sampling 9 Sampling 10 Sampling 11 Sampling 12

Kode tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) yang dicabut dan waktu pencabutannya.

Tanggal

28/07/2008 04/08/2008 11/08/2008 18/08/2008 25/08/2008 01/09/2008 08/09/2008 15/09/2008 22/09/2008 29/09/2008 06/10/2008 13/10/2008

Tanpa dipupuk BFPKM C4 B5 F6 B2 B8 F5 E1 C1 A1 E2 E6 C3

Dipupuk BFPKM


E3 E4 D4 F8 B1 F2 A7 D6 D3 B7 D2 D7

94

Lampiran II.2.

Hasil Analisis BFPKM.

Hasil Analisis BFPKM LABORATORIUM AFILIASI DEPARTEMEN KIMIA FMIPA - UNIVERSITAS INDONESIA UNSUR YANG DIUJI

Organic Carbon (% w/w)

KANDUNGAN DALAM BFPKM

15,7

Nitrogen (% w/w)

3

Phosphor (% w/w)

0,82

Potassium (% w/w)

1,04

C/N

5,8


95

Lampiran II.3.

Cara mengukur persentase berat kering terhadap berat basah akar Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang).

Sampel dipotong-potong dengan gunting dan ditimbang (berat basah), kemudian dimasukkan ke dalam oven yang bersuhu 110o C selama 24 jam, setelah itu dimasukkan dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang (berat kering). Rumus berat kering batang atau berat kering daun adalah: Persentase BK terhadap BB

= BK x 100 % BB

Keterangan : BK

: Berat Kering (gram)

BB

: Berat Basah (gram)


96

Tabel data penelitian.

Organ

Bintil Akar

Jumlah

Akar

Panjang (mm) Diameter (mm) Jumlah cabang % BK thd BB

Bintil Akar

Jumlah

Akar

Panjang (mm) Diameter (mm) Jumlah cabang % BK thd BB

Tidak dipupuk BFPKM

Perlakuan

Dipupuk BFPKM

Lampiran II.4.

