Penggunaan Rhizobium dan bakteri pelarut fosfat pada tanah mineral masam untuk memperbaiki pertumbuhan bibit sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen)

PENGGUNAAN RHIZOBIUM DAN BAKTERI PELARUT

FOSFAT PADA TANAH MINERAL MASAM
UNTUK MEMPERBAlKl PERTUMBUHAN
BIBIT SENGON (Paraserianthesfalcafuria (L.) Nielsen)

OLEH:
DEN1 ELFIATI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2004

DENI ELFIATT. Penggunaan Rhizobium dan bakteri pelarut fosfat pa& tanah
mineral masam untuk memperbaiki pertumbuhan bibit sengon (Pmaserianthes
falcutaria (L.) Nielsen). Dibimbing oleh ISWAND1 AN AS, SARWONO
HARDJOWIGENO, GLJNAWAN DJAJAKlRANA, YADI SETIADI dan
LUKMAN GUNARTO,

Permasatahan yang utarna dari mah masam adalah cadangan unsur hara dm
kesuburan tanah yang rendah, kandungan Al dapat ditukar tin& dan mempunyai

kapasitas retensi P yang tinggi. Kernasaman tanah pada tanaman legurninosa a h
rnenyebabkan terganggunya pertumbuhan tanaman, j urnlah rbizobia dan
pembentukan bintil akar berkurang serta terhambatnya fungsi dan perkembangan
bintil. Sehubungan dengan ha1 ini penelitian dilakukan untuk mendapatkan isolat
Rhljobium asal sengon yang toleran terhadap kemasaman dan Al sekaligus efektif
dalam menarnbat nitrogen serta mendapatkan bakteri pelarut P yang efektif dalarn
meningkatkan ketersediam P sehimgga mampu untuk menunjang pertumbuhan
tanaman sengon.
Untuk tujuan tersebut dilakukan penelitian yang terdiri atas: (I) penelitian
Rhizobium yang meliputi (a) koleksi isolat Rkizobium dari bintil akar tanaman
sengon, (b) seleksi isolat Rhizobim yang toleran kemasaman dan Al, (c) seleksi
isolat Rhizobium berdasarkan kernampuan menambat nitrogen, (d) penandaan
isolat yang terpilih dengan antibiotik, dan seleksi mutan yang terbentuk, (e)
pengujian efektivitas isolat yang terpilih pada tanah masam di rumah kaca; (2)
penelitian bakteri pelarut P yang meliputi (a) isolasi bakteri pelarut P, (b) seleksi
isolat bakteri pelarut P dalam melarudcan P dari batuan fosfat dan AlPOs pa&
media cair dm tanah masam, (c) i d e n t i f h i isolat yang terpilih, (d) penetapan
asarn organik isolat yang terpilih, (e) pengujian efektivitas bakteri pelamt P di
rumah kaca, (3) koinokulasi antara Rhizobium dan bakteri pelarut P di rumah kaca
dan evaluasi di lapang.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa isolat Rhizobium GR2-7 dan GR3-4
toleran terhadap kemasaman dan Al yang tinggi di media cair, sekaligus efektif
&lam menambat nitrogen. Kedua isolat ini mampu meningkatkan bobot kering
tanaman berturut-tumt sebesar 167 dan 132% dibanding kontml pada Ultisol dan
294 dan 265% pa& Inceptisol. Inokulasi dengan isolat Rhizobium GR2-7 dan
GR3-4 meningkatkan serapan nitrogen 353 dan 258% pada Ultisol clan 575 dan
642% pada lnceptisol bila dibandin*
dengan konlml. Bakteri pelarut P,
Ertferobacter gergoviae-CKP3-3 dan BaciIw subfilis-GP3-2 efektif dalam
meningkatkan ketersediaan P pada tan& masam yaitu 222 dan 209% dibanding
kontrol. Inokulasi kedua bakteri ini dapat meningkatkan bobot kering tanaman
sengon beriurut-brut sebesar 93 dm 98% pada Ultisol dan pningkatan yang sama
yaitu sebesar 35% pada Inceptisol, sedangkan serapan P meningkat 5 12 dan 496%
pada Ultisol dan 307 dan 327% pada Inceptisol dibanding dengan kontrol.
Koinokulasi antara Rhizobium dan bakteri pelarut P dapat meningkatkan hampir
semua parameter yang diamati pada Ultisol pada percobaan m a h kaca dan
mampu kadaptasi dengan kondisi lapang.

ABSTRACT
DEN1 ELFLATI. The use of Rhizobium and phosphate solubilizing bacteria in acid

mineral soil to enhance seedling growth of sengon (Parnserianthes Sicataria (L.)
Nielsen). Supervised by ISWAND1 AN AS, SARWONO HARDJOWIGENO,
GUNA WAN DJ AJAKIRANA, YADI SETIADI AND LUKMAN GUNARTO.
The main problem of acid soil is the availability of nutrients and high
exchangeable A1 content. Soil acidity will reduce many legum plant growth, decrease
number of rhizobia and nodule initiation and inhibit the function and growth of
ndule. Based on these problems, the experiment was cmducted to obtain the acid
and A1 tolerant strain of Rhizobium isolated from sengon nodules, and to obtain the
effective strain of Rhizobium in fixing atmospheric nitrogen, and phosphate
solubilizing bacteria in increasing P availability, thus support plant growth.
The study was focused on three aspects: ( I ) Research on Rhizobim consist of
(a) collection of Ahitobiurn strains from sengon nodules, (b) screening Rhizobium
toward acidity and high concentration of Al, (c) screening Rhizobium based on their
ability to fix nitrogen, (d) marking the selected Rhizobim with antibiotic, and
screening the resistant mutants, (e) assesing the effectiveness of the selected
Rhizobim on acid soil in greenhouse; (2) Research on phosphate solubilizing bacteria,
consist of (a) isolation of phosphate solubilizing bacteria, (b) selection of phosphate
solubilizing bacteria in dissolving P from rock phosphate and Alms in liquid medium
and acid soil, (c) identification of selected phosphate solubilizing bacteria, (d)
determination of organic acid produced by selective phosphate solubilizing bacteria,

(e) assessing the effectiveness of selected phosphate solubilizing bacteria in
greenhouse; (3) winmulation between Rhizobim and phosphate solubilizing bactetia
in greenhouse and field experiments.
The results showed that Rhizobiurn strains GR2-7 and GR34 were considered
as acid and Al tolerant strains in liquid medium even at pH 4 with A1 concentration in
solution until 3.5 ppm. As corn&
to the control, strains of GR2-7 and GR34
increased sengon plant dry weight grown in Ultisol by 167 and 132% respectively, and
increased N- uptake by 353 and 258% respectively. Meanwhile, inoculation of GR2-7
and GR34 on sengon grown in Inceptisol, increased plant dry weight by 294 and
269% respectively, N-uptake by 575 and 642%, respectively as compared to the
control. Phosphate solubilizing bacteria Enterobmter gergoviaeCKP3-3 and Bmilus
subtilis-GP3-2 were selected based on their ability to dissolve unsoluble phosphate.
Isolates CKP3-3 and GP3-2 could increase P availability in acid soil by 222 and 209%
as compared to the control, respectively. Inoculation of phosphate solubilizing bacteria
CKP3-3 and GP3-2 on sengon grown in Ultisol could increase plant dry weight by 93
and 98% respectively as compared to the control, increased plant dry weight by 35%
than the control. The similar result were also found in their effect on P-uptake. Sengan
grown in Ultisol provided the higher (512 and 496%) P-uptake as compared to the
control if it was inoculated by CKP3-3 and GP3-2, respectively, while in Znceptisol

these bacteria could increase P-uptake by 307 and 327% respectively as compared to
the control. Co-inoculation between Rhizobium (strain GR2-7) and phosphate
solubilizing bacteria (CKP3-3 and GP3-2);and between Rhizobim (strain GR3-4) and
phosphate solubilizing bacteria (CKP3-3 and (23-2) provided beneficial effects on
sengon plant when it was grown in Ultisol either under greenhouse study or field
experiment.

