Physiological Response of Maize and Chili to Application of Organic Fertilizer Enriched with Biofertilizer on Two Different Locations Test
xvii
RESPON FISIOLOGI TANAMAN JAGUNG DAN
CABAI TERHADAP APLIKASI PUPUK ORGANIK
YANG DIPERKAYA DENGAN PUPUK HAYATI PADA
DUA LOKASI PENGUJIAN YANG BERBEDA
SRI SURIPTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
xviii
i
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul “Respon Fisiologi
Tanaman Jagung dan Cabai Terhadap Aplikasi Pupuk Organik yang Diperkaya
dengan Pupuk Hayati pada Dua Lokasi Pengujian yang Berbeda” adalah karya
saya dengan arahan dari 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
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Bogor, Februari 2012
Sri Suripti
G353090041
ii
iii
ABSTRACT
SRI SURIPTI. Physiological Response of Maize and Chili to Application of
Organic Fertilizer Enriched with Biofertilizer on Two Different Locations Test.
Supervised by TRIADIATI and ARIS TJAHJOLEKSONO
It was known that biofertilizer can improve plant growth and production.
The aim of this research was to study the influence of organic fertilizer enriched
by biofertilizer on maize (Zea mays L.) and chili (Capsicum annum L.) planted in
Bogor (West Java) and Kubu Raya (West Kalimantan). This research was
conducted by using randomized block design with two factors. The first factor
was the NPK fertilizer doses, which were 0%, 50%, and 100% of recommended
dose. The second factor was different type of organic fertilizers, which were
without compost, compost, and compost enriched with biofertilizer. Growth and
production of both maize and chili increased in Kubu Raya as well as in Bogor. In
combining with enriched compost, there was no significally different effect
between NPK dose of 50% and 100%. The result showed that enriched compost
was able to reduce the use of NPK fertilizer up to 50%. Production of maize in
Kubu Raya was higher than that of in Bogor, while the chili production was
higher in Bogor than that of Kubu Raya. Enriched compost affected leaf
chlorophyll content of maize in Kubu Raya and Bogor, but it had no effect on
vitamin C content of chili and total sugar content of maize planted in both
locations.
Keywords: biofertillizer, chili, maize, physiological response
iv
v
RINGKASAN
SRI SURIPTI. Respon Fisiologi Tanaman Jagung dan Cabai Terhadap Aplikasi
Pupuk Organik yang Diperkaya dengan Pupuk Hayati pada Dua Lokasi Pengujian
yang Berbeda. Dibimbing oleh TRIADIATI dan ARIS TJAHJOLEKSONO.
Pertumbuhan dan produksi tanaman selain dipengaruhi oleh pemupukan juga
tergantung pada jenis tanah dan iklim. Wilayah Indonesia memiliki jenis tanah
dan iklim yang beragam. Oleh karena itu, sebelum pupuk organik diaplikasikan
perlu dilakukan pengujian multilokasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji
respon fisiologi tanaman jagung dan cabai terhadap aplikasi pupuk organik yang
diperkaya dengan pupuk hayati pada dua lokasi yang berbeda.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2010 sampai dengan Juni 2011 di
Kebun Percobaan Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Kecamatan Sui
Kakap, Kabupaten Kubu Raya, Kalimantan Barat dan Kebun Percobaan
Leuwikopo, Institut Pertanian Bogor (IPB). Pembuatan kompos dilakukan di
Kebun Percobaan Cikabayan, IPB. Uji kompos dilakukan di Laboratorium
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB. Uji vitamin C dan gula
total dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Departemen Kimia, IPB.
Percobaan dilakukan dengan menggunakan rancangan acak kelompok
faktorial dengan 2 faktor. Faktor pertama ialah pupuk anorganik yang terdiri atas
3 taraf yaitu NPK dosis 0%, 50%, dan 100%. Faktor kedua adalah pupuk organik
yang terdiri atas 3 taraf yaitu tanpa kompos, kompos, dan kompos yang diperkaya
dengan pupuk hayati (kompos diperkaya). Percobaan dilakukan di 2 lokasi tanam,
masing-masing perlakuan diulang 3 kali sehingga terdapat 27 unit percobaan
untuk setiap komoditi di setiap lokasi. Satu unit percobaan adalah satu petak
percobaan berukuran 3m x 3m.
Data yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam pada tingkat kepercayaan
95%, jika terdapat perbedaan yang nyata dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan
Multiple Range Test).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada lokasi tanam di Bogor, kompos
diperkaya mampu meningkatkan tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun,
luas daun, bobot kering tajuk, panjang tongkol, diameter tongkol, bobot pipil
kering per tongkol, bobot 100 butir, dan perkiraan produksi jagung per hektar.
Kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi jagung per hektar
sebesar 53% dibandingkan tanpa kompos. Antara perlakuan NPK dosis 0%, 50%,
dan 100% yang dikombinasikan dengan kompos diperkaya memberikan hasil
yang tidak berbeda nyata terhadap perkiraan produksi jagung per hektar. Kompos
diperkaya mampu meningkatkan tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun, bobot
kering akar, bobot kering tajuk, dan perkiraan produksi jagung per hektar
dibandingkan dengan perlakuan tanpa kompos pada lokasi tanam di Kubu Raya.
Kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi jagung per hektar
sebesar 16% dibandingkan tanpa kompos. Antara perlakuan NPK dosis 50% dan
100% yang dikombinasikan dengan kompos diperkaya memberikan hasil yang
tidak berbeda nyata terhadap perkiraan produksi jagung per hektar di Kubu Raya.
Kompos diperkaya berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi cabai di
Bogor. Kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi cabai per
hektar sebesar 109% dibandingkan tanpa kompos. Perlakuan NPK dosis 50%
vi
yang dikombinasikan dengan kompos diperkaya memberikan hasil tertinggi
terhadap perkiraan produksi cabai di Bogor. Pupuk organik berpengaruh terhadap
tinggi tanaman, bobot kering tajuk, dan obot buah per tanaman di Kubu Raya.
Kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi cabai per hektar di
Kubu Raya sebesar 68% dibandingkan tanpa kompos. Kompos diperkaya mampu
menurunkan penggunaan NPK sampai 50%. Pertumbuhan dan produksi jagung
dan cabai di Bogor maupun di Kubu Raya tidak berbeda nyata antara perlakuan
NPK dosis 50% dan 100%, namun untuk mendapatkan pertumbuhan dan produksi
yang maksimal dengan menggunakan kompos diperkaya di Kubu Raya masih
dibutuhkan NPK dosis 100%. Produksi jagung di Kubu Raya lebih tinggi daripada
di Bogor, sedangkan produksi cabai lebih tinggi di Bogor daripada di Kubu Raya.
