Efektivitas Isolat Methylobacterium Spp. Pada Pertumbuhan Dan Produksi Kedelai

EFEKTIVITAS ISOLAT Methylobacterium spp. PADA
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI KEDELAI

MARIA ‘AZIZAH

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Efektivitas Isolat
Methylobacterium spp. pada Pertumbuhan dan Produksi Kedelai adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, November 2014
Maria ‘Azizah
A251110051

RINGKASAN
MARIA ‘AZIZAH. Efektivitas Isolat Methylobacterium spp. pada Pertumbuhan
dan Produksi Kedelai. Dibimbing oleh ENY WIDAJATI, FAIZA C. SUWARNO
dan BUDI NUGROHO.
Methylobacterium dikenal sebagai bakteri yang dapat menghasilkan zat
pengatur tumbuh yaitu auksin, sitokinin dan giberelin. Bakteri Methylobacterium
dapat digunakan sebagai pupuk hayati karena zat pengatur tumbuh yang dihasilkan
mampu menstimulasi perkecambahan benih, mematahkan dormansi benih,
meningkatkan pertumbuhan tanaman dan meningkatkan hasil panen. Tujuan
penelitian ini untuk mempelajari pengaruh aplikasi Methylobacterium pada
viabilitas benih, pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai.
Penelitian dilaksanakan dengan dua percobaan. Percobaan pertama
dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap dua faktor. Faktor pertama adalah
aplikasi Methylobacterium yang terdiri atas tiga taraf yaitu kontrol (tanpa
perendaman), perendaman dengan media AMS, dan perendaman dengan isolat
Methylobacterium. Faktor kedua adalah lama perendaman, yang terdiri atas empat

taraf yaitu perendaman 15 menit, 30 menit, 45 menit dan 60 menit.
Percobaan kedua bertujuan untuk mengetahui pengaruh aplikasi isolat
Methylobacterium pada pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai. Percobaan
dilaksanakan menggunakan rancangan petak terbagi. Petak utama
Methylobacterium spp terdiri atas empat taraf, yaitu kontrol (tanpa penyemprotan),
semprot media AMS tanpa isolat Methylobacterium spp dan aplikasi
Methylobacterium dengan penyemprotan pada 14 HST dan 28 HST. Anak petak
adalah dosis pemupukan NPK terdiri atas empat taraf ( kontrol, 1/3, 2/3 dan dosis
penuh). Dosis pupuk yang digunakan adalah 50 kg N ha-1, 100 kg P2O5 ha-1 dan 100
kg K2O ha-1.
Hasil percobaan pertama menunjukkan bahwa perlakuan perendaman benih
dengan isolat Methylobacterium tidak berpengaruh nyata terhadap viabilitas benih
dengan tolok ukur daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh bobot kering
kecambah normal dan rata rata bobot kecambah.
Hasil percobaan kedua menunjukkan bahwa aplikasi Methylobacterium dan
pemupukan dosis penuh berpengaruh nyata pada peubah tinggi tanaman, jumlah
daun, bobot kering tanaman, jumlah polong dan produksi dibandingkan dengan
kontrol. Kelimpahan koloni Methylobacterium pada daun saat tanaman berumur 35
HST adalah 3.2 x 102 - 1.18x 104 cfu g-1 daun. Aplikasi isolat Methylobacterium
dapat meningkatkan serapan N, P, dan K dibandingkan dengan kontrol. Kombinasi

yang paling efektif pada pertumbuhan dan produksi kedelai adalah penyemprotan
isolat Methylobacterium spp. pada tanaman dengan pemupukan NPK 1/3 dosis
(16.5 kg N ha-1, 33.3 kg P2O5 ha-1 dan 33.3 kg K2O ha-1).
Kata kunci: benih, kedelai, Methylobacterium, pertumbuhan, produksi, pupuk.

SUMMARY
MARIA AZIZAH. Effectiveness of Methylobacterium spp Isolates on Soybean
Growth and Yield. Supervised by ENY WIDAJATI, FAIZA C. SUWARNO and
BUDI NUGROHO.
Methylobacterium known of its plant growth regulators production such as
auxin, cytokinins and gibberellins. The bacteria are used as a biological fertilizer
or substance to stimulate seed germination, break seed dormancy, improve plant
growth, and increase crop yields. The aim of this research was to study the effect
of application Methylobacterium spp on seed germination, plant growth and yield
of soybean.
The research consised of two exsperiment. The first experiment was arrange
in completely randomized design by two factor. The first factor is the application
of Methylobacterium that consist of 3 levels (control, soaking with AMS media, and
soaking with Methylobacterium isolate). The second factor was soaking time that
consist of 4 level (15, 30, 45 and 60 minutes soaking).

The second experiment aimed to determine the effect of Methylobacterium
isolates applications on growth and yield of soybean. The experiment was arranged
in split plot design. The main plot was divided to 3 level (control, foliar spray with
AMS media, and foliar spray with Methylobacterium isolate at 14 and 28 DAS) and
the The sub-plot consist of 4 level (control, 1/3, 2/3 and a rate of fertilizer). The full
dose of fertilizer contain 50 kg N ha-1, 100 kg P2O5 ha-1 dan 100 kg K2O ha-1
The result of the first experiment showed that Methylobacterium isolate
application by soaking seed can’t increase seed germination, vigor index,
germination speed, and normal seedling dry weight.
Results of the second experiment showed that applications of
Methylobacterium spp isolates and full dose of fertilizer significantly affected plant
height, number of leaves, plant dry weight, number of pods and yield compare to
control. The number of Methylobacterium colonies were observed on the leaves at
35 days after planting that were 3.2x102 – 1.18x104 cfu g-1 leaf. Applications of
Methylobacterium spp isolates can increase N, P, and K nutrien uptake compare to
control. The most effective combination to increase soybean growth and yield was
spraying Methylobacterium isolate on the leaf with 1/3 dose NPK fertilizer (16.5 kg
N ha-1, 33.3 kg P2O5 ha-1 dan 33.3 kg K2O ha-1).
Keywords: fertilizer, growth, Methylobacterium, seed, soybean, yield.


© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

EFEKTIVITAS ISOLAT Methylobacterium spp. PADA
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI KEDELAI

MARIA ‘AZIZAH

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih


SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Penguji luar komisi : Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah atas segala karunia-Nya
sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tesis yang berjudul “Efektivitas Isolat
Methylobacterium spp. pada Pertumbuhan dan Produksi Kedelai” disusun penulis
sebagai syarat untuk memperoleh gelar master pada Program Studi Ilmu dan
Teknologi Benih, Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan
Republik Indonesia atas Beasiswa Unggulan (BU) yang penulis terima selama
menempuh kuliah di Sekolah Pascasarjana IPB. Terima kasih kepada Ibu Dr. Ir. Eny
Widajati, MS, Ibu Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, MS dan Bapak Dr. Ir. Budi Nugroho,
MSi selaku pembimbing atas bimbingan, saran dan waktu yang telah dicurahkan dalam
penyelesaian karya ilmiah ini. Terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi
selaku penguji luar komisi yang telah memberikan saran untuk perbaikan dalam

penulisan karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ibu
Dra. Selly Salma, MSi (Lab Biologi Tanah Balai Penelitian Tanah, Cimanggu Bogor)
atas izin beliau menggunakan isolat Methylobacterium spp strain TD-J7 dan TD-TPB3
dalam penelitian ini. Terima kasih kepada staf Lab Biologi Tanah Balai Penelitian
Tanah, Lab Benih Departemen Agronomi dan Hortikultura atas kerjasama selama
penelitian ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ayah, Ibu, dan
Adik atas dukungannya kepada penulis selama menempuh studi. Kepada teman teman
keluarga Ilmu dan Teknologi Benih angkatan 2011 terima kasih atas dorongan
semangat yang telah diberikan.
Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat kepada yang
membutuhkannya.

