Viability and Effectiveness of Biofertilizer Treated with Drying Techniques and Length of Storage.

1

VIABILITAS DAN EFEKTIVITAS PUPUK HAYATI
YANG DIPERLAKUKAN DENGAN BEBERAPA TEKNIK
PENGERINGAN DAN LAMA PENYIMPANAN

JENI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

2
PERNYATAAN MENGENAI TESIS
DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul Viabilitas dan
Efektivitas Pupuk Hayati yang Diperlakukan dengan Beberapa Teknik
Pengeringan dan Lama Penyimpanan adalah karya sendiri dengan arahan komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi

manapun. 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.
Bogor, 31 Maret 2011

Jeni
NIM G353070221

3

ABSTRACT
JENI, Viability and Effectiveness of Biofertilizer Treated with Drying
Techniques and Length of Storage. Under direction of HAMIM, ARIS
TJAHJOLEKSONO, and IDA HANARIDA SOMANTRI.
The use of biofertilizer in agriculture can promote growth and production of
plant and environmentally friendly. The purpose of this research was to analyze
the viability and effectiveness of biofertilizers on growth and production of
upland rice and maize after a periode of storage. Biofertilizer was a consortium
of bacterial isolates consisted of Azotobacter sp strain HY1141, Azospirillum sp
strain NS01, Bacillus subtilis strain HU48, and Pseudomonas beteli strain

ATCC1986IT. This biofertlizer was produced using two drying techniques and
stored for different periods. Viability test was carried out using serial dilution
method. Effectiveness test was conducted to the upland rice var. Situbagendit
and maize var. Bisma grown in the field. Two experiments were conducted
using a randomized block design. In the first experiment, one factor of treatment
was applied consisting of 6 levels: without biofertilizer (H0), liquid biofertilizer
(H1), freeze dried biofertilizer stored for 0 months (H2), concentrated
biofertilizer stored for 0 months (H3), freeze dried biofertilizer stored for 3
months (H4), and concentrated biofertilizer stored for 3 months (H5). The
second experiment, consisted of 2 factors i.e anorganic fertilizers (A) and
biofertilizer (H). The anorganic fertilizer consisted of 50% (A0) and 100% (A1)
of recommended dosage, while biofertilizers consisted of 4 factors including
without biofertilizer (H0), liquid biofertilizer (H1), freeze dried biofertilizer
(H2), and concentrated biofertilizer (H3). The results showed that concentrated
biofertilizer had a high level of viability in comparison with freeze dried
biofertilizer. In the field experiment, biofertilizers caused significant
improvement on the most parameters observed. The percentage of nutrient
uptake increased significantly especially in the treatment of H2 and H3.
Biofertilizers, application H2 and H3, increased plant production up to 33.2% in
rice and 47.41% in maize. Even though it was not always significant, the

sinergical effect of biofertilizers in combining with anorganic fertilizers was
observed in upland rice. The treatment of biofertilizers, especially H3 in
combining with 100% dosage of anorganic fertilizers showed the best effect on
growth and production of maize. The result showes that biofertilizer containing
rhizobacteria has an important role in increasing growth and production of rice
and maize.

Keywords: Biofertilizer, PGPR, rhizobacteria, plant growth and production.

4

RINGKASAN
JENI, Viabilitas dan Efektivitas Pupuk Hayati yang Diperlakukan dengan
Beberapa Teknik Pengeringan dan Lama Penyimpanan. Dibimbing oleh HAMIM,
ARIS TJAHJOLEKSONO, dan IDA HANARIDA SOMANTRI.
Penggunaan pupuk hayati dalam pertanian dapat memacu pertumbuhan dan
produksi tanaman yang ramah lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah
mengetahui viabilitas pupuk hayati yang diproduksi dengan beberapa teknik
pengeringan dan lama penyimpanan yang berbeda serta efektivitasnya terhadap
pertumbuhan dan produksi tanaman padi gogo dan jagung.

Pupuk hayati yang digunakan terdiri atas konsorsium isolat bakteri
Azotobacter sp strain HY1141, Azospirillum sp strain NS01, Bacillus subtilis
strain HU48, dan Pseudomonas beteli strain ATCC 19861T. Uji viabilitas
dilakukan dengan metode pengenceran berseri. Uji efektivitas dilakukan dengan
dua percobaan di lapangan menggunakan tanaman padi gogo varietas
Situbagendit dan jagung varietas Bisma.
Percobaan pertama terdiri atas satu faktor dengan 6 taraf yaitu tanpa pupuk
hayati (H0), pupuk hayati cair (H1), pupuk hayati teknik kering beku masa simpan
0 bulan (H2), pupuk hayati teknik pemekatan masa simpan 0 bulan (H3), pupuk
hayati teknik kering beku masa simpan 3 bulan (H4), dan pupuk hayati teknik
pemekatan masa simpan 3 bulan (H5). Percobaan kedua terdiri atas dua faktor
perlakuan yaitu perlakuan pupuk anorganik (A) dan pupuk hayati (H). Pupuk
anorganik terdiri atas dua taraf yaitu 50% dari dosis rekomendasi (A0) dan 100%
dosis rekomendasi (A1). Pupuk hayati terdiri atas 4 taraf, yaitu tanpa pupuk hayati
(H0), pupuk hayati cair (H1), pupuk hayati teknik kering beku (H2), dan pupuk
hayati teknik pemekatan (H3).
Hasil percobaan menunjukkan bahwa pupuk hayati yang dipekatkan
memiliki tingkat viabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan pupuk hayati
yang dikering bekukan. Penyimpanan selama 3 bulan menyebabkan penurunan
viabilitas pupuk hayati lebih besar pada perlakuan teknik kering beku dibandingkan dengan perlakuan teknik pemekatan.

Perlakuan pupuk hayati terutama H2 dan H3 meningkatkan serapan hara
makro dan mikro pada tanaman padi gogo maupun jagung. Penggunaan pupuk
hayati terutama H2 dan H3 meningkatkan produksi padi hingga 33.2% dan jagung
hingga 47.41%. Pupuk hayati yang disimpan selama 3 bulan mengalami
penurunan efektivitas yang ditunjukkan oleh pertumbuhan tanaman dan produksi
yang lebih rendah dibandingkan dengan pupuk hayati yang disimpan 0 bulan
(tidak disimpan), walaupun nilainya masih lebih besar dari pada tanaman kontrol.
Kombinasi perlakuan pupuk hayati dengan pupuk anorganik 100%
meningkatkan pertumbuhan dan produksi padi dan jagung dibandingkan dengan
pupuk anorganik 50%, walaupun pada tanaman padi peningkatan tersebut tidak
signifikan secara statistik (P > 0.05). Perlakuan terbaik ditunjukkan oleh
kombinasi pupuk hayati teknik pemekatan (H3) dan pupuk anorganik dosis 100%

5
dengan meningkatkan produksi padi gogo hingga 41.91 g perumpun dan jagung
hingga 146.45 g bobot kering pipil pertanaman.
Dari data tersebut menunjukkan bahwa pupuk hayati yang digunakan cukup
efektif memacu pertumbuhan dan produksi tanaman padi gogo dan jagung serta
bersifat sinergis dengan pemupukan anorganik.