Parameter

1

199,75 2,95 9,75 4,80

204,00 2,91 10,25 4,83

Minggu ke 6 7

2

3

4

5

8

9

10

11

12

14,75

34,75

41,50

36,50

39,00

51,50

40,75

33,00

27,25

22,25

16,00

240,25 3,18 17,00 5,02

325,00 5,19 34,50 6,05

537,50 5,77 53,00 7,04

556,75 8,48 34,75 8,95

502,50 8,04 47,50 10,79

540,25 14,11 51,75 11,89

693,00 11,19 52,50 12,15

678,00 10,00 34,00 13,16

680,25 14,17 26,75 14,01

661,75 12,82 29,00 15,35

768,00 16,27 24,00 16,76

22,75

43,00

54,50

47,75

48,75

70,00

44,50

51,25

43,75

41,00

27,00

241,75 3,16 17,75 5,10

271,25 3,65 35,75 5,64

338,50 3,08 32,50 6,10

315,25 5,38 28,50 6,85

352,00 5,91 37,25 8,33

446,75 5,53 29,50 9,46

509,50 5,96 27,25 10,07

434,50 6,58 19,25 11,79

525,25 7,82 20,25 12,13

518,25 8,83 16,50 13,16

490,00 13,16 11,50 13,35


DISKUSI PARIPURNA

Pertumbuhan tanaman didefinisikan sebagai proses pertambahan ukuran atau volume (Salisbury & Ross 1995; Taiz & Zeiger 1998, Silk 2006), pembelahan sel, pemanjangan sel, dan differensiasi jaringan (Gardner et al. 1991, Silk 2006). Indikator pertumbuhan tanaman dapat dilihat dari jumlah sel, volume (Taiz & Zeiger 1998 ), tinggi tanaman (Wareing & Phillips 1978), luas daun (Gardner et al. 1991; Öpik & Rolfe 2005), berat basah dan berat kering tanaman (Gardner et al. 1991, Taiz & Zeiger 1998, Öpik & Rolfe 2005; Silk 2006). Pertumbuhan tanaman dipengaruhi faktor lingkungan dan faktor genetik. Faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap penelitian ini adalah unsur hara. Unsur hara dapat diberikan melalui pemupukan atau penambahan bahan organik pada tanah. Penelitian ini membandingkan pertumbuhan Vigna unguiculata L. Walp. varietas Mutiara yang mendapat perlakuan pemupukan Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM) dan tanpa pemupukan. Pemanfaatan BFPKM sebagai pupuk dalam penelitian ini, berdasarkan hasil analisis BFPKM yang diuji di Laboratorium Afiliasi, Departemen Kimia, FMIPA - Universitas Indonesia. Berdasarkan hasil analisis, BFPKM mengandung 15,7% karbon (C-organik), 3% nitrogen (N), 0,82% fosfor (P) dan 1,04% kalium (K). Kandungan N, P dan K dalam BFPKM diduga mampu memengaruhi pertumbuhan tanaman, sehingga penelitian ini bertujuan untuk

97


98

mengetahui pengaruh BFPKM terhadap pertumbuhan Vigna unguiculata L.Walp. varietas Mutiara. Hasil yang diperoleh menunjukkan pemupukan BFPKM cenderung berpengaruh positif terhadap semua organ Vigna unguiculata L. Walp. varietas Mutiara, tetapi tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan bintil akar. Selain berpengaruh terhadap pertumbuhan, diduga BFPKM juga dapat mempercepat waktu pembentukan bunga dan buah. Unsur N, P dan K pada BFPKM diduga memberikan tambahan unsur hara, sehingga pertumbuhan tanaman Vigna unguiculata L. Walp. varietas Mutiara yang dipupuk BFPKM menunjukkan pertumbuhan yang lebih baik daripada yang tidak dipupuk. Pertumbuhan organ bagian atas tanah (batang, daun, bunga dan buah) Vigna unguiculata L. Walp. varietas Mutiara dipengaruhi oleh unsur hara yang terdapat pada BFPKM. Parameter pertumbuhan (batang, daun, bunga dan buah) pada tanaman yang dipupuk BFPKM cenderung menunjukkan respons pertumbuhan yang lebih baik daripada tanaman yang tidak dipupuk, sebab tanaman yang dipupuk memperoleh tambahan unsur hara N, P, dan K dari BFPKM untuk meningkatkan pertumbuhan. Sebaliknya, tanaman yang tidak dipupuk menunjukkan gejala pertumbuhan yang lambat, karena tanaman hanya memperoleh unsur hara yang terbatas dalam tanah. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Wijayani & Indradewa (2004) dan Ruhnayat (2007), bahwa pertumbuhan tanaman akan menurun apabila kekurangan unsur N, P, dan K.


99

Batang tanaman yang dipupuk BFPKM cenderung lebih tinggi, memiliki cabang yang lebih banyak, serta persentase berat kering (BK ) terhadap berat basah (BB) batangnya lebih besar daripada batang tanaman yang tidak dipupuk. Daun tanaman yang dipupuk BFPKM jumlahnya lebih banyak, luas permukaan daun lebih lebar, kadar klorofil lebih tinggi, serta persentase BK terhadap BB daunnya lebih besar daripada daun tanaman yang tidak dipupuk. Bunga tanaman yang dipupuk BFPKM jumlahnya lebih banyak daripada bunga tanaman yang tidak dipupuk. Buah tanaman yang dipupuk BFPKM jumlahnya lebih banyak, lebih panjang, serta persentase BK terhadap BB buahnya lebih besar daripada buah tanaman yang tidak dipupuk. Tanaman Vigna unguiculata L. Walp., merupakan tanaman kacangkacangan yang memiliki organ bintil akar pada sistem perakarannya. Bintil akar terbentuk karena simbiosis bakteri penambat nitrogen dengan akar tanaman, sehingga tanaman mampu memenuhi kebutuhan nitrogen (Wiedenhoeft 2006). Menurut Voisin et al. (2003), pertumbuhan bintil akar berhubungan dengan pertumbuhan tanaman keseluruhan, serta dipengaruhi dengan faktor lingkungan (suplai nitrat, kadar garam dan musim kemarau). Kemampuan bakteri penambat nitrogen dalam menambat nitrogen dari udara dipengaruhi oleh besarnya bintil akar dan jumlah bintil akar (Arimurti 2000). Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanaman yang dipupuk BFPKM maupun tanaman yang tidak dipupuk, terbentuk bintil akar.