Bogor, November 2014
Maria ‘Azizah

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi


DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian

1
1
2

TINJAUAN PUSTAKA
Methylobacterium spp.
Budidaya Kedelai dengan Agen Hayati


3
3
5

BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan Penelitian
Lokasi dan Waktu Penelitian
Prosedur Percobaan

7
7
7
7

HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan 1. Pengaruh Perendaman Benih dengan Isolat
Methylobacterium spp. terhadap Viabilitas Benih Kedelai.
Percobaan 2. Uji efektivitas isolat Methylobacterium untuk
meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai.


13

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

21
21
21

DAFTAR PUSTAKA

21

LAMPIRAN

25

RIWAYAT HIDUP


30

13
15

DAFTAR TABEL
1. Pengaruh perendaman dengan isolat Methylobacterium dan waktu
perendaman benih terhadap viabilitas benih.
2. Pengaruh interaksi perlakuan perendaman benih dengan isolat
Methylobacterium dan waktu perendaman terhadap Indeks Vigor
dan Bobot Kering Kecambah Normal.
3. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan terhadap
pertumbuhan tanaman tolok ukur tinggi tanaman.
4. Pengaruh interaksi antara pemupukan dan aplikasi Methylobacterium
pada 28 HST pada tolok ukur tinggi tanaman.
5. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan terhadap
jumlah daun.
6. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan pada
bobot kering tanaman kedelai
7. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan pada
tolok ukur jumlah polong, produksi dan produksi per tanaman.
8. Kelimpahan bakteri Methylobacterium daun kedelai pada 35 HST.
9. Serapan unsur N, P dan K jaringan tanaman kedelai.

13

14
15
16
17
17
18
19
20

DAFTAR GAMBAR
DAFTAR GAMBAR
1. Diagram alir penelitian
2. Isolat Methylobacterium TD-J7 dan TD-TPB3 yang siap digunakan.
3. Koloni Methylobacterium spp

8
11
12

DAFTAR LAMPIRAN
1. Deskripsi kedelai varietas Kaba
2. Kadar IAA, Asam Giberelin dan Trans Zeatin pada 17 Suspensi Kultur
Methylobacterium spp.
3. Komposisi 1 L media Amonium Mineral Salt (AMS).
4. Komposisi Trace Element per 100 ml
5. Hasil analisis tanah awal percobaan
6. Hasil analisis tanah akhir percobaan
7. Hasil analisis jaringan tanaman

25
26
26
27
28
29
29

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai (Glycine max L. Merril) termasuk komoditas pangan yang penting di
Indonesia. Kedelai menjadi bahan baku berbagai bahan makanan dan industri
sehingga kebutuhan kedelai dalam negeri setiap tahun tinggi. Produksi nasional
kedelai tahun 2013 adalah 807,568 ton, dengan produktivitas 14.57 kuintal ha-1
(BPS 2013). Rata-rata produktivitas kedelai ini tergolong rendah jika dibandingkan
dengan potensi produksi varietas kedelai yang ditanam. Kebutuhan kedelai berkisar
antara 2- 3 juta ton per tahun dan hanya mampu memenuhi 36.59% kebutuhan
kedelai per tahun sehingga 63.41% kebutuhan disuplai dari impor (Facino 2012).
Kebutuhan kedelai tersebut akan semakin meningkat seiring dengan peningkatan
jumlah penduduk Indonesia. Peningkatan kebutuhan kedelai ini harus diimbangi
dengan peningkatan produktivitasnya.
Berbagai upaya dapat dilakukan untuk meningkatkan produksi kedelai
nasional. Upaya yang dilakukan antara lain peningkatan areal penanaman kedelai,
penggunaan benih unggul berdaya hasil tinggi, penggunaan varietas tahan cekaman
lingkungan, penggunaan pemupukan yang tepat, serta peningkatan mutu benih
dengan aplikasi mikroba maupun zat pengatur tumbuh. Benih bermutu merupakan
salah satu komponen produksi yang menentukan keberhasilan suatu usaha pertanian
untuk mendukung program ketahanan pangan. Teknologi alternatif untuk
meningkatkan mutu benih dan bibit tanaman adalah melalui pemanfaatan mikroba
yang dapat berasosiasi dengan tanaman serta berperan dalam meningkatkan
viabilitas benih dan pertumbuhan tanaman.
Bakteri Methylobacterium spp atau dikenal sebagai Pink Pigmented
Facultative Methylotroph (PPFM) adalah bakteri dari kelompok α-Proteobacteria
yang merupakan mikrobiota normal pada filosfer pada hampir semua jenis tanaman,
lumut dan paku-pakuan. Methylobacterium bersimbiosis dengan tanaman dengan
memanfaatkan methanol yang dikeluarkan tanaman (Kutschera 2007 Schauer &
Kutschera, 2011). Selain itu, Methylobacterium sp. dapat menstimulasi
pertumbuhan tanaman dan perkecambahan benih, merangsang pertumbuhan akar,
menstimulasi terbentuknya IAA, protein quinon dan vitamin B12 (Lidstrom &
Christoserdova 2002) serta trans-zeatin (Koenig et al. 2002) dan dihydrozeatin
ribosid (Ryu et al. 2006).
Aplikasi Methylobacterium dapat merangsang pertumbuhan akar padi
(Senthilkumar et al. 2009) cabai dan tomat (Yim et al. 2010) serta meningkatkan
ketegaran bibit cabai dan tomat (Deka Boruah et al. 2010). Methylobacterium spp.
dapat meningkatkan viabilitas benih padi (Madhaiyan et al. 2004), kacang tanah
(Madhaiyan et al. 2006), kedelai (Holland & Polacco 1994; Meenakshi & Savalgi
2009), cabai (Deka Boruah et al. 2009) dan kakao (Sadikin 2009). Aplikasi
Methylobacterium dapat merangsang pertumbuhan akar kecambah Ginko biloba
(Hellmuth dan Kutschera 2008) dan akar padi (Senthilkumar et al. 2009),
mematahkan dormansi benih padi (Amin 2008; Safariyah 2009), meningkatkan
vigor benih padi, kedelai dan jagung (Anitha 2010). Isolat Methylobacterium dapat
digunakan sebagai bahan untuk invigorasi benih padi (Kurniati 2009) dan kedelai
(Hapsari 2012).