Kata kunci : Pupuk hayati, PGPR, rhizobakteria, pertumbuhan tanaman dan produksi.

6

© Hak cipta milik IPB, Tahun 2011
Hak cipta dilindungi undang-undang
1) Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penyusunan kritik atau tinjauan suatu
masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.

2) Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin Institut Pertanian Bogor.

7

VIABILITAS DAN EFEKTIVITAS PUPUK HAYATI
YANG DIPERLAKUKAN DENGAN BEBERAPA TEKNIK

PENGERINGAN DAN LAMA PENYIMPANAN

JENI

Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Mayor Biologi Tumbuhan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

8

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. Achmad, M.S

9

Judul Tesis : Viabilitas dan Efektivitas Pupuk Hayati yang Diperlakukan
dengan Beberapa Teknik Pengeringan dan Lama Penyimpanan
Nama
: Jeni
NIM
: G353070221

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Hamim, M. Si
Ketua

Dr. Ir. Ida Hanarida Somantri
Anggota

Dr. Ir. Aris Tjahjoleksono, DEA
Anggota

Diketahui

Koordinator Mayor
Biologi Tumbuhan

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Miftahudin, M.Si

Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr

Tanggal Ujian : 31 Januari 2011

Tanggal Lulus :

10

PRAKATA

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala
hidayah dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah dengan topik Viabilitas dan

Efektivitas Pupuk Hayati yang Diperlakukan dengan Beberapa Teknik
Pengeringan dan Lama Penyimpanan, berhasil diselesaikan. Semakin berkurangnya subsidi oleh pemerintah menyebabkan semakin mahalnya harga dan
langkanya pupuk organik. Implikasinya adalah biaya operasional petani terus
meningkat yang selanjutnya berimbas pada penurunan pendapatan petani. Selain
itu, tingkat kerusakan lingkungan khususnya pada lahan pertanian semakin
meningkat sehingga perlu mendapatkan perhatian lebih serius. Pada kondisi
demikian, Pemanfaatan agen hayati seperti jenis jenis mikroba prospektif yang
dikemas dalam bentuk produk pupuk hayati adalah salah satu langkah maju dalam
pengembangan pertanian berkelanjutan.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Dr. Ir. Hamim, M.Si,
Dr. Ir. Aris Tjahjoleksono, DEA, dan Dr. Ir. Ida Hanarida Somantri selaku komisi
pembimbing yang memberikan masukan dan saran sehingga selesainya penulisan
karya ini. Ucapan terima kasih juga kepada Dr. Ir. Achmad, M.S selaku penguji
luar komisi pembimbing yang telah memberikan saran serta pemikiran yang baik
dalam penyelesaian karya ini. Terima kasih kepada Badan Litbang Departemen
Pertanian RI dan LPPM IPB yang telah bekerjasama untuk mendanai penelitian
ini. Penghargaan dan ucapan terima kasih kepada semua pihak baik secara
kelembagaan maupun personal yang telah berpartisipasi dalam proses dan
penyelesaian penelitian ini. Semoga karya ini bermanfaat.

Bogor, 31 Maret 2011

Jeni

11

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 31 Desember 1977, di Barangka, Kab. Buton
Sulawesi Tenggara sebagai anak kedua dari empat bersaudara dari Bapak La Tanga
dan Ibu Rostia.
Tahun 2001 menyelesaikan pendidikan Sarjana (S1) di Institut Keguruan dan
Ilmu Pendidikan (IKIP) Gorontalo, Jurusan MIPA Program Studi Biologi dan lulus
tahun 2001. Tahun 2007 melanjutkan studi pada Sekolah Pascasarjana, Departemen
Biologi Mayor Biologi Tumbuhan di Institut Pertanian Bogor (IPB). Penulis adalah
staf pengajar di Jurusan Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Papua (UNIPA)
sejak tahun 2004.

12

DAFTAR ISI
Halaman

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL............................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... xv
PENDAHULUAN
Latar Belakang...........................................................................................
Tujuan dan Manfaat ..................................................................................

1
3

TINJAUAN PUSTAKA
Prospek Pupuk Hayati dalam Bidang Pertanian ........................................
Peranan Mikroorganisme sebagai Pupuk Hayati ......................................
Aplikasi Kombinasi Bakteri sebagai Pupuk Hayati...................................
Teknik Pengemasan dan Aplikasi Pupuk Hayati ......................................

4
5
6
7

BAHAN DAN METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian .....................................................................
Bagan Alur Penelitian................................................................................
Penyiapan Pupuk Hayati............................................................................
Rancangan Penelitian.................................................................................
Aplikasi Pupuk Hayati...............................................................................
Pengamatan dan Pengumpulan Data .........................................................
Analisis Data..............................................................................................

11
11
11
13
15
15
16

HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL
Sifat Fisik Kimia Tanah dan Kompos........................................................
Viabilitas Bakteri .......................................................................................
Serapan Hara Tanaman..............................................................................
Efektivitas Pupuk Hayati terhadap Pertumbuhan dan Biomassa .............
Efektivitas Pupuk Hayati terhadap Produksi Tanaman ............................
Efektivitas Kombinasi Pupuk Hayati dan Pupuk Anorganik
terhadap Pertumbuhan .............................................................................
Efektivitas Kombinasi Pupuk Hayati dan Pupuk Anorganik
xii terhadap Biomassa .....................................................................................
Efektivitas Kombinasi Pupuk Hayati dan Pupuk Anorganik
terhadap Produksi Tanaman ......................................................................

17
17
18
22
25
27
29
31

PEMBAHASAN
Viabilitas Bakteri ....................................................................................... 34

13
Pupuk Hayati Meningkatkan Serapan Hara Tanaman .............................. 35
Pupuk Hayati Memacu Pertumbuhan dan Meningkatkan
Produksi Tanaman ..................................................................................... 36
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan .................................................................................................... 39
Saran .......................................................................................................... 39
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 40
LAMPIRAN........................................................................................................ 43

xiii

14

DAFTAR TABEL
Halaman
1

Layout RAK dua faktor dengan tiga ulangan................................................... 14

2

Viabilitas empat isolat mikroba selama 5 bulan masa penyimpanan .......... 18

3

Tingkat serapan hara makro dan mikro pada tanaman padi gogo................ 19

4

Tingkat serapan hara setiap perlakuan pupuk hayati terhadap kontrol
pada tanaman padi gogo............................................................................... 19

5

Tingkat serapan hara makro dan mikro pada tanaman jagung..................... 21

6

Tingkat serapan hara setiap perlakuan pupuk hayati terhadap
kontrol pada tanaman jagung ...................................................................... 21

7

Parameter pertumbuhan dan biomassa tanaman padi gogo pada
berbagai perlakuan pupuk hayati ........................................................................ 23

8

Peningkatan pertumbuhan dan biomassa tanaman padi gogo
pada setiap perlakuan pupuk hayati terhadap kontrol ................................. 23

9

Parameter pertumbuhan dan biomassa tanaman jagung .............................. 24

10 Peningkatan pertumbuhan dan biomassa tanaman jagung
pada setiap perlakuan pupuk hayati terhadap kontrol ................................ 25
11 Bobot produksi tanaman padi gogo.............................................................. 25
12 Peningkatan produksi tanaman padi gogo pada setiap perlakuan
pupuk hayati terhadap kontrol ..................................................................... 26
13 Bobot produksi tanaman jagung .................................................................. 27
14 Peningkatan produksi tanaman jagung pada setiap perlakuan
pupuk hayati terhadap kontrol ..................................................................... 27
15 Parameter pertumbuhan dan biomassa tanaman padi gogo ........................... 28
16 Parameter pertumbuhan tanaman jagung ........................................................ 29
17 Biomassa tanaman padi gogo.............................................................................. 30
18 Parameter biomassa tanaman jagung ............................................................... 30
19 Produksi tanaman padi gogo ............................................................................. 31
20 Produksi tanaman jagung ................................................................................... 32

xiv
15

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Perangkat pembuatan kapsul sintetik pupuk hayati......................................

