Penapisan Rizobakteria Toleran Kekeringan Pemacu Tumbuh Tanaman Kedelai dan Aplikasinya di Rumah Kaca

PENAP
PISAN RIZ
ZOBAKT
TERIA TO
OLERAN K
KEKERIN
NGAN
PEMACU
U TUMBU
UH TANA
AMAN KE
EDELAI
DAN APLIKASI
A
INYA DI RUMAH
R
K
KACA

AII KARWAT
TI

DEPART
TEMEN BIO
OLOGI
FAKUL
LTAS MAT
TEMATIKA
A DAN ILM
MU PENGET
TAHUAN ALAM
A
IN
NSTITUT PERTANIA
P
AN BOGOR
R
BOGOR
2012

PENAPISAN RIZOBAKTERIA TOLERAN KEKERINGAN

PEMACU TUMBUH TANAMAN KEDELAI
DAN APLIKASINYA DI RUMAH KACA

AI KARWATI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Sains
pada Departemen Biologi

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
ISTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012

Judul

: Penapisan Rizobakteria Toleran Kekeringan Pemacu Tumbuh Tanaman
Kedelai dan Aplikasinya di Rumah Kaca
Nama : Ai Karwati

NIM : G34080062

Disetujui

Prof. Dr. Aris Tri Wahyudi, M.Si.
Pembimbing I

Dr. Edi Husen, M.Sc.
Pembimbing II

Diketahui

Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si
Ketua Departemen Biologi

Tanggal Lulus :

ABSTRAK
AI KARWATI. Penapisan Rizobakteria Toleran Kekeringan Pemacu Tumbuh Tanaman Kedelai
dan Aplikasinya di Rumah Kaca. Dibimbing oleh ARIS TRI WAHYUDI dan EDI HUSEN.

Kondisi cekaman kekeringan dapat menurunkan produkivitas tanaman pertanian. Oleh
karena itu diperlukan strategi-strategi untuk memacu pertumbuhan tanaman sehingga tanaman
dapat tumbuh baik dalam kondisi tercekam kekeringan, salah satu caranya dengan memanfaatkan
Plant Growth Promoting Bacteria (PGPR). Tujuan penelitian ini adalah menapis rizobakteria yang
mampu mengendalikan cekaman kekeringan dan mengaplikasikannya pada tanaman kedelai di
rumah kaca. Sebanyak 27 rizobakteria yang terdiri atas 14 Pseudomonas sp. (Crb), 11 Bacillus sp.
(Cr), dan 2 Bradyrhizobium japonicum. (Bj) ditapis pada kondisi kekeringan menggunakan media
yang ditambahkan dengan Polietilen Glikol (PEG) 6000 kemudian produksi eksopolisakarida diuji
secara kuantitatif. Bakteri terpilih diuji antagonis satu sama lain sebelum dikombinasikan dalam
satu paket formula di dalam gambut. Bakteri ditumbuhkan pada media alternatif susu skim dan
molase kemudian diinokulasikan ke dalam 50 g gambut. Formula digunakan untuk uji viabilitas
dan uji efektivitas tanaman kedelai pada kondisi cekaman kekeringan di rumah kaca. Sebanyak 17
bakteri berhasil ditapis dan mampu tumbuh pada media bertekanan osmotik rendah (-2 Mpa) dan
menghasilkan eksopolisakarida berkisar 1.7-8.0 mg/ml. Berdasarkan produksi eksopolisakarida
dan sifat tidak antagonis diperoleh lima paket formula. Viabilitas kelima formula masih stabil
sampai masa penyimpanan tiga bulan. Aplikasi lima pada tanaman kedelai, satu formula yaitu F4
memberikan pengaruh yang nyata terhadap tinggi tanaman, berat basah tajuk, berat basah akar dan
berat kering akar baik pada kondisi basah maupun kering.
Kata kunci: Rizobakteria, kekeringan, Bacillus, Pseudomonas, Bradyrhizobium japonicum,
formulasi, pemacu pertumbuhan, kedelai.

ABSTRACT
AI KARWATI. Screening of Drought Tolerant Rizobacteria to Enhance Soybean Plant Growth
and its Aplication in Greenhouse. Under direction of ARIS TRI WAHYUDI and EDI HUSEN.
Drought stress can reduce the productivity of crops. Therefore, strategies to promote
growth of plants that can grow well in drought conditions is required. One of the way is by using
the plant growth promoting rhizobacteria (PGPR). The aim of this study was to screen
rhizobacteria in drought stress and apply them on soybean in greenhouse. A total of 27
rhizobacteria consisted of 14 Pseudomonas sp. (Crb), 11 Bacillus sp. (Cr), and 2 Bradyrhizobium
japonicum. (Bj) was screened on drought conditions using media supplemented with Polythylene
Glycol (PEG) 6000 then quantitatively tested for exopolysaccharide product. Selected bacteria
were tested for antagonistic assay tested before combining them in a package formula in the peat.
Bacteria were grown in media skim milk and molasses then inoculated into 50 g of peat soil. The
formula were tested for the viability and effectiveness on soybeans in green house. Total of 17
bacteria were successfully screened and all grow well at low osmotic potential (-2 Mpa) medium
and produced exopolysaccharide ranging 1.7-8.0 mg/ml. Based on the exopolysaccharide produced
and antagonist test, five packages of formula were selected. Viability of five formulas were stable
until the three months of storage period. Application of the formulas for soybean in green house,
formula F4 showed significant effect on plant height, shoot and root fresh weight and root dry
weight in both wet and dry conditions.

Key word: Rhizobacteria, drought, Bacillus, Pseudomonas, Bradyrhizobium japonicum,
formulations, growth promotion, soybean.

v

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Karya ilmiah berjudul “Penapisan
Rizobakteria Toleran Kekeringan Pemacu Tumbuh Tanaman Kedelai dan Aplikasinya di Rumah
Kaca” dilaksanakan dari bulan Januari sampai Juli 2012 di Laboratorium Mikrobiologi dan rumah
kaca Departemen Biologi FMIPA IPB.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof. Dr. Aris Tri Wahyudi, M.Si dan Dr. Edi
Husen, M.Sc selaku pembimbing atas saran dan bimbingannya selama penelitian dan penyusunan
karya ilmiah, kepada Prof. Dr.Ir Alex Hartana selaku dosen penguji atas saran dan masukan yang
berharga untuk perbaikan karya ilmiah ini. Terima kasih juga kepada Pemerintah Provinsi Jawa
Barat yang telah membiayai kuliah dan penelitian selama penulis menimba ilmu di Institut
Pertanian Bogor.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada orang tua dan keluarga atas doa dan kasih
sayangnya, kepada Pak Jaka, Ibu Heni, Ibu Rika dan Kakak Meli yang telah membantu selama
penelitian.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.

Bogor, Agustus 2012

Ai Karwati

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Subang pada tanggal 17 Mei 1991 dari ayah Narman dan ibu Anah.
Penulis merupakan putri keempat dari empat bersaudara. Penulis lulus SDN Tambakan III Subang
tahun 2000 dan lulus MTsN 1 Jalancagak Subang tahun 2003. Tahun 2008 penulis lulus dari
MAN 1 Subang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan
Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih mayor Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten mata kuliah Fisiologi Prokariot
pada tahun ajaran 2010/2011 serta mata kuliah Biologi Dasar dan Mikrobiologi Dasar pada tahun
ajaran 2011/2012. Selain itu, penulis juga aktif di lembaga kemahasiswaan Himpunan Mahasiswa
Biologi (Himabio) sebagai sekretaris umum II periode 2009/2010 dan sekretaris umum I periode
2010/2011, serta aktif di kepanitiaan BOX, BIONIC, Biologi Interaktif, Revolusi Sains 2, Pesta
Sains Nasional. Pada tahun 2010 penulis melakukan studi lapang bersama Rina Rodiana dan Rizqi
Ammar di Taman Wahana Alam (TWA) Pangandaran dengan judul “Koleksi dan Identifikasi
Avertebrata di Pantai Pangandaran”. Penulis melaksanakan praktik lapang di Balai Laboratorium

Kesehatan Yogyakarta tahun 2011 yang berjudul “ Pemeriksaan Mikroskopis, Kultur dan Uji
Resistensi M. Tuberculosis di Balai Laboratorium Kesehatan Yogyakarta”.