2
Penggunaan pupuk pupuk hayati berupa mikroba sangat penting untuk
meningkatkan efisiensi pemupukan N. Pupuk hayati yang berasal dari mikroba
penghasil hormon tumbuh dan anti patogen perlu digunakan untuk memperbaiki
pertumbuhan dan perlindungan tanaman (Saraswati 2007). Isolat Methylobacterium
digunakan sebagai pupuk hayati karena mampu menghasilkan zat pengatur tumbuh
tanaman. Methylobacterium spp strain TD-J7 dapat menghasilkan zat pengatur
tumbuh auksin 9.13 ppm, trans-zeatin 74.37 ppm dan gibrelin 98.75 ppm dan pada
isolat strain TD-TPB3 menghasilkan IAA 96.56 ppm, trans zeatin 33.14 ppm dan
giberelin 129.83 ppm (Widajati et al. 2008).
Aplikasi PPFM secara signifikan meningkatkan pertumbuhan dan hasil
tanaman kapas (Raja & Sundaran 2006), jagung semi (Rathika et al. 2009). 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 produksi (Danial 2011).
Aplikasi Methylobacterium spp TD-J7+TD-TPB3 direndam dan disemprot pada 15
HST dan 15+30 HST memberikan respon terhadap umur berbunga, jumlah bunga,
bobot kering tajuk, jumlah polong bernas, polong hampa, jumlah biji, bobot biji dan
produksi total yang sama dan nyata lebih tinggi dibandingkan tanpa aplikasi isolat
(Hidayat 2014). Berdasarkan penelitian sebelumnya maka perlu dipelajari
bagaimana efektivitas isolat Methylobacterium terhadap viabilitas benih,
pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai serta peranannya dalam meningkatkan
efisiensi penggunaan pupuk NPK pada tanaman kedelai.
Tujuan Penelitian
1. Mempelajari efektivitas perendaman benih dengan isolat Methylobacterium
spp pada viabilitas benih kedelai.
2. Mempelajari pengaruh penyemprotan isolat Methylobacterium spp terhadap
pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai.

3

TINJAUAN PUSTAKA
Methylobacterium spp.
Bakteri Methylotroph merupakan bakteri yang mempunyai lingkungan
penyebaran yang luas, baik di air, tanah, udara maupun permukaan tanaman.
Bakteri dari genus Methylobacterium sudah banyak diteliti sebagai salah satu
contoh bakteri fakultatif methylotrof. Bakteri ini diklasifikasikan sebagai
α-proteo bacteria dan dapat tumbuh pada senyawa C1 seperti methanol dan
metilalamin sebaik pada senyawa C2, C3, dan C4 (Lidstrom & Christoserdova 2002).
Methylobacterium spp dapat ditemukan pada permukaan daun tanaman nangka,
rambutan, belimbing dan sawo (Ismail 2002), tanaman sayuran lalapan seperti pohpohan, selada, kemangi, dan kecambah kacang hijau (Riupassa 2003). . Kelimpahan
bakteri PPFM pada daun poh-pohan dan kemangi asal Bogor terdapat 104 cfu g-1
daun, kecambah kacang hijau (taoge) 8.75x102 cfu g-1 daun (Riupassa 2003), daun
Coelogyne pandurata (anggrek hitam), Curculigo latofolia (ulap doyo), Nepenthes
spp (kantung semar) dan Durio kutejensis (durian lai) asal Kalimantan Timur
berkisar 103 cfu g-1 daun (Salma 2004), tanaman pangan (padi, jagung dan kedelai)
serta tanaman hortikultura (mentimun, tomat, terong, cabai merah, gambas dan
labu) berkisar 102-105 cfu g-1 tanaman (Salma et al. 2005). Isolasi dari beberapa
daun clover merah dan gandum menunjukkan kelimpahan populasi PPFM menurun
dari musim semi ke musim panas, namun meningkat lagi saat akhir musim panen
(Omer 2004).
Methylobacterium spp berperan dalam meningkatkan viabilitas benih-benih
yang telah lama disimpan dan bermutu rendah. Pada kondisi tercekam, terjadi
peningkatan daya berkecambah benih sebesar 70% setelah diberi perlakuan
inokulasi dengan suspensi kultur Methylobacterium sp. (Holland & Polacco 1994).
Methylobacterium spp menghasilkan Pyrrolo quinoline quinon (PQQ),
berkarakteristik sebagai vitamin B12 dan antioksidan. PQQ efektif dalam
melindungi mitokondria dari kerusakan akibat stress oksidatif, yang dapat
menginduksi peroksida lemak, pembentuk protein karbonil, dan menonaktifkan
fungsi mitokondria. Keberadaan PQQ dapat menghambat proses kemunduran benih
(He et al. 2003). Selain itu terdapat spesies Methylobacterium yang dapat
membentuk nodul pada akar yaitu Methylobacterium nodulans yang dapat
bersimbiosis membentuk nodul pada legum dari genus Crotalaria (Sy et al. 2001;
Jourand et al. 2004; Renier et al. 2008), legum spesies Lotononis bainesii, L. listii
dan L. solitudinis (Ardley et al. 2009), dan Crotalaria juncea dan Sesbania aculeata
(Madhaiyan et al. 2009).
Hasil ekstraksi tanaman cabai yang diberi perlakuan Methylobacterium
menunjukkan adanya akumulasi hormon indole acetic acid (IAA) sebesar 61.65
pmol g-1 bobot basah (CBMB20) dan 68.27 pmol g-1 bobot basah (CBMB110), trans
zeatin 0.022 pmol g-1 bobot basah (CBMB20) dan 0.013 pmol g-1 bobot basah
(CBMB110) dan dihidrozeatin ribosid 0.562 pmol g-1 bobot basah (CBMB20) dan
CBMB110 sebesar 0.658 pmol g-1 bobot basah. Sedangkan pada tanaman tomat
ditemukan sitokinin sebesar 0.013 pmol g-1 bobot basah (CBMB20) dan 0.012
pmol g-1 bobot basah (CBMB110) dan DHZR sebesar 0.475 pmol g-1 bobot basah
(CBMB20) dan 0.431 pmol g-1 bobot basah (CBMB110) tanpa adanya IAA (Ryu