9

2

Tahapan pembuatan dan analisis kapsul sintetik pupuk hayati.................... 10

3

Bagan alur penelitian ................................................................................... 11

4

Desain/rancangan percobaan I ....................................................................... 13

5

Desain/rancangan percobaan II .......................................................................... 14

6

Tingkat serapan hara makro dan hara mikro pada tanaman padi gogo ............ 20

7

Tingkat serapan hara makro dan hara mikro pada tanaman jagung ................. 22

xv

16

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
1

Sifat kimia dan fisik tanah di kebun percobaan Cikabayan .............................. 44

2

Kriteria penilaian sifat kimia tanah...................................................................... 45

3

Sifat kimia kompos yang digunakan dalam penelitian.................................... 46

4

Standar kualitas kompos berdasarkan SNI 19-7030-2004 .............................. 47

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Berbagai upaya terus diusahakan untuk memenuhi kebutuhan pangan. Salah
satu aspek yang dapat dilakukan adalah meningkatkan produksi hasil pertanian
melalui pemupukan. Penggunaan pupuk anorganik saat ini telah menjadi
kebutuhan bagi petani. Ketergantungan petani pada pupuk anorganik cukup
beralasan mengingat kemudahannya baik dari sisi pengadaan maupun penggunaannya di lapangan walaupun harganya cukup tinggi. Selain itu, ketergantungan tersebut juga disebabkan oleh adanya paradigma tentang pupuk anorganik
sebagai satu satunya sumber hara utama dan bukan sebagai suplemen bagi
tanaman (Sumarno et al. 2008).
Meskipun aplikasi pupuk nitrogen beserta pupuk anorganik lainnya telah
terbukti memberikan pengaruh yang signifikan terhadap pertumbuhan, tetapi
aplikasi jenis pupuk anorganik ini secara intensif telah mengakibatkan kerusakan
dan penurunan kualitas lingkungan (Chen 2006). Dampak yang ditimbulkan
cukup beragam meliputi; peningkatan senyawa NO3- yang mengakibatkan polusi
pada air tanah, pengasaman lahan (Chen 2006), peningkatan denitrifikasi yang
menghasilkan emisi N2O yang tinggi ke atmosfer yang berdampak pada
pemanasan global (Yasari et al. 2008), pengerasan tanah dan penurunan bahan
organik (Stoate et al. 2001), dan penurunan keragaman mikroba tanah, sehingga
berakibat terganggunya dekomposisi bahan organik yang menjadi sumber penting
dalam ketersediaan hara di dalam tanah (Hanafiah et al. 2005).
Konsep pertanian berkelanjutan yang mengusung manajemen pengelolaan
lahan pertanian dengan mempertahankan kondisi lingkungan sehat dan dapat
dipergunakan secara terus menerus (sustainable) menjadi perhatian serius
terutama dengan kondisi lingkungan yang rusak saat ini (Hanafiah et al. 2005).
Pemanfaatan agen-agen hayati (biological agents) menjadi solusi dalam konsep
pertanian tersebut. Beberapa alasan tentang pentingnya agen hayati, misalnya
mikroba tanah dalam menjaga kesehatan lingkungan adalah: Pertama, agen hayati
dapat berperan sebagai dekomposer senyawa organik yang berasal dari limbah

2
tumbuhan maupun hewan yang selanjutnya dapat berdampak pada ketersediaan
hara pada lahan pertanian (Wu et al. 2005). Kedua, sebagai sumber fitohormon
(biostimulant) yang dapat memacu pertumbuhan tanaman. Biostimulan biasanya
dihasilkan oleh beberapa kelompok bakteri yang dikenal dengan nama Plant
Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) (Rao 1994). Ketiga, sebagai
penghambat perkembangan patogen melalui produksi antibiotik yang berperan
sebagai biopestisida (Vessey 2003; Adesemoye et al. 2008).
Salah satu bentuk pemanfaatan agen hayati adalah penggunaan pupuk
hayati, yaitu suatu bahan yang mengandung mikroorganisme dan berperan
meningkatkan ketersediaan hara utama bagi tumbuhan (Vassey 2003). Pupuk
hayati sudah dikenal sebagai salah satu alternatif untuk mengurangi penggunaan
pupuk kimia di dalam sistim pertanian secara berkelanjutan (Oad et al. 2004; Wu
et al. 2005). Beberapa jenis bakteri seperti Azotobacter, Azospirillium, Aspergilus,
Bacillus, Rizobium, dan Pseudomonas, telah berhasil diisolasi, dimurnikan, dan
diaplikasikan pada tanaman. Oleh karena itu, penggunaan mikroba ini perlu
dilakukan secara intensif dan komprehensif karena memberikan multimanfaat
khususnya bagi sistem pertanian berkelanjutan.
Tanaman memiliki respon penting terhadap beberapa isolat bakteri dalam
hal pertumbuhan dan produksi (Vassey 2003; Adesemoye et al. 2008), maupun
toleransinya terhadap cekaman lingkungan (Wu at al. 2005). Beberapa hasil
penelitian menunjukkan adanya peningkatan hasil produksi pertanian secara
signifikan terhadap penggunaan mikroba. Pemberian Azospirillum sp pada
tanaman padi yang ditanam di pot (polybag) dan kultur invitro, menghasilkan
respon yang signifikan dalam hal jumlah anakan, bobot kering tajuk dan akar,
serta rasio biomassa akar dan tajuk (Warembourg et al. 1987; Lestari et al. 2007).
Aplikasi pupuk hayati cair yang mengandung isolat-isolat Azotobacter sp,
Azospirillum sp, Bacillus sp, dan Pseudomonas sp, dapat meningkatkan serapan
hara dan bobot produksi pada tanaman holtikultura seperti kentang dan tomat
(Hamim et al. 2008).
Pupuk hayati dapat diterapkan dalam bentuk cair maupun padat. Pupuk
hayati berbentuk cair umumnya harus segera digunakan karena memiliki masa