Bogor, Agustus 2012

Ai Karwati

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL ............................................................................................................................. vii 
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................................ vii 
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................................... vii 
PENDAHULUAN ................................................................................................................................ 1 
Latar Belakang ................................................................................................................................. 1 
Tujuan .............................................................................................................................................. 1 
BAHAN DAN METODE .................................................................................................................... 1 
Bahan dan Alat ................................................................................................................................. 1 
Metode.............................................................................................................................................. 1 
Peremajaan Bakteri ...................................................................................................................... 1 
Penyiapan Media dengan Tekanan Osmotik Rendah .................................................................. 2 

Penapisan Bakteri Toleran Kekeringan ....................................................................................... 2 
Uji Kuantitatif Eksopolisakarida ................................................................................................. 2 
Uji Antagonistik Bakteri .............................................................................................................. 2 
Persiapan Gambut sebagai Bahan Pembawa ............................................................................... 2 
Persiapan Inokulan ....................................................................................................................... 2 
Formulasi Inokulan Menggunakan Bahan Pembawa .................................................................. 3 
Uji Viabilitas ................................................................................................................................ 3 
Uji Efektifitas Inokulan terhadap Pertumbuhan Kedelai dalam Cekaman Kekeringan ............. 3 
Rancangan Percobaan .................................................................................................................. 3 
HASIL .................................................................................................................................................. 4 
Peremajaan Isolat ............................................................................................................................. 4 
Penapisan Bakteri Toleran Kekeringan ........................................................................................... 4 
Uji Kuantitatif Eksopolisakarida ..................................................................................................... 4 
Uji Antagonistik Bakteri Terpilih .................................................................................................... 5 
Formulasi Inokulan menggunakan Bahan Pembawa ...................................................................... 5 
Uji Viabilitas .................................................................................................................................... 6 
Uji Efektivitas Inokulan terhadap Tanaman Kedelai pada Cekaman Kekeringan di Rumah Kaca
.......................................................................................................................................................... 7 
PEMBAHASAN ................................................................................................................................ 10 
SIMPULAN ........................................................................................................................................ 12 

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................ 12 

vii

DAFTAR TABEL
Halaman
1 Jumlah PEG yang ditambahkan untuk mendapatkan tekanan osmotik tertentu
pada media tumbuh........................................................................................................... 2
2 Dosis antibiotikyang digunakan untuk masing-masing bakteri........................................ 3
3 Hasil penapisan toleran kekeringan Hasil penapisan toleran kekeringan bakteri
Pseudomonas sp., Bacillus sp., dan Bradyrhizobium japonicum.................................... 4
4 Hasil uji kuantitatif eksopolisakarida bakteri Pseudomonas sp. (Crb) dan
Bradyrhizobium japonicu (Bj).......................................................................................... 5
5 Hasil uji antagonistik bakteri Crb dan Bj sebagai bakteri uji terhadap bakteri Cr
sebagai bakteri target........................................................................................................ 6
6 Hasil uji antagonistik bakteri Cr dan Bj sebagai bakteri uji terhadap bakteri Crb
sebagai bakteri target........................................................................................................ 6
7 Hasil uji antagonistik bakteri Cr dan Crb sebagai bakteri uji terhadap bakteri Bj
sebagai bakteri target........................................................................................................ 6
8 Formulasi bakteri yang terdiri atas Pseudomonas sp., Bacillus sp, dan

Bradyrhizobium japonicum.............................................................................................. 7
9 Viabilitas sel bakteri pada gambut selama masa penyimpanan 1, 2, dan 3 bulan........ 7
10 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap tinggi tanaman kedelai ditanam
pada kadar air yang berbeda........................................................................................... 8
11 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap berat basah tajuk (BBT)
tanaman kedelai ditanam pada kadar air yang berbeda.................................................... 8
12 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap berat kering tajuk (BKT)
tanaman kedelai ditanam pada kadar air yang berbeda
8
13 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap berat basah akar (BBA)
tanaman kedelai ditanam pada kadar air yang berbeda................................................... 8
14 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap berat kering akar (BKA)
tanaman kedelai ditanam pada kadar air yang berbeda.................................................... 9
15 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap jumlah bintil akar (JBA)
tanaman kedelai ditanam pada kadar air yang berbeda.................................................... 9

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Isolat Crb82 dan Crb94 sebagai isolat uji menghasilkan zona hambatan terhadap
isolat target Cr28 (ditunjukkan oleh anak panah), sedangkan isolat uji Crb16,
Crb17 dan Crb60 tidak menghasilkan zona hambatan; k = kontrol cakram berisi
media steril........................................................................................................................ 5
2 Kemasan formula inokulan dalam gambut....................................................................... 5
3 Penampilan pertumbuhan tanaman kedelai dengan berbagai pengaruh formulasi
inokulan. K perlakuan kering; B perlakuan basah; F1-F5 perlakuan formulasi
inokulan; F0 kontrol tanpa formulasi inokulan.................................................................9

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Denah rancangan percobaan............................................................................................... 15
2 Perhitungan kadar air untuk uji kekeringan pada tanaman di rumah kaca......................... 16

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kondisi kekurangan
air
berpotensi
menghambat pertumbuhan tanaman. Lahan
kering menjadi salah satu lahan kurang
produktif karena kondisi kadar air tanah
rendah atau berada di bawah kapasitas lapang
dan dalam kondisi laju evapotranspirasi
melebihi laju absorbsi air (Salisbury & Ross
1995). Cekaman kekeringan menjadi salah satu
faktor lingkungan utama yang mempengaruhi
produktivitas tanaman pertanian (Manchanda
& Garg 2008). Oleh karena itu, diperlukan
strategi untuk memanfaatkan lahan kering agar
produktivitas tanaman pertanian menjadi
optimal, salah satu di antaranya yaitu
menggunakan rizobakteria.
Plant Growth Promoting Rhizobacteria
(PGPR) adalah bakteri sekitar perakaran yang
dapat memacu pertumbuhan tanaman dan juga
merupakan agen pengendali hayati yang
menguntungkan bagi tumbuhan. Bakteri ini
memiliki kemampuan menyediakan dan
memfasilitasi penyerapan berbagai unsur hara
diantaranya nitrogen dan fosfat dalam tanah
serta mensintesis fitohormon pemacu tumbuh
(Kloepper 1992). Beberapa bakteri tanah
Pseudomonas sp. dan Bacillus sp. dilaporkan
menghasilkan hormon umbuh IAA, mensekresi
siderofor
serta
memiliki
kemampuan
biokontrol terhadap fungi patogen akar (Astuti
2008; Widyawati 2008). Bradyrhizobium
japonicum diketahui merupakan salah satu
bakteri pembentuk bintil akar yang dapat
membantu menambat nitrogen pada bintil akar
tanaman kedelai (Mubarik et al 2009).
Potensi-potensi PGPR dalam memacu
produktivitas tanaman akan menurun seiring
dengan penurunan populasinya sepanjang
cekaman kekeringan. Namun bakteri tanah
tertentu dapat menahan kondisi kekeringan ini
dengan memanfaatkan air yang tersimpan
dalam mikroporous tanah dan bertahan hidup
dengan aktivitas metabolik yang minimum
(Alikhani & Mohamadi 2010). Selain itu
beberapa bakteri khususnya rizobakteria
mampu mensintesis eksopolisakarida untuk
mempertahankan hidupnya dalam kondisi
tercekam kekeringan (Young & Burns 1993).
Sampai
saat
ini di
laboratorium
Mikrobiologi Departemen Biologi FMIPA IPB
telah terkoleksi 27 isolat rizobakteria pemacu
tumbuh tanaman kedelai, isolat tersebut perlu
ditapis yang toleran kering agar dapat
dimanfaatkan sebagai inokulan pada lahan
kering.