Dengan ini saya menyatakan bahwa Disertasi yang berjudul:

Penggunam Rhizobium dan Brlkteri Pelarut Fosfat pada Tanah Mineral

Masam untuk Memperbaiki Pertumbuhan Bibit Sengon (Paraserianthes
falcatmia (L.)Nielsen)

adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri d m belum pernah dipublikasikan.

Semua sumber data dan infonnasi yang digunakan tehh dinyatakan secara jelas
dan dapat diperiksa kebenarannya

Bogor,

Juni 2004

DEN1 ELFZATI
NRP: 985023

~

~

E

~

AYKK
L 1UMJ~U-J
K l

BIBIT SENGON ( P a m e r i a ~ tfdcafaria
h~

(L.)Nielsen)

OLEH
DENI ELFIATI

Dhertmi

Sebagi salab satu syarat untuk memperoleb gelar
Doktor pada

Program Studi Ilmu Tanah

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT P E R T A M BOGOR

2004

Judul Disertasi

: PENGGUNAAN RHIZOBIVM DAN BAKTERI PELARUT

FOSFAT PADA TANAH MINERAL MASAM UNTUK
MEMPERBAIH PERTUMBUH AN BIBIT SENGON
(Puraserianthesfalcutariu (L.) Nielsen)

Nama Mahasiswa : DEN1 ELFIATI
Nomor Pokok

: -985023

Program studi

: ILMU TANAH

Menyetujui:

Komisi Pembimbing

Dr Ir Iswandi Anas, M.Sc

Ketua

Dr Ir Y adi Setiadi M.Sc
Anggota

Anggota

Ketua Program Studi
Ilmu Tanah

Dr Ir Komaruddin Idris MS

Tanggal Ujian: 10 Juni 2004

Tanggal Lulus: 1 3

J\K

a'

Penulis dilahitkan di Batusangkar, Sumatera Barat, pada tanggal 14

Desember 1968. Ayah bemama Jainir dan Ibu bernama Fatirnah. Penulis
mmpakan an& ketiga dari empat bersaudara.
Penulis menyelesaikan Sekolah Dasu (SD) pada tahun 1982 di SD Negeri

7 Batusangkar, m a t SMP Negeri I Batusangkar tahun 1985, lulus SMA Negeri
Batusangkar tahun 1988. Pada tahun 1988 diterima pada Jurusan Tanah Fakultas
Pertanian Universitas Andalas di Padang dan lulus pada tahun 1993. Selanjutnya
pada tahun 1995 penulis mengikuti pendidikan S2 pa& Program Pascasarjana

Universitas Andalas dan lulus tahun 1998. Kemudian pada tahun 1998 penulis
mengikuti pendidikan Doktor (S3) pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian

Bogor, pada program studi Ilmu Tanah. Selama menempuh pendidikan S3 penulis
mendapat kesempatan menjadi asisten praktikurn pada mata kuliah Biologi Tanah

pada tahun ajaran 1999/2000,2000/200 1,200 1 /ZOO2 dm 2002/2003.

Pada tahun 1998 penuli diterima

sew1

staf pengajar di Program Ilmu

Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan.

PRAKATA
Syukur ke hadirat Allah Swt penulis panjatkan karena berkat rahmat dan

karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan rangkaian penelitian dm penulisan

disertasi yang berjudul: Penggunaan Rhizobium dan Bakteri Pelarut Fosfat pada
Tanah Mineral M a m untuk Mem-

Pertumbuhan Bibit Sengon

(Parmerimths farcataria (L.)Nielsen).
Penulis sangat berterima kasih kepada Bapak Dr Ir lswandi h a s , MSG.,

Bapak Prof. Dr Ir Sarwono Hardjowigeno, M.Sc., Bapak Dr Ir Gunawan
Djajakirana, M.Sc., Bapak Dr Ir Yadi Setiadi, M.Sc., dm Bapak Dr Tr Lukman
Gunarto, MS selaku Komisi Pernbimbing yang telah memberikan saran, arahan
serta petunjuk sejak menyusun rencana penelitian sarnpai penyusunan tulisan hi.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada:
1. Rektor dan Dekan Sekolah Pascasarjana Tnstitut Pertanian Bogor atas

kesempatan yang di berikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan
pada P r o m Doktor (S3) pada Program llmu Tanah
2. Proyek Research for Graduate Education (URGE) atas beasiswa yang telah

diberikan.
3. Rektor Universitas Sumatera Utara, dm Ketua Pengelola Program Ilmu

Kehutanan Universitas Sumatera Utara atas segala bantuan yang telah

diberikan.
4. Teman-ternan HMPIT dan kepada semua pihak yang telah membantu

selama penulis rnelaksanakan penelitian sampai penulisan disertasi.

5. Ayahanda Jainir, Ibunda Fatimah, kakak dan adik atas segala dorongan
sernangat, banhlan yang tulus ikhlas dan doa yang tak pernah henti selarna

menempuh pendidikan sehingga penyelesaian disertasi ini.
Semoga disertasi ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Bogor,

Juni 2004

Penulis

DAFTAR IS1

DAFTAR TABEL ................................................................
DAFTAR GAMBAR .............................................................
PENDA

mUAN ................................................................

Latar Belakang ..............................................................
Tujuan .......................................................................
Hipotesis...................................................................

TlNJAUAN PUSTAKA.........................................................

Tanah Masam dm Permasalahannya....................................
Tanarnan Sengon...........................................................
Rkizobiurn ..................................................................

Simbiosis Tanaman Sengon dengan Rhizobium...............

Hasil-hasil Penelitian Rhizobium pada Tanaman Sengon....
Pengaruh Faktor-faktor Lingkungan............................
Bakteri Pelanit Fosfat ....................................................

Peranan P &lam Tanaman.......................................
Interaksi ~ h i zbium.
o
Bakteri Palarut Fosfat dan Tanaman..........
BAHAN DAN METODA ........................................................

Tempat dan Waktu ......................................................
Metoda.....................................................................

Rhizobium ..................................................................
1 .lsolasi Rhizobium dari bintil akar tanaman sengon .............

2. Penamaan isolat.......................................................

.

3 Uji autentikmi bakteri bintil akar sengon.........................
4 . Seleksi isolat Rhizobium yang toleran rnasarn dan aluminium

.

5 Seleksi isolat Rhuobium berdasarkan kemampuan menambat

nitrogen................................................................

6.Penandaan

isolat. * Rhizobium yang terpilih dengan
menggunakan ant~brotik.............................................

7. Pengujian efektivitas isolat Rhuobium pada tanah di rumah
kaca dm uji penguasaan bakteri terhadap bintil ...............

Bakteri Pelarut Fosfat .....................................................
1 .Pengambilan contoh tanah........................................

2 . Isolasi bakteri pelarut fosfat.......................................

...................................