Kompos diperkaya berpengaruh terhadap kandungan klorofil daun jagung di
Bogor dan Kubu Raya. Kompos diperkaya tidak berpengaruh terhadap kandungan
vitamin C buah cabai dan kandungan gula total biji jagung di kedua lokasi tanam.
Kata kunci: cabai, jagung, pupuk hayati, respon fisiologi.
vii
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan
pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan
kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan
kepentingan yang wajar IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
viii
ix
RESPON FISIOLOGI TANAMAN JAGUNG DAN
CABAI TERHADAP APLIKASI PUPUK ORGANIK
YANG DIPERKAYA DENGAN PUPUK HAYATI PADA
DUA LOKASI PENGUJIAN YANG BERBEDA
SRI SURIPTI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Biologi Tumbuhan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
x
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. Sulistijorini, M.Si.
xi
Judul Tesis
Nama
NIM
Respon Fisiologi Tanaman Jagung dan Cabai Terhadap
Aplikasi Pupuk Organik yang Diperkaya dengan Pupuk
Hayati pada Dua Lokasi Pengujian yang Berbeda.
: Sri Suripti
: G353090041
:
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Dra. Triadiati, M.Si.
Ketua
Dr. Ir. Aris Tjahjolekseono, DEA.
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Biologi Tumbuhan
Dr. Ir. Miftahudin, M.Si.
Tanggal Ujian:
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
Tanggal Lulus:
xii
xiii
PRAKATA
Puji dan Syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat
dan karunia-Nya, sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Penelitian yang
berjudul “Respon Fisiologi Tanaman Jagung dan Cabai Terhadap Aplikasi Pupuk
Organik yang Diperkaya dengan Pupuk Hayati pada Dua Lokasi Pengujian yang
Berbeda” ini didanai oleh Project I-MHERE/B2c dan Departemen Agama
Republik Indonesia.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Dra. Triadiati, M.Si dan Dr. Ir.
Aris Tjahjoleksono, DEA selaku pembimbing atas kesabarannya dalam
memberikan saran, bimbingan, dukungan serta kesempatan dalam pelaksanaan
penelitian dan penyempurnaan penyusunan karya ilmiah ini. Terima kasih juga
penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Sulistijorini, M.Si. atas kesediaannya sebagai
penguji luar komisi dengan memberikan saran dan bimbingan dalam
penyempurnaan penulisan tesis ini. Terima kasih yang sebesar-besarnya penulis
sampaikan kepada Kementerian Agama Republik Indonesia yang telah
memberikan beasiswa bagi penulis untuk menyelesaikan studi Program Magister
Sains. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada hibah penelitian Project IMHERE/B2c atas nama Triadiati yang telah mendanai penelitian ini. Terima kasih
saya sampaikan kepada pegawai Tata Usaha dan laboran Departemen Biologi
IPB, Bapak Nana dari kebun percobaan Leuwikopo yang telah membantu
pelaksanaan penanaman di Bogor, Bapak Sanusi dan Bapak Andi Awaluddin dari
BPTP Kalimantan Barat yang telah membantu penanaman di Kubu Raya, Bapak
Milin dari kebun percobaan Cikabayan yang telah membantu pembuatan kompos,
dan Ibu Nunung yang telah membantu analisis gula dan vitamin C. Ucapan terima
kasih juga disampaikan kepada suami saya Muh Dahlan, ananda Rianti Eka
Wulanjani dan Ihsan Dwi Andhika atas dukungan, kesabaran, pengorbanan, dan
ketulusannya dalam memberi motivasi dan semangat selama penulis menempuh
pendidikan. Kepada Bapak Mantodiharjo dan Ibu Widji (almarhumah) yang
senantiasa menjadi inspirasi, memberi semangat, dukungan dan do’a untuk
penulis dalam menyelesaikan tugas belajar di Sekolah Pascasarjana IPB. Kepada
adik-adikku serta seluruh keluarga atas dukungan, doa dan kasih sayangnya
selama ini. Kepada seluruh keluarga besar MAN 14 Jakarta atas doa dan
dukungannya. Semoga Allah senantiasa membalas kebaikan semuanya dengan
pahala yang berlipat ganda, amin.
Semoga hasil penelitian ini bermanfaat, terutama dapat memberikan
informasi bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan kesejahteraan manusia
terutama masyarakat Indonesia.
.
Bogor, Februari 2012
Sri Suripti
xiv
xv
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Klaten Propinsi Jawa Tengah pada tanggal 2 Agustus
1970 sebagai anak pertama dari empat bersaudara dari pasangan Bapak
Mantodiharjo dan ibu Widji (almh.). Tahun 1990 penulis lulus dari SMA Negeri 2
Klaten, dan pada tahun 1990 penulis diterima pada Diploma III Pendidikan
Biologi FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta dan lulus pada tahun 1993.
Tahun 1997 melanjutkan S1 Pendidikan Biologi FKIP Universitas Terbuka dan
lulus tahun 2000.
Penulis bekerja sebagai staf pengajar biologi di SMP Negeri 69 Jakarta
(1994-1999), Madrasah Pembangunan UIN Jakarta (1999-2005), Madrasah
Aliyah Negeri 5 Jakarta (2005-2008) dan Madrasah Aliyah Negeri 14 Jakarta
(2008-sekarang).Tahun 2009 penulis mendapatkan kesempatan untuk melanjutkan
studi di Program Magister Sains Program Studi Biologi Tumbuhan Departemen
Biologi FMIPA Institut Pertanian Bogor melalui Beasiswa Utusan Daerah (BUD)
dari Departemen Agama Republik Indonesia.
xvi
xi
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
xv
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................
Tujuan Penelitian ...................................................................................
Manfaat Penelitian ..................................................................................
Hipotesis .................................................................................................
1
3
3
3
TINJAUAN PUSTAKA
Pengaruh Bahan Organik Terhadap Ketersediaan Hara Tanah ..............
Pupuk Organik dan Produktivitas Tanaman ...........................................
Rhizobakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman sebagai Pupuk Hayati ....
5
6
6
BAHAN DAN METODE
Bahan ......................................................................................................
Waktu dan Tempat Penelitian.................................................................
Rancangan Percobaan .............................................................................
Prosedur Penelitian
Analisis Tanah .................................................................................
Penyiapan Pupuk Hayati ..................................................................
Pembuatan Pupuk Kompos ..............................................................
Penyiapan Lahan ..............................................................................
Persemaian dan Penanaman .............................................................
Pemeliharaan ...............................................................................
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ...............................
Pengamatan....... ...............................................................................
Analisis Data...... ..............................................................................
11
12
12
13
13
13
14
14
15
HASIL PERCOBAAN
Hasil Analisis Tanah ..............................................................................
