PENGARUH TEKNIK APLIKASI METHYLOBACTERIUM SPP TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL KEDELAI

PENGARUH TEKNIK APLIKASI METHYLOBACTERIUM SPP TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL KEDELAI Darniaty Danial 1)*, Eny Widajati 2) dan Selly Salma 3) 1)

Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Timur, Jl. Pangeran M. Noor Sempaja-Samarinda, 2) Departemen Pertanian, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor (IPB) Jl. Meranti, Kampus IPB Dramaga Bogor 16680 3) BB Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan SDG Pertanian Jl. Tentara Pelajar 3A, Bogor 16111;1 )e-mail: [email protected]

ABSTRAK Penggunaan mikroba bertujuan untuk melindungi tanaman pada tahap pembibitan atau pesemaian, bahkan selama siklus hidup tanaman tersebut. Upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan produktivitas kedelai di lahan marginal adalah penggunaan mikroba dan varietas adaptif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap pertumbuhan dan hasil kedelai. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari 2011 sampai April 2011 di rumah kaca Mikrobiologi Balai Besar Biogen, Bogor. Rancangan percobaan menggunakan rancangan acak kelompok dengan enam perlakuan dan tiga ulangan, satu faktor. Perlakuan yang dikaji adalah: (1) benih tidak direndam isolat + semprot isolat pada daun umur 10 HST dan 20 HST; (2) benih direndam isolat + semprot isolat pada daun umur 10 HST dan 20 HST; (3) benih direndam isolat; (4) siram isolat pada tanah 10 HST dan 20 HST; (5) tanah steril + siram isolat pada tanah 10 HST dan 20 HST, dan (6) kontrol (tanpa isolat dan tanah tidak steril). Hasil percobaan menunjukkan bahwa teknik aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 pada varietas Kaba, dengan cara perendaman yang dilanjutkan penyemprotan pada daun umur 10 HST dan 20 HST meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai. Hal ini terlihat pada peubah tinggi tanaman 35 HST, bobot kering tajuk, bobot kering akar, bobot dan jumlah bintil akar, jumlah polong, polong isi, bobot 100 butir dan hasil biji. Kata kunci: kedelai, Methylobacterium, pertumbuhan, hasil.

ABSTRACT The effect of application techniques Methylobacterium spp to soybean growth and production. Methylobacterium spp is one of bacteria that produces phytohormon which have potency to stimulate seed germination and plant growth. The objective of this research was to study the effect of application techniques Methylobacterium spp to soybean growth and production. The Research conducted since January 2011 until April 2011 at green house of Indonesian Center for Agriculture Biotechnology and Genetic Resourch Research and Development (ICABIOGRAD), Bogor. The research consisted of the effect of application techniques Methylobacterium spp to soybean growth and production. Randomized complete block design with three replication of six level: 1) without seed soaking isolate + foliar spraying at 10 DAS and 20 DAS, 2) seed soaking isolate + foliar spraying at 10 DAS and 20 DAS; 3) seed soaking isolate; 4) splashing isolate to soil at 10 DAS and 20 DAS; 5) sterile soil isolate + splashing isolate to soil at 10 DAS and 20 DAS; and 6) control (water splashing). The results showed that application techniques of Methylobacterium spp with TD-TPB3 isolate on Kaba using seed soaking isolate + foliar spraying at 10 DAS and 20 DAS increased growth and production of soybean (plant height, canopy dry weight, dry weight of roots, weight and number of root nodules, number of pods, volume of pods, weight of 100 seeds). Keywords: soybean, Methylobacterium, growth, yield.

Prosiding Seminar Hasil Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi 2014