3. Penamaan isolat .................

4. Seleksi bakteri pelarut fosfat......................................

5 .Identifikasi isolat ....................................................

6.Penetapan asam organik ............................................

7.Pengujian efektivitas bakteri pelarut fosfat di rumah kaca....
Koinokulasi antara Rhizobium dan Bakteri Pelantt Fosfat...........
1 .Pembaan Rumah kaca............................................
2.Permbaaan lapang ..................................................

HASIL DAN PEMBAHASAN..................................................

Rkizobiurn ...........................................................................

.

1 Isolasi Rhizobium dari Bintil Akar Tanaman Sengon ...............
2. Uji Autentikasi Rhizobium ..............................................

3 . Seleksi Isolat Ahizobium yang Toleran Masam dm Aluminium..

xii

4 . Seleksi Isolat Rhizobium Berdasarkan Kemarnpuan Menambat

N itmgen ..................................................................

4.1. Bobot Kering Tanaman .............................................

4.2. Kadar dm Serapan N Tanaman ....................................
4.3. Jumlah dan Bobot Kering Bintil Akar .............................

5 .Penandaan Bakteri BintiI Akar Terpilih dengan Antibiotik .........

5.1. Penandaan Rhizobium dengan Antibiotik .........................

5.2. Bobot Kering Tanaman yang Diinokulasi dengan Mutan ......
5.3. Serapan N Tanarnan yang Di inokulasi dengan Mutan ..........
5.4. Kemarnpuan Mutan Membentuk Bintil Akar ....................

6. Pengujian Efektivitas Isolat Rhizobium pada Tanah di Rumah
Kaca dan Uji Penguasaan Bakteri terhadap Bintil Akar ............
6.1. Kemarnpuan Pernbentukan Bintil Akar ...........................
6.2. Kemampuan Okupansi Bintil Akar oleh lsolat Resisten........

6.3. Perturnbuhan Tanaman Sengon....................................

6.3.2. Diameter Batang ..............................................

6.3.3. Bobot Kering Tanaman......................................

6.4. Kadar dan Serapan N ................................................

Bakteri Pelarut Fosfat.............................................................

.

1 Isolasi Bakteri Pelarut Fosfat.........................................

2.Seleksi Bakteri Pelarut Fosfat........................................
2.1. Seleksi Kemampuan Bakteri &lam Melarutkan Batuan
Fosfat dan A N 4................................................
2.2. Sejeksi Kemampuan Bakteri dalarn Meningkatkm
Ketersediaan P pa& Ultisol dan Inceptis01 ....................

.

3 Identifikasi Bakteri Pelarut Fosfat...................................

4 .Penetapan Asam Organik .............................................

5 . Pengujian Efektivitas Bakteri Pelanrt Fosfat di Rumah Kaca...
5.1. P-tersedia tanah ...................................................

5 .2.Pertumbuhan Tanaman Sengon ................................

.

.

.

............................................
5.2.1 T ~ n g gTanaman
~
5.2.2. Diameter Batang...........................................

5.2.3. Bobot Kering Tanaman ...................................
5 .3. Kadar P dan Serapan P Tanaman...............................

Koinokulasi antara Rhizobium dm Bakteri Pelarut Fosfat...................
1. Percobam Rumah kaca..................................................

.

1 .1 P-tersedia Tanah ....................................................

I .2. Pembentukan Bintil Akar ..........................................
1.3. Pertumbuhan Tanaman.............................................

.

.

1.3.1 . Tmgg~Tanaman............................................
1.3.2. Diameter Batang ............................................
1 -3.3. Bobot Kering Tanaman ....................................

1 .4. Kadar N dan Serapan N ............................................
1.5. Kadar P dan Serapan P tanaman.................................

.

2 Percobaan lapang..........................................................
2.1. Tinggi Tanaman. .....................................................

2.2. Diameter Batang......................................................
Pembahasan Umum ................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN .................................................
Kesimpulan..................................................................

xiv

Saran. ........................................................................
DAFTAR PUSTAKA.. ...........................................................

LAMPI RAN ........................................................................

DAFTAR TABEL

No.

Halaman

Teks

.............
Lokasi tempat pengambilan bitil akar sengon.............,.........
Penamaan isolat RhizObium yang diisolasi.. ..........................

24

Kandungan hara Ultisol dan hceptisol yang dipergunakan.........

32

Hasil isolasi Rhirabium dari berbagai lokasi pengambilan bintil
akar tanaman sengon ....... ... ...... ......
.....
...... .........
...... ...

44

Jumlah bintil akar dm bobot kering tanaman sengon akibat
inokulasi dengan isolat Rhizobium. ....................................

45

Jumlah isolat yang berhasil hidup pada pH 4.0 sampai 5.5 dan
konsentrasi AlO.O sarnpai 10.0 ppm ....................................

47

Populasi (log 10) isolat yang mampu bertahan hidup pada pH 4.0
sampai 5.5 clan konsentrasi A1 0.0 sarnpai 3.5 ppm (7 hari
setelah inkubasi). ...... ..... .......... ...... .....,... ...... .... ........ ...

48

Pengaruh inokulasi Rhizobium terhadap bobot kering tanaman,
kadar N dan serapan N tanaman sengon................... . .........

52

Pengad inokulasi Rhizobiwn terhadap bobot kering dan jumlah
bintil akar tanaman sengon. ...... ......... ...*........ ... ..... ....... ..

54

Resistensi spontan lima isolat terpilih terhadap antibiotik.. .......

57

Bobot kering tanaman yang diinokulasi dengan mutan dm
induknya dari kelima isolat yang diuji.. .. ..................... ..

58

Serapan nitrogen tanaman sengon yang diinokulasi dengan
mutan dari r i a isolat terpilih.. .. ..................... ...............

60

Pengaruh inokulasi dari mutan isolat yang terpilih terhadap
pembentukan bintil akar ,.................. .........................

.

61

Pengaruh inokulasi dari mutan isolat yang terpilih terhadap
bobot kering bintil akar tanaman sengon...... ........... ..........

62

Karakteristik lahan yang sesuai untuk tanaman sengon

.

..

.

.

.....

.

.

..

...

..

.

9

25

30. Pengaruh koinokulasi antara Rhizobium dan bakteri pelarut P
terhadap bobot basah bmtil akar sengon (data ditransforrnasi
dengan (XM.5)It2). ....................
...........................

97

31. Pengaruh koinokulasi antara Rkuobium dan bakteri pelanrt P
terhadap tinggi dan diameter batang tanaman sengon (I0
MST). ................. .......... ........... ..........................

99

32. Pengaruh koinokulasi antara Rkizobium dan bakteri pelarut P
terhadap bobot kering tanaman sengon (10 MST). .............. .,

10 1

33. Pengaruh koinokulasi antara Rhizobium dan bakteri pelarut P
t e r h h p kadar N dan serapan N tanaman sengon (1 0 MST). ....

104

34. Pengaruh koinokulasi antara Rhizobium dan bakteri pelarut P
terhadap kadar P dan serapan P tanaman sengon (10
M SQ. ....... . ................... .......... ............ .........

106

35. Pengaruh koinokulasi antara Rhizobium dm bakteri pelarut P
terhadap tinggi dm diameter batang tanaman sengon di lapang
(16 MST) .............................
.................................

109

..

.

.....

....

.

.

. ...

..

.....

.

.
.

No.

Halaman

Tekr
Kamposisi media yang digunakan dalam penelitian .... ....... ......