Tujuan
Menapis bakteri pemacu tumbuh tanaman
kedelai yang mampu mengendalikan cekaman
kekeringan dan mengaplikasikannya pada
tanaman kedelai di rumah kaca.

BAHAN DAN METODE
Penelitian dilaksanakan dari bulan Januari
sampai dengan Juli 2012 di Laboratorium
Mikrobiologi dan Rumah Kaca Departemen
Biologi FMIPA IPB.
Bahan dan Alat
Bakteri yang digunakan adalah 14 isolat
Pseudomonas sp. (Crb1, Crb3, Crb8, Crb15,
Crb16, Crb17, Crb42, Crb44, Crb60, Crb74,
Crb82, Crb93, Crb94, dan Crb95), 11 isolat
Bacillus sp. (Cr22, Cr24, Cr28, Cr31, Cr44,
Cr64, Cr66, Cr67, Cr68, Cr69, dan Cr71)
(Astuti 2008; Widyawati 2008), dan 2 isolat
Bradyrhizobium japonicum Bj11(wt) (Endarini
et al 1995) (Bj11(19) (Astuti 2006). Media
yang digunakan adalah media agar Kings’ B
dengan komposisi agar 20 g/l, pepton 20 g/l,
K2HPO4 1,5 g/l, MgSO4.7H2O 1,2 g/l,
gliserol 1,5 ml, dan aquades 1000 ml dengan
pH 7,2 ± 0,2; media agar YMB (Yeast Manitol
Broth) dengan komposisi agar 20 g/l, manitol
10 g/l, K2HPO4 0,5 g/l, MgSO4.7H2O 0,2 g/l,
yeast exract 0,2 g/l, dan aquades 1000 ml
dengan pH 7,2 ± 0,2; media agar NB (Nutrient
Broth) dengan komposisi agar 20 g/l, Nutrient
Broth 8 g/l, dan akuades 1000 ml dengan pH
pH 7,2 ± 0,2; LB (Luria Bertani) yang
dimodifikasi dengan komposisi yeast extract
10 g/l, tripton 10 g/l dan NaCL 1/L dan
aquades 1000 ml dengan pH 7,2 ± 0,2; media
ATCC no.14 dengan komposisi K2HPO4 0.2
g/l, KH2PO4 0.8 g/l, MgSO4.7H2O 0.2 g/l,
CaSO4.2 H2O 0.1 g/l, FeCl 2.0 mg/l, Na2Mo4.
2H2O (trace), ekstrak khamir 0.5 g/l, sukrosa
20 g/l, bakto agar 15 g/l, dan akuades 1000 ml;
susu skim dengan molase, Poly Ethylen Glicol
(PEG) 6000. Bahan pembawa yang digunakan
adalah gambut ditambah bahan mineral. Alatalat yang digunakan adalah cawan petri,
erlenmeyer, tabung reaksi dan alat-alat lain
yang digunakan di Laboratorium Mikrobiologi
Departemen Biologi, FMIPA IPB.
Metode
Peremajaan Bakteri
Isolat-isolat yang diperoleh pada penelitian
sebelumnya, diremajakan pada media agar
miring. Isolat bakteri Pseudomonas sp. (Crb)
diremajakan pada media agar Kings’B, isolat

2

bakteri Bacillus sp. (Cr) pada media agar NB,
dan Bradyrhizobium japonicum (Bj) pada
media agar YMB. Masing-masing isolat
diinkubasi selama 1 sampai 2 hari pada suhu
ruang untuk Crb dan Cr serta 7 hari untuk Bj.
Penyiapan Media dengan Tekanan Osmotik
Rendah
Media NB dan LB yang sudah disterilkan,
ketika masih panas ditambahkan dengan PEG
untuk
menurunkan
potensial
osmotik
mengikuti persamaan menurut Michel &
Kaufmann (1973):
φw = -൫1.18 x 10-2 C൯- ቀ൫1.18 x 10-4 ൯CTቁ

+ (൫8.39 x 10-7 ൯x C2 Tሻ
Keterangan :
Ψw
: potensial osmotik (Mpa)
C
: konsentrasi
T
: suhu (oC)

Potensial osmotik yang diatur adalah -0.73
Mpa, -1 Mpa,-1.5 Mpa, -2 Mpa, -2.5 Mpa.
Berdasarkan persamaan diatas, banyaknya
PEG 6000 yang ditambahkan ke dalam media
untuk masing-masing potensial osmotik tertera
pada Tabel 1.
Tabel 1 Jumlah PEG yang ditambahkan untuk
mendapatkan
tekanan
osmotik
tertentu pada media tumbuh
Tekanan Osmotik
(MPa)
- 0.73
-1.00
-1.50
-2.00
-2.50

PEG yang ditambahkan
(g/L)
249.17
295.75
367.67
428.38
481.89

Penapisan Bakteri Toleran Kekeringan
Sebanyak 200 µl suspensi Crb, Cr dan Bj
yang ditumbuhkan pada media NB (untuk Cr
dan Crb) dan LB (untuk Bj) dengan jumlah
populasi berkisar 108 diinokulasikan ke dalam
20 ml media NB dan LB yang sudah
ditambahkan dengan Polyethylen Glicol (PEG)
6000, diinkubasi pada mesin penggoyang
kecepatan 120 rpm pada suhu ruangan selama
24 jam. Pengukuran Optical Density dengan
menggunakan spektrofotometer pada panjang
gelombang 570 nm.
Uji Kuantitatif Eksopolisakarida
Uji kandungan eksopolisakarida dilakukan
melalui
penetapan
bobot
kering
eksopolisakarida yang dihasilkan di dalam
medium cair ATCC no. 14 dengan
menggunakan sumber karbon sukrosa. Bakteri
dalam kultur cair dengan populasi 108