4
et al. 2006). Aplikasi Methylobacterium oryzae secara signifikan menunjukkan
peningkatan akumulasi trans-zeatin dan dihidrozeatin ribosid pada ekstrak tanaman
cabai dan tomat (Yim et al. 2010).
Kutschera (2007) menyatakan bahwa mekanisme hubungan simbiosis antara
tanaman dengan Methylobacterium adalah Methylobacterium spp memanfaatkan
produk buangan dari tanaman yang berupa methanol sebagai sumber energinya.
Mikroba menghasilkan sitokinin dan auksin yang disekresikan keluar tubuhnya,
yang selanjutnya dimanfaatkan oleh tanaman untuk menstimulasi pertumbuhan.
Isolat Methylobacterium banyak dimanfaatkan untuk menstimulasi
perkecambahan dan meningkatkan viabilitas benih. Isolat TD-TPB3 memberikan
pengaruh terbaik pada viabilitas benih kakao dibanding isolat lainnya yang
ditunjukkan oleh daya berkecambah (73.78 %), kecepatan tumbuh (0.2 % etmal-1)
dan bobot kering tajuk (4.27 g) (Sadikin 2009). Aplikasi Methylobacterium spp
pada tahap persemaian dapat meningkatkan daya tumbuh bibit dan keserempakan
tumbuh secara nyata, juga dapat meningkatkan jumlah gabah bernas per malai dan
bobot gabah bernas per rumpun (Safariyah 2009). Selain itu isolat TD-TPB3 dapat
meningkatkan viabilitas dan vigor benih padi pada parameter KCT sebesar 13.55%
KN etmal-1 menjadi 18.66% KN etmal-1 dan indeks vigor 22.67% menjadi 70.67%
pada benih dengan viabilitas awal sedang (Kurniati 2009).
Pemanfaatan isolat Methylobacterium spp sebagai bahan untuk mematahkan
dormansi fisiologis benih padi (after ripening) telah dilakukan pada beberapa
varietas padi. Isolat Methylobacterium spp dapat mematahkan dormansi benih padi
varietas Ciherang pada pada after ripening 5 minggu (Amin 2008), mematahkan
dormansi benih padi pada minggu ke-2 after ripening (Safariyah 2009).
Perendaman benih padi dengan isolat Methylobacterium dapat meningkakan
pertumbuhan tanaman dengan meningkatkan jumlah daun dan anakan. Hasil
penelitian Wibowo (2011) menunjukkan bahwa perlakuan perendaman benih padi
sawah varietas Ciherang dengan campuran isolat Methylobacterium spp. TD-J10
dan TD-TPB3 merupakan perlakuan yang menghasilkan jumlah daun terbanyak
yaitu 30 helai pada 6 MST dan 36 helai pada 7 MST. Kombinasi antara perlakuan
perendaman benih dengan pemupukan dosis penuh memberikan hasil jumlah daun
terbanyak pada 6 MST sejumlah 41 helai dan pada 7 MST sejumlah 51 helai.
Kombinasi antara perlakuan perendaman benih dengan pemupukan dosis penuh
menunjukkan jumlah anakan terbanyak 12 anakan pada 6 MST dan 15 anakan pada 7
MST.
Isolat Methylobacterium dapat dimanfaatkan sebagai bahan invigorasi benih.
Invigorasi adalah peningkatan kembali vigor benih yang telah menurun dengan
memanfaatkan berbagai macam bahan yang dapat menstimulasi perkecambahan.
Isolat bakteri Methylobacterium spp TD-G3 dapat digunakan untuk invigorasi
benih padi varietas IR-64 dengan viabilitas awal 70% dengan meningkatkan
kecepatan tumbuh 9.98 %. Pada benih dengan viabilitas awal 82% dengan isolat
TD-J7, TD-G3, TD-J10, TD-TPB3, dan TD-L2 dapat meningkatkan kecepatan
tumbuh masing masing sebesar 11.14%, 11.31%, 11.75%, 12.45%, dan 13.13%
(Fitriarini 2008).
Perlakuan Methylobacterium spp isolat TD-K2 pada benih kedelai varietas
Kaba meningkatkan indeks vigor sebesar 17.33% (dari 72% menjadi 89.33%) dan
isolat TD-J2 meningkatkan kecepatan tumbuh sebesar 9.49% etmal-1 (Danial 2011).
Hasil penelitian Hapsari (2013) menunjukkan bahwa perlakuan invigorasi benih

5
kedelai dengan Methylobacterium terbukti efektif untuk meningkatkan nilai
indeks vigor benih kedelai varietas Argomulyo dengan DB awal 78-94%
sehingga mendapatkan hasil indeks vigor rata-rata sebesar 8.9-20.6 % dan
panjang hipokotil meningkat 1.5-2.5 cm dibandingkan kontrol. Selain itu, pada
coating benih untuk penyimpanan dengan formula arabic
gum, arabic
gum+tokoferol 800 ppm, dan arabic gum+TD-TM3 secara konsisten dapat
mempertahankan viabilitas benih sampai dengan periode simpan 6 bulan yang
nyata lebih tinggi dibandingkan kontrol berdasarkan kecepatan tumbuh (KCT)
dan daya berkecambah (DB) serta memiliki nilai vigor (IV) yang tidak berbeda
nyata dengan kontrol.
Hasil penelitian Deka Boruah et al. (2010) inokulasi Methylobacterium sp
dengan aktivitas 1-aminocyclopropane-1-carboxylate Deaminase (ACCD)+IAA
atau tanpa IAA meningkatkan ketegaran bibit cabai dan tomat yang terlihat dari
rata-rata panjang nodul dan bobot spesifik daun, namun pengaruh ini setara dengan
aplikasi IAA dengan konsentrasi yang rendah.
Budidaya Kedelai dengan Agen Hayati
Perlakuan benih dengan mikroba dapat melindungi tanaman tidak hanya pada
tahap pembibitan atau pesemaian, tetapi selama siklus hidup tanaman tersebut
(Copeland & McDonald 2001). Pada budidaya kedelai, khususnya di lahan kering,
penggunaan pupuk kimia perlu dibarengi dengan pupuk mikroba. Penggunaan
pupuk mikroba, sangat penting untuk meningkatkan efisiensi pemupukan N. Pupuk
mikroba penghasil hormon tumbuh dan anti patogen perlu digunakan untuk
memperbaiki pertumbuhan dan perlindungan tanaman (Saraswati 2007). Mikroba
berguna (effective microorganism) sebagai komponen habitat alam mempunyai
peran dan fungsi penting dalam mendukung terlaksananya pertanian ramah
lingkungan melalui berbagai proses, seperti dekomposisi bahan organik,
mineralisasi senyawa organik, fiksasi hara, pelarut hara, nitrifikasi dan denitrifikasi.
Dalam aliran pertanian input organik, mikroba diposisikan sebagai produsen hara,
tanah dianggap sebagai media biosintesis, dan hasil kerja mikroba dianggap sebagai
pensuplai utama kebutuhan hara bagi tanaman. Semakin tinggi populasi mikroba
tanah semakin tinggi aktivitas biokimia dalam tanah dan semakin tinggi indeks
kualitas tanah (Saraswati & Sumarno 2008).
Beberapa jenis Methylobacterium berhubungan dengan metabolisme
nitrogen pada tanaman dengan menggunakan urease bakteri (Holland & Pollaco
1992). Beberapa strain Methylobacterium dapat mengefisienkan fiksasi nitrogen
dengan membentuk bintil pada simbiosis dengan tanaman kacang-kacangan
(Sy et al. 2001). Beberapa strain bakteri Methylobacterium sp. dapat menghasilkan
sitokinin trans-zeatin yang disekresikan pada media kultur yang dapat menstimulasi
perkecambahan benih kedelai (Koenig et al. 2002).
Inokulasi isolat bakteri Methylobacterium yang dikombinasikan dengan
Bradyrhizobium japonicum strain SB120 mempunyai dampak yang signifikan pada
parameter pertumbuhan, penyerapan nutrisi dan daya hasil kedelai dengan
peningkatan panjang dan lebar tajuk sebesar 12.60 cm dan 30.33 cm dan
peningkatan panjang dan lebar akar sebesar 18.41 cm dan 30.33 cm. Selain itu,
aplikasi Methylobacterium sp. dan Bradyrhizobium japonicum strain SB120 pada