249

PENDAHULUAN Manfaat mikroba dalam usaha pertanian belum disadari sepenuhnya, karena pandangan umum terhadap mikroba lebih terfokus pada mikro patogen yang menimbulkan penyakit pada tanaman. Padahal sebagian besar spesies mikroba merupakan mikroflora yang bermanfaat, kecuali beberapa jenis spesifik yang dapat menyebabkan penyakit bagi tanaman. Baru sebagian kecil dari ribuan spesies mikroba yang telah diketahui memiliki manfaat bagi usaha pertanian, seperti bakteri fiksasi N 2 udara pada tanaman kacangkacangan, bakteri dan cendawan pelarut fosfat, bakteri dan cendawan perombak bahan organik, serta bakteri, cendawan dan virus sebagai agensia hayati. Perlakuan benih dengan menggunakan mikroba dapat melindungi tanaman tidak hanya pada tahap pembibitan atau pesemaian, tetapi selama siklus hidup tanaman (Copeland dan McDonald 2001). Pada budidaya kedelai, khususnya di lahan kering, penggunaan pupuk kimia perlu dibarengi dengan pupuk mikroba. Penggunaan pupuk mikroba diperlukan untuk meningkatkan efisiensi pemupukan N. Pupuk mikroba penghasil hormon tumbuh dan antipatogen perlu digunakan untuk memperbaiki pertumbuhan dan perlindungan tanaman (Saraswati 2007). Bakteri Methylobacterium spp disebut juga Pink Pigmented Facultative Methylotroph (PPFM) merupakan mikrobiota normal pada filosfer hampir semua tanaman, lumut dan paku-pakuan. Sebagian besar PPFM dapat ditemukan di tanah, pada permukaan daun, dan di bagian lain tumbuhan. Bakteri ini dapat menstimulasi perkecambahan benih dan pertumbuhan tanaman dengan cara memproduksi fitohormon hasil penggunaan metanol yang dikeluarkan tanaman melalui stomata (Lidstrom dan Chistoserdova 2002). Hasil penelitian Salma et al. (2005) menunjukkan bahwa penggunaan isolat Methylobacterium spp dapat meningkatkan perkecambahan benih. Perendaman benih jagung manis selama 4 jam menggunakan isolat TD-T1 dan kacang panjang menggunakan isolat TD-K1 meningkatkan daya berkecambah rata-rata 27% dibandingkan dengan kontrol. Salma et al. (2006) melaporkan bahwa perendaman benih tomat menggunakan isolat TD-T1 menghasilkan tanaman dengan tinggi yang berbeda nyata pada 45 HST dan bobot kering akar dibanding kontrol. Kedelai yang diberi perlakuan isolat TD-K1 menunjukkan perbedaan yang nyata pada bobot kering tajuk, jumlah biji, bobot 100 biji, dan panjang polong. Aplikasi penggunaan isolat Methylobacterium spp yaitu TD-L2, PPU-K10, dan TD-J7 efektif mematahkan dormansi benih padi varietas Ciherang (Widajati dan Salma 2008) pada periode after-ripening minggu ke-5 dan dapat mempersingkat persistensi dormansi. Penggunaan isolat Methylobacterium spp. dapat meningkatkan potensi tumbuh maksimum, daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan indeks vigor secara nyata pada minggu ke-3 after-ripening. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh teknik aplikasi Methylobacterium spp terhadap pertumbuhan dan hasil kedelai.

BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan mulai bulan Januari 2011 sampai April 2011, di rumah kaca Mikrobiologi Balai Besar Biogen, Bogor. Bahan percobaan yang digunakan adalah benih kedelai varietas Kaba dan isolat Methylobacterium spp (TD-J2, TD-K2, TD-TPB3 dan NTB-K1) koleksi Laboratorium Mikrobilogi Balai Besar Biogen. Bahan lainnya yaitu alkohol 70%, tanah, tanah steril, pupuk Urea, SP 36, KCl. Peralatan yang digunakan adalah oven, timbangan analitik, polybag ukuran 5 kg dan meteran.

250

Danial et al.: Aplikasi Methylobacterium spp terhadap Pertumbuhan dan Hasil Kedelai