3
simpan yang singkat, serta mudah terkontaminasi. Pupuk hayati dalam bentuk
padat lebih mudah digunakan dan disimpan (Bashan 1998). Kualitas pupuk hayati
dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan misalnya suhu, pH, dan kontaminan.
Faktor lingkungan tersebut berpengaruh terhadap masa simpan, viabilitas, dan
efektivitas induksinya terhadap tanaman. Pupuk hayati yang baik dapat disimpan
dalam waktu lama tanpa menyebabkan penurunan viabilitas yang signifikan.
Alternatif yang dapat dilakukan untuk memperpanjang masa simpan pupuk
hayati adalah menghambat mekanisme metabolik mikroba dengan cara
mengurangi kadar air pada media pembawa yang digunakan. Kering beku (Freeze
drying) adalah salah satu teknik yang dapat digunakan untuk mengeringkan pupuk
hayati, namun teknik ini cukup mahal. Oleh karenanya, penggunaan teknik
lainnya seperti pengeringan pupuk hayati dengan sentrifugasi perlu diujicoba. Hal
ini dimaksudkan untuk memperoleh teknik pengeringan yang baik dalam
memper-tahankan viabilitas mikroba dan murah secara ekonomi. Beberapa teknik
pengeringan yang dilakukan perlu ditindaklanjuti dengan uji viabilitas. Untuk
mengetahui viabilitas dan efektivitas setiap isolat dalam menginduksi tanaman
perlu dilakukan uji lebih lanjut.
Tujuan dan Manfaat
Tujuan penelitian ini adalah: 1) Mengetahui viabilitas pupuk hayati yang
telah diperlakukan dengan beberapa teknik pengeringan dan lama penyimpanan;
(2) Mengetahui efektivitas pupuk hayati terhadap serapan hara, pertumbuhan,
serta produksi tanaman padi gogo dan jagung. Penelitian ini diharapkan menghasilkan produk alternatif yang dapat digunakan sebagai pupuk yang ramah
lingkungan serta dapat meningkatkan pertumbuhan dan kuantitas maupun kualitas
produksi tanaman.

4

TINJAUAN PUSTAKA
Prospek Pupuk Hayati dalam Bidang Pertanian
Pupuk hayati didefinisikan sebagai substansi yang berisi mikroorganisme
pemacu pertumbuhan dengan meningkatkan ketersediaan hara utama bagi
tumbuhan (Vassey 2003). Penggunaan pupuk hayati menjadi sebuah terobosan
penting pada bidang pertanian di saat harga pupuk anorganik yang tinggi dan
degradasi lahan terus meningkat. Pengertian di atas memberikan gambaran bahwa
pupuk hayati pada dasarnya adalah untuk membantu tanaman dalam penyediaan
dan proses serapan hara. Prinsip kerja pupuk hayati adalah menghasilkan ketersediaan
unsur-unsur hara penting yang diperlukan oleh tanaman atau menghasilkan senyawa
senyawa metabolik yang berperan sebagai enzim atau fitohormon yang dapat
memacu pertumbuhan tanaman (Hindersah & Simarmata 2004).
Pupuk hayati mempunyai dua implikasi dalam proses pertumbuhan dan
perkembangan tanaman yaitu implikasi secara langsung dan tidak langsung.
Implikasi secara langsung terhadap tanaman adalah bahwa pupuk hayati membantu tumbuhan dalam memfiksasi nitrogen, melarutkan fosfat, memproduksi
hormon pertumbuhan seperti auksin, giberelin, dan sitokinin yang dapat memacu
setiap tahapan pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Sedangkan implikasi
secara tidak langsung adalah peranannya dalam memproduksi antibiotik, menginduksi sistem pertahanan, mensintesis senyawa metabolik anti jamur, memproduksi enzim yang dapat melisis dinding sel cendawan serta berkompetisi
dengan bakteri patogen lainnya di daerah perakaran (Glick et al. 1999).
Proses pembusukan dan penguraian bahan organik menjadi bahan anorganik
merupakan mekanisme penting untuk menjaga fertilitas lahan, ada indikasi bahwa
panen dengan produksi 5 ton/ha gabah kering dan 6 ton/ha jerami padi sawah
yang dihasilkan, telah menambang mineral sebanyak 750 kg/ha (Sumarno et al.
2008). Dasar pemikiran ini menjadi aspek penting bahwa penggunaan dan
pengembangan pupuk organik dan pupuk hayati saat ini dan masa yang akan
datang memiliki prospek dalam mengembalikan kualitas lingkungan kearah lebih
baik khususnya pada lahan pertanian.

5

Peranan Mikroorganisme sebagai Pupuk Hayati
Mikroorganisme yang berperan dalam pertumbuhan tanaman termasuk dalam
kelompok rhizobacteria yang hidup dan berkembang di daerah sekitar perakaran
(rhizosfer) tanaman, baik yang simbiotik maupun non-simbiotik (Hindersah &
Simarmata 2004). Kelompok rhizobacteria ini diketahui dapat merangsang
pertumbuhan tanaman dengan menghasilkan hormon tumbuh, asam asam organik,
dapat memfiksasi nitrogen (Hindersah & Simarmata 2004) dan sebagai biokontrol
terhadap penyakit tanaman (Vassey 2003; Adesemoye et al. 2008). Selain itu juga
keberadaan rhizobacteria yang berperan sebagai pupuk hayati dapat menjadi satu
faktor penting ketersediaan dan kelarutan hara bagi tanaman yang berdampak pada
peningkatan produksi tanaman. Rizobakter dengan peranan yang telah disebutkan di
atas termasuk dalam kelompok mikroba yang umumnya dikenal dengan Plant
Growth Promoting Rhizobakteria (PGPR). Beberapa jenis mikroba yang termasuk
dalam kelompok PGPR adalah Azotobacter sp, Azospirillum sp, Pseudomonas sp,
Bacillus sp, dan Acetobacter sp (Turan et al. 2006).
Bakteri yang berasosiasi dengan tanaman di daerah perakaran seperti
Bacillus sp dan Pseudomonas sp termasuk dalam kelompok bakteri PGPR yang
dapat

memacu

pertumbuhan

sekaligus

mengontrol

pertumbuhan

fungi.

Pseudomonas sp dan Bacillus sp juga umumnya dikategorikan sebagai PGPR
pelarut fosfat. Keberadaan mikroorganisme ini sangat dibutuhkan pada lahan
pertanian, mengingat ketersedian unsur fosfat yang dapat diserap oleh tanaman
sangat sedikit, hal ini disebabkan fosfat yang tersedia di tanah dalam keadaan
terikat dengan koloid tanah (tukar kation rendah) yang sukar diserap oleh tanaman
(Simanungkalit 2001). Tanah marjinal dengan tingkatan pH rendah menyebabkan
konsentrasi H+ tinggi, kelarutan dan afinitas logam seperti Al dan Mn juga tinggi,
sebaliknya kelarutan P dan Mo rendah, kondisi ini menyebabkan Al mudah
berikatan dengan senyawa lain seperti fosfat membentuk senyawa kompleks
sehingga ketersediaan fosfat terlarut menjadi berkurang walaupun fosfat terdapat
disekitar tanaman (Marschner 1995). Pseudomonas sp juga dapat berperan
sebagai biokontrol karena mampu mengurangi beberapa serangan penyakit serta