Hasil Analisis Kompos dan Kompos Diperkaya ...................................
Data Klimatologi ....................................................................................
Pertumbuhan Tanaman Jagung di Bogor ................................................
\
Produksi Jagung di Bogor .......................................................................
Pertumbuhan Tanaman Jagung di Kubu Raya........................................
Produksi Jagung di Kubu Raya...............................................................
Pertumbuhan Tanaman Cabai di Bogor ..................................................
Produksi Cabai di Bogor .........................................................................
Pertumbuhan Tanaman Cabai di Kubu Raya..........................................
Produksi Cabai di Kubu Raya....................................................... .........
Kandungan Vitamin C dan Gula Total ...................................................
Kandungan Klorofil Daun ......................................................................
17
17
17
18
19
20
21
23
23
25
25
26
27
PEMBAHASAN ..............................................................................................
29
xi
11
11
11
xii
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan .................................................................................................
Saran .......................................................................................................
37
37
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................
39
LAMPIRAN .....................................................................................................
43
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Hasil analisis kompos dan kompos diperkaya ............................................. 16
2 Data klimatologi di lokasi tanam...............................................................
18
3 Petumbuhan jagung di Bogor ...................................................................... 18
4 Produksi jagung di Bogor ............................................................................ 19
5 Pertumbuhan jagung di Kubu Raya ............................................................. 21
6 Produksi jagung di Kubu Raya .................................................................... 22
7 Pertumbuhan cabai di Bogor ........................................................................ 23
8 Produksi cabai di Bogor ............................................................................... 24
9 Pertumbuhan cabai di Kubu Raya ................................................................ 25
10 Produksi cabai di Kubu Raya ....................................................................... 26
11 Kandungan vitamin C buah cabai dan gula total biji jagung ....................... 27
12 Kandungan klorofil daun ............................................................................. 28
xiii
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Perkiraan produksi jagung di Bogor pada perlakuan kombinasi pupuk
anorganik dan organik ................................................................................
20
2 Tongkol jagung hasil percobaan di lokasi tanam Bogor ............................
20
3 Perkiraan produksi jagung di Kubu Raya pada perlakuan kombinasi
pupuk anorganik dan organik .....................................................................
22
4 Tongkol jagung hasil percobaan di lokasi tanam Kubu Raya .....................
22
5
Perkiraan produksi cabai di Bogor pada perlakuan kombinasi pupuk
anorganik dan organik ................................................................................
24
Buah cabai hasil percobaan di lokasi tanam Bogor ...................................
24
7 Perkiraan produksi cabai di Kubu Raya pada perlakuan kombinasi pupuk
anorganik dan organik ................................................................................
26
6
xv
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
1 Deskripsi varietas jagung BISI-816 .......................................................... 43
2 Deskripsi varietas cabai Wibawa-F1 ....................................................... 44
3 Kombinasi perlakuan percobaan di lokasi Bogor dan Kubu Raya ......... 45
4 Denah petak percobaan di lokasi Bogor dan Kubu Raya ........................ 46
5 Kurva standar jumlah bakteri .................................................................. 47
6 Hasil analisis tanah dan tanah dicampur kompos ................................... 48
7 Persyaratan teknis minimal pupuk organik ............................................. 49
8 Hasil analisis ragam komponen pertumbuhan dan produksi jagung di
Bogor ....................................................................................................... 50
9 Hasil analisis ragam komponen pertumbuhan dan produksi jagung di
Kubu Raya ............................................................................................
54
10 Hasil analisis ragam komponen pertumbuhan dan produksi cabai di
Bogor ....................................................................................................... 58
11 Hasil analisis ragam komponen pertumbuhan dan produksi cabai di
Kubu Raya ............................................................................................... 61
12 Hasil analisis ragam kandungan klorofil................. ................................ 64
13 Kriteria penilaian sifat kimia tanah ......................................................... 66
xvii
xviii
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jagung dan cabai merupakan komoditas unggulan nasional. Renstra
Kementerian Pertanian tahun 2010-2014 menyebutkan bahwa jagung merupakan
salah satu dari 7 tanaman pangan unggulan dan cabai merupakan salah satu dari10
hortikultura unggulan nasional. Jagung dimanfaatkan untuk konsumsi, bahan baku
industri pangan, industri pakan, dan bahan bakar. Cabai selain dimanfaatkan untuk
konsumsi juga digunakan sebagai bahan baku industri pangan. Cakrabawa et al.
(2010) melaporkan bahwa produksi jagung nasional tahun 2007 dan 2008
berturut-turut sebesar 13,2 juta ton dan 16,3 juta ton, terjadi pertumbuhan sebesar
22%. Pemerintah menyatakan bahwa Indonesia telah mengalami swasembada
jagung pada tahun 2008. Pertumbuhan produksi jagung tahun 2008-2009 sebesar
8%, ini berarti mengalami penurunan dari tahun sebelumnya. Selain terjadi
penurunan pertumbuhan produksi jagung, ternyata produktivitas tanaman jagung
dan cabai juga terlihat mengalami pelandaian. Produktivitas jagung dan cabai
tahun 2006-2009 berturut-turut berkisar 3,47-4,24 ton/ha dan 5,45-5,89 ton/ha
(Cakrabawa et al. 2010). Kementerian Pertanian melaporkan bahwa pelandaian
produktivitas tanaman ini disebabkan oleh menurunnya kapasitas produksi lahan
pertanian akibat terjadinya degradasi lahan. Penurunan degradasi lahan
disebabkan oleh penggunaan pupuk kimia yang tidak diimbangi dengan pupuk
organik. Oleh karena itu untuk memperbaiki kesuburan tanah, pemerintah
mencanangkan gerakan nasional pengurangan penggunaan pupuk kimia dengan
meningkatkan penggunaan pupuk oganik.
Kesuburan tanah merupakan suatu hal yang penting dalam usaha pertanian.
Dalam usaha pertanian, tanah mempunyai fungsi utama sebagai sumber
penggunaan unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman, sebagai
tempat tumbuh dan berpegangnya akar, serta tempat menyimpan air yang sangat
diperlukan untuk kelangsungan hidup tumbuhan. Oleh karena itu usaha
mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah sangat diperlukan dalam
rangka meningkatkan kapasitas produksi lahan pertanian. Salah satu usaha untuk
meningkatkan kesuburan tanah adalah melalui pemupukan yang efisien. Efisiensi
pemupukan dipengaruhi oleh tiga faktor utama yaitu pupuk, tanah, dan tanaman
2
(Goenadi 2006). Sifat tanah yang mempengaruhi efisiensi pemupukan diantaranya
adalah kadar bahan organik tanah, kapasitas tukar kation (KTK) tanah, dan pH
tanah (Goenadi 2006).