100

Pembentukan bintil akar mengindikasikan bahwa media tanam (tanah) yang digunakan mengandung bakteri penambat nitrogen (N2). Akan tetapi, bintil akar pada tanaman yang dipupuk BFPKM jumlahnya lebih sedikit dan ukurannya lebih kecil dibanding dengan bintil akar pada tanaman yang tidak dipupuk. Terhambatnya pertumbuhan bintil akar pada perlakuan yang dipupuk BFPKM, diduga tanaman sudah mendapatkan tambahan nitrogen dari BFPKM, sehingga kebutuhan nitrogen untuk pertumbuhan tanaman sudah tercukupi tanpa memfiksasi N2 dari udara. Hal tersebut sesuai dengan penelitian Elahi et al. (2004), Indieka & Odee (2005), dan Kutama et al. (2008), bahwa jumlah bintil akar lebih banyak pada tanah yang rendah nitrogen. Selain memengaruhi jumlah bintil akar, diameter bintil akar pada media tanam yang rendah nitrogen juga lebih besar (Fujikake et al. 2003). Konsentrasi nitrat pada media tanam berbanding terbalik dengan konsentrasi leghaemoglobin pada bintil akar, sehingga media tanam yang konsentrasi nitrogennya tinggi menyebabkan konsentrasi leghaemoglobin pada bintil akar menurun (Fujikake et al. 2003, Saptiningsih 2007). Leghaemoglobin disintesis oleh bintil akar yang efektif untuk membantu bakteri penambat nitrogen dalam memfiksasi nitrogen (Fujikake et al. 2003, Wittenberg 2006 & Saptiningsih 2007). Diduga, bintil akar yang tumbuh pada tanaman yang dipupuk BFPKM merupakan bintil akar yang tidak efektif. Selain bintil akar, pertumbuhan organ akar juga penting untuk diamati karena akar berfungsi menyerap unsur hara dan air yang diperlukan tanaman untuk pertumbuhan. Parameter pertumbuhan akar yang diamati ialah


101

panjang akar, diameter akar, jumlah cabang, serta persentase BK terhadap BB akar. Seperti halnya pada organ tanaman yang lain, pertumbuhan akar juga berkaitan dengan unsur hara. Unsur hara diperoleh tanaman dari tanah, tetapi ketersediaan unsur hara dalam tanah terbatas. Keterbatasan unsur hara dalam tanah, mampu menghambat pertumbuhan akar, sehingga pertumbuhan organ tanaman yang lain juga ikut terhambat. Oleh sebab itu, diperlukan penambahan unsur hara untuk memaksimalkan pertumbuhan akar. Unsur hara BFPKM, diduga mampu meningkatkan pertumbuhan akar, sehingga akar pada tanaman yang dipupuk BFPKM lebih panjang, diameternya lebih besar, jumlah cabangnya lebih banyak, serta persentase BK terhadap BB akar lebih besar daripada akar pada tanaman yang tidak dipupuk. Pertumbuhan organ bagian atas tanah dan organ bagian bawah tanah saling berkaitan. Pertumbuhan akar yang baik akan memengaruhi pertumbuhan keseluruhan organ tanaman (batang, daun, bunga dan buah), sebab akar merupakan organ yang berfungsi menyerap air dan unsur hara dari tanah yang diperlukan tanaman untuk proses pertumbuhan maupun fotosintesis. Pertumbuhan batang, daun, bunga dan buah dipengaruhi oleh unsur hara dan air yang diserap oleh akar. Selain meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman kacang panjang, diduga BFPKM juga mempercepat pertumbuhan optimal pada organ batang, bunga dan buah, sehingga mempersingkat waktu panen.