Percobaan disusun dalam rancangan acak kelompok, diulang tiga kali. Penelitian terdiri dari enam kombinasi yang diulang tiga kali sehingga diperoleh 18 satuan percobaan, di mana setiap perlakuan terdiri dari lima polybag sehingga terdapat 90 polybag (1 tanaman/polybag). Perlakuan yang dicoba adalah teknis aplikasi isolat Methylobacterium spp yang terdiri dari enam perlakuan yaitu: (1) benih tidak direndam isolat + semprot isolat 10 HST dan 20 HST; (2) benih direndam isolat + semprot isolat 10 HST dan 20 HST; (3) benih direndam isolat; (4) siram isolat Methylobacterium spp pada tanah; (5) tanah steril + siram isolat Methylobacterium spp pada tanah; (6) kontrol (tanpa isolat dan tanah tidak steril). Penggunaan tanah steril hanya pada perlakuan 5. Percobaan di rumah kaca menggunakan polybag ukuran 5 kg dengan media tanah dan pupuk Urea, KCl dan SP 36. Tanah disterilkan menggunakan autoclave selama kurang lebih 20 menit (suhu 121oC). Pemupukan dilakukan berdasarkan populasi 250.000 per hektar dengan jarak tanam 40 cm x 10 cm. Dosis pupuk per hektar adalah Urea 75 kg, SP36 100 kg dan KCl 75 kg. Dosis pupuk per polybag yaitu Urea 0,2 g, SP36 0,4 g, KCl 0,2 g dan campuran pupuk dihaluskan. Pemupukan dilakukan sebelum tanam. Pengendalian hama menggunakan insektisida berbahan aktif deltametrin 25 g/l dengan konsentrasi 0,5 ml/liter. Perendaman benih menggunakan Methylobacterium spp selama 12 jam. Penyemprotan pada daun dan penyiraman pada tanah saat tanaman berumur 10 HST dan 20 HST. Aplikasi dilakukan pada pagi hari pukul 07.00–09.00. Volume semprot pada daun dan penyiraman pada tanah umur 10 HST dan 20 HST masing-masing 120 ml dan 200 ml. Peubah yang diamati yaitu: 1) tinggi tanaman (umur 20 HST, 35 HST dan 60 HST); 2) bobot kering tajuk pada umur 35 HST; 3) bobot kering akar pada umur 35 HST; 4) jumlah bintil akar pada umur 35 HST; 5) bobot kering bintil akar pada umur 35 HST; 6) jumlah polong per tanaman; 7) jumlah polong isi per tanaman; 8) bobot 100 biji pada kadar air 12–13%; 9) hasil biji per tanaman pada kadar air 12–13%; 10) Hasil total pada kadar air 12–13%. Data hasil pengamatan ditabulasi dan dianalisis dengan analisis ragam dan bila F hitung nyata dilanjutkan dengan uji DMRT pada taraf 0,05.

HASIL DAN PEMBAHASAN Tinggi Tanaman, Bobot Kering Tajuk, dan Bintil Akar Aplikasi isolat Methylobacterium spp dapat meningkatkan tinggi tanaman kedelai. Pengaruh aplikasi isolat Methylobacterium spp terhadap tinggi tanaman terlihat pada pengamatan 35 HST (Tabel 1). Hasil yang sama diperlihatkan pada penelitian Meenakshi (2008) menggunakan Methylobacterium spp (ML55) + B. japonicum yang diberikan pada tanaman kedelai. Perlakuan dengan perendaman + penyemprotan pada daun umur 30 HST dapat meningkatkan tinggi tanaman kedelai (28,9 cm), yang berbeda nyata dengan kontrol (24,6 cm) dan perlakuan perendaman menggunakan ML2 + B. Japonicum. Pada umur 60 HST, perlakuan menggunakan Methylobacterium spp tidak berbeda nyata dengan kontrol. Data menunjukkan bahwa pada saat tanaman berumur 20 HST, pengaruh penyemprotan isolat TD-TPB3 pada daun maupun penyiraman pada tanah belum terlihat. Hal ini diduga penyemprotan isolat Methylobacterium spp 10 HST pada pengamatan 20 HST, belum nyata menstimulasi pertumbuhan. Pengaruh penyemprotan terlihat secara nyata Prosiding Seminar Hasil Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi 2014

251

pada umur 35 HST, yang meningkatkan tinggi tanaman setelah dua kali penyemprotan. Hal ini diduga karena jumlah zat pengatur tumbuh yang dihasilkan Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 sudah cukup untuk menstimulasi pertumbuhan tanaman. Pada umur 60 HST, pengaruh isolat Methylobacterium spp sudah tidak terlihat. Hal ini diduga pertumbuhan tanaman telah memasuki fase generatif. Varietas Kaba mempunyai tipe pertumbuhan determinit, di mana pertumbuhan vegetatif akan terhenti pada umur 35 HST atau saat tanaman memasuki fase generatif yaitu saat tanaman mulai berbunga (Adie dan Krisnawati 2008). Pengaruh pemberian isolat Methylobacterium spp terhadap tinggi tanaman terlihat hanya pada saat tanaman berumur 35 HST. Tabel 1. Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 terhadap tinggi tanaman kedelai varietas Kaba. Perlakuan 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Benih tidak direndam isolat+semprot isolat 10 & 20 HST Benih direndam isolat + semprot isolat 10 HST & 20 HST Benih direndam isolat Siram isolat pada tanah 10 HST & 20 HST Tanah steril + siram tanah 10 HST & 20 HST Kontrol (tanpa isolat & tanah tidak steril)