6
benih kedelai juga dapat meningkatkan bobot tanaman, jumlah daun dan berat
kering akar dengan penanaman dalam pot di rumah kaca (Radha et al. 2009).
Bintil akar kedelai meningkat pada hari ke 45 dan 60 setelah tanam pada
perlakuan inokulasi Methylobacterium sp. dan B. japonicum pada benih dan
ditambah penyemprotan dibandingkan dengan perlakuan inokulasi benih
menggunakan Bradyrhizobium japonicum saja. Total bobot kering kedelai
meningkat 41.67% pada perlakuan inokulasi Methylobacterium sp. dan B.
japonicum dengan penyemprotan pada 20, 30 dan 45 hari dibandingkan dengan
kontrol. Total bobot kering kedelai meningkat 41.67% pada perlakuan inokulasi
Methylobacterium sp. dan B. japonicum dengan penyemprotan pada 20, 30 dan 45
hari dibandingkan dengan kontrol (Meenakashi & Savalgi 2009).
Pengaruh Methylobacterium oryzae CBMB20 pada pertumbuhan tanaman
signifikan pada perlakuan pemupukan cabai yang lebih rendah. Pertumbuhan
tanaman cabai tidak berbeda nyata pada perlakuan pemupukan 100% dan 300%
pada tanaman yang diberi perlakuan Methylobacterium oryzae CBMB20 dan
penyemprotan 1% methanol. Dengan aplikasi Methylobacterium oryzae CBMB20
dan penyemprotan methanol maka aplikasi pemupukan dapat dikurangi tanpa
adanya penurunan akumulasi biomassa dan daya hasil tanaman (Chauhan et al.
2010).
Perendaman benih kedelai varietas Kaba dalam isolat Methylobacterium spp
TD-TPB3 dan dilanjutkan dengan penyemprotan daun pada umur 10+20 HST
meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman sebagaimana ditunjukkan oleh
peningkatan tinggi tanaman 35 HST, bobot kering tajuk, bobot kering akar, jumlah
polong, polong isi, bobot 100 butir dan produksi (Danial 2011).

BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih kedelai varietas
Kaba dengan dengan deskripsi varietas pada Lampiran 1. Viabilitas awal benih
yang digunakan adalah 90%. Isolat bakteri Methylobacterium spp. yang digunakan
adalah strain TD-J7 dan TD-TPB3 koleksi Laboratorium Biologi Tanah Balai
Penelitian Tanah Cimanggu, Bogor. Isolat bakteri Methylobacterium spp TD-J7
diisolasi dari permukaan daun jagung dan TD-TPB3 diisolasi dari permukaan daun
terong bulat (Lampiran 2). Media perbanyakan bakteri adalah media selektif
Amonium Mineral Salt (AMS) cair dan media AMS padat untuk pengamatan
populasi bakteri dengan komposisi pada Lampiran 3 dan Lampiran 4. Bahan lain
yang digunakan antara lain akuades, bacto agar, alkohol, media pengecambahan
benih kertas stensil, kantong plastik, polybag, media tanam tanah, pupuk Urea, SP36 dan KCl. Peralatan yang digunakan dalam penelitian meliputi alat pengecambah
benih tipe IPB 72-1, water bath sonicator, autoclave, laminar air flow, cawan petri,
pipet volumetrik, bunsen, hand sprayer, erlenmeyer, autoklaf, pHmeter, timbangan
analitik, oven, dan alat pertanian.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Percobaan pertama dilakukan di Laboratorium Kesehatan Benih
Departemen Agronomi dan Hortikultura Institut Pertanian Bogor. Perbanyakan
bakteri dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah, Balai Penelitian Tanah,
Cimanggu Bogor. Penanaman dilakukan di rumah kaca Kebun Percobaan
Cikabayan University Farm Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilakukan mulai
bulan Desember 2012 sampai Juli 2013.
Prosedur Percobaan
Penelitian dilaksanakan dalam dua tahap percobaan dengan bagan alir
percobaan dapat dilihat pada Gambar 1. Percobaan pertama adalah pengaruh lama
perendaman benih dengan isolat Methylobacterium spp. terhadap viabilitas benih
kedelai. Waktu perendaman terbaik dari hasil percobaan pertama digunakan
sebagai perlakuan pada percobaan kedua. Percobaan kedua adalah uji efektifitas
isolat Methylobacterium untuk meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman
kedelai.

8

Perendaman dengan isolat Methylobacterium spp
dan lama perendaman benih

Evaluasi viabilitas benih

Aplikasi isolat
Methylobacterium dan
waktu perendaman terbaik

Aplikasi isolat Methylobacterium spp dan dosis
pemupukan N, P, K kedelai

Evaluasi pertumbuhan tanaman dan produksi

Aplikasi isolat Methylobacterium spp dan dosis
pemupukan N, P, K kedelai yang paling efisien
Gambar 1. Diagram alir penelitian

9
Percobaan

1.

Pengaruh Lama Perendaman Benih dengan Isolat
Methylobacterium spp. terhadap Viabilitas Benih Kedelai.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas isolat
Methylobacterium spp terhadap viabilitas benih kedelai. Percobaan dilaksanakan
menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) 2 faktor. Faktor pertama adalah
media perendaman benih yang terdiri dari tiga taraf, yaitu (1) tanpa perendaman,
(2) perendaman dengan media AMS, (3) perendaman dengan isolat
Methylobacterium sp. Faktor kedua adalah waktu perendaman yang terdiri atas 4
taraf, yaitu: 15 menit, 30 menit, 45 menit dan 60 menit perendaman benih.
Percobaan diulang 3 kali. Setiap satuan percobaan ditanam 50 butir benih. Isolat
Methylobacterium yang digunakan dalam percobaan adalah campuran isolat TD-J7
dan TD-TPB3. Isolat yang digunakan untuk perendaman benih adalah 25 mL
campuran isolat TD-J7 dan TPB-3 untuk 50 butir benih.
Model liner percobaan adalah:
Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk
Yijk
µ
αi
βj
(αβ)ij
εijk

: Nilai pengamatan pada faktor perendaman benih ke-i faktor waktu
perendaman ke-j dan ulangan ke-k
: Nilai rata-rata umum
: Pengaruh perlakuan perendaman benih ke-i (i= 1, 2, dan 3)
: Pengaruh perlakuan waktu perendaman ke-j, (i= 1, 2, 3, dan 4)
: Interaksi antara perlakuan perendaman benih dan waktu perendaman.
: Pengaruh galat percobaan

Percobaan dilakukan di laboratorium dengan uji kertas digulung didirikan
dalam plastik (UKDdp). Kertas yang digunakan adalah kertas stensil ukuran folio.
Setiap gulungan ditanam 25 butir benih sehingga setiap satuan percobaan ditanam
2 gulungan. Gulungan selanjutnya disimpan pada alat pengecambah benih
IPB 72-1. Pengamatan perkecambahan dilakukan pada 3 dan 5 hari setelah tanam.
Tolok ukur yang diamati adalah daya berkecambah benih (DB), indeks vigor (IV),
kecepatan tumuh (KCT) dan bobot kering kecambah normal (BKKN).
Daya berkecambah benih dan indeks vigor dihitung dengan rumus:
DB

=

IV

=

KN1+KN2
Jumlah benih yang ditanam
KN1
Jumlah benih yang ditanam

× 100%
× 100%

Keterangan: DB = Daya berkecambah benih (%), IV = indeks vigor (%), KN1 = jumlah
kecambah normal pada hitungan pertama (3 HST), KN2 = jumlah kecambah
normal pada hitungan kedua (5 HST)

Pengamatan dilakukan dengan melakukan penghitungan kecambah normal
sejak hari pertama hingga hari ke-5 setelah tanam. Pengamatan kecepatan tumbuh
dengan cara menjumlahkan hasil pembagian antara persentase kecambah normal
yang tumbuh pada setiap pengamatan dibagi dengan etmal (jumlah jam dari saat
tanam dibagi 24 jam). Rumus perhitungannya Kecepatan tumbuh (KCT) sebagai
berikut :

10

KCT

=

% KN ke-1
etmal

% KN ke-n
+ ....... +

etmal

Keterangan : % KN ke-1 : Persentase jumlah kecambah normal pada hari ke-1 setelah
tanam dan % KN ke-n : Persentase Jumlah kecambah normal pada
pengamatan terakhir.