Kebiasaan petani meninggalkan penggunaan pupuk organik pada masa
revolusi hijau telah berdampak pada penyusutan bahan organik tanah. Las dan
Setyorini (2010) melaporkan bahwa 73% lahan pertanian di Indonesia memiliki
kandungan bahan organik rendah (kurang dari 2%). Usaha yang dapat dilakukan
untuk mengatasi rendahnya bahan organik tanah tersebut ialah dengan
menambahkan bahan organik ke dalam tanah. Penambahan bahan organik tanah
dapat meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah, sebagai cadangan dan
pemasok hara tanaman, terutama N, P, K, S, dan hara mikro, menyediakan sumber
energi bagi kehidupan dan aktivitas mikroba tanah, meningkatkan kapasitas
menyimpan air tanah dan memperbaiki struktur tanah (Sumarno et al. 2009).
Pemberian bahan organik menjadi kunci utama untuk mengaktifkan peranan
organisme tanah yang sebagian besar merupakan organisme heterotrof (Subowo
2010).
Semua peran bahan organik dapat berlangsung setelah mengalami
perombakan oleh aktivitas organisme tanah. Tanpa organisme tanah bahan
organik akan tetap utuh, sehingga penambahan organisme kedalam bahan organik
dapat meningkatkan efektivitas fungsi bahan organik. Menurut Simanungkalit
(2001) bahwa pupuk organik yang diperkaya dengan pupuk hayati mampu
meningkatkan kualitas dari pupuk organik tersebut. Penambahan bakteri pelarut
fosfat dapat meningkatkan kandungan fosfat dalam kompos dan lebih efektif
dibandingkan Actinomycetes dan jamur (Chang & Yang 2009).
Bakteri merupakan organisme paling dominan dalam tanah dengan populasi
melebihi 108 per gram tanah dan memiliki 104-106 spesies (Handayanto & Hairiah
2007). Selain berperan dalam perombakan bahan organik, bakteri mampu
meningkatkan status hara tanaman sehingga dapat memacu pertumbuhan tanaman.
Peran bakteri pemacu pertumbuhan tanaman dalam meningkatkan status hara
tanaman dilakukan melalui lima mekanisme yaitu: meningkatkan fiksasi N2 secara
biologi,
meningkatkan
ketersediaan nutrisi
dalam
rhizosfer, mendorong
3
peningkatan luas permukaan akar, meningkatkan simbiosis menguntungkan dari
inang, dan kombinasi dari mekanisme-mekanisme tersebut (Vessey 2003).
Departemen
Biologi
Institut
Pertanian
Bogor(IPB)
telah
berhasil
mengembangkan suatu formulasi pupuk hayati berupa konsorsium dari 4 spesies
bakteri yang hidup pada rhizosfer dan telah diuji efektivitasnya oleh Hamim et al.
(2007). Untuk mengetahui efektivitas pupuk organik yang diperkaya dengan
pupuk hayati ini terhadap respon fisiologi tanaman jagung dan cabai pada kondisi
tanah dan iklim yang bervariasi di Indonesia, maka uji multilokasi ini perlu
dilakukan agar diketahui kesesuaian antara kondisi geografis dengan pupuk hayati
yang akan didiseminasikan pada petani.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini ialah mengkaji respon fisiologi tanaman jagung dan
cabai terhadap aplikasi pupuk organik yang diperkaya dengan pupuk hayati pada
dua lokasi yang berbeda.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi pengembangan dan
pemanfaatan pupuk organik dan pupuk hayati pada berbagai wilayah di Indonesia.
Hipotesis
Kompos yang diperkaya dengan pupuk hayati mampu meningkatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman jagung dan cabai.
4
5
TINJAUAN PUSTAKA
Pengaruh Bahan Organik Terhadap Ketersediaan Hara Tanah
Tingkat ketersediaan hara tanah bagi tanaman umumnya bervariasi
bergantung pada jenis tanah dan kesuburannya (Suwandi 2009). Indonesia
merupakan salah satu wilayah yang berada di daerah tropika basah yang memiliki
beberapa masalah dalam usaha tani. Menurut William dan Joseph (1976), bahwa
masalah yang penting dalam usaha tani dikawasan tropika basah adalah rendahnya
kandungan hara tanah, ketersediaan bahan organik tanah, dan kemampuan tanah
menahan air. Sugito et al. (1995) melaporkan bahwa 60% areal sawah di Jawa
mengandung bahan organik kurang dari 1%. Sebagian besar tanah di luar Jawa
dikategorikan sebagai tanah marginal dan submarginal dengan tingkat kesuburan
yang rendah (Sutanto 2005), padahal sistem pertanian bisa menjadi berkelanjutan
jika kandungan bahan organik tanah lebih dari 2% (Handayato 1999).
Untuk menambahkan bahan organik tanah dapat digunakan pupuk organik.
Bahan organik tanah terbentuk dari jasad hidup tanah yang terdiri atas flora dan
fauna, perakaran tanaman yang hidup dan mati yang sebagian terdekomposisi dan
mengalami modifikasi, serta hasil sintesis baru yang berasal dari tanaman dan
hewan (Sutanto 2005). Menurut Permentan No.28/Permentan/SR.130/5/2009,
pupuk organik adalah pupuk yang berasal dari sisa tanaman dan/atau kotoran
hewan yang telah melalui proses rekayasa, berbentuk padat atau cair dan dapat
diperkaya dengan bahan mineral alami dan/atau mikroba yang bermanfaat
memperkaya hara, bahan organik tanah, dan memperbaiki sifat fisik, kimia dan
biologi tanah. Menurut Simanungkalit et al. (2006) definisi tersebut menunjukkan
bahwa pupuk organik lebih ditujukan kepada kandungan C-organik atau bahan
organik daripada kadar haranya. C-organik inilah yang menjadi pembeda dengan
pupuk anorganik. Pupuk organik dalam bentuk kompos atau segar berperan
penting dalam perbaikan sifat kimia, fisika dan biologi tanah serta sebagai sumber
nutrisi tanaman. Pupuk organik yang telah dikomposkan dapat menyediakan hara
dalam waktu yang lebih cepat dibandingkan dalam bentuk segar (Ditjen PLA
2008).
Banyak penelitian telah dilakukan untuk mengetahui peranan pupuk organik
terhadap ketersediaan unsur hara di dalam tanah. Pemberian pupuk organik berupa
6
kompos jerami dan pupuk kandang dapat meningkatkan serapan hara N,
kandungan klorofil a dan klorofil b tanaman padi (Iqbal 2008). Syukur dan Indah
(2008) melaporkan bahwa penambahan pupuk organik pada takaran 40 ton/ha
dapat meningkatkan kandungan C-organik tanah dan N total tanah, dan
penambahan takaran pupuk organik dapat memperbaiki aerasi tanah yang memacu
bakteri nitrifikasi sehingga lebih banyak NH4+ yang diubah menjadi NO3.Pemberian pupuk organik 30 ton/ha dapat meningkatkan secara nyata Cu tersedia,
Mn tersedia dan kandungan Mn pada jaringan tanaman jagung. (Indrasari &
Syukur 2006).