6
dapat memacu pertumbuhan karena dapat menghasilkan hormon sitokinin
(Salamone et al. 2001) sebagai salah satu hormon pertumbuhan tanaman.
Bakteri PGPR lainnya adalah Azotobacter sp dan Azospirillium sp, yang
dikenal sebagai bakteri pemfiksasi nitrogen non simbiotik yang mampu hidup di
sekitar daerah perakaran tanaman pertanian. Dalam setiap musim tanam, jenis
bakteri ini mampu memfiksasi 10-20 kg N/ha (Yasari et al. 2008). Azospirillum
sp selain sebagai bakteri pemfiksasi nitrogen, juga mempu menghasilkan fitohormon berupa IAA sehingga berperan memacu pertumbuhan awal tanaman padi
baik dari pertumbuhan akar, mempermudah dalam serapan hara yang dapat
berpengaruh pada bobot basah dan bobot kering akar maupun tajuk (Lestari et al.
2007). Beberapa hasil penelitian tersebut, mengindikasikan bahwa penggunaan
mikroba sebagai pupuk hayati dapat membantu penyediaan hara penting bagi
tanaman sehingga kombinasi penggunaan pupuk anorganik dan pupuk hayati pada
lahan yang dikelola secara intensif dapat menjadi sumber penyediaan asupan hara,
menginisiasi aspek pertumbuhan vegetatif, generatif, dan peningkatan produksi.
Aplikasi Kombinasi Bakteri sebagai Pupuk Hayati
Kelompok bakteri yang tergolong sebagai PGPR telah banyak di isolasi dan
dikarakterisasi sesuai dengan peran masing-masing. Adanya peran yang berbeda
ini berpotensi untuk dilakukan aplikasi pencampuran beberapa isolat bakteri yang
berbeda pada tanaman dengan maksud untuk memadukan setiap fungsi bakteri
terhadap respon tanaman. Beberapa penggabungan isolat bakteri dilaporkan
adanya interaksi sinergis antara satu dengan lainnya sesuai peran yang dimiliki,
ada yang berfungsi sebagai penyedia hara tanaman maupun menstimulasi tanaman
(Glick et al. 1999).
Beberapa

penelitian

menunjukkan

bahwa

kombinasi

Azospirillum

brasilence dan bakteri pelarut fosfat Pseudomonas striata atau Bacillus polymyxa
dapat meningkatkan produksi, serapan N dan P pada tanaman sorghum
(Alagawadi & Gaur 1992). Penelitian lain dilaporkan adanya efek sinergis antara
simbiosis tumbuhan dengan Rhizobium. Hal ini diujikan pada tanaman semanggi
dimana kombinasi antara Azospirillum brasilense sp7 dan Rhizobium sp,
menunjukkan peningkatan reduksi asetilen, pembentukan bintil akar (nodul), dan

7
bobot kering tajuk dibanding dengan pemberian Rhizobium sp tanpa dikombinasi
dengan Azospirillum brasilense sp7 (Oliveira et al. 1997). Pemberian isolat
Azotobacter sp, Azospirillum sp, Bacillus sp, dan Pseudomonas sp, dapat
meningkatkan pola serapan hara dan produksi tanaman kentang dan tomat
(Hamim et al. 2008). Dari beberapa hasil penelitian di atas menunjukkan bahwa
adanya kombinasi yang sinergis beberapa isolat bakteri yang dapat diaplikasikan
pada tanaman budidaya untuk meningkatkan produksi. Selain itu, kombinasi isolat
bakteri dapat mengaktivasi dan meningkatkan kinerja bakteri lain yang diaplikasi
secara bersamaan, seperti yang dilaporkan oleh Halsall (1993) bahwa senyawa
yang dilepaskan dari hasil fermentasi pektin oleh Bacillus atau degradasi selulosa
oleh Cellulomonas dapat memicu aktivitas diazotrop pada Azospirillum. Dengan
demikian, peran mikroba yang termasuk dalam kelompok PGPR selain
memberikan respon secara langsung terhadap tanaman, juga dapat memberikan
respon tidak langsung dengan menghasilkan senyawa tertentu yang dapat
meningkatkan aktifitas bakteri lain.
Teknik Pengemasan dan Aplikasi Pupuk Hayati
Pupuk hayati yang mengandung mikroorganisme memerlukan teknik
tertentu dalam pengemasan dan penyimpanannya. Hal ini dimaksudkan untuk
mempertahankan tingkat viabilitas dan mencegah kontaminan, sehingga proses
distribusi sampai pada tingkat pengguna dapat terlaksana dengan baik. Selain itu,
pengemasan dan penyimpanan yang baik dilakukan untuk mempertahankan
viabilitas pupuk hayati dalam menginduksi pertumbuhan dan produksi tanaman.
Penggunaan bakteri di berbagai negara sebagai pupuk hayati dilakukan
dengan dua metode utama, yaitu inokulasi langsung kultur bakteri ke tanaman,
baik berupa pencelupan benih ke dalam suspensi bakteri, penyemprotan, atau
penyebaran bakteri dengan sistem penetesan pada alur tanam menggunakan
instalasi yang terpasang di area pertanian (Bashan 1986). Namun demikian,
penggunaan dalam bentuk cair harus segera diaplikasikan ke tanaman, disebabkan
cepat dan tingginya penurunan viabilitas inokulan bakteri selama penyimpan dan
proses distribusi yang tidak memungkinkan untuk disimpan dalam waktu lama
(Basan 1998). Selain itu kultur bakteri berpotensi cukup tinggi terhadap

8
kontaminasi yang berimplikasi pada kelangsungan hidup bakteri dalam tanah.
Metode kedua adalah penggunaan inokulan bakteri dalam bentuk padat yang
dicampur dengan bahan organik terutama gambut yang disajikan dalam bentuk
granul (Bashan 1986).
Penggunaan gambut sebagai media pembawa bakteri mempunyai beberapa
keunggulan seperti memiliki kandungan bahan organik yang tinggi, tidak
mengandung senyawa kimia yang bersifat toksik, murah dan mudah diproses serta
ramah lingkungan (Mishra & Dadhich 2010). Percobaan sebelumnya juga
diperoleh bahwa gambut menunjukkan hasil yang paling baik dibandingkan
dengan serbuk beras, jagung, maupun rumput laut (Hamim et al. 2007). Metode
ini juga masih tergolong murah, mudah digunakan, dan persiapannya sederhana,
sehingga dapat diaplikasikan oleh petani maupun kalangan industri.
Perkembangan saat ini terkait dengan pengemasan dan aplikasi inokulan
bakteri sebagai pupuk hayati adalah upaya pengemasan dalam bentuk kapsul
sintetis yang bertujuan menghambat aktivitas mikroorganisme, sel, enzim,
antibodi, dan protein lainnya sebagai koleksi untuk penyimpanan dalam waktu
yang lama (Bashan 1986). Bahan yang umum digunakan sebagai polimer untuk
pembuatan kapsul sintetik adalah sodium alginat (Ivanova 2005).
Mekanisme kerja mulai dari penyiapan alat, sediaan isolat sampai pada
pencampuran bahan pembuatan kapsul sintetik dengan suspensi bakteri tidak jauh
berbeda dengan pembuatan pupuk hayati yang menggunakan gambut sebagai
media pembawa, perbedaannya terletak pada tahapan pembuatan kapsul sintetik.
Campuran sodium alginat dan suspensi bakteri dimasukan ke dalam tabung yang
menyerupai alat suntik yang dipersiapkan secara aseptik di dalam laminar flow
(Gambar 1). Adanya tekanan pada alat tersebut, campuran sodium alginat dan
suspensi bakteri akan keluar dalam bentuk bulatan/butiran menyerupai jelly
(diameter 5-6 mm) di ujung jarum yang ditampung dengan wadah yang berisi
larutan CaCl2. Waktu minimum yang dibutuhkan setelah butiran ditampung
adalah 30 menit kemudian dicuci dengan air steril sebanyak tiga kali selanjutnya
disebar pada saringan dengan ukuran 10 mesh untuk proses pengeringan.
Pengeringan dapat dilakukan dengan pengovenan pada suhu 400C dan

9
kelembaban 35% atau
ata pengeringan cara lain adalah melalukann kapsul tersebut
pada aliran udara kering
k
dengan kelembaban 5% pada suhu kamar (±250C)
dengan kecepatan alir
liran udara 2-7 m/detik (Ivanova et al. 2005).