Pengamatan Bobot Kering Kecambah Normal (BKKN) dilakukan dengan
mengukur bobot kering kecambah yang tumbuh dengan normal pada hari terakhir
penghitungan kecambah. Kecambah yang tumbuh normal pada hari ke-5 dicabut
dari media, kotiledonnya dibuang, dimasukkan dalan kantong kertas, selanjutnya
dikeringkan menggunakan oven suhu 60 ºC selama 3x24 jam. Kecambah yang telah
kering lalu ditimbang sebagai bobot kering kecambah normal. Selain itu dilakukan
pengamatan rata rata bobot kecambah dengan menghitung BKKN yang dibagi
dengan jumlah kecambah normal yang tumbuh pada hari ke-5.
Percobaan 2. Uji efektifitas isolat Methylobacterium untuk meningkatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai.
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh aplikasi isolat
Methylobacterium dan tingkat pemupukan pada pertumbuhan dan produksi
tanaman kedelai. Rancangan yang digunakan dalam percobaan adalah rancangan
petak terbagi (split plot). Petak utama adalah aplikasi isolat Methylobacterium spp
yang terdiri dari tiga taraf, yaitu kontrol (tanpa penyemprotan), penyemprotan
dengan media AMS dan aplikasi Methylobacterium dengan penyemprotan di
permukaan tanaman saat tanaman berumur 14 dan 28 HST.
Anak petak adalah tingkat pemupukan NPK terdiri atas empat taraf, yaitu P0:
kontrol (tanpa pemupukan NPK), P1: pemupukan NPK 1/3 dosis, P2: pemupukan
NPK 2/3 dosis dan P3: pemupukan NPK dosis penuh. Dosis penuh pupuk NPK
yang digunakan adalah 50 kg N ha-1, 100 kg P2O5 ha-1 dan 100 kg K2O ha-1.
Percobaan diulang tiga kali sehingga didapatkan 36 satuan percobaan. Model
rancangan percobaan yang digunakan adalah :
Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + ρk + (αρ)ik + εijk
Yijk
µ
αi
βj
(αβ)ij
ρk
(αρ)ik
εijk

: Nilai pengamatan pada kelompok ke-i, aplikasi Methylobacterium ke-j,
dan pemupukan ke-k
: Nilai rata-rata umum
: Pengaruh kelompok ke-i (j= 1, 2, dan 3)
: Pengaruh perlakuan petak utama ke-j, (i= 1, 2, 3, dan 4)
: Interaksi antara perlakuan petak utama dan kelompok
: Pengaruh anak petak ke-k (k= 1, 2, 3, 4, dan 5)
: Pengaruh interaksi anak petak dan kelompok
: Pengaruh galat percobaan pada aplikasi Methylobacterium ke-i, kelompok
ke-j dan pemupukan ke-k

Data yang diperoleh diuji dengan uji F, apabila menunjukkan pengaruh nyata
maka dilakukan pengujian lanjut dengan menggunakan uji wilayah berganda
duncan (DMRT) pada taraf 5%.

11
Pertumbuhan tanaman yang diamati antara lain tinggi tanaman, jumlah daun,
jumlah cabang. Komponen produksi yang diamati antara lain jumlah polong, bobot
biji per tanaman dan total produksi. Selain itu dilakukan pula pengamatan populasi
isolat bakteri sebelum penyemprotan, kelimpahan bakteri setelah dilakukan
penyemprotan kedua, dan serapan NPK.
Media tanam yang digunakan dalam penanaman kedelai di rumah kaca adalah
top soil sebanyak 5 kg (berat kering udara). Setiap satuan percobaan ditanam 6
polybag kedelai. 2 polybag digunakan untuk pengamatan efisisensi pemupukan dan
4 polybag digunakan untuk pengamatan pertumbuhan dan produksi tanaman.
Media tanam ditambahkan kapur sejumlah 20 kgL-1. Penentuan jumlah kapur
berdasarkan hasil analisis awal tanah yang tercantum dalam Lampiran 5.
Perbanyakan bakteri
Prosedur pertama yang dilakukan sebelum pelaksanaan percobaan adalah
perbanyakan isolat Methylobacterium spp. Isolat yang digunakan adalah campuran
TD-J7 dan TD-TPB3. Perbanyakan kedua isolat dilakukan secara terpisah.
Kegiatan perbanyakan isolat Methylobacterium spp diawali dengan pembuatan
media kultur yaitu media AMS cair dengan bahan seperti yang tercantum pada
Lampiran 3 dan Lampiran 4. Media yang telah siap selanjutnya diukur tingkat
keasaman (pH) 7 menggunakan pHmeter. Media dituang dalam tabung erlenmeyer
lalu disterilisasi dalam autoclave pada tekanan 1 atmosfer dan suhu 121oC selama
2 jam. Untuk pembuatan media AMS padat ditambahkan agar sebanyak 20 g L-1
media cair.
Penambahan methanol (10 mL L-1 media) dan inokulasi bakteri dilakukan
saat media sudah dingin. Sebanyak 1 ose bakteri atau 1 mL stok kultur cair
diinokulasikan pada media secara aseptik. Selanjutnya dilakukan inkubasi pada
suhu ruang (±25°C) dan kultur dikocok menggunakan shaker selama tujuh hari.
Panen kultur dilakukan setelah 7 hari dengan ciri ciri kultur cair sudah berwarna
pink dengan populasi 107 cfu (colony forming unit) seperti yang terlihat pada
Gambar 2. Kultur cair yang akan dipakai diuji populasinya dengan metode total
plate count pada media AMS padat.

Gambar 2. Isolat Methylobacterium TD-J7 dan TD-TPB3 yang siap digunakan.

12
Kebutuhan penyemprotan pada tanaman kedelai ditentukan berdasarkan
hasil penelitian Danial (2011) yaitu volume semprot pada daun tanaman kedelai
untuk 40 tanaman adalah 120 mL pada 10 HST dan 200 mL pada 20 HST.
Pengamatan populasi bakteri di daun
Pengamatan kelimpahan populasi Methylobacterium dilakukan dengan
metode total plate count dari contoh daun pada saat tanaman berumur 35 HST.
Media yang digunakan AMS cair dan padat. Proses yang dilakukan dimulai dengan
mengambil contoh daun diambil lalu disimpan dalam cool box untuk menghindari
pembusukan. Contoh daun ditimbang sebanyak 1 gram, selanjutnya dicelup dalam
larutan fungisida dan dibilas menggunakan akuades steril, dipotong lalu
dimasukkan dalam botol berisi 10 mL media AMS cair kemudian ditambahkan
methanol sebanyak 100µL per botol. Selanjutnya dilakukan peluruhan bakteri
dengan sonikasi pada water bath sonicator selama 20 menit, selanjutnya setiap
botol dikocok menggunakan rotary shaker selama 2 menit.
Sebelum penanaman dilakukan pengenceran sampai lima serial. Sebanyak 1
mL larutan AMS (berasal dari botol yang berisi daun) diencerkan pada larutan
garam fisiologis sampai 5 serial pengenceran. Selanjutnya diambil 100µL larutan
pada setiap konsentrasi untuk ditanam pada cawan petri yang berisi media AMS
padat. Bakteri yang ditanam diratakan menggunakan segitiga penyebar sampai
kering untuk menghindari kontaminasi.
Inkubasi dilakukan pada suhu ruang selama 7 hari. Pengamatan populasi
Methylobacterium dilakukan dengan menghitung jumlah koloni bakteri yang
tumbuh pada cawan petri. Koloni yang dihitung adalah koloni yang berwarna pink
seperti yang trlihat pada Gambar 3. Koloni yang berwarna selain pink dianggap
sebagai kontaminan.