Pupuk Organik dan Produktivitas Tanaman
Penelitian tentang pemanfaatan pupuk organik untuk peningkatan
produktivitas tanaman telah banyak dilakukan oleh para peneliti. Akil (2007)
menyebutkan bahwa pemberian bahan organik berupa pupuk kandang pada
tanaman jagung di lahan kering dengan takaran 1 ton/ha memberikan keuntungan
lebih tinggi dan menghasilkan bobot biomassa yang lebih besar dibandingkan
pemberian takaran 5 ton/ha. Faesal et al. (2003) melaporkan bahwa penggunaan
pupuk organik dapat mensubstitusi urea sampai 75%. Arafah & Sirappa (2003)
menyebutkan bahwa penggunaan pupuk organik yang bersumber dari jerami pada
musim tanam pertama belum memberikan pengaruh yang nyata terhadap
pertumbuhan dan komponen hasil padi, namun ada kecenderungan pertumbuhan
dan hasil tanaman yang menggunakan bahan organik lebih tinggi dibanding tanpa
pupuk organik, baik secara tunggal maupun interaksinya dengan pupuk NPK.
Hasil penelitian Iqbal (2008) menunjukkan bahwa pemberian pupuk organik yang
diimbangi dengan pemberian pupuk N buatan sampai dengan 50% dosis anjuran
dapat meningkatkan komponen fisiologi dan hasil tanaman padi sawah.
Rhizobakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman sebagai Pupuk Hayati
Menurut Permentan No.28/Permentan/SR.130/5/2009 pupuk hayati ialah
produk biologi aktif terdiri dari mikroba yang dapat meningkatkan efisiensi
pemupukan, kesuburan, dan kesehatan tanah. Pupuk hayati juga didefinisikan
sebagai inokulan berbahan aktif organisme hidup yang berfungsi untuk menambat
hara tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah bagi tanaman
(Simanungkalit et al.2006). Vessey (2003) mendefinisikan pupuk hayati sebagai
7
suatu substansi yang mengandung mikroorganisme hidup, yang bila diterapkan
pada bibit tanaman atau tanah, koloni rhizosfer atau bagian tanaman akan memacu
pertumbuhan dengan meningkatkan pasokan ketersediaan hara utama tanaman.
Ada 4 kelompok mikroorganisme pupuk hayati. yaitu (1) penambat nitrogen
simbiotik, misalnya Rhizobium dan Anabaena azollae, (2) penambat nitrogen nonsimbiotik, misalnya Azotobacter dan Azospirillum, (3) cendawan mikoriza,
misalnya Acaulospora dan Gigaspora, (4) pelarut fosfat, misalnya Bacillus dan
Pseudomonas (Simanungkalit 2001).
Rhizobakteri pemacu pertumbuhan tanaman yang lebih dikenal dengan
istilah PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) merupakan bakteri yang
hidup bebas di sekitar perakaran tanaman dan dapat tumbuh pada sekitar jaringan
tanaman serta dapat memacu pertumbuhan tanaman. Bakteri yang dikelompokkan
dalam PGPR diantaranya adalah genus Alcaligenes, Acinetobacter, Arthrobacter,
Burkholderia, Enterobacter, Erwinia, Flavobacterium, Rhizobacterium, Serratia,
Azospirillum, Azotobacter, Pseudomonas, dan Bacillus (FNCA 2006). Penelitian
ini memanfaatkan PGPR dari spesies Azotobacter sp., Azospirillum sp.,
Pseudomonas beteli, dan Bacillus subtilis yang berperan sebagai pupuk hayati.
Azotobacter sp. merupakan bakteri aerob berbentuk batang (Handayanto &
Hairiah 2007), dari famili Azotobacteriaceae, hidup bebas pada tanah netral
sampai basa dengan kerapatan 104- 106coloni forming unit (cfu)/g tanah, mampu
memproduksi antifungi dan antibiotik, mampu mensintesis IAA dan giberelin, dan
mampu memfiksasi nitrogen 10 mg N/g C (Mahdi et al. 2010). IAA merupakan
suatu hormon tumbuhan yang berperan dalam pemanjangan batang, dominasi
apikal, penyembuhan luka, dan penuaan daun (Taiz & Zeiger 2002), penundaan
gugurnya daun, bunga dan buah (Salisbury & Ross 1995). Giberelin merupakan
hormon tumbuhan yang berperan dalam memacu pertumbuhan tanaman utuh,
memacu perkecambahan biji dorman, memacu pertumbuhan kuncup dorman,
mendorong pembungaan, memacu pengangkutan makanan dan unsur mineral
dalam sel penyimpan biji, dan menyebabkan perkembangan buah tanpa biji
(Salisbury & Ross 1995).
Azospirillumsp. merupakan bakteri gram negatif yang hidup bebas di sekitar
perakaran, dapat bersifat aerob maupun anaerob, berbentuk koma atau spiral
8
dengan flagel di seluruh permukaan tubuh. Azospirillum sp. berperan dalam
meningkatkan jumlah dan panjang rambut akar, meningkatkan luas permukaan
akar (Okon & Labandera-Gonzalez 1993), mampu memfiksasi nitrogen sebesar
20-40 kg/ha, mampu bersimbiosis khususnya dengan tanaman C4 dan sangat
direkomendasikan untuk tanaman jagung (Mahdi et al. 2010).
Pseudomonas merupakan bakteri gram negatif kemoorganotrof (Handayanto
& Hairiah 2007), bila ditumbuhkan dalam media dengan penambahan asam amino
triptofan mampu memproduksi IAA (Sutariati et al. 2006), mampu memproduksi
asam organik berupa gluconic acid yang berperan dalam melarutkan fosfat
(FNCA 2006).