13 1

2. Komposisi larutan hara bebas N (Speidel dan Wollum, 1980)...,.

132

...........................

135

1.

4. Hasil Analisis Profil Tanah...................

5 , Hasil analisis sifat-sifat kirnia, fisik dan biologi Ultisol

6.

dan

....................................
Hasil analisis sifat-sifatkirnia kompos (bahan pembawa). .........
Inceptisol yang digunakan .........

136

137

7. Hasil analisis beberapa sifat kimia batuan fosfat Ciamis............

137

8. Hasil isolasi Rhizobium dari biitil aka-yang diambil dari enrun
tempat pertanaman sengon.......... ......... ............ ...... .......-.

138

DAFTAK GAMBAR

No.
1.

Penyiapan botol Leonard yang dimodifikasi (Sagiman, 200 1). ....

26

2.

Pengaruh inokulasi Rhizubium terhadap bobot kering tanaman
mgon (1 0 MST). ........................................................

70

Perbedaan pertumbuhan tanaman sengon pada Ultisol dan
Inceptisol akibat inokulasi dengan Rhizobium.. ......................

77

Pengaruh inokutasi bakteri pelarut P terhadap P-tersedia tanah.. .

83

P e r k b a n pertumbuhan tanaman sengon pada Ultisol dan
Inceptisol akibat inokulasi dengan bakteri pelarut P .................

92

Lam piran
No.
1. Uji autentikasi bakteri bintil akar Rhizobium.........................

154

2. Uji efektivitas penambatan N oleh RhRkbium pada tanaman
sengon di rurnah kaca pada Ultisol (foto atas) dm Inceptisot
(foto bawah). ..............................................................

155

Penampakan maman sengon di rurnah kaca pada Ultisol akibat
koinokulasi antara Rhizubiuw dan bakteri p e h t P (10 MST). ...

156

Penampakan tanaman sengon di rumah kaca pada Inceptisol
akibat koinokulasi mtara 1Phkubium dan bakteri pelarut P (10
MST) ...............................
..................................

157

.
.
.

23. Sidik ragam pengaruh koinokulasi antma Rhizobium dan bakteri
p e h t P terhadap tinggi dan diameter batang tanaman sengon di
lapang (16 MST). ............... ............... ...... ............... ....

.

.

153

Latar Belakang

M a n kering di Indonesia yang didominasi oleh tanah--

masam

mempunyai areal yang cukup luas. Tanah masam tasebut di antaranya adaiah
Ultisol dm sebagian Inceptisol. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat (2000)

melaporkan bahwa dari 188.2 juta ha total luas tanah di Indonesia sebaran Ultisol
menapai 45.8 juta ha (24.3%), dangkan Inceptisol mencapai 70.5 juta ha

(37.5%) yang 5.2 juta ha (7.4%) di antaranya bersifat masam.
Pada kondisi tsopika basah dengan curah hujan yang tinggi, tanah-ternah ini
mengalami pencucian tinggi. Kondisi ini menyebabkan tanah mempunyai reaksi

masarn, kandungan liat tinggi yang didominasi oleh tip liat 1 :1, cadangan unsur
hara dan kesuburan tanah rendah, kandungan A1 dapat ditukar (Al-dd) tinggi, dan

kapasitas retensi P juga tinggi (Sanchez, 1992; Hardjowigeno, 1993). R&i

tanah

yang masam pada sebagian besar tanaman leguminosa menyebabkan terganggunya

pertumbuhm tanaman, jurnlah rhizobia dan pembentukan biitil akar berkurang
serra terhambatnya fungsi dan perkembangan bintil (Reddell, 1993).

Untuk

mengatmi keadaan tersebut clapat dilahkm dengan beberapa cara di antaranya
yaitu penggunaan tanaman dan mikroorganisme tanah yang toleran dengan kondisi

tanah yang masam.
Tanaman sengon (Parmeriantks faIcafaria (L.) Nielsen) merupakan salah
satu jenis tanaman yang dapat digumkm, kmm tamman ini dapat tumbuh pada

kondisi tanah yang sangat masam dengan kejenuhan Al mencapai 60% (Binkley

dan Giardina, 1997). Sengon merupakan p h o n leguminosa yang tumbuh
vast growing spesies),

mempunyai nilai ekonomi yang tinggi karena dapat

d i m a n f a a h untuk kayu olahan dan bahan baku industri bubur kertas. Daun
sengon berpotensi untuk pupuk hijau dan pakan ternak.

Pohon ini dapat

bersimbiosis dengan Rhizobiurn dalam menambat Nz (Suharti et dl., 1991). Di

Indonesia tanaman sengon umumnya banyak tumbuh pada jenis tanah Ultitisol dm
Inceptisol, sehingga pada penelitian hi jenis tanah yang digunakan adalah Ultisol
dan inceptisol.

Untuk menunjang simbiosis yang efektif antara Rhizobium clan tanaman
sengon, salah satu strategi yang dapat dilakukan &ah

dengan rnelakukan se1eksi

untuk mendapatkan Rhizobiarns yang toleran t e h d a p tanah masam dan kandungan
Aldd tinggi. Penelitian mengenai simbiosis Rhizobium dm tanaman sengon

sudah banyak dilakukan di Indonesia (Danimihardja et af.,1988; Agustiyani, 199 1;
K m n o dan Prana, 1994; Wasis, 1996; Kmono, 2 0 ) , namun belurn banyak

dilaporkan penelitian yang memfokuskan mengenai penggunaan Rhizubium yang
toleran terhadq tanah masam dan dapat bersimbiosis dengan baik dengan tanaman
sengon.
Fosfor (P) merupakan salah satu unsur hara makro esensiril untuk
pertumbuhan tanaman dm merupakan salah satu faktor pembatas dalarn

pertumbuhan maman.

Pada tanaman legum, unsur P diperlukan untuk

merangsang penambatan Nz melalui peningkatan jumlah bintil pada perakaran

sehingga dapat meningkatkan kandungan nitrogen dan pertumbuhan tanaman

(Subba Rao, 1994). Pada tanah masam P bemyawa membentuk AI-P, Fe-P dm
occlude&P yang sukar larut. Hal ini menyebabkan pupuk P yang dl'berikan

menjadi kurang efisien, sehingga perlu diberikan dalam takaran yang tinggi.
Menurut Jones (1 982) tanman mernanfaatkan P h y a sebesar 10-30 persen dari
pupuk yang diberikan, berarti 70-90%pupuk P tetap berada di dalam tanah.

Kekurangefisienan penggunaan pupuk P ini &pat diatasi dengan berbagai
cam Salah satu di antamya dengm memanfaatkan

balcteri pelarut P. Manfaat

bakteri pelarut P terhadap tanman telah lama dilaprkan (Gemsen, 1948).
Berbgai penelitian yang melibatkan bakteri pelarut P menunjukkan bahwa bakteri
pelarut P tertentu mempunyai kemarnpuan mendorong proses pelamtan P &lam

senyawa yang relatif sukar larut dengan cara rnengeluarkan asam organik dari

&lam selnya. Asarn organik ini akan mengkhelat Fe dan A1 yang biasanya
mengikat P sehingga kelanrtan P meningkat (Illmer

et

al., 1995). Di Indonesia

penelitian mengenai bakteri pelarut P sudah dilakukan untuk tanaman pertanian
seperti jagung (Buntan, 1W; Prihatini dan Komarhh, 1991), kacang tanah
(Gunarto, 2000), tebu (Premono, 1994), dan kmbakau (Setiawati, 1998). Belum

banyak laporan yang memfokuskan penelitian mengenai penggmaaa bakteri
pelarut P untuk kehutanan ternw.uk tanaman sengon.
Untuk mendapatkan bibit sengon yang berkualitas tinggi dapat dilakukan

dengan menginokuiasi Rhhubium dan bakteri pelarut P.