LAMINAR

Penyemprot
Campuran polimeer
dan bakteri
Jarum

Larutan CaCl
Cl2
Kapsul

Gambar 1 Perangkatt pembuatan
pe
kapsul sintetik pupuk hayati (Ivano
nova et al. 2005).

Setiap tahapan
n prosedur pembuatan kapsul sintetik pupuk ha
hayati dilakukan
analisis khususnya terkait
te
dengan konsentrasi (jumlah) bakteri,, bbentuk, dan daya
susut kapsul yang dihasilkan selama proses pengeringan. H
Hal ini penting
dilakukan untuk meemperoleh kualitas kapsul yang dibuat se
sekaligus sebagai
evaluasi jika dalam produksi kapsul sintetis pupuk hayati diper
peroleh hasil tidak
sesuai dengan yang diharapkan,
di
seperti ditunjukkan pada Gambar
ar 2.
Beberapa hasil
sil penelitian dengan penggunaan teknik ini meenunjukkan hasil
signifikan. Pengujian
an pada isolat Azospirillum brasilense dengann kepadatan 7.4 x
106 sel/ml, hanya terjadi
t
penurunan sebesar 10% selama 14 tahun masa
penyimpanan, sedang
ngkan pada isolat yang sama dengan media
dia sodium alginat
yang dikombinasikan
kan dengan susu skim dengan kepadatan isol
isolat 9.7 x 109,

10
menujukkan tingkat kepadatan sel tetap di atas 106 selama 14 tahun masa
penyimpanan (Bashan & Gonzalez 1999).

PRODUK

Inokulan bakteri
Sentrifugasi/Pencucian
Inokulan setelah pencucian
Pencampuran
Polimer + Bakteri
Produksi kapsul
Kapsul Basah
Pengeringan
Kapsul kering
Penyimpanan
Kapsul kering

ANALISIS

X0: Konsentrasi bakteri
X1: Konsentrasi bakteri
X2: Konsentrasi bakteri
฀ : Volume larutan polimer
F: Formula tepung
X3 : Konsentrasi bakteri
X%: Kadar air
- Ukuran
- Bentuk
X4 : Konsentrasi bakteri
X%: Kadar air
C : Penyusutan
- Ukuran
- Bentuk
X5: Konsentrasi bakteri

Gambar 2 Tahapan pembuatan dan analisis kapsul sintetik pupuk hayati
(Ivanova et al.2005).
Modifikasi alginat 3%, tepung kanji 2.4%, dan tepung jagung 44.6%, pada
tahap pengeringan hanya mengalami penyusutan diameter dari 6 mm menjadi 4
mm atau sebesar (33%), dibandingkan dengan tanpa modifikasi terjadi penyusutan
dari 6 mm menjadi 1 mm atau sebesar 83%. Perbedaan ukuran ini mempengaruhi
tingkat viabilitas bakteri padas masa pengeringan dan penyimpanan selama enam
bulan (Ivanova et al. 2005).

11

BAHAN DAN METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksa
aksanakan di Laboratorium Fisiologi Tumbuha
buhan, laboratorium
Mikrobiologi Departe
rtemen Biologi, Institut Pertanian Bogor dan kkebun percobaan
Cikabayan IPB Farm
rm Dramaga Bogor. Waktu penelitian adal
alah bulan April
sampai Desember 2009.
Bagan Alur Penelitian
Berikut ini ada
dalah tahapan penelitian mulai dari persiapa
pan, perbanyakan
mikroorganisme (bakt
bakteri PGPR), produksi pupuk hayati, aplikasi
si, dan pengamatan baik tahap pertumbuha
umbuhan, maupun tahap produksi.

Gambar 3 Bagan alur penelitian.
Penyiapan Pupuk Hayati.
Isolat yang digunakan
di
dalam pembuatan pupuk hayati
ti diperoleh dari
koleksi laboratorium Mikrobiologi Depatemen Biologi FMIPA.. Koleksi bakteri
merupakan hasil seleksi
leksi dari ratusan isolat yang berasa dari wilay
ayah Jawa Tengah
dan Jawa Barat yaitu
tu Bacillus subtilis strain HU48, Azospirillum
um sp strain NS01,

12
Azotobacter sp strain HY1141 dan Pseudomonas beteli strain ATTCC19861T
(Ditjen PLA Deptan dan LPPM-IPB 2006). Perbanyakan bakteri dilakukan dalam
media spesifik sesuai jenis isolat yang digunakan, yaitu Bacillus subtilis strain
HU48 pada media Nutrien Broth (NB), Azospirillum sp strain NS01 pada media
Nutrient Ferro Browth (NFB), Azotobacter sp strain HY1141 pada media LGI,
dan Pseudomonas beteli strain ATTCC19861T pada media Trypticase Soy Browth
(TSB), masing-masing isolat di inokulasi ke dalam 2 liter media cair sesuai media
spesifik setiap isolat perteknik pengeringan. Setelah masa inkubasi, biakan bakteri
dicampur pada media gambut steril sebanyak 2 kg sesuai dengan mekanisme
pengeringan yang dilakukan.
Keempat jenis isolat bakteri sebagai konsorsium pupuk hayati diproduksi
dalam dua tahap, yaitu produksi masa simpan 3 bulan dan produksi pupuk tanpa
masa simpan (0 bulan) dengan media pembawa gambut. Kedua fase produksi
dimulai dengan sterilisasi media cair dan gambut menggunakan autoclave, tahap
inokulasi, dan inkubasi dengan shacker. Selanjutnya bakteri dikeringkan dengan
dua metode; 1) metode kering beku (freezedrying) dan 2) metode sentrifugasi.
Metode kering beku dilakukan di Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan
Pendidikan dan Tenaga Kependidikan (P4TK) VEDCA Cianjur dengan menggunakan alat freeze dry type MDL 3800 series 381001, selama 8 hari. Temperatur
yang digunakan adalah -23oC untuk tiga hari pertama, dan hari keempat sampai
kedelapan suhu yang digunakan adalah -19oC.
Metode sentrifugasi dilakukan untuk menghasilkan pelet bakteri dengan
volume cair yang disurutkan dari 1 liter menjadi 50 ml dengan kecepatan 10000
rpm selama 5 menit, sebelum dicampur dengan gambut kering steril bobot 1 kg.
Bakteri dipanen pada fase eksponensial dengan kerapatan 108 sel/ml. hasil kedua
proses ini selanjutnya dikemas dalam botol plastik steril yang diberi label sesuai
jenis isolat dan teknik pengeringannya. Selain pupuk hayati padat, juga diproduksi
pupuk hayati cair yang dilakukan menjelang aplikasi. Dimasa penyimpanan,
pupuk hayati dilakukan uji viabilitas setiap bulan dengan cara pengenceran berseri
(Black 2005).