Tinggi tanaman (cm) 20 HST 35 HST 60 HST 14,0 a 38,0 ab 83,2 a 14,4 a 39,9 a 83,4 a 13,9 a 35,8 bc 74,7 a 14,2 a 37,9 ab 79,1 a 13,3 a 33,6 c 63,5 b 12,7 a 32,7 c 78,6 a

Nilai dalam kolom yang sama bila diikuti dengan huruf yang sama, tidak berbeda nyata (DMRT taraf 5%). HST = Hari Setelah Tanam; tanah steril hanya pada perlakuan 5.

Aplikasi isolat Methylobacterium spp pada perlakuan tanah steril + siram tanah pada umur 10 HST dan 20 HST tidak menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap tinggi tanaman. Hal ini diduga akibat sterilisasi, mikroorganisme yang bermanfaat bagi tanaman telah mati, sehingga meskipun diberi perlakuan isolat Methylobacterium spp, pertumbuhan tanaman tidak maksimal. Untuk mencapai hasil yang optimal, perlakuan isolat Methylobacterium spp perlu diberikan pada fase perkecambahan dan pertumbuhan tanaman. Isolat TD-TPB3 yang mampu memproduksi fitohormon GA3 yang cukup tinggi (Tabel 2) merupakan promotor perkecambahan benih dan dapat mengaktifkan enzim-enzim hidrolisis (α-amilase) yang terdapat pada endosperma. Tabel 2. Kadar fitohormon dari kultur bakteri Methylobacterium spp koleksi BB-Biogen. No

Isolat

1. 2. 3.

TD-TD-TPB3 TD-J2 TD-K2

Kadar fitohormon (ppm) IAA

GA3

Trans Zeatin

9,56 2,08 9,63

129,83 Ttd 59,11

33,14 89,21 43,79

Sumber: Widajati et al. 2008.

Perlakuan perendaman + semprot pada daun tanaman umur 10 HST dan 20 HST menghasilkan bobot kering tajuk tertinggi (2,55 g/tanaman) dan berbeda nyata dengan perlakuan lainnya, kecuali perlakuan siram tanah (perlakuan 4) (Tabel 3). Isolat Methylobacterium spp dapat meningkatkan bobot kering tajuk tanaman. Sejalan dengan hasil penelitian Meenakshi (2008), dan Meenakshi & Savalgi (2009), perlakuan perendaman benih kedelai dan penyemprotan pada daun menggunakan Methylobacterium sp dan B. 252


japonicum meningkatkan bobot kering tajuk 6,23 g/tanaman dibandingkan dengan kontrol. Perlakuan inokulasi Methylobacterium sp. + B. japonicum dilanjutkan dengan penyemprotan pada 20, 30 dan 45 hari dapat meningkatkan total bobot kering kedelai sebesar 41,7% dibandingkan dengan kontrol. Sementara pada tanaman padi yang direndam menggunakan PPFM-Os-07 yang dilanjutkan dengan penyemprotan meningkatkan pertumbuhan tanaman pada 30 HST, 60 HST dan 90 HST (Madhaiyan et al. 2004). Tabel 3. Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 terhadap bobot kering tajuk tanaman kedelai varietas Kaba. Perlakuan 1. Benih tidak direndam isolat + semprot isolat 10 HST & 20 HST 2. Benih direndam isolat + semprot isolat 10 HST & 20 HST 3. Benih direndam isolat 4. Siram isolat pada tanah 10 HST & 20 HST 5. Tanah steril + siram tanah 10 HST & 20 HST 6. Kontrol (tanpa isolat dan tanah tidak steril)

Bobot kering tajuk (g) 2,42 b 2,55 a 2,28 b 2,51 ab 1,78 c 0,48 d

Nilai dalam kolom yang sama bila diikuti dengan huruf yang sama, tidak berbeda nyata (DMRT taraf 5%). HST = Hari Setelah Tanam; Tanah steril hanya pada perlakuan 5.