Bacillus merupakan bakteri gram positif berbentuk batang yang mampu
memproduksi asam organik berupa 2-ketogluconic acid yang berperan dalam
pelarutan fosfat (FNCA 2006).Wahyudi et al. (2011) melaporkan bahwa 90 dari
118 isolat Bacillus sp. yang dikulturkan dengan penambahan triptofan mampu
memproduksi IAA dengan konsentrasi 0,81-86,82 mg/L, dan dari 12 isolat 97,7%
mampu melarutkan fosfat dan 100% mampu memproduksi siderofor.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengetahui jenis-jenis dan peran
pupuk hayati yang berhubungan dengan kesuburan tanah dan peningkatan
produktivitas tanaman. Hasil penelitian Purwaningsih (2004) menunjukkan bahwa
Rhizobium yang diinokulasikan pada tanaman Acacia mangium mampu
membentuk bintil akar. Hal ini menunjukkan bahwa Rhizobium dapat
bersimbiosis secara efektif dan efisien, yang ditandai dengan pertumbuhan
vegetatif tanaman yang diinokulasi lebih bagus dibanding tanpa diinokulasi dan
tanpa dipupuk N. Benih cabai yang mendapat perlakuan Pseudomonas sp.
meningkatkan daya kecambah 87-88%, potensi tumbuh maksimum 97-99%,
indeks vigor 68-72%, spontanitas tumbuh 84-86%, kecepatan tumbuh relatif 7476% dan menurunkan waktu kecambah 4,44-4,52 hari (Sutariati et al. 2006).
Pemberian pupuk hayati mempengaruhi kemampuan mikroba dalam
penyediaan unsur hara dalam tanah. Penelitian Mezuan et al. (2002) menunjukkan
bahwa perlakuan pupuk hayati memberikan pengaruh nyata terhadap jumlah
anakan total tanaman padi dengan nilai rata-rata tertinggi sebesar 2.58 batang per
pot untuk formula Azotobacter sp., Aspergillus sp., Streptomyces sp.. Hasil lebih
9
baik pada formula tersebut kemungkinan berkaitan dengan kemampuan mikroba
dalam membantu menyediakan unsur hara terutama N dan P bagi tanaman padi.
Mikroba penambat N dan pelarut P memiliki kemampuan dalam menghasilkan
urea reduktase dan enzim fosfatase yang berperan penting dalam penambatan N
bebas dari udara dan pelarutan P dari senyawa P sukar larut. Pemberian pupuk
hayati pada tanaman kedelai di tanah ultisol Bengkulu mampu menghasilkan
peningkatan kadar hara N 10% dan peningkatan serapan hara P sebesar 854%
(Bertham et al. 2005).
Pemberian pupuk hayati yang dikombinasikan dengan NPK maupun pupuk
organik dapat meningkatkan produksi tanaman. Pemupukan NPK dosis anjuran
pada tanaman jagung manis jika diberi inokulan mikroba cenderung
meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman jagung manis daripada tanpa
mikroba (Simanihuruk et al. 2002). Pemberian mikroba ke dalam kompos dapat
meningkatkan hasil biji kering kedelai sebesar 25% dibanding kontrol (Sudarsana
2005). Penggunaan terpadu PGPB (Plant Growth Promoting Bacteria) dan
kompos yang diperkaya P pada tanaman buncis meningkatkan biomasa segar,
jumlah polong tanaman dan hasil biji berturut-turut sebesar 84%, 97%, dan 79%
dibanding tanpa kompos (Shahzad et al. 2008).
10
11
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan tanaman yang digunakan adalah benih jagung hibrida varietas BISI
816 produksi PT. BISI International Tbk (Lampiran 1) dan benih cabai merah
hibrida varietas Wibawa F1 cap Panah Merah produksi PT. Eastwest Indonesia
(Lampiran 2). Pupuk hayati terdiri atas isolat bakteri Bacillus subtilis strain
HU48, Pseudomonas beteli strain ATCC1986IT, Azotobacter sp. strain HY1141
dan Azospirillum sp. strain NS01 koleksi IPBCC IPB dan telah diuji
efektivitasnya oleh Hamim et al. (2007). Pupuk organik berasal dari jerami dan
kotoran sapi yang telah dikomposkan. Pupuk anorganik berupa NPK dengan dosis
yang telah direkomendasikan (dosis100%) adalah N (urea 200 kg/ha), P (SP-36
100 kg/ha), dan K (KCl 100 kg/ha).
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan dari bulan Mei 2010 sampai Juni 2011, bertempat di
Kebun Percobaan Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP), Kecamatan Sui
Kakap, Kabupaten Kubu Raya, Kalimantan Barat dan Kebun Percobaan
Leuwikopo, IPB.
Rancangan Percobaan
Percobaan menggunakan rancangan acak kelompok faktorial dengan 2 faktor.
Faktor pertama ialah pupuk anorganik yang terdiri atas 3 taraf, yaitu NPK dosis
0%, 50%, dan 100%. Faktor kedua adalah pupuk organik yang terdiri atas 3 taraf
yaitu tanpa kompos, kompos, dan kompos yang diperkaya dengan pupuk hayati
(kompos diperkaya). Dari kedua faktor tersebut didapatkan 9 kombinasi perlakuan
(Lampiran 3) dengan 3 kali ulangan, sehingga didapatkan 27 unit percoban untuk
setiap komoditi (Lampiran 4). Satu unit percobaan ialah satu petak percobaan
berukuran 3m x 3m.
ProsedurPenelitian
Analisis Tanah
Sampel tanah diambil pada lapisan top soil sebelum tanam secara acak pada
masing-masing lokasi sebanyak 2 kg pada kedalaman 0-25 cm. Selain dilakukan
analisis tanah, juga dilakukan analisis tanah yang diberi kompos dan kompos
12
diperkaya dengan dosis 5 ton/ha dan 20 ton/ha untuk masing-masing tanah dari
dua lokasi tanam. Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Balittanah, Bogor.
Penyiapan Pupuk Hayati
Isolat bakteri dibiakkan dalam media cair. Perbanyakan bakteri dilakukan
dengan media spesifik, yaitu yaitu media Nutrient Broth (NB) untuk B. subtilis,
Trypton Soy Broth (TSB) untuk P. beteli, Nitrogen Free-Base (NFB) untuk
Azospirillum sp. dan Lacto Glucose Infusion (LGI) untuk Azotobacter sp.
Penyiapan pupuk hayati diawali dengan sterilisasi media cair sebagai media
inokulasi dan gambut sebagai bahan pembawa. Media cair yang telah steril
diinokulasi dengan isolat bakteri. Biakan diinkubasi selama 24 jam untuk B.
subtilis, P. beteli, Azospirillum sp., dan 48 jam untuk Azotobacter sp., sampai
populasi bakteri mencapai 108 sel/ml. Kerapatan sel diamati dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 620 nm. Penghitungan jumlah bakteri
dilakukan dengan kurva standar (Lampiran 5). Biakan disentrifus dengan
kecepatan 5000 rpm selama 15 menit untuk memisahkan bakteri dengan media.
Dari biakan media cair 2000 ml dihasilkan pelet sekitar 50 ml. Pelet dicampurkan
ke dalam gambut steril 1kg.