Koloni Methylobacterium
berwarna pink

Bukan Koloni
Methylobacterium

Gambar 3. Koloni Methylobacterium spp

13

HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan 1. Pengaruh Perendaman Benih dengan Isolat Methylobacterium
spp. terhadap Viabilitas Benih Kedelai.
Aplikasi isolat Methylobacterium TD-J7 dan TD-TPB3 pada benih kedelai
diharapkan dapat meningkatkan perkecambahan benih karena adanya zat pengatur
tumbuh yang dihasilkan oleh bakteri. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa
perlakuan perendaman benih pengaruh nyata pada tolok ukur Daya Berkecambah
(DB), Indeks Vigor (IV), Kecepatan tumbuh (KCT), Bobot kering kecambah normal
(BKKN) dan tidak berpengaruh nyata pada rata-rata bobot kecambah. Perlakuan
waktu perendaman juga berpengaruh pada tolok ukur DB, IV, KCT, BKKN dan
tidak berpengaruh nyata pada tolok ukur bobot kecambah. Namun, interaksi antara
perlakuan perendaman dan waktu perendaman hanya berpengaruh pada tolok
indeks vigor dan bobot kering kecambah normal. Viabilitas benih dengan tolok
ukur DB, IV, KCT, BKKN perlakuan tanpa perendaman nyata lebih baik daripada
perlakuan perendaman dengan media dan perendaman dengan isolat bakteri (Tabel
1). Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa aplikasi Methylobacterium tidak dapat
meningkatkan viabilitas benih pada benih yang mempunyai viabilitas awal yang
tinggi.
Tabel 1. Pengaruh perendaman dengan isolat Methylobacterium dan waktu
perendaman benih terhadap viabilitas benih.
Tolok Ukur
Perlakuan

Perendaman benih
Tanpa perendaman
Rendam media
Rendam isolat
Waktu perendaman
15 menit
30 menit
45 menit
60 menit

KCT (% etmal-1) BKKN (g)

Bobot per
kecambah
(g)

DB (%)

IV (%)

89.25a
80.50b
81.83b

81.25a
64.17b
66.83b

1.273a
1.044b
1.004b

0.54a
0.47b
0.45b

0.026
0.024
0.040

89.33a 78.00a
86.22ab 74.89ab
80.89bc 66.00bc
79.00c 64.11c

1.199a
1.225a
1.004b
1.000b

0.51a
0.52a
0.50a
0.41b

0.025
0.025
0.025
0.045

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda
nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf 5%. DB = daya berkecambah, IV = indeks
vigor, KCT = kecepatan tumbuh, BKKN = Bobot kering kecambah normal.

Perlakuan perendaman benih dengan Methylobacterium tidak dapat
meningkatkan daya berkecambah benih. Perendaman benih merupakan salah satu
metode yang dilakukan dalam mempercepat perkecambahan benih. Perendaman
(priming) biasanya dilakukan untuk mempercepat proses imbibisi benih sehingga
benih yang ditanam akan tumbuh dengan serempak. Hasil pada Tabel 1
menunjukkan bahwa lama perendaman benih kedelai dengan isolat
Methylobacterium spp. dapat menurunkan viabilitas benih. Perendaman benih

14
selama 15 menit menunjukkan nilai viabilitas yang paling tinggi dan semakin
menurun seiring dengan peningkatan waktu perendaman. Semakin lama
perendaman dilakukan justru menurunkan viabilitas benih pada semua tolok ukur
yang diamati. Hal ini diduga karena perendaman tanpa menggunakan aerator
menyebabkan semakin lama aerasi semakin buruk dan menyebabkan kondisi benih
kedelai yang direndam an aerob yang justru menghambat perkecambahan benih.
Aplikasi Methylobacterium pada benih kedelai lebih terlihat pada benih yang
mempunyai viabilitas awal rendah (kurang dari 80%) daripada benih yang
mempunyai viabilitas tinggi. Hal ini sesuai dengan penelitian Hapsari (2013) yang
menunjukkan bahwa perendaman benih dengan Methylobacterium berpengaruh
nyata pada peningkatan viabilitas benih kedelai yang mempunyai viabilitas awal
78% dan 83%, namun tidak pada benih dengan viabilitas awal 94%.
Hasil pada Tabel 2 menunjukkan bahwa perendaman benih kedelai dengan
Methylobacterium tidak memberikan pengaruh yang lebih baik dibandingkan
dengan kontrol (tanpa perendaman). Pada tolok ukur indeks vigor, perlakuan
kontrol secara nyata lebih baik dibandingkan dengan perendaman dengan isolat
Methylobacterium (30, 45 dan 60 menit perendaman) dan tidak berbeda nyata pada
lama perendaman 15 menit. Pada tolok ukur bobot kering kecambah normal,
kontrol tidak berbeda nyata dengan perlakuan Methylobacterium pada 15 dan 30
menit perendaman, namun berbeda pada 45 dan 60 menit perendaman.
Tabel 2. Pengaruh interaksi perlakuan perendaman benih dengan isolat
Methylobacterium dan waktu perendaman terhadap Indeks Vigor dan
Bobot Kering Kecambah Normal.
perlakuan perendaman benih
waktu perendaman
(menit)

15
30
45
60
15
30
45
60

Tanpa perendaman

Rendam media

Rendam isolat

--------------- Indeks Vigor (%) ----------------82.00 ab
75.33 b
76.67 b
88.00 a
63.33 c
73.33 b
74.00 b
61.33 c
62.67 c
81.00 ab
56.67 c
54.67 c
----------- Bobot Kering Kecambah Normal (g) ---------0.51 ab
0.500 ab
0.51 ab
0.52 ab
0.51 ab
0.51 ab
0.58 a
0.46 bc
0.46 bc
0.54 ab
0.32 d
0.38 cd

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji
Duncan pada taraf 5%.