Hal tersebut diduga karena peranan fitohormon yang diproduksi oleh isolat TD-TPB3, khususnya pengaruh sitokinin. Fitohormon sudah berperan sejak benih direndam. Sebelum bakteri lain memasuki benih kedelai (dipertanaman), isolat Methylobacterium spp telah terlebih dahulu masuk ke dalam benih. Peranan fitohormon semakin terlihat pada saat tanaman disiram isolat pada umur 10 HST dan 20 HST. Teknik aplikasi Methylobacterium spp berpengaruh nyata terhadap bobot kering akar (Tabel 4). Aplikasi isolat Methylobacterium spp dapat meningkatkan bobot kering akar kedelai. Hal ini mengindikasikan bahwa selain peranan fitohormon yang diproduksi oleh isolat TD-TPB3, teknik aplikasi isolat juga berpengaruh nyata. Diduga perlakuan penyiraman isolat TD-TPB3 pada tanah saat tanaman berumur 10 HST + 20 HST memberikan efek langsung pada akar. Filtrat isolat TD-TPB3 bekerja langsung pada perakaran tanaman. Tabel 4. Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 terhadap bobot kering akar tanaman kedelai varietas Kaba. Perlakuan 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Benih tidak rendam isolat + semprot isolat 10 HST & 20 HST Benih direndam isolat + semprot isolat 10 HST & 20 HST Benih direndam isolat Siram isolat pada tanah 10 HST & 20 HST Tanah steril + siram tanah 10 HST & 20 HST Kontrol (tanpa isolat & tanah tidak steril)

Bobot kering akar (g) 0,86 ab 0,87 ab 0,83 ab 0,99 a 0,18 c 0,63 b


Penelitian Meenakshi (2008) pada tanaman kedelai yang diberi perlakuan Methylobacterium spp + B. japonicum menunjukkan hasil yang sama. Perlakuan dengan cara


253

perendaman yang dilajutkan dengan penyemprotan pada daun meningkatkan bobot kering akar kedelai (1,80 g/tanaman) dibandingkan dengan kontrol (0,88 g/tanaman). Inokulasi isolat bakteri Methylobacterium yang dikombinasikan dengan Bradyrhizobium japonicum strain SB120 meningkatkan panjang dan lebar akar kedelai masing-masing 18,41 cm dan 30,33 cm (Radha et al. 2009). Perlakuan isolat Methylobacterium spp meningkatkan jumlah dan bobot kering bintil akar (Tabel 5). Peningkatan jumlah bintil akar dan bobot kering bintil akar tertinggi terlihat pada perlakuan perendaman + siram pada daun umur 10 HST dan 20 HST (4,72 bintil dan 0,073 g) dan berbeda nyata dengan kontrol (2,17 bintil dan 0,025 g) dan perlakuan tanah steril + siram tanah umur 10 HST dan 20 HST (0 bintil dan 0 g). Tabel 5. Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 terhadap jumlah bintil akar dan bobot kering bintil akar tanaman kedelai varietas Kaba. Perlakuan 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Benih tidak rendam isolat + semprot daun 10 HST & 20 HST Benih direndam isolat + semprot daun 10 HST & 20 HST Benih direndam isolate Siram isolat pada tanah 10 HST & 20 HST Tanah steril + siram tanah 10 HST & 20 HST Kontrol (tanpa isolat & tanah tidak steril)

Bintil akar Jumlah bintil Bobot kering (bintil) bintil (g) 4,42 ab 0,071 a 4,72 a 0,073 a 3,22 c 0,037 b 3,39 bc 0,041 b 0,00 e 0,000 c 2,17 d 0,025 b