Hasil penelitian

menunjukkan bahwa berkteri Rhizobium mampu meningkatkan m b u h a n

tanaman sengon (Garcia er a!., 1988; Daniiihardja et al., 1988; Ksrsono, 2000).
Bakteri pelarut P dapat mehutkan senyawa P yang sangat diperlukan untuk

pembentukan bintil akar, Dengan demikian perlu dihkukan suatu penelitian untuk

mendapadran Rhizobium yang tahan terhadap tanah masam dan Aldd yang tinggi
sekaligus efektif dalam menambat nitrogen serta bakteri pelarut P yang
mempunytii kemarnpuan yang tinggi &lam melepaskan senyawa P yang k&at

agar timedia untuk pembentukan bintil dan pertumbuhan tanarnan.

Tujuan
1. Mendapatkan isolat Rhizobium yang toleran rnasam, toleran terhadap Aldd

yang tinggi, dan memiliki efektivitas yang tinggi &lam menambat nitrogen
pada tanah mineral masam.
2. Mendapatkan isolat bakteri p e l a t

P yang efektif dalam meningkatkan

ketmdiaan P dan serapan P tanaman sengon pada tanah mineral masam.
3. Mernpelajari pengaruh inokulasi isolat Rhizobium dan bakteri pelarut P secara
tun&

serta koinokulasi antara M m y a terhadap efektivitas penambatan Nz,

serapsrn P oleh tanaman, dm perturnbuhan bibit sengon pada tanah mineral
masam baik di rumah h a maupun di Irrpang.

Hipotah

Inokulasi isolat RhiZobim dan bakteri p e k t P secara tun&

serta

koinokulasi antara keduanya pada tanah mineral rnasam &pat meningkatkan
penambatan Nz, serapan P oleh maman, dan %at

bibit sengon di rumah kaca clan lapang.

mem-

perhunbuhan

TINJAUAN PUSTAKA
Tanab Masam dan Permasahbaanya

Kemasaman tanah yang tinggi m e r u m suatu rnasalah utama yang sering
diternui pada tanah-tanah di wilayah M l i m tmpika basah.

Tanah ymg

digolongkan ke dalam tanah masam adalah tanah yang nilai pHnya k m g dari 5.5
(Nyakpa et al., 1988; Hardjowigeno, 1992; Tan, 1998). Menurut Pusat Penelitian

Tanah dan Agroklimat (2000) yang tergolong pada h a h masam tersebut d q a t
termasuk ordo Inceptisol, Ultisol, Entisol, Oxisol dan SNosol.

Inceptisol merupakan tanah ymg belum matang dengan perkernbangan
profil yang lebih lemah dibanding dengan tanah matang dm masih banyak

menyerupai sifat bahan induknya (Hardjowigeno, 1993). Menurut S u b o et a!.
(2000), Inceptisol mempunyai &si

tanah yang masam sampai netral. Kandungan

bahan organik, kandungan P-potensial dan K-potensid bervariasi dari rendah
sampai sedang. Jumlah basa-basa dapat tukar, kejenuhan basa dan kapasitas tukar

kation bervsriasi dmi rendah sampai tinggi. Potensi kesuburan alami lnceptisol
krkisar dari rend& sampai tinggi.

Ultisol b l a h tanah dengan horison argilik, bersifat masam dengan
kejenuhan basa (jumlah kation), pada kedalaman 180 cm, kurang dari 35% dan
umumnya berkembang dmi bahan induk tua. Di Indonesia banyak ditemukan di

d a e d dengan bahan induk batuan liat (Hardjowigeno, 1993). Ultisol mempunyai
reaksi tanah sangat masam sampai rnasam.

Kandungan P-potmsial dm K-

poknsial serta kandungan bahan organik rendah. Jumlah basa-basa dapt tukar,

kejenuhm basa dan kapasitas tukar kation rendah. Potensi k e s u b m alami Ultisol

tennasuk rendah (Subagyo et al., 2000).

Entisol merupakan tanah mineral yang masih b u r muda mu baru

b e r k a b & tanah baru dien@kan atau masih & i t

mengalmi p d a p b

(Hrlrdjowigmo, 1993). Menurut Subagyo et al. (2000) reaksi tanah pada Entisol
bervariasi dari masam sampai agak masam, jumlah basa basa dapat idm, w i t a s

tukar kation dan kejenuhan basa sebqian tergolong rendah dm sebagian d a n g
sampai tinggi. Potensi kesuburan alami Entisol bervariasi dari rendah sampai
tinggi.
Oxisol adalah tanah-tanah yang sudah mengalami pelapukan yang sangat
lanjut, mempunyai kandungan oksida-oksida Fe dan A1 relatif tinggi, kandungan

mineral mudah lapuk rendah dan k m d u n p liat tinggi tetapi tidak aktif sehingga
kapasitas tukar kation rendah (kumng dari 16 cmol(+).kg-' liat) (Hardjow igeno,
1993). Oxisol mernpunyai reaksi tanah yang sangat masam sampai masam, jurnlah

basa-&a dapat tukar, kandungan P dan K-potensial kejenuhan basa, dan kapasitas
hrkar k d o n sangat rendah. Potensi k e s u b m almi Oxisol sangat rendah sampai

rendah (Subagyo et al., 2000).
Spodosol rnerupdm tanah-tanah di mana di horizon bawah terjadi
penimbunan Fe dm Al-oksida dan humus (horizon spodik) sedangkan di lapisan
atas tenlapat horizon eluviasi yang berwarna pucat (Hardjowigeno, 1993).

Spodosol mempunyai reaksi tanah yang sangat masam, kmdungan

kmdungan P dan K-potensial sangat rendah,
kejenuhan

organik,

Jumlah basa-basa dapat tukar,

dan kapasim tukar kation sangat rendah. Potensi kesuburan ahmi

Spodosol sangat rend& (Subsrgyo et al., 2000).
Menurut Sanchez (1992) dan Tan (1998) masalah

y a w dhada~i

pads tanah masam adalah tingginya kandungan Al drln Mn yang Itrut

dWt

dipertukarkan sehingga &pat bersifat racun bagi tanaman. Adanya ion Al dan Mn

ini akan rnenyebabkan P rnenjadi terikat dan kersediaannya rnenjadi berkurang

untuk tamman. Di samping itu juga terjadi kahat unsur ham N, K, Ca, Mg dan Mo.
Unsur M o sangat diperlukan oieh tanaman legum untuk pemkntukan bintil akar,
sehingga bila ketediaannya rendah akan mengharnbt terjadinya proses
penambatan nitrogen. Menurut Bohn et al.(1 985) p d tanah masam dengan pH
kurang dari 5.0 bentuk Al yang dominan addah A?+.

Flis et nl. (1993) menyatakan bahwa pertumbuhan dan pembintilan akar
dari kberapa tanaman legum dipengaruhi oleh A1 yang tenlapat @a tanah.
Secara langsung Al akan mempengamhi pertumbuhan dan survival serta jumlah

rhizobia di dalam tanah, ymg pada akhimya akan mempengtlruhi pembentukan
biil.