102

Selain dipengaruhi oleh unsur hara makro (N, P, K) yang terdapat dalam BFPKM, diduga pertumbuhan tanaman yang dipupuk BFPKM dipengaruhi oleh bahan organik yang terdapat pada BFPKM. Bahan organik merupakan sumber pengikat hara dan substrat bagi mikroorganisme tanah. Kecepatan proses dekomposisi dan mineralisasi bahan organik berkorelasi dengan sumbangan C dan N dalam tanah (Jones & Parsons 1970). Oleh sebab itu, kecepatan pelapukan bahan organik tergantung C/N rasio bahan tersebut. Rasio C/N yang paling baik untuk tanah adalah 10--20 (Murbandono 2002 lihat Komarayati et al. 2007). Bahan yang memiliki C/N rasio rendah (< 20) mengalami proses pelapukan lebih cepat dibanding dengan bahan organik yang memiliki C/N rasio tinggi (>20) (Komarayati et al. 2007; Gustiani & Gunawan 2008). Pada BFPKM, memiliki C/N rasio yang sangat rendah (5,8), sehingga diduga unsur N yang terdapat dalam BFPKM lebih cepat tersedia untuk pertumbuhan tanaman. Akan tetapi, C/N rasio yang rendah (< 10) mengakibatkan terbentuk amonia, sehingga nitrogen akan lebih mudah hilang di udara (Gustiani & Gunawan 2008). Pada BFPKM diduga mengandung unsur hara esensial yang dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan. Hal tersebut terbukti dari penelitian pada tanaman Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara cenderung menunjukkan respons pertumbuhan yang lebih baik daripada tanaman yang tidak dipupuk. Oleh sebab itu, BFPKM dapat digunakan sebagai alternatif pupuk.


103

Pemanfaatan BFPKM sebagai pupuk, selain mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman, juga merupakan usaha untuk mengonservasi tanah dan air. Berkurangnya bahan organik pada tanah, menyebabkan tanah menjadi keras, porositas tanah berkurang, nilai tukar ion tanah dan daya ikat air menjadi rendah (Stoate et al. 2001). Pirngadi (2009) menambahkan, bahwa kandungan bahan organik yang rendah menyebabkan partikel tanah mudah pecah oleh curah hujan dan terbawa oleh aliran permukaan sebagai erosi, sehingga mengakibatkan terjadinya desertifikasi (perubahan menjadi padang pasir). Kondisi tanah yang demikian menyebabkan proses penyerapan air dan unsur hara oleh akar tanaman menjadi terhambat, sehingga ketersediaan unsur hara dalam tanah dengan jumlah yang sedikit tidak dapat diserap secara optimal oleh akar (Aryantha 2002). Selain itu, bahan organik dalam tanah juga memengaruhi penyerapan air hujan oleh tanah. Tanah yang mengandung bahan organik rendah kurang mampu mengikat air hujan, sehingga jumlah air tanah menjadi berkurang. Oleh sebab itu, pemupukan BFPKM yang mengandung bahan organik diduga mampu memperbaiki struktur dan tekstur tanah. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Bailey (2002) & Setyorini (2005), bahwa penggunaan pupuk organik mampu meningkatkan kesuburan tanah, menambah unsur hara dalam tanah dan memperbaiki struktur tanah. Selain mengonservasi tanah dan air, penambahan bahan organik pada tanah juga meningkatkan biodiversitas tanah. Bahan organik merupakan sumber karbon dan energi yang mendukung kehidupan berbagai jenis


104

organisme maupun mikroorganisme dalam tanah (Bailey 2002; Setyorini 2005; Pirngadi 2009). Berkurangnya bahan organik dalam tanah menyebabkan perkembangan populasi dan aktivitas organisme serta mikroorganisme tanah menjadi terhambat. Akibatnya proses mineralisasi unsur hara menjadi unsur yang tersedia bagi tanaman juga terhambat.