Jumlah dan bobot kering bintil akar yang meningkat diduga karena kontaminasi dari Rhizobium endogen. Kontaminasi dengan Rhizobium endogen dapat terjadi melalui debu yang menempel pada polybag penelitian. Jumlah bintil akar yang sangat sedikit dengan ukuran yang besar merupakan indikasi bahwa bintil akar terkontaminasi oleh Rhizobium endogen. Menurut Sucahyono dan Soedarjo (2007), infektivitas Rhizobium endogen sangat bergantung pada kompatibilitasnya dengan tanaman inang. Selain itu menurut Sy et al. (2001) beberapa strain Methylobacterium + Bradyrhizobium japonicum USDA110 + Bradyrhizobium elkanii USDA61 dapat mengefisienkan fiksasi nitrogen dengan membentuk bintil pada simbiosis dengan tanaman kacang-kacangan. Fiksasi nitrogen (pengikatan nitrogen atmosfer menjadi ammonium) tersebut dapat terjadi karena adanya aktivitas enzim nitrogenase yang dihasilkan oleh bakteri. Perlakuan tanah steril + siram tanah umur 10 HST dan 20 HST memberikan jumlah dan bobot kering bintil akar nihil (nol). Hal ini diduga karena pada perlakuan tanah steril kandungan mikroorganisme yang bermanfaat ikut mati pada saat sterilisasi dilakukan, sehingga akar tidak mampu bersimbiosis membentuk bintil, meskipun ada penambahan isolat Methylobacterium spp. Diduga isolat Methylobacterium spp yang diberikan pada saat tanaman berumur 10 HST dan 20 HST tidak mampu memenuhi kebutuhan tanaman untuk menghasilkan bintil akar. Sementara pada kontrol diduga karena tidak ada efek kontaminasi dari isolat Methylobacterium spp, meskipun menurut Lidstrom dan Chistoserdova (2002) bahwa sebagian besar PPFM dapat ditemukan di tanah. Hal yang sama ditunjukkan oleh penelitian Meenakshi (2008). Benih kedelai yang direndam menggunakan Methylobacterium (strain referensi) + B. japonicum + FS (strain 254


referensi) meningkatkan jumlah bintil akar dari 45,7/tanaman (kontrol) menjadi 72,3/tanaman. Demikian juga pada bobot kering bintil, di mana perlakuan Methylobacterium (strain referensi) + B. japonicum + FS (strain referensi) juga meningkatkan bobot kering bintil dari 0,27 g/tanaman (kontrol) menjadi 0,64 g/tanaman.

Jumlah Polong, Polong Isi, Bobot Biji, dan Hasil Teknik aplikasi Methylobacterium spp. nyata meningkatkan jumlah polong dan polong isi dibanding kontrol (Tabel 6). Hal yang sama ditunjukkan oleh penelitian Meenakshi (2008). Perlakuan perendaman benih kedelai yang dilanjutkan penyemprotan pada daun menggunakan Methylobacterium + B. japonicum meningkatkan jumlah polong kedelai dari 40,8 polong menjadi 63,0 polong. Perlakuan teknik aplikasi isolat Methylobacterium spp meningkatkan bobot 100 biji kedelai (Tabel 7). Tabel 6. Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 terhadap jumlah polong dan polong isi tanaman kedelai varietas Kaba. Perlakuan 1.

Benih tidak rendam isolat + semprot daun 10 & 20 HST

2. 3. 4. 5. 6.

Benih direndam isolat + semprot daun 10 HST & 20 HST Benih direndam isolat Siram isolat pada tanah 10 HST & 20 HST Tanah steril + siram tanah 10 HST & 20 HST Kontrol (tanpa isolat & tanah tidak steril)

Polong (polong) Jumlah polong Polong isi 33,58 a 32,08 a 36,50 32,17 34,42 25,22 26,83

a a a b b

35,67 29,67 33,17 20,17 22,50

a a a b b


Bobot 100 biji yang diperoleh dari penelitian ini berbeda dengan potensi sesuai deskripsi varietas yaitu 10,37 g, tetapi sudah cukup baik dan masih memungkinkan untuk ditingkatkan pada penanaman kondisi lapang. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa perlakuan isolat Methylobacterium spp dapat meningkatkan bobot biji tanaman. Penelitian Salma et al. (2006) pada kedelai menunjukkan hasil yang sama. Kedelai yang diberi perlakuan isolat Methylobacterium spp meningkatkan bobot kering tajuk, jumlah biji, bobot 100 biji, dan panjang polong. Tabel 7. Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 terhadap bobot 100 butir tanaman kedelai varietas Kaba. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Perlakuan Benih tidak rendam isolat + semprot daun 10 HST & 20 HST Benih direndam isolat + semprot daun 10 HST & 20 HST Benih direndam isolat Siram isolat pada tanah 10 HST & 20 HST Tanah steril + siram tanah 10 HST & 20 HST Kontrol