Menurut Anas (1989) kisaran pH optimal untuk bakteri bintil akar sedikit di
bawah netral hingga agak basa. Pada pH 5.0 beberapa strain bintil akar mas&
&pat hidup. Pada pH yang rendah masalah-masalah yang Mubungan dengan

pernbentukan bintil akar merupakan masalah yang rurnit, karena terdapat tiga

madah yang saling berkaitan dan perlu dipedmhn yaitu: (1) faktot-f&or di
dalam tanah yang dipengaruhi oleh pH yang langsung berpengaruh pada strain
bakteri bintil akar sebagai mikrosimbion, (2) kkbr-f8ktor di dalam tanah ymg
dipengaruhi pH yang langsung berpengaruh pada tanaman dan (3) hktor-faktor

&lam tanah ymg dipenganrhi pH yang mempengaruhi proses mfeksi hktmi bintil

akar pada akar tanaman dan interaksi antma bakkri bintil akar dengan tanaman
dalarn pembentukan bintil akar.

Taaaman Sengon
Sengon (Paraserionfks fakataria (L) Nielsen) yang &ulu
dengan nama Albizia fakataria (L.)Fosberg menlpakan

dikenal

yang termasuk

ke dalarn suku Mimosaf.~ole. Tanaman ini merupakan tanaman asli Indonesia yang
berasaI dari kepulauan Maluku dm Irian Jaya, clan pertama kali dibawa ke kebun
Raya Bogor pada bhun 1871, kemudian disebarluaskan ke seluruh nusantara
(Suharti ei al., 1991).

Pohon hi pernah dmyatakan sebagai pohon ajaib (miracle tree) karma
sebagai pohon-pohonm dapat turnbuh dengan cepat. Bila ditanm pada tanah yang
subur dan iklim yang sesuai tingginya dapt mencapai 7 m pada umur 1 tahun, 18
rn pada umur 3 tahun dan 30 m pada umur 9-10 tahun. Tinggi maksimurn sekitar

45 m. Dsllam kondisi optimum pertambahan diameter lingkaran batang setmar 5-7

cm per tahun (Satjapraja dan Las, 1989).
Tanaman sengon dapat turnbuh baik

daemh yang W i m lembab dan

panas sehingga sangat sesmi untuk daerah tropis basah yang subur. Pada kondisi
agroklimat yang demikian, tangunan ini dapat tumbuh dengan baik dan subur

sehingga pengembangannya sebagai salah satu tanaman hutan tanaman industri
(HTI) akan menguntungkm (Deparkmm Kehutanan, 1990). Pada daerah yang
kurang subur dm pada daerah dengan ikiim yang agak kering, tanaman sengon
juga &pat tumbuh, akan tetapi m b u h a n n y a ti&

s e w

dan sesubur seperti

yang diharapkan. Dalam keadaan demikian diperlukan pemupukan dan penyiramm

untuk mendapatkan pertumbuhan yang baik (Fmjadinata dan Masano, 1991).
Sengon dapat tumbuh pada sebagii besar jenis tanah kecuali Vertisol,

karma tanaman ini membutuhkan dramtw yang baik meskipun mas& dapat
turnbuh baik pada tanah yang dangkal.

Curah hujan yang optimum untuk

untuk membuat peti, clapat digunakan untuk bhan bangunan rumah, serta sebagai
Wan baku kertas, anak korek api dan tusuk gigi; (3) dam sengon dapat digunakan
sehgai makanm temak dan sebagai pupuk hijau.
Menurut Departemen Kehutman (1990) di propinsi Jawa Barat, kabupaten

Sukabumi dan kabupaten Bogor merupakan tempat pertanaman sengon yang
terluas. Di propinsi Jawa Tengah, kslbupaten Wonosobo merupakan tempat
pertanaman sengon yang terluas, sedangkan di propinsi Jawa Timur, tempat

pertanaman sengon yang terluas addah kabupaten Kediri.
Di pulau Jawa sengon terkenal se@i

tanaman hutan rakyat. Banyaknya

masyarakat menanam mgon berkaitan dengan meningkatnya prmmtaan dari
sektor industri dan juga dimotivasi oleh besarnya keuntungan yang aksn diproleh.
Seeam ekonomis kayu sengon rnemang memberikan harapan yang besar. Dengan

umur tebang yang berkisar antm 5-6 tahun, tanaman sengon telah berdiameter
antara 20-30 cm atau k o l u m e 0.5 rn3 (Ahosuseno, 1994). Menurut Suryawan
et al. (2000) hslrga kayu

sengon di pasaran bebas dapat mencapai Rp 120 000

sampai Rp 130 000 per m3 untuk diameter kayu yang lebh hsar dari 10 cm,

sedangkan hsrrga kayu dengan diameter lebih kecil dari 10 cm harganya seksar Rp
80 000. Dengan perhitungan tersebut apabila dalarn 1 ha terdapat 1485 b m g

mgon dengan jarak tanam 3x2 m maka petani sengon mampu meraih keunmgan

seksar Rp 4.2-5.5 juta per ha.

Rkitobium

Famili Rhizobiaceae memiliki 5 genus yaitu Rhizobium, Bra&rhizobium,
Mesorhizobium,

Simrhizobium

dan

Azorhizobium

yang

diklasifrkasikan

bedasarkan spesifisitas dari tanaman inmgnya (Madigan et a].,2000). Rhizobium

mempakan bakteri yang mempunyai pertumbuhan cepat Vast growing) yang
menghasilkan reaksi asam dalam media agar manitol eksfmk khamir (YEMA)
yang mengandung biru bromtimol (BTB). Koloni Rhizobium pada media agar

manitoi ekstrak khamir behntuk bundar dan cembung, tepian licin, konsistensi
lengket dan berlendir setengah ternbus cahaya, &pat mencapai diameter koloni 2 4

mm dengan masa inkubasi 3-5 hari. Rkizobium mempunyai morfologi sel
berbentuk batang berukuran 0.5-0.9 x 1.2-3.0 pm, penataan sel dapat tmggal atau
berpasangan, mampu bergerak den@

flagela polar atau sub polar, bersifat gram

negatif, tidak berspora. Sel bakteri tersebut mengandung butiran poli bhidroksi
butirat yang berfungsi sebagai cadzingan makanan untuk sel. Bakteri ini hidup

secara aerobik dan heterotropik dengan memmfaatkan bebempa mawn
karbohidrat seperti manitol, glukosa, d m fiuktosa sebagai sumber karbon.
(Alexander, 1978; Subba Rao, 1994; Somasegaran clan Hoben, 1994).

Simbiosi Tanaman Sengon dengan RRbbiwn

Rhizobium dam membentuk suatu sirnbiosis yang saling menguntungkan

dengan tanaman legum. Kerjasama ini diwujudkan dengan pemhtukan bintil

akar pada tanaman hang. Rhizobiurn dapat menembus bulu-bulu akar yang
terdapat pada lapisan tanah permukaan dengan aerasi yang baik.

Di d a r n bintil

akar, Rhizobium dapat menambat nitrogen dari udara tanah dan mengubahnya

rnenjadi suatu senyawa yang dibuhrhkan oleh tanman, sdangkan untuk kegiatan
bakteri senyawa karbon diperoleh dari tanaman inang (Paul dan Clark, 1989;
Subba Rao, 1994). Menurut Jensen et d.(1995) pembentukan binti1 akar ini

rnerupakan suatu interaksi yang kompleks antam bakteri dm tanaman. Salah satu

di antaranya yaitu asam indolasetat

(IAA) yang berperan penting dalam

perhrmbuhan dan perkernbangan b i i l .