Pembuatan Pupuk Kompos
Pupuk kompos dibuat dari bahan jerami dan kotoran sapi dengan
perbandingan 1:1 (b/b). Cacahan jerami disusun secara berlapis dengan kotoran
sapi dalam 2 kotak pengomposan berukuran 1,5m x 1,5m kemudian ditutup
dengan terpal. Dilakukan pembalikan setiap 10 hari dan pengukuran suhu setiap 3
hari. Pengayaan kompos dengan menambahkan pupuk hayati sebesar 2,5% bobot
bahan kompos dilakukan setelah 20 hari pengomposan pada kotak kedua,
kemudian dikomposkan kembali sampai matang dan dilakukan pembalikan setiap
10
hari.
Kompos
dan
kompos
diperkaya
dipanen
pada
hari
ke-45,
dikeringanginkan selama satu minggu, kemudian disimpan sampai diaplikasikan
di lapang. Analisis kompos dilakukan di Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan, IPB.
13
Penyiapan Lahan
Pengolahan lahan dilakukan dengan menggunakan traktor, dilanjutkan
pembuatan petak percobaan. Petak percobaan untuk tanaman jagung berbentuk
persegi ukuran 3m x 3m. Petak percobaan tanaman cabai berupa 3 guludan
dengan ukuran 3m x 1m dan tinggi 0,5m untuk tiap guludan. Guludan ditutup
dengan mulsa plastik hitam perak dan dibuat lubang dengan jarak 0,5m x 0,5m.
Persemaian dan Penanaman
Benih cabai disemai pada media steril campuran tanah dan pupuk kandang
dengan perbandingan 1:1 (b/b). Bibit tanaman dipindahkan ke lapang setelah
berdaun 5-6 helai atau mencapai tinggi 10 cm. Jarak tanam cabai di lapang 0,5m x
0,5m, terdapat 30 tanaman dalam satu petak percobaan. Benih jagung langsung
ditanam secara tugal dengan jarak tanam 0,7m x 0,4m dengan 2 benih tiap lubang,
terdapat 80 tanaman tiap petak percobaan.
Pemeliharaan
Pemeliharaan tanaman cabai meliputi pemasangan ajir, penyulaman,
penyiraman, perempelan tunas bawah, penyiangan, dan pengendalian hama.
Pemasangan ajir dilakukan pada saat tanam, penyulaman dilakukan jika ada
tanaman yang mati sampai 2 minggu setelah tanam (MST). Penyiraman
disesuaikan dengan kondisi lengas tanah yang dipertahankan dalam kondisi
kapasitas lapang. Perempelan tunas bawah dilakukan 2 kali sampai muncul
cabang utama. Penyiangan dilakukan setiap saat, yaitu pada saat gulma sudah
dianggap mengganggu tanaman percobaan. Pengendalian hama dilakukan dengan
penyemprotan insektisida 2 minggu sekali sampai muncul bunga dan tidak
dilakukan pengendalian terhadap penyakit.
Pemeliharaan
tanaman
jagung
meliputi
penyiraman,
penyulaman,
penyiangan, pembumbunan, dan pengendalian hama. Penyiraman disesuaikan
dengan kondisi lengas tanah yang dipertahankan dalam kondisi kapasitas lapang.
Penyulaman dilakukan saat ada tanaman yang mati sampai dua MST. Penyiangan
dan pengendalian hama dilakukan seperi pada tanaman cabai.
14
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Pupuk organik baik berupa kompos maupun kompos diperkaya diberikan
saat tanam pada lubang tanam dengan dosis 5 ton/ha (4 kg/petak percobaan) untuk
jagung dan 20 ton/ha (18 kg/petak percobaan) untuk cabai. Perlakuan pupuk N
diberikan 2 kali yaitu ½ bagian saat tanam pada lubang berjarak 5 cm dari lubang
tanam dan ½ bagian lainnya 35 hari setelah tanam pada lubang berjarak 10 cm
dari lubang tanam. Pupuk P dan K diberikan sekaligus saat tanam pada lubang
berjarak 5 cm dari lubang tanam.
Pengamatan
Respon tanaman yang diamati dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Tinggi tanaman jagung dan cabai, jumlah cabang tanaman cabai, diameter
batang jagung, dan jumlah daun jagung diamati mulai 3 MST sampai muncul
buah, dengan interval 10 hari. Pengamatan dilakukan terhadap 5 sampel
tanaman per petak percobaan.
2. Bobot kering akar dan bobot kering tajuk tanaman cabai maupun jagung dan
luas daun jagung diamati pada 5 sampel tanaman per petak percobaan yang
diambil pada saat tanaman mulai berbunga. Sampel akar dan tajuk dikeringkan
dengan oven pada suhu 70-80oC selama 3 hari sampai bobot kering konstan.
3. Panjang buah dan diameter buah cabai diukur terhadap 10 buah sampel buah
hasil panen ke-2, jumlah buah dan bobot buah diperoleh dari hasil panen ke- 1
sampai ke- 5. Produksi tanaman jagung, meliputi panjang tongkol, diameter
tongkol, bobot buah per tongkol, bobot 100 butir pipilan kering, dan perkiraan
produksi per hektar diamati pada saat panen.
4. Kandungan klorofil daun diamati pada saat tanaman mulai berbunga dengan
menggunakan klorofilmeter. Hasil pengukuran klorofilmeter dihitung dengan
kurva standar berdasarkan analisis klorofil dengan metode Arnon (1949).
5. Kandungan vitamin C buah cabai dilakukan dengan sampel buah hasil panen
ke-2. Pengukuran dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Departemen
Kimia, IPB.
6. Kandungan gula jagung dianalisis di Laboratorium Kimia Analitik Departemen
Kimia, IPB.
15
Analisis Data
Data hasil pengamatan pertumbuhan, produksi, dan kandungan klorofil
dianalisis dengan Analisis Ragam (ANOVA) pada taraf kepercayaan 95%. Data
yang memperlihatkan perbedaan nyata, diuji lanjut dengan Uji Duncan (DMRT).
16
17
HASIL PERCOBAAN
Hasil Analisis Tanah
Hasil analisis tanah menunjukkan bahwa tekstur tanah di Kubu Raya
didominasi oleh debu dan liat dengan sedikit kandungan pasir. Tanah di Sui
Kakap, Kabupaten Kubu Raya merupakan jenis tanah aluvial (Purba et al. 2000).
Tanah di Bogor bertekstur lebih gembur dengan kandungan pasir yang lebih
banyak. Sifat kimia kedua jenis tanah tidak berbeda jauh, kecuali untuk
kandungan P dan K. Kandungan P di Bogor lebih rendah, namun kandungan K
lebih tinggi dibandingkan Kubu Raya (Lampiran 5). Hasil uji tanah yang
dicampur dengan kompos maupun kompos diperkaya menunjukkan adanya
peningkatan kandungan C, N, P-tersedia, dan K-tersedia (Lampiran 6).