Bobot 100 butir (g) 8,16 a 8,20 a 7,63 a 7,72 a 5,03 b 5,28 b



255

Teknik aplikasi Methylobacterium spp meningkatkan hasil biji kedelai (Tabel 8). Perlakuan perendaman yang dilanjutkan dengan penyemprotan pada daun umur 10 HST dan 20 HST juga menunjukkan hasil yang terbaik. Hal ini mengindikasikan bahwa isolat Methylobacterium spp tidak cukup diberikan pada satu tahap siklus hidup tanaman, tapi pada beberapa tahap, yaitu pada fase perkecambahan dan pertumbuhan tanaman. Penelitian Meenakshi (2008) pada benih kedelai yang diberi perlakuan Methylobacterium sp + B. japonicum juga menunjukkan hasil yang sama. Perlakuan perendaman benih kedelai yang dilanjutkan dengan penyemprotan pada daun meningkatkan hasil biji dari 8 g/tanaman menjadi 12 g/tanaman. Tabel 8. Pengaruh aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 terhadap produktivitas kedelai varietas Kaba. Hasil biji (g) Per tanaman Benih tidak rendam isolat + semprot daun 10 HST & 20 HST 4,45 a Benih direndam isolat + semprot daun 10 HST & 20 HST 5,21 a Benih direndam isolat 3,97 a Siram isolat pada tanah 10 HST & 20 HST 4,64 a Tanah steril + siram tanah 10 HST & 20 HST 1,44 b Kontrol (tanpa isolat & tanah tidak steril) 1,63 b

Perlakuan 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Total 17,77 20,84 15,87 18,56 5,75 6,51

a a a a b b

Nilai dalam kolom yang sama bila diikuti dengan huruf yang sama, tidak berbeda nyata (DMRT taraf 5%). HST = Hari Setelah Tanam; anah steril hanya pada perlakuan 5.

Dari data tersebut terlihat bahwa penggunaan Methylobacterium spp memberikan pengaruh dalam meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman. Hal ini diduga karena meningkatnya kandungan sitokinin yang disebabkan oleh pemberian Methylobacterium spp. Peran sitokinin adalah untuk mempengaruhi jalur diferensiasi yang menyebabkan peningkatan pertumbuhan tanaman dan karenanya semua peubah menunjukkan peningkatan dibanding kontrol. Selain sitokinin, Methylobacterium spp juga menghasilkan auksin, sehingga diduga koordinasi antara auksin dan sitokinin memungkinkan terjadinya keseimbangan pertumbuhan tunas dan sistem perakaran. Auksin berperan pada pembentukan akar dan sitokinin pada pembentukan tajuk tanaman. Menurut Saraswati dan Sumarno (2008), bakteri pemacu tumbuh secara langsung memproduksi fitohormon yang dapat menginduksi pertumbuhan. Peningkatan pertumbuhan tanaman dapat terjadi pada saat rizobakterium memproduksi metabolit yang berperan sebagai fitohormon, yang secara langsung meningkatkan pertumbuhan tanaman. Metabolit yang dihasilkan selain berupa fitohormon, juga antibiotik, siderofor, sianida dan sebagainya. Fitohormon atau hormon tumbuh yang diproduksi dapat berupa auksin, giberelin, sitokinin, etilen, dan asam absisat. Bakteri pemacu tumbuh secara tidak langsung juga menghambat patogen melalui sintesis senyawa antibiotik, sebagai kontrol biologis.

KESIMPULAN DAN SARAN 1. Teknik aplikasi Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 pada kedelai varietas Kaba, dengan cara perendaman yang dilanjutkan dengan penyemprotan pada daun umur 10 HST + 20 HST, meningkatkan tinggi tanaman 35 HST, bobot kering tajuk, bobot kering akar, jumlah polong, polong isi, bobot 100 butir, dan hasil biji. 256


2. Untuk efisiensi diperlukan penelitian untuk mendapatkan formula baru Methylobacterium spp bentuk padatan, yang selama ini masih dalam bentuk liquid (cair). 3. Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut mengenai senyawa yang dihasilkan Methylobacterium spp selain fitohormon.