ditumbuhkan dalam 50 ml medium cair ATCC
no. 14 dan diinkubasi pada temperatur 28oC
selama tiga hari di atas mesin pengocok
dengan kecepatan 200 rpm. Pada akhir
inkubasi,
sel
dipanen
dengan
cara
menambahkan 1 mM EDTA sebanyak 500 μl,
kemudian dikocok sampai homogen lalu
disentrifugasi dengan kecepatan 9000 rpm
selama 10 menit. Supernatan diambil
kemudian ditambah dengan larutan aseton
dingin dengan perbandingan 1:3. Selanjutnya
dilakukan sentrifugasi kembali dengan
kecepatan 12000 rpm selama 30 menit.
Endapan biomassa berupa eksopolisakarida
selanjutnya dicuci dengan akuades dan
dikeringkan pada temperatur 60oC selama 24
jam atau sampai diperoleh bobot kering yang
tetap. Nilai bobot kering mg/ml didapat dari
selisih bobot effendorf berisi eksopolisakarida
dengan bobot effendorf kosong.
Uji Antagonistik Bakteri
Sebanyak 2.5 ml suspensi inokulum Crb
yang dikulturkan pada media LB dengan
sel/ml,
kemudian
konsentrasi
108
diinokulasikan ke 50 ml media LA dan dituang
ke tiga buah cawan. Kertas cakram steril (d=5
mm) dicelupkan pada masing-masing suspensi
inokulum Cr dan Bj yang memiliki konsentrasi
sel 108 sel/ml, kemudian diletakkan pada
cawan berisi media LA yang telah diinokulasi
dengan Crb. Perlakuan serupa dilakukan untuk
masing-masing bakteri Cr dan Bj. Sifat
antagonistik ditunjukkan dengan ada tidaknya
zona bening yang terbentuk. Terbentuknya
zona bening merupakan indikator bahwa
bakteri-bakteri tersebut saling antagonis,
sedangkan tidak terbentuknya zona bening
merupakan indikator bahwa bakteri-bakteri
tersebut tidak saling antagonis. Bakteri yang
tidak antagonis digunakan untuk kombinasi
formula di dalam bahan pembawa.
Persiapan Gambut sebagai Bahan Pembawa
Bahan pembawa terdiri dari campuran
gambut sebanyak 85%, fosfat alam 10%, dan
kapur pertanian (kaptan) 5% yang dicampur
hingga rata. Sebanyak 50 gr campuran gambut
dikemas ke dalam plastik tahan panas dan
kemudiaan disterilisasi dua kali pada suhu 121
ºC selama 1 jam dengan tekanan 1 atm.
Persiapan Inokulan
Isolat Crb, Cr, dan Bj berturut-turut
ditumbuhkan ke dalam 10 ml media cair
Kings’B, NB, dan YMB pada mesin
penggoyang berkecepatan 140 rpm pada suhu
ruang selama 24 sampai 120 jam. Kultur

3

kemudian ditumbuhkan kembali di dalam
media produksi yang mengandung susu skim
dan molase pada mesin penggoyang sampai
populasi bakteri mencapai berkisar 109.
Formulasi Inokulan Menggunakan Bahan
Pembawa
Masing-masing suspensi inokulan Crb, Cr,
dan Bj dari media produksi yang mengandung
susu skim dan molase diinokulasikan ke dalam
50 gram gambut, masing-masing sebanyak 5
ml dengan jumlah populasi berkisar 109 sel/ml
suspensi. Tiap kemasan gambut 50 gram
diinokulasi dengan campuran tiga bakteri,
yaitu Crb, Cr, dan Bj. Dari kombinasi bakteri
yang digunakan diperoleh 5 paket inokulan.
Tiap set paket inokulan digunakan untuk uji
viabilitas dan uji efektivitasnya dalam
cekaman kekeringan pada kedelai di rumah
kaca.
Uji Viabilitas
Uji viabilitas dilakukan untuk mengetahui
pengaruh penyimpanan terhadap penurunan
populasi bakteri. Sebanyak 10 gr masingmasing paket inokulan diencerkan dengan 90
ml larutan garam fisiologis. Kemudian
dilakukan pengenceran serial 10-1, 10-2, 10-3
dan seterusnya sampai 10-9. Sebanyak 0,1 ml
dari pengenceran 107 sampai 109, disebar pada
media agar King’s B, agar NB, dan agar YMB
yang ditambah antibiotik (Tabel 2) untuk
seleksi bakteri dan diinkubasi pada suhu ruang
selama 1 sampai 2 hari untuk Crb dan Cr, dan
5 sampai 7 hari untuk Bj. Jumlah koloni
bakteri yang tumbuh dihitung dan jumlah
populasi ditetapkan per gram bahan pembawa.
Masa penyimpanan dilakukan sampai 3 bulan.
Tabel 2 Dosis antibiotik yang digunakan untuk
masing-masing bakteri
Isolat bakteri
Crb 16
Crb 17
Crb 60
Crb 82
Crb 94
Cr 64
Cr 66
Cr 67
Cr 71
Bj 11 (19)
Bj 11 (wt)

Antibiotik
(20μg/ml)
Ampisilin
Ampisilin
Tanpa Antibiotik
Tanpa Antibiotik
Streptomisin
Tanpa Antibiotik
Ampisilin
Tanpa Antibiotik
Tanpa Antibiotik
Rifampisin
Rifampisin

Uji
Efektifitas
Inokulan
terhadap
Pertumbuhan Kedelai dalam Cekaman
Kekeringan
Uji dilakukan di rumah kaca dengan
menggunakan tanah pH 6 dengan kadar air

yang diatur secara konstan. Perlakuan kadar air
yang diberikan yaitu kadar air pada kapasitas
lapang (basah) dan kadar air setengah
kapasitas lapang (kering). Pengukuran
kapasitas lapang dilakukan dengan cara tanah
dalam polybag disiram dengan air sampai
jenuh kemudian didiamkan selama 3 hari
sampai tidak ada air yang menetes. Berat basah
dan berat kering tanah ditimbang. Berat basah
ditimbang setelah tidak ada air yang menetes
dari polybag. Berat kering ditimbang setelah
tanah di oven pada suhu 100oC sampai
diperoleh berat konstan (Hendriyani dan
Setiari 2009). Kadar air kapasitas lapang
diukur dengan rumus:
KL=
Ket:
KL
BB
BK

BB-BK
x 100 %
BB

: Kadar air kapasitas lapang
: Berat basah tanah
: Berat kering tanah

Tanah yang digunakan dimasukkan ke
dalam pot ember sebanyak 1 kg dengan
volume 1 L. Sebelum digunakan, tanah
terlebih dahulu diberi pupuk NPK dengan
dosis N, P, dan K berturut-turut 0.025 gram,
0.05 gram dan 0.03 gram. Benih kedelai
diinokulasi dengan mencampurkan kedelai
lembab dengan inokulan hingga rata kemudian
kedelai ditanam pada pot. Setiap pot ditanam
dua biji kedelai. Penjarangan dilakukan pada 5
hari setelah tanam (HST) dengan menyisakan
satu tanaman setiap pot yang memiliki
pertumbuhan relatif seragam. Pengkondisian
kekonstanan kadar air setiap harinya dilakukan
dengan menyiram tanah sambil ditimbang
sehingga mencapai berat tertentu. Tanaman
diamati setiap minggu selama satu bulan.
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan
adalah rancangan acak lengkap (RAL)
faktorial 2 x 6 kombinasi perlakuan, masingmasing 3 ulangan (Lampiran 1). Faktor
pertama adalah kadar air terdiri dari dua taraf
yaitu basah dan kering. Faktor kedua adalah
formula terdiri dari 6 taraf yaitu F0, F1, F2, F3,
F4, dan F5. Parameter pertumbuhan yang
diamati meliputi tinggi tanaman, berat basah
dan berat kering dari tajuk dan akar, serta
jumlah bintil akar. Analisis data dilakukan
menggunakan software SPSS 16.0 dengan uji
lanjutan Duncan pada taraf 5%.