Menurut Turk dan Keyser (1W2) tanaman sengon dapat bersimbiosis
dengan genus Ririzobium maupun Bm&rhizobium.

Hasil penelitian Mansur

(2000) menyimpulkan bahwa genus Bradyrhizobiurn yang bersimbiosis dengan
tanaman sengon d i k l a s i f b s i i ke &lam jenis Bmdyrhizobium japnicum dan B.
elkunii. Menunrt Binkley dan Giardina (1 997) genus Rhizobium yang bersimbiosis

dengan tmamrm sengon termasuk ke dalam jenis Rhizobium sp.

Proses pembentukan bintil akar menurut Moat dm Foster (1995); Graham
(1998) dan Madigan el d (2000) d a p t melalui tahapan-tahapan sebagai berikut:

(1) pemilihan pasangan tanaman yang tepat oleh bakteri bintil akar yang

dilanjutkan dengan pelekatan Mkfi pada bulu-bulu akar, (2) penyerbuan M
biintil akar ke &lam bulu-bulu akar melalui benang-benang infeksi, (3) pejalanan
bakteri bintil

menuju akar utama, (4) pembentukan strulaur baktmid dan

dimulainya penambatan nilrogen, (5) pembelahan sel tanaman

terus menerus

sehingga terbentuk bintil akar.

Van Rhijn dan Vanderleyden (1 995) menyatakan bahwa pelekatan
Rhizobim

pada bulu-bulu akar bgsmtung kepada k e t e p h senyawa

makromolekul yang dikeluarkrln oleh tanaman dengan plisakarida yang terdapat
pada permukaan sel Rhhobiarm.
tanaman legum adalah lektin.

Ssllah satu senyawa p g diiiuarkan oleh

Senyawa ini dapat meningkatkan pertumbuhan

bslktai di daerah perakamn tanaman.
Menurut Madigan et al. (2000) gen yang berperan dalam pembtukan

bintil akar oleh Rhuobiwn disebut dengan gen d.
Gen rmod yang berpem &lam

menginduksi terjadinya pembengkokan akar rambut dan pembelahan sel tanaman
adalah gen md ABC yang disebut juga sebagai f h r Nods.

Di dalam akar bakteri akan m e m h t u k suatu s t m h r ymg menggembung
serta clapat mengikat nitrogen dari u

h yang dikenal dengan nma bakkroid.

Di

dalam bintil yang aktif menambat nitrogen, kehadiran W r o i d ini ditunjukkan

oleh warna kemerah-merahan karma adanya leghemoglobin yang tdcumulasi
pada sel-sel bitil akar (Alexander, 1978; Subba Rm, 1994; Graham, 1998).
Di dalarn skuktur b d d m i d &&pat enzim nitrogenase y m g merupakan

kunci utama dalarn reaksi penambatan nitrogen. Enzirn tersebut dikenal juga
dengan nama kompleks nitrogen=

yaitu surltu

enzim yang terdiri dari mtai

polipeptida dan tersusun dari dua kornponen utama: (1) komponen dinitmgenase

yang mempunyai rantai Fe-Mo-polipptida dengan berat molekul sebesm 200.000

dan (2) komponen dinitrogenase reduktase yang mempunyai rantai Fe-polipeptida
dengan h

t molekul sebesar 60.000 (Salisbury dan Ross, 1995; Subba Rao, 1994;

Zuberer, 1998; Madigan et al., 2000). Menurut McCardell

et

d.(1993) dan

Postgate (1998) gen yang terliht dalm proses penambatan nitrogen disebut

dengan gen n$

Gen nif A dan nif L mengontrol semm gen nif yang lainnya.

Protein FaMo m e r u m kumpulm dari gen nif K dm nif D, sedangkan kofaktor

Fe-Mo yang dibutuhkan untuk mengaktivasi protein Fe-Mo mmpakan kumpulan
dari gen nif$ V,N dan E. Protein Fe dibentuk oleh gen nrfH.

Pada reduksi N2oleh enzim nitrogenase diperlukan ikatan berenergi tinggi
(ATP) yang dihasilkan melalui fosforilasi oksidatif. Energi ymg diperlukan untuk

mereduksi N2menjadi NH3 setam dengan 12 ATP untuk setiap molekul N2. Agar
kebutuhan energi yang tinggi dapat dipenuhi maka bakteroid meiakukan respirasi

aerobik dan membutubkan 02, namun nimgenase mgat sensitif terhadap oksigen

bebas. Sehubungan dengan itu diperlub protein yang mengatur kadar oksigen
sehingga ti&

rnernbahayakan nitmgenase, tugas ini dilaksanakan oleh

leghemoglobin. Hasil reduksi N2 adalah N&

yang kemudian akan tergabung

m e m h t u k asam glutamat, glutamin, asam asptat dan dain (Subba Rm, 11994;
Postgate, 1998). Hasil simbiosis asam amino hi kemudian ditransportasikan ke

bagian tamman melalui jaringan xilem sehingga dapt dipergunakm oleh tamman

inang (Killham dan Foster, 1995).
Kemampuan bakteri bintil akar menyusup ke dalarn akar rambut disebut
infektivitas. Infektivitsls bakteri ditentukan oleh kemampuan bersaing hizobia

dengan bakteri bintil akar alami.

Kemmpuan Wompetisi dari Rhizobim

terhdap bakteri bintil akar alami sangat penting dalam memperebutkan tempat
pada rizosfer dan akar rambut. Semakm tinggi kemampuan kompetisi akan makin

besar proporsi bintil akar yang dibentuknya (Danso

et ul.,

1992). Menurut

Palaniapp et d.( 1997) untuk rnendapkm penguasaan (okupansi) wilayah bintil

akar oleh rhizobia yang diinokulasii lebih dari 50% diperlukan aplikasi rhiibia
minimal 1OOO kali lebih banyak dari populmi fhizobia alarni.
Kemampuan bakteri bintit akar d a b menambat N2 dalam simbiosis
dengan tanaman inang disebut efektivitas.

Strain Rhizobiwn yang memiliki

efektivitas tinggi &pat menyumbang N pada tanaman inangnya &lam jumlah
ymg besar. Fkda tanaman sengon &tar

40 sam@ 80% nitrogen yang d b b a t

digunakan untuk memenuhi kebutuhan N tanaman (Binkley dan Gidina, 1997).

Hasibbasil Peaelitian RhbbJum pada Tanaman Sengon

Hasil penelitim Sukirnan et al. (1998) pada media pasir steril selama 4
bulm menunjukkan bahwa inokulasi tanaman sengcm dengm RhizobiarrPr &pat

meningkatkan bobot kering bintil stkar dan bobot kering tanaman d i b d i g k a n
dengan perlakuan kontrol tanpa inokulasi dm tanpa pupuk N. Bobot kering
tanaman meningkat dari 0.13 pada perlakuan kontrol menjadi 0.44 g pada
perhkmn inokulasi dengan isu1at BF 3.1, sedangkm bobot kering bintil

meningkat menjadi 0.32 g pada inokulasi dengan isolat JF 2 -2.

Agustiyani (1991) melaporkan bahwa inokulasi Rhizobium pada tanah
masam dapat meningkatkan tinggi tanaman dan b o b t kering tanaman sengon.
Terjadi peningkatan tin@ dan bobot kering tanarnan dibanding plakuan konml
berturut-brturut sebesar 51 dan 137% akibat inokulasi dengan biak Bio205R.