DAFTAR PUSTAKA Adie MM and Krisnawati A. 2007. Biologi Tanaman Kedelai. Kedelai Teknik Produksi dan Pengembangan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Copeland LO, MB MC Donald. 2001. Seed Science and Technology. Chapman and Hall. Thomson Publ. Washington. 408p. Lidstrom ME, L Chistoserdova. 2002. Plants in the pink: Cytokinin production by Methylobacterium. J of Bacteriology. 184(7):1818. Madhaiyan M, S Poonguzhali, M Senthilkumar, S Seshadri, H Chung, J Yang, S Sundaram, Tongmin SA. 2004. Growth promotion and induction of systemic resistance in rice cultivar Co-47 (Oryza sativa L.) by Methylobacterium spp. Bot. Bull. Acad. Sin. 45: 315–324. Meenakshi BC. 2008. Performance Of Methylotrophs In Soybean (Glycine max (L.) Merrill) Under Field Conditions. Department Of Agricultural Microbiology College Of Agriculture, Dharwad University Of Agricultural Sciences, Dharwad - 580 005. Meenakshi BC and VP Savalgi. 2009. Effect of co-inoculation of Methylobacterium and B. japonicum on plant growth and dry matter content and enzyme activities in soybean. Karnataka J. Agric. Sci. 22(2): 344–348. Radha TK. VP. Savalgi and AR. Alagawadi. 2009. Effect of methylotrophs on growth and yield of soybean (Glycine max L. Merrill). Karnataka J. Agric. Sci. 22 (1): 118–121. Salisbury, F.B. dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan jilid 3. D.R. Lukman dan Sumaryono (penerjemah). Terjemahan dari Plant Physiology 4th Edition. Penerbit ITB. Bandung. 343 hal. Saraswati R. 2007. Potensi Penggunaan Pupuk Mikroba Secara Terpadu Pada Kedelai. Kedelai. Teknik Produksi dan Pengembangan. Puslitbangtan. Bogor. Saraswati R and Sumarno. 2008. Pemanfaatan Mikroba Penyubur Tanah Sebagai Komponen Teknologi Pertanian. Iptek Tanaman Pangan. Bogor. Vol. 3 No. 1, April 2008. Salma S, Heriansah, A Noorrofiq, A Melyani. 2005. Kajian Bakteri Fototrof Ungu dan Pink Pigmented Facultative Methyltroph (PPFM) Asal Tanah dan Daun Tanaman Pangan dan Hortikultura di Kalimantan Timur. Laporan Hasil Penelitian. BPTP Kaltim. Salma S, N. Dina & Melyani. 2006. Uji Adaptasi Bakteri Fototrof Ungu dan Pink Pigmented Facultative Methylotroph (PPFM) asal Kalimantan Timur Sebagai Pupuk Hayati Pada Tanaman Pangan dan Hortikultura. Laporan Hasil Penelitian BPTP Kaltim. Sucahyono, D. Soedarjo, M. 2007. Kompatibilitas Rhizobium endogen tanah Entisol Kendalpayak dengan beberapa varietas kacang hijau. Hal. 286–298. Prosiding Seminar Peningkatan Produksi Kacang-kacangan dan Umbi-umbian Mendukung Kemandirian Pangan. Puslitbangtan. Sy A. E. Giraud, P. Jourand, N. Garcia, A. Willems, P. de Lajudie, Y. Prin, M. Neyra, M. Gillis, C. Boivin-Masson, and B. Dreyfus. 2001. Methylotrophic Methylobacterium Bacteria Nodulate and Fix Nitrogen in Symbiosis with Legumes. J. Bacteriol. 183 (1): 214–220. Widajati E & Salma S. 2008. Aplikasi Methylobacterium spp untuk pematahan dormansi benih padi (Oryza sativa L.). Seminar Nasional Perbenihan dan Kelembagaan, 10–11 November 2008.


257

PENGARUH TEKNIK APLIKASI METHYLOBACTERIUM SPP TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL KEDELAI

Recommend Documents