4

HASIL
Peremajaan Isolat
Semua isolat yang ditumbuhkan pada
masing-masing media standar dapat tumbuh
dengan baik. Isolat Crb dapat tumbuh baik
pada media agar King’s B, isolat Cr tumbuh
baik pada media agar NB , isolat Bj tumbuh
baik pada media agar YMB. Waktu diinkubasi
yang digunakan adalah selama 1 sampai 2 hari
untuk Cr dan Crb serta selama 7 hari untuk Bj.
Penapisan Bakteri Toleran Kekeringan
Penapisan bakteri toleran kekeringan
dilakukan untuk menseleksi bakteri-bakteri
yang dapat bertahan dan tumbuh baik dalam
kondisi cekaman kekeringan. Bakteri yang
memiliki nilai Optical Density (OD) lebih
besar dari 0.5 A pada tekanan osmotik tertentu
dikategorikan sebagai bakteri yang benarbenar toleran (Alikhani & Mohamadi 2010).
Hasil penapisan toleran kekeringan disajikan
dalam Tabel 3.
Tabel 3 menunjukkan hasil penapisan
toleran kekeringan bakteri Pseudomonas sp.
(Crb), Bacillus sp. (Cr), dan Bradyrhizobium
japonicum (Bj). Berdasarkan data tersebut,
dipilih 7 isolat Crb terbaik dengan nilai OD
tertinggi yaitu Crb16, Crb17, Crb60, Crb74,
Crb82, Crb94, Crb95. Untuk bakteri Bacillus
sp. dipilih 8 isolat terbaik yaitu Cr22, Cr28,
Cr31, Cr44, Cr64, Cr66, Cr67, dan Cr71,
sedangkan untuk bakteri Bradyrhizobium
japonicum dipilih keduanya yaitu Bj11(wt).
dan Bj11(19). Bakteri-bakteri terpilih ini
kemudian diuji aktifitas antagonisnya satu
sama lain.
Uji Kuantitatif Eksopolisakarida
Uji kuantitatif eksopolisakarida ini
ditujukan untuk mengetahui secara kuantitatif
kandungan eksopolisakarida yang dihasilkan
oleh bakteri Crb dan Bj. Berdasarkan Tabel 4
diketahui bahwa semua isolat menghasilkan
eksopolisakarida. Bobot kering ekspolisakarida
yang dihasilkan berkisar antara 1.7 mg/ml
sampai 8 mg/ml. Isolat Crb17 menghasilkan
eksopolisakarida tertinggi yaitu sebesar 8
mg/ml, dan isolat yang menghasilkan
eksopolisakarida terendah yaitu Crb3 sebesar
1.7 mg/ml. Semakin tinggi kandungan
eksopolisakarida maka diharapkan akan
semakin
positif
korelasinya
dengan
kemampuan tumbuh baik dalam kondisi
cekaman kekeringan dan berfungsi sesuai
perannya sebagai bakteri pemacu tumbuh
pertumbuhan tanaman.

Tabel 3 Hasil penapisan toleran kekeringan
bakteri Pseudomonas sp., Bacillus sp.,
dan Bradyrhizobium japonicum.
Kode
Isolat

0

Nilai Optical Density (OD)
pada Tekanan Osmotik (Mpa)
-0.73 -1.0
-1.5
-2.0

-2.5

Pseudomonas sp.
Crb1
1,57 1,24
Crb3
1,54 0,97
Crb8
1,60 1,14
Crb15
1,61 1,25
Crb16
1,65 1,29
Crb17
1,52 0,88
Crb44
1,54 1,33
Crb47
1,59 1,08
Crb60
1,62 1,19
Crb74
1,49 1,27
Crb82
1,53 0,84
Crb93
1,54 1,30
Crb94
1,58 1,16
Crb95
1,55 1,20

0,89
0,79
0,67
0,81
1,06
0,77
0,97
1,03
1,02
0,77
0,80
0,67
1,00
0,89

0,64
0,51
0,66
0,55
0,73
0,74
0,69
0,77
0,88
0,74
0,78
0,57
0,81
0,66

0,54
0,49
0,53
0,42
0,69
0,66
0,50
0,63
0,76
0,56
0,72
0,44
0,75
0,57

0,0
0,0
0,0
0,0
0,28
0,29
0,0
0,0
0,39
0,0
0,51
0,0
0,46
0,0

Bacillus sp.
Cr22
1,10
Cr24
1,23
Cr28
1,67
Cr31
1,53
Cr44
1,16
Cr64
1,25
Cr66
1,54
Cr67
1,45
Cr68
1,64
Cr69
1,65
Cr71
1,67

0,87
0,58
1,20
1,38
0,60
0,68
0,67
0,82
1,28
1,35
1,35

0,61
0,45
0,60
0,64
0,57
0,68
0,64
0,66
0,50
0,50
0,64

0,50
0,34
0,42
0,44
0,46
0,63
0,56
0,45
0,44
0,41
0,54

0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0

0,59

0,29

0,0

0,63

0,39

0,0

0,90
0,82
1,38
1,22
0,73
0,69
1,12
0,98
1,45
1,39
1,42

Bradyrhizobium japonicum
Bj11
1,15 0,81 0,72
(wt)
Bj11
1,82 1,48 0,89
(19)

Ket : pemilihan isolat terbaik dibatasi sampai tekanan
osmotik -2 Mpa

Tabel 4 Hasil uji kuantitatif eksopolisakarida bakteri Pseudomonas sp. (Crb) dan
Bradyrhizobium japonicu (Bj)
Kode
Isolat
Crb1
Crb3
Crb8
Crb15
Crb16
Crb17
Crb44
Crb60
Crb74
Crb82
Crb84
Crb93
Crb94
Crb95
Bj 11 (wt)
Bj 11 (19)

Bobot Kering Eksopolisakarida
(mg/ml)
4.76
1.72
4.70
3.08
6.37
8.04
3.04
5.72
5.73
3.01
3.75
4.02
7.00
4.07
7.06
6.39

5

Uji Antagonistik Bakteri Terpilih
Uji antagonistik dilakukan terhadap bakteri
terbaik pada hasil penapisan toleran
kekeringan. Tujuan uji ini yaitu untuk mencari
isolat-isolat yang tidak memiliki aktivitas
antagonis satu sama lain agar bisa
dikombinasikan dalam satu paket formulasi.
Hasil uji antagonistik antar isolat Crb, Cr dan
Bj dimana masing-masing bakteri berperan
sebagai isolat uji dan isolat target disajikan
dalam Tabel 5, Tabel 6 dan Tabel 7. Isolat
target Cr22, Cr66 dan Cr67 tidak dihambat
oleh isolat uji manapun, sementara itu isolat
Cr28 tidak dihambat oleh isolat uji Crb16,
Crb17, Crb74, Crb95 serta isolat Bj11(wt) dan
Bj11(19) namun dihambat oleh isolat uji
Crb82 dan Crb94 seperti terlihat pada Gambar
1. Selanjutnya isolat target Cr31 tidak
dihambat oleh isolat uji Crb16, Crb17, Crb60,
Crb74, Crb95, Bj11(wt) dan Bj11(19), serta
isolat target Cr71 tidak dihambat oleh Crb16,
Crb74, Crb82, Crb95, Bj11(wt) dan Bj11(19)
(Tabel 5).

Crb60
k
Crb17

Crb82
Crb16
Crb94

Crb94 dihambat oleh isolat uji Cr22, Cr64, dan
Cr66, isolat target Crb95 dihambat oleh Cr64,
Cr66 dan Bj11(19) (Tabel 6). Untuk isolat uji
Crb dan Cr terhadap isolat target Bj diperoleh
hasil bahwa seluruh isolat uji Crb dan Cr tidak
menghasilkan zona hambatan terhadap isolat
target Bj11(19). Sedangkan untuk isolat uji
Cr64 dan Cr66 menghasilkan zona hambat
terhadap isolat target Bj11(wt) (Tabel 7).
Isolat-isolat yang memiliki hubungan tidak
antagonis
antara
ketiga
isolat
akan
dikombinasikan dalam satu formula. Isolatisolat terpilih ditumbuhkan pada media
alternatif susu skim dan molase untuk
diinokulasikan di dalam media pembawa.
Formulasi Inokulan menggunakan Bahan
Pembawa
Inokulan-inokulan dikombinasikan ke
dalam formula dengan bahan pembawa.
Sebelum diinokulasikan ke dalam bahan
pembawa, populasi masing-masing bakteri
ditumbuhkan di media alternatif yang
mengandung susu skim dan molase. Populasi
awal bakteri dihitung menggunakan metode
cawan sebar sampai dihasilkan jumlah berkisar
antara 108 sampai 1010. Bakteri-bakteri yang
akan dikombinasikan dipilih berdasarkan
kandungan eksopolisakarida yang tinggi serta
sifat tidak antagonistik satu sama lain.
Berdasarkan
pemilihan
tersebut
maka
terbentuk 5 paket formula yang dihasilkan dari
kombinasi tiga jenis bakteri Pseudomonas sp.,
Bacillus sp., dan Bradyrhizobium japonicum.
Kombinasi paket formula yang terbentuk
disajikan pada Tabel 8. Bentuk paket formulasi
adalah serbuk gambut seperti dalam Gambar 2.