RANGKUMAN KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemupukan Bioconversion Fertilizer Palm Kernel Meal (BFPKM) terhadap pertumbuhan Vigna unguiculata L. Walp. (kacang panjang) varietas Mutiara. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemupukan BFPKM cenderung memberikan pengaruh positif terhadap semua parameter pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman, yaitu batang, daun dan akar (vegetatif), serta bunga dan buah (generatif). Sebaliknya, pemupukan BFPKM tidak memberikan pengaruh terhadap parameter pertumbuhan bintil akar (vegetatif). SARAN Sebaiknya penelitian selanjutnya dilakukan dengan jumlah ulangan yang lebih banyak, sehingga data yang diperoleh dapat diuji secara statistik. Selain itu, disarankan untuk pengambilan data pertumbuhan tanaman, sebaiknya tidak melakukan metode pencabutan tanaman agar diperoleh data yang dependen. Untuk data pertumbuhan bintil akar dan akar, sebaiknya diambil pada akhir penelitian. Analisis kadar N, P dan K pada media tanam (tanah) sebaiknya dilakukan untuk mengetahui kandungan unsur hara pada kontrol. Pemanfaatan BFPKM sebagai pupuk organik, sebaiknya diaplikasikan pada masyarakat (petani) yang di daerahnya terdapat industri kelapa sawit. Untuk daerah yang tidak terdapat industri kelapa sawit, dapat memanfaatkan ampas kelapa atau sejenisnya sebagai pengganti PKM.

105


DAFTAR ACUAN

Arimurti, S., Sutoyo & W. Rudju. 2000. Isolasi dan Karakterisasi Rhizobia Asal Pertanaman Kedelai di Sekitar Jember. Jurnal Ilmu Dasar 1(2): 39--47. Aryantha, I.P. 2002. Membangun sistim pertanian berkelanjutan. One Day Discussion on The Minimization of Fertilizer Usage. BPPT. Jakarta. Badiane, F.A., D. Diouf, D. Sané, O. Diouf, V. Goudiaby & N. Diallo. 2004. Screening cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] varieties by inducing water deficit and RAPD analyses. African Journal of Biotechnology 3(3): 174--178. Bailey, K. 2002. Organic fertilizers. http://ces.state.nc.us/cumberland/fertpage/organic.html, 30 November

2009, pk. 15.12 WIB. Chin, F.Y. 2002. Utilization of palm kernel cake as feed in Malaysia. Asian Livestock 24(4): 19--23. Dairo, F.A.S. & A.O. Fasuyi. 2008. Evaluation of fermented palm kernel meal and fermented copra meal proteins as substitute for soybean meal protein in laying hens diets. Journal of Central European Agriculture 9(1): 35--44.

106


107

Deptan (=Departemen Pertanian). 2008. Komitmen pemerintah membangun perkebunan kelapa sawit berkelanjutan. http://www.indonesia.go.id/id/index.php?option=com.content&task=vie

w&id=8083&itemid=699, 11 November 2009, pk. 03.36 WIB.

Deptan. 2006. Pedoman pengelolaan limbah industri kelapa sawit. Departemen Pertanian, Jakarta: 81 hlm. Ditjenbun Deptan (=Direktorat Jenderal Perkebunan Departemen Pertanian).

2009. Luas areal dan produksi perkebunan seluruh indonesia menurut pengusahaan. http://ditjenbun.deptan.go.id/cigraph/index.php/viewstat/komoditiutama/

8-sawit, 11 November 2009, pk. 04.12 WIB.

Duriat, A.S., K.U. Bagus., D. Fatchullah, D. Histifarina, D. Djuariah, E. Suryaningsih, H. Sutapradja, Kusdibyo, M. Ameriana, R.P. Soedomo, E.S. Rustaman, T.A. Soetiarso & Z. Abidin. 1998. Teknologi produksi kacang panjang. Balai Penelitian Tanaman Sayuran. Bandung: vii + 137 hlm. Elahi, N.N., W. Akhtar & J. I. Mirza. 2004. Effect of combined nitrogen on growth and nodulation of two mungbean (Vigna radiata L. Wilczek.) cultivars. Journal of Research (Science) 15(1): 67--72. Ezeh, K.N., A.M. Omogoye & E.A. Akinrinde. 2007. Aluminum influence on performance of some cowpea (Vigna unguiculata) varieties on a Nigerian alfisol. World Journal of Agricultural Sciences 3(4): 517--522.