13
Rancangan Penelitian
Tanaman uji menggunakan
me
2 jenis tanaman pangan yaitu pa
padi gogo varietas
Situbagendit dan jagu
gung varietas Bisma dengan dua percobaan. Per
Percobaan pertama
menggunakan Rancan
angan Acak Kelompok (RAK) satu faktor yaitu
aitu aplikasi pupuk
hayati terdiri dari; tanpa
tan pupuk hayati (H0), pupuk hayati cair (H1
H1), pupuk hayati
teknik kering beku 0 bulan
b
(H2), pupuk hayati teknik pemekatan 0 bu
bulan (H3), pupuk
hayati teknik kering beku
b
3 bulan (H4), dan pupuk hayati teknik peemekatan 3 bulan
(H5), dengan 3 kali ulangan,
u
maka terdapat 18 plot pengamatan.. P
Percobaan kedua
menggunakan RAK dua
du faktor dengan 3 kali ulangan. Faktor pertam
tama adalah pupuk
anorganik berupa NPK
NP sesuai dosis rekomendasi (100%) untuk
uk masing-masing
komoditas, yaitu jagun
ung 250:100:100 (ton), padi 150:100:50 (ton) da
dan 50% dari dosis
rekomendasi yaitu jag
agung 125:50:50 (ton), padi 75:50:25 (ton). Fakt
aktor kedua adalah
aplikasi pupuk hayati
ti terdiri dari tanpa pupuk hayati (H0), pupukk hayati cair (H1),
pupuk hayati teknik kering
ke
beku (H2), pupuk hayati teknik pemekat
katan (H3), dengan
ulangan sebanyak 3 kali,
ka maka diperoleh 24 plot pengamatan.
Skema rancang
ngan percobaan 1 dan 2 seperti penjelasan
san di atas, dapat
disajikan pada gamba
bar berikut :

Gambar 4 Desain/ran
rancangan percobaan I. H0: tanpa pupuk hay
hayati, H1: pupuk
hayati cai
air, H2: pupuk hayati teknik kering beku masa
sa simpan 0 bulan,
H3: pupuk
upuk hayati teknik pemekatan masa simpan 0 bul
bulan, H4: pupuk
hayati teknik
tekni kering beku masa simpan 3 bulan, H5: pupuk hayati
teknik pemekatan
pem
masa simpan 3 bulan.

14

Gambar 5 Desain/rancanga
gan percobaan II. A0: NPK 50% dosis rekomeendasi, A1:
NPK 100% dosis
dosi rekomendasi, H0: tanpa pupuk hayati, H
H1: pupuk
hayati cair, H2:: pupuk hayati teknik kering beku masa simpa
pan 0 bulan,
H3: pupuk haya
yati teknik pemekatan masa simpan 0 bulan.
Berikut lay out rancangan acak
a
kelompok dua faktor baik pada tanaman
an padi gogo
maupun tanaman jagung (Ta
Tabel 1).
Tabel 1 Lay
ayout RAK dua faktor dengan tiga ulangan
Ulangan
an 1
A1H3(1)
A1H0(1)
A0H0(1)
A1H1(1)
A0H3(1)
A0H1(1)
A0H2(1)
A1H2(1)

Ulangan 2
A0H1 (2)
A0H3 (2)
A1H3 (2)
A0H2 (2)
A1H2 (2)
A1H0 (2)
A1H1 (2)
A0H0 (2)

Ulangan 3
A1H3 (3)
A0H2 (3)
A1H0 (3)
A0H1 (3)
A1H1 (3)
A0H3 (3)
A0H0 (3)
A1H2 (3)

H0: tanpaa pupuk hayati; H1: pupuk hayati cair; H2: pupuk hayati
ti teknik kering
beku masa
asa simpan 0 bulan; H3: pupuk hayati teknik pemekatan m
masa simpan 0
bulan; A00: NPK 50% dosis rekomendasi; dan A1: NPK 100% dosis
rekomenda
ndasi.

Masing-masing tanam
man ditanam pada petak berukuran 3m x 3m de
dengan jarak
tanaman untuk padi dan ja
jagung masing-masing berturut-turut 30cm x 15cm dan
50cm x 25cm, maka diperluka
rlukan total luasan lahan padi dan jagung adalah
lah 648 m2.

15
Tiap petak penanaman dipilih 10 sampel tanaman untuk pengukuran laju
pertumbuhan dan produksinya. Selain itu juga diamati produksi per petak, dengan
tanpa menyertakan tanaman pinggir. Untuk keperluan analisis serapan hara,
diambil 3 tanaman sebagai sampel saat tanaman berumur 2 bulan. Adapun bobot
kering tanaman dianalisis saat akhir pemanenan dengan menggunakan 5 sampel
tanaman.
Aplikasi Pupuk Hayati
Aplikasi pupuk dilakukan 2 kali, yaitu pada awal tanam dan 2 minggu
setelah tanam. Pupuk hayati yang digunakan terdiri dari 4 spesies bakteri PGPR,
yaitu Bacillus subtilis strain HU48, Azospirillum sp strain NS01, Azotobacer sp
strain HY1141, dan Pseudomonas beteli strain ATTCC19861T. Pupuk hayati
diberikan dalam bentuk padat yang merupakan kombinasi antara bakteri dan
gambut. Pemberian pupuk hayati pada tanaman uji di ambil 62,5 g/isolat/satu kali
pemberian kemudian dicampur dengan 3 isolat lainnya dengan jumlah yang sama
kemudian di aplikasikan pada tanaman padi gogo dan jagung, sehingga jumlah
total 2 kali pemberian adalah 500 g/petak.
Pengamatan dan Pengumpulan Data
Pengamatan pertumbuhan tanaman dilakukan pada tinggi tanaman, jumlah
daun, lingkar batang (jagung), jumlah anakan (padi gogo), dan bobot total
(biomassa) tanaman. Pengamatan terhadap pertumbuhan secara visual dilakukan
selama fase pertumbuhan vegetatif dan reproduktif. Pengamatan produksi
dilakukan terhadap bobot produksi, rata-rata jumlah malai, dan bobot biji.
Analisis unsur hara makro (N, P, K, Ca, Mg) dan mikro (Fe, Cu, dan Zn)
dilakukan dengan mengambil seluruh bagian tanaman untuk melihat pola serapan
hara tanaman dan tingkat defisiensi hara. Seluruh bagian tanaman yang di ambil
kemudian dikeringkan segera di dalam oven pada suhu 70oC selama 3 hari
kemudian dianalisis. Analisis hara makro dan mikro dilakukan dengan metode
pengabuan kering dan dianalisis menggunakan spektroskopi serapan atom/AAS
(Atomic Absorbance Spectofotometer), kecuali analisis nitrogen (N) menggunakan
metode Kjeldahl. Serapan hara tanaman diperoleh dari hasil kali antara berat

16
kering tanaman (gram) dengan hasil analisis kadar hara makro (%) dan mikro
(ppm). Hasil tersebut kemudian dikonversi kesatuan gram (g)/tanaman untuk hara
makro dengan cara dibagi 100, dan satuan miligram (mg)/tanaman untuk hara
mikro dengan cara dibagi 1000.
Analisis Data
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan Analisis Varians untuk
mengetahui pengaruh dari faktor faktor yang ada. Uji lanjut dapat dilakukan
dengan uji Duncan dengan taraf signifikan 5% (0.05) jika faktor faktor yang ada
memiliki pengaruh yang nyata. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan
program SPSS versi 15.