Gambar 1 Isolat Crb82 dan Crb94 sebagai
isolat uji menghasilkan zona
hambatan terhadap isolat target
Cr28 (ditunjukkan oleh anak
panah), sedangkan isolat uji
Crb16, Crb17 dan Crb60 tidak
menghasilkan zona hambatan; k =
kontrol cakram berisi media steril.
Isolat-isolat Cr dan Bj yang berperan
sebagai bakteri uji terhadap isolat target Crb
ada yang menghasilkan zona hambatan dan
ada pula yang tidak. Isolat target Crb60 tidak
dihambat oleh semua isolat uji, isolat target
Crb16 hanya dihambat oleh isolat uji Bj11(19),
isolat target Crb17 tidak dihambat oleh isolat
uji Cr28, Cr631, Cr44, Cr66, Cr67, Cr71,
Bj11(wt) dan Bj11(19). Isolat Isolat target
Crb74 tidak dihambat oleh Cr22, Cr28, Cr31,
Cr44, Cr67, Cr71 dan Bj11(wt), sedangkan
Cr82 hanya dihambat oleh isolat uji Cr64.

Gambar 2 Kemasan formula inokulan dalam
gambut.

6

Tabel 5 Hasil uji antagonistik bakteri Crb dan Bj sebagai bakteri uji terhadap bakteri Cr sebagai
bakteri target.
Isolat
Target

Crb
16
--

Cr22

Crb
17
--

Crb
60
--

Crb
74
--

Isolat Uji
Crb
Crb
82
94
---

Crb
95
--

BJ 11
(wt)
--

BJ 11
(19)
--

Cr28

--

--

--

--

++

++

--

--

--

Cr31

--

++

++

--

++

++

--

--

--

Cr44

--

--

--

--

++

++

--

--

--

Cr64

--

--

--

--

++

--

--

--

--

Cr66

--

--

--

--

--

--

--

--

--

Cr67

--

--

--

--

--

--

--

--

--

Cr71
-Keterangan

++
: ++
--

++
--= ada zona hambatan
= tidak ada zona hambatan

++

--

--

--

Tabel 6 Hasil uji antagonistik bakteri Cr dan Bj sebagai bakteri uji terhadap bakteri Crb sebagai
bakteri target.
Isolat Uji

Isolat
Target

Cr22

Cr28

Cr31

Cr44

Cr64

Cr66

Cr67

Cr71

BJ 11
(wt)

BJ 11
(19)

Crb16

--

--

--

--

--

--

--

--

--

++

Crb17

++

--

--

--

++

--

--

--

--

--

Crb60

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

Crb74

--

--

--

--

++

++

--

--

--

++

Crb82

--

--

--

--

++

--

--

--

--

--

Crb94

++

--

--

--

++

++

--

--

--

--

Crb95

--

--

--

++

++

--

--

--

++

--

Keterangan

: ++
--

= ada zona hambatan
= tidak ada zona hambatan

Tabel 7 Hasil uji antagonistik bakteri Cr dan Crb sebagai bakteri uji terhadap bakteri Bj sebagai
bakteri target.
Isolat
Target

Isolat Uji
Crb
16

Crb
17

Crb
60

Crb
74

Crb
82

Crb
94

Crb
95

Cr
22

Cr
28

Cr
31

Cr
44

Cr
64

Cr
66

Cr
67

Cr
71

BJ 11
(wt)

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

++

++

--

--

BJ 11
(19)

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

Keterangan

: ++
--

= ada zona hambatan
= tidak ada zona hambatan

Uji Viabilitas
Uji viabilitas dilakukan untuk mengetahui
kemampuan
hidup
bakteri
selama
penyimpanan di dalam bahan pembawa. Setiap

satu bulan sekali populasi bakteri dihitung
melalui metode cawan sebar. Jumlah populasi
yang terdapat pada paket formulasi
disajikanpada tabel 9.

7

Tabel 8 Formulasi bakteri yang terdiri atas
Pseudomonas sp., Bacillus sp, dan
Bradyrhizobium japonicum.
Isolat bakteri
Formulasi
F1
F2
F3
F4
F5

Crb

Cr

Bj

Crb16
Crb17
Crb60
Crb82
Crb94

Cr64
Cr66
Cr64
Cr71
Cr67

Bj 11 (wt)
Bj 11 (19)
Bj 11 (wt)
Bj 11 (19)
Bj 11 (19)

Berdasarkan Tabel 9 diketahui bahwa
masing-masing
formulasi
mengalami
pertumbuhan yang fluktuatif setiap bulannya.
Pada bulan ke-tiga masing-masing bakteri
dalam formula masih bersifat stabil dengan
jumlah populasi berkisar 107-109 sel/ml.
Uji Efektivitas Inokulan terhadap Tanaman
Kedelai pada Cekaman Kekeringan di
Rumah Kaca
Uji ini dilakukan dengan menumbuhkan
tanaman kedelai yang telah diinokulasi dengan
paket formula bakteri dan dikondisikan di
dalam cekaman kekeringan. Untuk perlakuan
basah, kadar tanah diketahui sebesar 28%.
Berdasarkan hasil perhitungan, banyaknya air
yang harus ditambahkan untuk mencapai kadar
air tersebut yaitu sedemikian rupa sehingga
bobot satu perlakuan basah sebesar 1286 gram.
Untuk perlakuan kering diketahui kadar air
sebesar 20.5%. Banyaknya air yang harus
ditambahkan untuk mencapai kadar air tersebut
yaitu sedemikian rupa sehingga bobot satu
perlakuan kering sebesar 1147 gram.
Perhitungan untuk menentukan kadar air dan
bobot perlakuan tercantum pada Lampiran 2.
Hasil uji efektifitas formula terhadap
pertumbuhan tanaman kedelai pada kadar air

yang berbeda ditunjukkan melalui enam
parameter yaitu tinggi tanaman, berat basah
tajuk (BBT), berat kering tajuk (BKT), berat
basah akar (BBA), berat kering akar (BKA),
dan jumlah bintil akar (JBA). Data disajikan
dalam Tabel 10-15 mengikuti panduan
penyajian tabel berdasarkan Gomez & Gomez
(2007). Interaksi antar faktor formula dengan
faktor kadar air diketahui terjadi pada
parameter BBA dan JBA. Interaksi ini
menunjukkan efek pengaruh formula yang
bergantung pada kadar air. Untuk parameter
BBA dalam keadaan kadar air kering, formula
yang signifikan dalam meningkatkan BBA
adalah formula F2, F3 dan F4 (ditunjukkan
oleh huruf berbeda pada baris). Namun
efektivitasnya masih belum dapat menyerupai
efek formula pada kadar air basah (ditunjukkan
oleh huruf yang berbeda pada lajur) (Tabel
14). Untuk parameter JBA dalam keadaan
kering formula F1 dan F2 mampu
meningkatkan JBA secara signifikan, namun
masih belum menyerupai efektivitas formula
pada kadar air basah (Tabel 16).
Untuk parameter tinggi, BBT, BKT dan
BKA tidak terjadi interaksi antara formula dan
kadar air. Namun pada beberapa parameter
terdapat formula yang mampu meningkatkan
pertumbuhan tanaman. Untuk parameter
tinggi, semua formula mampu meningkatkan
tinggi tanaman secara signifikan (Tabel 11).
Interpretasi pengaruh parameter tinggi
tanaman ditunjukkan oleh Gambar 3. Untuk
parameter BBT (Tabel 12) dan BKA (Tabel
13) formula F4 mampu meningkatkan BBT
secara signifikan. Pada parameter BKT tidak
ada formula yang mampu meningkatkan
pertumbuhan tanaman secara signifikan (Tabel
15).