Selanjulnya hasil penelitian Karsono (2000) menunjukkan bahwa inokulasi
Rhizobium pa& tanaman sengon dapat meningkatkan jumlah clan bobot kering

bintil akar sda bobot kering tamman. Bobot kering tamnm meningkat dari 2.06
g pada perlakuan kontrol menjadi 3.3 1 g.pot-' p d a inokulasi dengan Biak No.2-

PF, sedangkan pda koniml dengan pernberian N bobot kering yang dihasilkan
2.71 g.pf'.

Garcia et al. (1988) melaporkan bahwa inokulasi dengan Rhizobium dapat

rneningkatkan b o b t kering bintil akar serta meningkatkan pertumbuhm tanaman
smgon. Terjadi peningkatan bobot kering tanarnan s e b 3-12 1% bila d i h d i n g
dengan perlakuan kontrol tanpa N tanpa inokulasi. Selanjutnya dilaporkan bahwa

penggunaan pup& N yang dikombinasikan dengan inokulasi Rhizobium
menyebabkan tertekannya pembentukan bitil akar. Hasil penelitian Wasis (1 996)
menunjukkan bahwa inokulasi dengan Rhizobiran &pat menin-

jumlah dan

b o b t bintil akar serta meningkatkan perhrmbuhan tanaman sengon.

Terjadi

peningkatan bobot kering tanaman dan indeks mutu bibit bertumt-tumt sebesar 26

dan 27% dibanding perlakuan kontrol tanpa inohlasi tanpa N. Sukiman et 01.

(1 997) melaporkan bahwa terjadi penhgkatan bobot kering tanaman sengon dari

0.18 g pala perhkuan kontrol menjadi 0.56 g pada perlakuan inokuiasi dengan

Rhizobiurn.

Dela Cruz et al. (1988) m e l a p o h bahwa inokulasi dengan Rhi~obim
dapat meningkatkan tinggi dm diameter batang tanaman sengon, di rnana tejadi

peningkatm bertunrt-turut sebesar 50 dan 62% dibanding perlakuan kontrol tanpa

inokulasi. Narnun peningkatan tinggi dan diameter batang berturut-turut m e n q a i
600 dan 323% bila tanaman sengon diinokulasi dengan Rhizobium dan mikorh.

Hasil yang m a didapatkan oleh Suhardi et al. (1997), di rnana koinokulasi antara
Rhizobium dan mikon'za menghasilkan tin&

dm bobot kering tanaman sengon

yang lebih b w dibanding bila diinokulasi dengan Rhizubium saja.
Hasil penelitian Danimihardja et al. (1988) pada tanman sengon di lapang

setelah diinokulasi pada persernaian menunjukkan bahwa pada umur 13 bulan
setelah tanam dapat meningkatkan tinggi dan diameter batang tanaman dl'banding

perlakm konml. Terjdi peningkatan tinggi tanaman sebesar 22% dan diameter
bamg s&sar

53%.

Pengamb Faktor-faktor Lingknngan

Sifat-sifat tanah seperti suhu, kelembaban, kernasaman tanah, unsur-unsur
dan senyawa k i i a

tertentu

di dalm tanah pada urnumnya mempengaruhi

Rhizobium. Selain itu rltizobia mempunyai musuh dmi yaitu rhizobiofag dan

bakteri yang mempakan parasit terhadap Rkuobium (Giller dm Wilson, 1991).
Menurut Subba R.ao (1994) kisaran suhu yang optimal untuk pembentukm
jaringan bakteroid di &lam bintil akar adalah 20-30 "C, di bawah suhu 10 "C dan

di atas 37 OC hizobia ti@ &pat tumbuh.

.

Kisaran pH tanah yang sesuai &ah

d k i t netral sampai agak alkali, pada

pH tanah 5.0 hanya sebagian rhizobia ymg hidup. Kernasaman tanah kqmgaruh
tehadap perkembangan bakteri bintil a h , tanaman inang dan pembentukan bitil

akar (Graham, 1998). Kernmaman tanah menyebabkan meningkatnya konsentrasi
ion H ,Al, Mn dan Fe, k u m g krsedianya unsur Ca, Mo dm P serh menjdi fhklor
p e m h pa& pertumbuhan, kolonimi dm survival b&mi bid1 akar (Giller dan

Wilson, 1991). Jika konsentrasi ~ 1 tinggi
~ ' maka sei bakteri rhizobia dapat diikat
oleh A1 sehingga mengakibatkan pergemkm rhizobia h h m b a t yang memperkecil
kemampuan infeksi dm pembentukan bintil akar (Flis et al., 1993).
Gunarto (1991) menyatakan bahwa banyak rhiwbirr sensitif tehsrlap

kernasaman, namun

yang mampu memproduksi ehpolisakarida dapat

menginduksi pembentukan bintil h r pa& tanah masam. ~ r k i z u b i t i myang
mampu menghasilkan banyak eksopolisakarida dam bertahan hidup pada pH 4.0

dan 4.5. Menurut Cunningham dan Munns (1984) produksi eksoplisakan'da
mempakan suatu strategi untuk menetralisir kondisi lingkungan yang masam dan
efek meracun dari aluminium.
Menurut Reddell (1 993) dan Bmckwell et a/.(1 995) air mempengaruhi

gerakan rhizobia di dalm tanah, kecepatan menginfeksi bulu a h , pertumbuhan

dan efektivitas bintil akar. Penambatan N2 yang optimum tejadi pada kapasitas
K e k u m p air menyebabkan terganggunya pembentukan bintil akar,

lapang.
s&gkm

kelebihan air menyebabkan menurunnya suplai oksigen ke bintil akar.

Bakteri Pelarut Fmfat

Umumnya di dalm tanah ditemukan mikroba p e h t P anorganik sekitm
lo4 sampai lo6 per gram tanah dan sehagian hsar berebda pada daerah perakaran

yang terdiri dari b a k r i dan fungi (Moersidi, 1992).

Bakkri yang sering

dilaporkan &pat melanttkan P adalah smggota dari genus Pseruhmonas, Bacillus,
Mycobacterium, Micrococcars, Flavobmteriwn, Bacterium, Citrobacter dan
Entembacter (Alexander, 1978; Buntan, 1992; Subba Rao, 1994), sedangkm dari

jenis fungi dilaporkan beberapa AspergiIItu sp, PeniciZlium sp, Sclerofim dm
Fusarium dapat melmtkan Al-P dm Fe-P (Alexander, 1978; Premono, 1994;

Illmer d al., 1995).
Unsur P relatif ti& mudah tercuci seperti unsur N, -pi

karena pengaruh

lingkungan maka statusnya dapat berubah dari P yang tersedia bagi tanaman
menjadi kurang tersedia yaitu d a m bentuk Ca-P, Al-P, Fe-P, atau occlded-P
(Nyakpa er al., 1988).

Sebagai jasad hidup rnikroba melakukan fungsi

metabolisme. Dalam proses metabolisme ini stkan dihasilkan senyawa metablit
sekunder berupa asam-asam organik seperti sitrat, mait, oksalat, suksinat,
glukonat dan glikolat (Alexander, 1978; Subba Rao, 1994; Illmer et d , 1995;
Beauchamp dan Hume, 1997). Asam- asam organik ini dapt melepaskan