Bobot kering kecambah normal menggambarkan viabilitas potensial benih
yang ditanam pada kondisi optimum. Bobot kering kecambah normal menunjukkan
bobot biomassa yang dapat dihasilkan benih selama perkecambahan. Semakin
tinggi bobot kecambah menunjukkan bahwa semakin baik vigor benih tersebut.
Benih yang mempunyai viabilitas tinggi memiliki kemampuan untuk mensitesis
material baru secara efisien dan dengan cepat mentransfer material tersebut

15
untuk pertumbuhan kecambah sehingga mengakibatkan peningkatan akumulasi
bobot kering kecambah (Copeland & McDonald 2001).
Penurunan viabilitas benih seiring dengan lamanya perendaman diduga
karena benih tercekam dengan larutan garam yang ada pada media AMS. Hasil
pengujian daya hantar listrik media AMS adalah 3154 µmosh cm-1. Daya hantar
listrik media perendaman yang tidak merusak benih maksimum 2000 µmosh cm-1,
Dengan konsentrasi garam yang tinggi maka benih tidak meningkat viabilitasnya
justru tertekan pertumbuhannya karena cekaman abiotik.
Hasil dari percobaan pertama menunjukkan bahwa aplikasi kultur cair isolat
Methylobacterium dengan cara perendaman pada benih kedelai kurang tepat karena
dapat menurunkan viabilitas benih kedelai. Semakin lama waktu perendaman benih
semakin menurunkan viabilitas benih kedelai. Perendaman benih kedelai dengan
kultur cair isolat Methylobacterium paling lama adalah 15 menit agar penurunan
viabilitas tidak terlalu besar. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
tentang media pembawa yang tepat dalam aplikasi isolat Methylobacterium pada
benih kedelai.
Percobaan 2. Uji efektivitas isolat Methylobacterium untuk meningkatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai.
Penyemprotan tanaman dengan isolat pada permukaan daun bertujuan untuk
menambahkan populasi Methylobacterium sehingga tanaman mendapatkan
tambahan zat pengatur tumbuh selain yang berasal dari dalam tanaman itu sendiri.
Aplikasi isolat Methylobacterium berpengaruh nyata meningkatkan tinggi tanaman
pada 28 dan 49 HST dibandingkan dengan kontrol (Tabel 3). Perlakuan pemupukan
berpengaruh nyata pada semua umur tanaman yang diamati. Pemupukan dengan
dosis penuh berbeda nyata dengan kontrol, namun sebagian tidak berbeda nyata
dengan pemupukan 1/3 dan 2/3 dosis pada semua umur tanaman. Interaksi antara
pemupukan dengan aplikasi Methylobacterium menunjukkan pengaruh nyata pada
28 HST (Tabel 4).
Tabel 3. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan terhadap
pertumbuhan tanaman tolok ukur tinggi tanaman.
Perlakuan
Methylobacterium
kontrol
Semprot media
Semprot isolat
Tingkat Pemupukan
kontrol
Pupuk 1/3 dosis
Pupuk 2/3 dosis
Pupuk dosis penuh

Umur Tanaman (HST)
28
35
---------- cm --------

14

21

42

49

10.32
10.34
10.40

16.27
16.31
16.85

21.08 b
21.42 a
22.58 a

29.23
29.44
31.15

36.83
35.94
39.10

45.44 b
43.75 b
48.85 a

9.67 b
10.46 a
10.68 a
10.60 a

14.64 b
16.69 a
17.28 a
17.31 a

17.72 b
22.42 a
23.08 a
23.56 a

26.17 c
30.19 b
30.81 ab
32.58 a

33.00 b
37.83 a
37.92 a
40.42 a

40.17 b
47.17 a
47.42 a
49.31 a

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda
nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf 5%.

16
Berdasarkan Tabel 4 dapat dilihat bahwa perlakuan Methylobacterium hanya
berpengaruh nyata pada perlakuan tanpa pemupukan (kontrol). Interaksi antara
aplikasi Methylobacterium dengan tingkat pemupukan tidak berpengaruh nyata
pada tinggi tanaman pada 1/3, 2/3 dan dosis penuh. Hal ini menunjukkan bahwa
pemupukan mempunyai peranan yang lebih dominan dibandingkan dengan
pengaruh aplikasi Methylobacterium pada pertumbuhan tanaman kedelai. Danial
(2011) menyatakan bahwa pengaruh aplikasi isolat Methylobacterium spp terhadap
tinggi tanaman kedelai mulai terlihat setelah penyemprotan umur 20 HST dan pada
perlakuan perendaman benih dengan isolat TD-TPB3 yang dilanjutkan dengan
penyemprotan pada daun umur 10 HST + 20 HST menunjukkan tinggi tanaman
kedelai yang tertinggi.
Tabel 4. Pengaruh interaksi antara pemupukan dan aplikasi Methylobacterium pada
28 HST pada tolok ukur tinggi tanaman.
Tingkat pemupukan
kontrol
Pupuk 1/3 dosis
Pupuk 2/3 dosis
Pupuk dosis penuh

kontrol
16.25 c
22.42 a
22.08 ab
23.58 a

Perlakuan Methylobacterium
Semprot media
Semprot isolat
------ (cm) ------16.75 c
20.17 b
21.75 ab
23.08 a
23.83 a
23.33 a
23.33 a
23.75 a

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji
Duncan pada taraf 5%.

Daun merupakan organ penting dalam tanaman karena perannya dalam
proses fotosintesis. Hasil pengamatan pada Tabel 5 menunjukkan bahwa perlakuan
Methylobacterium berpengaruh nyata meningkatkan jumlah daun pada saat
tanaman berumur 35 dan 42 HST. Perlakuan penyemprotan dengan isolat
Methylobacterium dan perlakuan pemupukan tidak memberikan pengaruh yang
nyata pada saat awal pertumbuhan tanaman (14 HST). Pemberian pupuk NPK
menunjukkan pengaruh nyata pada jumlah daun yang dihasilkan dibandingkan
dengan kontrol (tanpa pemupukan) saat tanaman berumur 21-49 HST. Tidak
terdapat interaksi antara pemupukan dan aplikasi Methylobacterium pada semua
umur tanaman pada tolok ukur jumlah daun. Inokulasi Methylobacterium sp. dapat
meningkatkan jumlah nodul, ukuran daun dan berat daun cabai dan tomat (Deka
Boruah et al. 2010). Aplikasi Methylobacterium spp strain TD-J7+TD-TPB3
dengan perendaman benih ditambah penyemprotan pada 2 dan 4 MST dapat
meningkatkan jumlah daun cabai (Goni 2010).

17
Tabel 5. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan terhadap
jumlah daun.
Perlakuan
Methylobacterium
kontrol
Semprot media
Semprot isolat
Tingkat pemupukan
kontrol
Pupuk 1/3 dosis
Pupuk 2/3 dosis
Pupuk dosis penuh

14

21

Umur tanaman (HST)
28
35

42

49

3.0
3.0
3.0

4.8
4.8
4.9

5.3
5.4
5.6

7.8 b
7.6 b
8.1 a

9.5 b
9.3 b
10.0 a

11.7 ab
11.3 b
12.2 a

3.0
3.0
3.0
3.0

4.4 b
4.9 a
4.9 a
5.0 a

4.7 b
5.6 a
5.7 a
5.9 a

6.9 b
8.0 a
8.1 a
8.2 a

8.6 b
9.8 a
10.0 a
10.1 a

10.8 b
11.9 a
12.0 a
12.1 a

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda
nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%.

Biomassa tanaman yang dihitung berdasarkan bobot kering tanaman
menunjukkan laju pertumbuhan tanaman. Penghitungan biomassa tanaman pada
penelitian ini dilakukan pada 35 HST dengan tujuan untuk mengetahui laju
pertumbuhan tanaman pada fase vegetatif. Penyemprotan isolat Methylobacterium
dapat meningkatkan bobot kering tajuk dan total bobot kering tanaman kedelai
(Tabel 6). Perlakuan pemupukan menunjukkan bahwa bobot kering tajuk
pemupukan dosis