Tabel 9 Viabilitas sel bakteri pada gambut selama masa penyimpanan 1, 2, dan 3 bulan.
Formulasi
F1

F2

F3

F4

F5

Bakteri
Crb16
Cr64
Bj11(wt)
Crb17
Cr66
Bj11(19)
Crb60
Cr64
Bj11(wt)
Crb82
Cr71
Bj11(19)
Crb94
Cr67
Bj11(19)

Bulan 1
3.9 x 109
3.4 x 109
4.3 x 108
3.6 x 109
5.4 x 109
7.6 x 108
5.0 x 108
2.1 x 109
1.2 x 108
3.9 x 109
2.0 x 109
1.9 x 109
1.5 x 109
1.0 x 109
3.6 x 108

Konsentrasi sel/g gambut
Bulan 2
7.6 x 108
1.9 x 108
5.9 x 107
2.0 x 108
1.1 x 109
1.1 x 108
1.0 x 108
2.0 x 108
4.0 x 108
1.1 x 108
1.1 x 108
3.9 x 108
3.0 x 108
1.9 x 108
1.1 x 109

Bulan 3
1.2 x 108
3.7 x 107
2.2 x 108
2.1 x 108
2.1 x 109
4.0 x 108
5.0 x 108
1.0 x 108
2.3 x 107
2.1 x 108
2.0 x 108
4.0 x 107
1.3 x 109
2.1 x 109
1.1 x 108

8

Tabel 10 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap tinggi tanaman kedelai ditanam pada
kadar air yang berbeda
Kadar
Hasil rataan (cm)p
*
Air
F0
F1
F2
F3
F4
F5
Rata-rataq
Basah
44.8
56.2
57.5
49.8
52.7
54.9
52.65 y
Kering
35.1
32.5
40.2
39.7
42.5
37.4
37.9 x
39.9 a
44.3 b
48.8 b
44.7 b
47.6 b
46.1 b
Rata-rataq
p
Rata-rata dari 3 ulangan. *Kontrol tanpa inokulan.
q
Dalam satu baris (atau lajur), rataan yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5%

Tabel 11

Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap berat basah tajuk (BBT) tanaman
kedelai ditanam pada kadar air yang berbeda

Kadar
Hasil rataan (g)p
Air
F0*
F1
F2
F3
F4
F5
Rata-rataq
Basah
7.55
10.18
10.34
7.36
11.45
9.51
9.40 y
Kering
4.02
2.57
5.58
7.12
6.59
5.05
5.15 x
5.78 a
6.38 ab
7.96 ab
7.24 ab
9.02 b
7.28 ab
Rata-rataq
p
Rata-rata dari 3 ulangan. *Kontrol tanpa inokulan.
q
Dalam satu baris (atau lajur), rataan yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5%

Tabel 12 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap berat kering tajuk (BKT) tanaman
kedelai ditanam pada kadar air yang berbeda
Kadar
Hasil rataan (g)p
*
Air
F0
F1
F2
F3
F4
F5
Rata-rataq
Basah
1.81
2.54
2.03
1.92
2.25
1.90
2.07 y
Kering
0.70
0.54
1.25
1.31
1.45
1.17
1.07 x
1.25 a
1.54 a
1.64 a
1.62 a
1.85 a
1.53 a
Rata-rataq
p
Rata-rata dari 3 ulangan. *Kontrol tanpa inokulan.
q
Dalam satu baris (atau lajur), rataan yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5%

Tabel 13 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap berat basah akar (BBA) tanaman kedelai
ditanam pada kadar air yang berbeda
Kadar
Hasil rataan (g)p
Air
F1
F2
F3
F4
F5
Rata-rata
F0*
Basah
2.35 a y
3.80 bc y
3.35 abc y 4.05 c y
4.10 c y
2.95 ab y
3.43
Kering
0.50 ab x
0.35 a x
0.90 b x
1.45 c x
2.45 d x
0.30 a x
0.99
1.43
2.08
2.13
2.75
3.28
1.63
Rata-rata
p
Rata-rata dari 3 ulangan. Rataan diidahkan dengan Uji Duncan pda taraf 5 %. *Kontrol tanpa inokulan.
a-d membandingkan rataan dalam baris dan x-y membandingkan rataan dalam lajur

Tabel 14 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap berat kering akar (BKA) tanaman
kedelai ditanam pada kadar air yang berbeda
Kadar
Hasil rataan (g)p
Air
F0*
F1
F2
F3
F4
F5
Rata-rataq
Basah
0.28
0.33
0.33
0.30
0.36
0.32
0.32 y
Kering
0.15
0.13
0.18
0.20
0.28
0.12
0.18 x
0.22 a
0.23 a
0.25 ab
0.26 ab
0.32 b
0.22 a
Rata-rataq
p
Rata-rata dari 3 ulangan. *Kontrol tanpa inokulan.
q
Dalam satu baris (atau lajur), rataan yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5%.

Tabel 15 Pengaruh perlakuan formulasi (F0-F5) terhadap jumlah bintil akar (JBA) tanaman
kedelai ditanam pada kadar air yang berbeda
Kadar
Hasil rataan (butir)p
*
Air
F1
F2
F3
F4
F0
Basah
6.7 a y
22.3 c y
21.7 c y
28.6 d y
48.3 e y
Kering
1.3 a x
6.7 bc x
6.7 bc x
5.3 abc x
5.3 abc x
4.0
14.5
14.2
16.9
26.8
Rata-rataq
p
Rata-rata dari 3 ulangan. *Kontrol tanpa inokulan.
q
a-d membandingkan rataan dalam baris dan x-y membandingkan rataan dalam lajur.

F5
16.7 b y
2.3 ab x
9.5

Rata-rataq
24.1
6.5

9

K/F0

K/F0

K/F3

B/F0

K/F1

B/F3

B/F0

K/F0

B/F1

K/F0

K/F4

B/F0

K/F2

B/F4

B/F0

B/F2

K/F0

K/F5

B/F0

B/F5

Gambar 3 Penampilan pertumbuhan tanaman kedelai dengan berbagai pengaruh formulasi inokulan. K perlakuan kering; B perlakuan basah; F1-F5 perlakuan
formulasi inokulan; F0 kontrol tanpa formulasi inokulan