17

HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL
Sifat Fisik Kimia Tanah dan Kompos
Berdasarkan hasil analisis sampel tanah pada areal penanaman
menunjuk-kan bahwa tanah yang ada pada lahan yang digunakan memiliki
sifat kimia sebagai berikut: pH tergolong asam (5.3), kandungan C organik
sangat rendah (0.95%), N-total rendah (0.1%), P sangat rendah (3.8 ppm), Ca
sangat rendah (1.06 me/100g), Mg rendah (0.79 me/100g), dan K sedang (0.31
me/100g). Sedangkan berdasarkan sifat fisik tanah, maka tekstur tanah
didominasi oleh liat 73.63 %, debu 18.86% dan pasir 7.51 % (Lampiran 1).
Hasil analisis kompos menunjukkan kandungan hara kompos yang
diguna-kan dalam penelitian ini memiliki kualifikasi di atas nilai minimum
jika didasarkan pada Badan Standar Nasional (Lampiran 3). Ditinjau dari
kandungan hara kompos, masih cukup baik untuk mensuplai ketersediaan hara
tanaman, namun demikian nilai C/N rasionya adalah 23.94% sedikit
melampauhi standar maksimum yaitu 20% (Lampiran 4).
Viabilitas Bakteri
Uji viabilitas selama masa penyimpanan di tunjukkan oleh Tabel 2. Hasil
uji viabilitas menunjukkan, bahwa pupuk hayati yang diproduksi dengan
teknik pemekatan, memiliki tingkat viabilitas yang sedikit lebih tinggi di
bandingkan dengan teknik kering beku. Perbedaan tingkat viabilitas bahkan
sudah terlihat sejak pasca pengeringan, dan perbedaan itu semakin terlihat
selama masa penyimpanan (Tabel 2). Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan
perlakuan teknik pengeringan menghasilkan tingkat viabilitas mikroba yang
berbeda pula khususnya setelah proses penyimpanan.

18
Tabel 2 Viabilitas empat isolat mikroba selama 5 bulan masa penyimpanan
Isolat
Bacillus subtilis
strain HU48
Psedomonas beteli
strain ATCC19861T
Azospirillum sp strain
NS01
Azotobacter sp strain
HY1141

Teknik
Pemekatan
Kering beku
Pemekatan
Kering beku
Pemekatan
Kering beku
Pemekatan
Kering beku

Bln ke-0
2.8 x 108
4.1 x 107
6.3 x 108
4.0 x 107
1.9 x 108
*
4.2 x 108
5.1 x 106

Uji viabilitas Bulan ke-n
Bln ke-1 Bln ke-2 Bln ke-3
2.9 x 108 2.3 x 108 2.2 x 108
1.2 x 107 3.2 x 106 2.9 x 106
5.9 x 108 1.7 x 107 2.8 x 106
3.0 x 106 2.7 x 105 1.7 x 105
6.9 x 107 2.0 x 107 1.8 x 107
*
*
*
4.3 x 107 3.1 x 107 2.3 x 107
1.5 x 106 1.3 x 105 1.1 x 105

Bln ke-5
2.1 x 108
2.78 x 105
1.7 x 106
1.5 x 104
1.4 x 107
3.6 x 103
1.6 x 107
1.4 x 104

*Sampel yang di uji kurang atau melebihi standar uji viabilitas yang berkisar 30-300 koloni.

Hampir semua jenis bakteri yang diuji menunjukkan tingkat viabilitas
dengan pola yang sama pada setiap teknik pengeringan dan waktu simpannya.
Misalnya Pseudomonas beteli strain ATTCC19861T, teknik pemekatan dari
bulan pertama sampai bulan kedua viabilitasnya tetap stabil pada 108 kemudian
mengalami penurunan viabilitas seiring dengan lamanya waktu simpan hingga
bulan kelima, yaitu secara berturut turut 30 x 108, 5.9 x 108, 1.65 x 107, 2.75 x
106, dan 1.72 x 106. Sementara tingkat viabilitas yang menggunakan teknik
kering beku, sejak pasca pengeringan sudah terjadi penurunan viabilitas
menjadi 107 dan terjadi penurunan selama penyimpanan sampai lima bulan
secara berturut turut adalah 4.00 x 107, 3.00 x 106, 2.66 x105, 1.74 x 105, dan
1.74 x 104 (Tabel 2).
Serapan Hara Tanaman
Hasil analisis tingkat serapan hara pada tanaman padi gogo menunjukkan
bahwa tanaman yang menggunakan aplikasi pupuk hayati memiliki tingkat
serapan hara lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol (Tabel 3). Perbedaan
yang signifikan terlihat pada perlakuan pupuk hayati masa simpan 0 bulan,
baik teknik kering beku (H2) maupun teknik pemekatan (H3). Tingkat serapan
hara pada perlakuan pupuk hayati masa simpan 3 bulan baik teknik kering
beku (H4) maupun pemekatan (H5) sedikit lebih rendah dibandingkan dengan
penyimpanan 0 bulan (H2 dan H3). Namun demikian, tingkat serapan hara
pupuk hayati masa simpan 3 bulan umumnya masih lebih tinggi dibandingkan
dengan tanpa pemakaian pupuk hayati (H0), walaupun secara statistik tidak
signifikan terkecuali pada unsur Ca, Mg, Fe, dan Zn. Tingkat serapan hara

19
makro dan mikro pada perlakuan pupuk hayati cair (H1) juga lebih baik dari
kontrol meskipun tidak berbeda secara statistik.
Tabel 3 Tingkat serapan hara makro dan mikro pada tanaman padi gogo

H0

N
0.136a

Serapan Hara Tanaman
Hara Makro (g/tanaman)
Hara Mikro (mg/tanaman)
P
K
Ca
Mg
Fe
Cu
Zn
a
a
a
a
a
ab
0.031 0.180 0.005 0.007
3.492
0.214
1.581a

H1

0.201ab

0.038ab 0.259ab 0.007ab 0.010ab 5.991ab

0.196a

2.396ab

H2

0.251b

0.051b

0.316b 0.008ab 0.014bc 8.028b

0.253ab

2.662b

H3

0.271b

0.047b

0.330b 0.009b

7.751b

0.319b

2.416ab

H4

0.184ab

0.038ab 0.254ab 0