108

Fohouo, F-N.T., A. Ngakou & B.S. Kengni. 2009. Pollination and yield responses of cowpea (Vigna Unguiculata L. Walp.) To the foraging activity of Apis Mellifera adansonii (Hymenoptera: Apidae) at NJinchengundéré (Cameroon). African Journal of Biotechnology 8(9): 1988--1996. Fujikake, H., A. Yamazaki, N. Ohtake, K. Sueyoshi, S. Matsuhashi, T.Ito, C. Mizuniwa, T. Kume, S. Hashimoto, N.S. Ishioka, S. Watanabe, A. Osa, T. Sekine, H. Uchida, A. Tsuji & T. Ohyama. 2003. Quick and reversible inhibition of soybean root nodule growth by nitrate involves a decrease in sucrose supply to nodules. Journal of Experimental Botany 54(386): 1379--1388. Gardner, F.P., R.B. Pearce & R.L. Mitchell. 1991. Fisiologi tanaman budidaya Terj. dari Susilo, H. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta: 428 hlm. Gustiani, E. & A. Gunawan. 2008. Membuat kompos kotoran sapi lebih berkualitas. www.pustaka-deptan.go.id/publikasi/wr274054.pdf, 12





109

Hem, S., M.R. Fahmi, Chumaidi, Maskur, A. Hadadi, Supriyadi, Ediwarman, M. Larue & L. Pouyaud. 2008a. Valorization of palm kernel meal via bioconversion: Indonesia’s initiative to address aquafeeds shortage. International Conference on Oil Palm and Environtment (ICOPE), 15-16 November 2007, Bali, Indonesia. Hem, S., S. Toure, Cé Sagbla & M. Legendre. 2008b. Bioconversion of palm kernel meal for aquaculture: experiences from the forest region (Republic of Guinea). African Journal of Biotechnology 7(8): 1192--1198. Iluyemi, F.B., M.M. Hanafi, O. Radziah & M.S. Kamarudin. 2006. Fungal solid state culture of palm kernel cake. Bioresource Technology 97: 477--482. Indieka, S.A. & D.W. Odee. 2005. Nodulation and growth response of Sesbania sesban (L.) Merr. to increasing nitrogen (ammonium) supply under glasshouse conditions. African Journal of Biotechnology 4(1): 57--60. ITIS (=Integrated Taxonomic Information System). 2010. Vigna unguiculata L. Walp. http://www.itis.gov/servlet/SingleRpt/SingleRpt?search_topic=TSN&se

arch_value=27018. 2 Maret 2010, pk. 14.02 WIB.

Jones, M.J. & J.W. Parsons. 1970. The influence of soil C/N ratios on nitrogen mineralization during anaereobic incubation. Plant and Soil 32: 258--262.


110

Kolade, O.O., A.O. Coker, M.K.C. Sridhar & G. O. Adeoye. 2005. Palm kernel waste management through composting and crop production. Journal of environmental health research 5(2): 81--85. Komarayati, S., Mustaghfirin & K. Sofyan. 2007. Kualitas arang kompos limbah industri kertas dengan variasi penambahan arang serbuk gergaji. Jurnal Ilmu & Teknologi Kayu Tropis 5(2): 78--84. Kutama, A.S. , B.S. Aliyu & A.O. Saratu. 2008. Influence of phosphorus fertilizer on the development of root nodules in cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) and soybean (Glycine max L. Merril). International Journal of Pure and Applied Sciences 2(3): 27--31. Mathius, I.W. 2008. Pengembangan sapi potong berbasis industri kelapa sawit. Pengembangan Inovasi Pertanian 1(2): 206--224. Naibaho, P.M. 1998. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Medan. Ng, W-K & K-K. Chong. 2002. The nutritive value of palm kernel meal and the effect of enzyme supplementation in practical diets for red hybrid tilapia (Oreochromis sp.). Asian Fisheries Science 15: 167—176. Ng, W-K. & K-K. Chong. 2002. The nutritive value of palm kernel meal and the effect of enzyme supplementation in practical diets for red hybrid tilapia (Oreochromis sp.). Asian Fisheries Science 15:167-176 Ng, W-K. 2003. The potential use of palm kernel meal in aquaculture feeds. Aquaculture Asia 8(1): 28--29.