PEMBAHASAN
Penapisan rizobakteria pada kondisi
cekaman
kekeringan
bertujuan
untuk
menseleksi rizobakteria yang toleran terhadap
kekeringan. Ketika rizobakteria tersebut
mampu bertahan dalam kondisi kekeringan,
diharapkan fungsinya sebagai agen hayati
dapat diperankan dengan baik dalam kondisi
tercekam. Pada penelitian ini, kondisi cekaman
kekeringan diatur dengan menambahkan
Polietilen Glikol (PEG) 6000 ke dalam media.
Senyawa PEG bersifat larut dalam air dan
menyebabkan penurunan potensial air.
Keadaan seperti ini dimanfaatkan untuk
simulasi penurunan potensial air. Potensial air
dalam media yang mengandung PEG dapat
digunakan untuk meniru besarnya potensial air
tanah (Michel and Kaufmann 1973).
Berdasarkan data hasil penapisan, sebagian
besar rizobakteria mampu bertahan hidup
sampai tekanan osmotik -2 Mpa sampai batas
OD ≥ 0.5, oleh karena itu pemilihan bakteri
dibatasi sampai tekanan osmotik -2 Mpa.
Namun demikian, bakteri Crb82 memiliki nilai
OD ≥ 0.5 pada tekanan osmotik -2.5 Mpa. Hal
ini mengindikasikan bahwa masih terdapat
bakteri yang mampu tumbuh baik pada
tekanan osmoik yang lebih rendah namun
jumlahnya terbatas.
Kemampuan bakteri untuk bertahan dalam
kondisi kekeringan berkorelasi positif dengan
kemampuannya menghasilkan eksopolisakarida. Sandhya et al. (2009) melaporkan studi
mikroskop
scanning
elektron
yang
menunjukkan pembentukan biofilm pada
permukaan akar yang diinokulasi dengan
bakteri bersamaan dengan struktur tanah yang
membaik. Pembentukan biofilm di permukaan
akar mampu melindungi akar dari kekeringan.
Menurut Hepper (1975) eksopolisakarida dapat
menyediakan lingkungan mikro yang mengikat
air dan memperlambat dampak cekaman
kekeringan dibandingkan dengan lingkungan
sekitar diluar lingkungan mikro. Kondisi
lingkungan mikro ini dapat melindungi sel
tumbuhan dan bakteri perakaran dari
kekeringan dengan meningkatkan retensi air
sehingga dapat mengatur difusi sumber karbon
seperti glukosa ke dalam sel (Roberson &
Firestone1992). Oleh karena itu, akumulasi
bakteri penghasil eksopolisakarida di zona
perakaran memungkinkan untuk mengurangi
cekaman kekeringan pada tanaman.
Uji
antagonistik
diperlukan
untuk
mengetahui apakah dua atau lebih kelompok
bakteri berbeda spesies dapat digabungkan.
Hal ini penting untuk mendapatkan hubungan

bakteri yang tidak antagonis antara isolat
Pseudomonas sp. (Crb), Bacillus sp. (Cr) dan
Bradyrhizobium japonicum (Bj) agar dapat
digabungkan dalam satu paket formula di
dalam bahan pembawa. Penggabungan ketiga
isolat dalam satu paket formula ditujukan agar
interaksi antara bakteri Crb, Cr dan Bj dapat
lebih maksimal dalam memacu pertumbuhan
tanaman. Pada penelitian sebelumnya, isolat
Crb dan Cr diketahui mampu memacu
pertumbuhan
tanaman
kedelai
dengan
menghasilkan IAA, mensekresi siderofor serta
bersifat antagonis terhadap Rizoctonia solani
(Astuti 2008; Widyawati 2009). Sementara itu,
isolat Bj dapat memfiksasi nitrogen melalui
pembentukan nodul atau bintil akar karena
rhizobium menodulasi tanaman kedelai secara
efektif. Dengan demikian, kebutuhan nitrogen
tanaman dapat terpenuhi dan tanaman dapat
tumbuh lebih baik (Tahar 2008). Ketika ketiga
spesies bakteri ini dapat digabungkan, maka
peran agen hayati akan semakin optimal.
Isolat Crb, Cr dan Bj umumnya
ditumbuhkan pada media standar laboratorium,
namun media standar yang relatif mahal dapat
digantikan dengan media alternatif dengan
bahan-bahan yang lebih ekonomis dan mudah
didapat tapi tetap memiliki kualitas yang sama
dengan media standar, salah satunya adalah
media yang mengandung susu skim dan
molase. Susu skim dapat berasal dari susu
kadaluarsa, sedangkan molase merupakan hasil
sampingan industri gula. Kristin (2009)
melaporkan bahwa media alternatif susu skim
dan molase menghasilkan pertumbuhan yang
baik untuk bakteri Crb, Cr dan Bj dengan
populasi sel berkisar 108 sel/ml. Susu skim
berperan sebagai sumber nitrogen dan molase
berperan sebagai pengganti sumber karbon.
Penggunaan gambut sebagai bahan
pembawa ditujukan untuk efisiensi dalam
penyimpanan,
pendistribusian,
serta
mempermudah aplikasi inokulan terhadap
tanaman di lapangan. Kelebihan gambut
sebagai bahan pembawa yaitu memiliki
kemampuan mempertahankan kadar air, dapat
terdegradasi dalam tanah, memiliki struktur
material yang tidak menggumpal dan memiliki
pelekatan
yang
baik
terhadap
biji
(Somasegaran & Hoben 1994). Jumlah
populasi awal bakteri yang dimasukkan ke
dalam gambut berkisar 108-1010 sel/ml. Hal ini
sesuai
dengan
konsentrasi
minimum
rizobakteria untuk diinokulasikan ke dalam
bahan pembawa yaitu 5 x 108 sel/ml
(Somasegaran & Hoben 1994). Jumlah ini
memungkinkan bakteri untuk mampu hidup
selama masa penyimpanan di dalam bahan

11

pembawa serta kemampuannya untuk dapat
bersaing dengan bakteri lain di tanah ketika
diaplikasikan.
Kemampuan bakteri untuk tumbuh dan
bertahan hidup selama masa penyimpanan
dalam gambut diketahui dengan menguji
viabilitasnya. Dari uji viabilitas yang
dilakukan setiap bulan selama tiga bulan,
jumlah bakteri dalam setiap formula dapat
dikatakan stabil yaitu berkisar 107- 109 sel/ml
(Tabel 9). Beberapa paket inokulan yang masih
stabil selama3 bulan yaitu F2, F4 dan F5. Pada
F1 dan F3 jumlah populasi mengalami
penurunan pada bulan kedua dan ketiga,
namun penurunannya tidak terlalu signifikan
(populasi bakteri masih dalam kisaran 108).
Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa
semua formula masih layak digunakan sampai
masa simpan tiga bulan.
Hasil uji aktivitas formula terhadap
pertumbuhan
tanaman
dalam
kondisi
kekeringan
ditunjukkan
melalui
enam
parameter yaitu tinggi tanaman, bobot basah
tajuk (BBT), bobot kering tajuk (BKT), bobot
basah akar (BBA), bobot kering akar dan
jumlah bintil akar (JBA). Faktor yang
diperhatikan dalam uji ini yaitu faktor kadar air
(basah dan kering) serta faktor formula (F0F5), diharapkan terjadi interaksi di antara
kedua faktor tersebut. Dua faktor ini dikatakan
berinteraksi apabila pengaruh formula berubah
pada saat kadar air berubah. Dengan kata lain
interaksi ini menunjukkan efek formula yang
bergantung
pada
kondisi
kadar
air.
Berdasarkan hasil uji statistik (Tabel 10-15)
diketahui bahwa interaksi antar faktor formula
dengan faktor kadar air terjadi pada parameter
BBA dan JBA. Oleh karena itu penyajian data
difokuskan kepada pengaruh formula pada
masing-masing taraf kadar air. Namun
demikian, efektivitasnya belum serupa dengan
efektivitas pada kadar air basah, terlihat dari
nilai yang berbeda antara pengaruh formula
pada kadar air basah dan kering.
Pada keadaan kadar air kering, formula F1
dan F2 mampu meningkatkan JBA secara
signifikan (Tabel 15). Parameter JBA ini
menunjukkan efektivitas B