111

Öpik, H. & S. Rolfe. 2005. The physiology of flowering plants. Cambridge University Press. New York: ix + 392 hlm. Pirngadi, K. 2009. Peran bahan organik dalam peningkatan produksi padi berkelanjutan mendukung ketahanan pangan nasional. Pengembangan Inovasi Pertanian 2(1): 48--64. PPKS (Pusat Penelitian Kelapa Sawit). 2010. Statistik produksi, ekspor, dan konsumsi minyak inti sawit. http://iopri.org/stat_Inti_sawit, 18 Mei 2010,

pk. 15.47 WIB. Rao, N.S.S. 1994. Mikroorganisme tanah dan pertumbuhan tanaman. Terj. dari Soil microorganism and plant growth, oleh Herawati S. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta: xiii + 353 hlm. Ruhnayat, A. 2007. Penentuan kebutuhan pokok unsur hara N, P, K untuk pertumbuhan tanaman panili (Vanilla planifolia Andrews). Buletin Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik 15(1): 49--59. Salisbury, F.B. & C.W. Ross. 1995. Fisiologi tumbuhan. Terj. dari Plant physiology, oleh Lukman, D.R. & Sumaryono. Penerbit ITB. Bandung. Saptiningsih, E. 2007. Peningkatan produktivitas tanah pasir untuk pertumbuhan tanaman kedelai dengan inokulasi Mikorhiza dan Rhizobium. Bioma 9(2): 58--61. Setyorini, D. 2005. Pupuk organik tingkatkan produksi pertanian. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian 27(6): 13--15.


112

Silk, W.K. 2006. Topic 16.1: The analysis of plant growth. Dalam: Taiz, L. & Zeiger, E. (eds). 2006. Plant Physiology, Fourth Edition Online. http://4e.plantphys.net/article.php?ch=t&id=359, 9 November 2009, pk.

10.00 WIB. Stoate C., N.D. Boatman, R.J. Borralho, C.R. Carvalho, G.R. de Snoo, P. Eden. 2001. Ecological impacts of arable intensification in Europe. Journal of Environmental Management 63(4): 337--65. Swick, R.A. 1999. Consideration in using protein meals for poultry and swine. ASA Technical Bulletin 21: 1--11. Taiz, L. & E. Zeiger. 1998. Plant physiology. Sinauer Associates, Inc. Sunderland: xxvi + 765 hlm. Voisin, A.S., C. Salon, C. Jeudy & F.R. Warembourg. 2003. Root and nodule growth in Pisum sativum L. in relation in photosynthesis: analysis using 13

C-labeling. Annals of Botany 92: 557--563.

Wareing, P.F. & I.D.J. Pillips 1978. The control of growth and differentiation in plants. Pergamon Press. Toronto. Wiedenhoeft, A.C. 2006. Plant nutrition. Chelsea House Publisher. New York: viii + 144 hlm. Wijayani, A. & D. Indradewa. 2004. Deteksi kahat hara N, P, K, Mg dan Ca pada tanaman bunga matahari dengan sistem hidroponik. Agrosains 6(1): 1--4.


113

Wittenberg, J.B., C.A. Appleby, F.J. Bergersen & G.L. Turner. 2006. Leghemoglobin: the role of hemoglobin in the nitrogen-fixing legume root nodule. Annals of the New York Academy of Science 244: 28--34.


PENGARUH PEMUPUKAN BIOCONVERSION FERTILIZER PALM KERNEL MEAL (BFPKM) TERHADAP PERTUMBUHAN Vigna unguiculata L. Walp (KACANG PANJANG) VARIETAS MUTIARA

Recommend Documents