Hasil Analisis Kompos dan Kompos Diperkaya
Hasil analisis kompos dan kompos diperkaya menunjukkan bahwa kedua
jenis kompos telah memenuhi standar minimal pupuk organik menurut Peraturan
Menteri Pertanian No. 28/Permentan/Sr.130/5/2009 (Lampiran 7). Kompos
diperkaya memiliki kandungan hara yang lebih tinggi dibandingkan dengan
kompos yang tidak diperkaya. Penambahan pupuk hayati dalam pengomposan
mampu meningkatkan kandungan hara dalam kompos seperti Ca (63,8%), Mg
(100%), Cu (136,9%), Zn (5,7%), dan Mn (49,2%) serta menurunkan pH kompos
(1,45 %) dibandingkan pengomposan tanpa pengayaan (Tabel 1).
Tabel 1 Hasil analisis kompos dan kompos diperkaya.
Parameter C
Kompos
Kompos
diperkaya
N
(%)
9,5 0,5
9,6 0,5
C/N P
K
Ca Mg
(%)
18,3 0,5 0,8 0,6 0,2
21,3 0,6 1,5 1,0 0,4
pH
7,2
7,1
Cu
Zn
Mn
ppm
41,9 92,4
921,8
99,3 97,7 1.375,0
Data Klimatologi
Data iklim menunjukkan bahwa lokasi penanaman di Bogor memiliki curah
hujan dan kecepatan angin yang lebih besar, sementara itu rata-rata suhu udara,
kelembaban, lama penyinaran dan tekanan udara di Kubu Raya menunjukkan
angka yang lebih besar (Tabel 2).
18
Tabel 2 Data klimatologi di lokasi tanam
Parameter
Klimatologi
Curah hujan (mm)
Kelembaban Udara
(%)
Suhu rata-rata (°C)
Tekanan udara
(milibar)
Lama penyinaran (%
dari 12 jam/hari)
Kecepatan angin
(km/jam)
Lokasi
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bulan (Tahun 2011)
Jan
Feb
Mar April Mei
203
77
140
278
362
192
65
95
236
293
83
82
82
84
84
86
86
84
81
85
25
26
26
26
26
26
26
27
26
27
988
988
989
989 1.011
1.010 1.010 1.010 1.011 1.010
34
48
46
61
67
51
65
50
70
67
9
7
7
7
6
6
7
7
7
6
Juni
275
150
80
80
26
27
1.012
1.010
88
68
7
7
Pertumbuhan Tanaman Jagung di Bogor
Hasil analisis statistik (Lampiran 8) menunjukkan bahwa pengaruh pupuk
anorganik tidak berbeda nyata antar perlakuan, sedangkan pupuk organik
berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan tanaman jagung di Bogor, kecuali
terhadap bobot kering akar. Perlakuan kompos maupun kompos diperkaya mampu
meningkatkan pertumbuhan jagung bila dibandingkan dengan perlakuan tanpa
kompos. Peningkatan pertumbuhan oleh pengaruh kompos diperkaya terlihat lebih
tinggi dibandingkan dengan kompos yang tidak diperkaya (Tabel 3).
Tabel 3 Pertumbuhan jagung di Bogor
Parameter
Tinggi
(cm)
Diameter
Jumlah Luas
batang
daun
daun
(cm)
Bobot
Bobot
kering
kering
akar (g) tajuk (g)
Pupuk Anorganik
NPK 0%
142,6
1,9
10,5
456,5 4,5
NPK 50%
153,7
2,0
11,0
504,0 4,7
NPK 100%
143,1
1,9
10,5
463,8 6,2
Pupuk Organik
Tanpa kompos
125,7b
1,8b
9,7b
391,0c 3,8
Kompos
151,6a
2,0a
11,0a
483,9b 5,5
Kompos diperkaya 162,1a
2,0a
11,3a
549,4a 6,1
Ket: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama
nyata pada taraf uji 5% (DMRT).
41,0
36,6
43,3
28,6b
42,2a
50,1a
tidak beda
19
Produksi Jagung di Bogor
Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa pupuk organik berpengaruh
nyata terhadap produksi jagung di Bogor, sedangkan pupuk anorganik hanya
berpengaruh nyata terhadap bobot 100 butir (Lampiran 8). Pupuk organik berupa
kompos maupun kompos diperkaya mampu meningkatkan produksi jagung.
Kompos diperkaya memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap seluruh
komponen produksi yang diamati (Tabel 4).
Pada setiap perlakuan NPK (dosis 0%, 50% dan 100%) penambahan
kompos maupun kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi
jagung per hektar (Gambar 1). Perlakuan kompos diperkaya menghasilkan
perkiraan produksi yang tertinggi. Perlakuan kompos diperkaya menghasilkan
tongkol jagung yang berukuran paling besar jika dibandingkan dengan perlakuan
kompos dan tanpa kompos pada pemberian dosis NPK yang sama (Gambar 2).
Tabel 4 Produksi jagung di Bogor
Parameter
Panjang Diameter Bobot pipil
tongkol tongkol
kering per
(cm)
(cm)
tongkol (g)
Bobot
100
butir (g)
Perkiraan
produksi
(ton/ha)
Pupuk Anorganik
NPK 0%
14,8
4,4
98,6
21,1b
3,9
NPK 50%
15,1
4,6
112,4
23,3a
4,5
a
NPK 100%
15,2
4,5
112,8
23,5
4,5
Pupuk Organik
Tanpa kompos
14,1c
4,3c
85,2c
19,5c
3,4c
Kompos
15,0b
4,5b
107,6b
22,2b
4,3b
Kompos diperkaya
16,1a
4,7a
131,0a
26,2a
5,2a
Ket: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak beda
nyata pada taraf uji 5% (DMRT).
20
Perkiraan produksi (ton/ha)
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
0%
50%
Dosis NPK
100%
Gambar 1 Perkiraan produksi jagung di Bogor pada perlakuan kombinasi pupuk
anorganik dan organik.
tanpa kompos kompos kompos
diperkaya
A0B0 A0B1 A0B2
A1B0 A1B1 A1B2 A2BO A2B1 A2B2
Gambar 2 Tongkol jagung hasil percobaan di lokasi tanam Bogor
Pertumbuhan Tanaman Jagung di Kubu Raya
Pupuk organik dan anorganik berpengaruh nyata tetapi tidak pada semua
komponen pertumbuhan yang diamati (Lampiran 9). Pupuk organik mampu
meningkatkan tinggi tanaman, jumlah daun, dan bobot kering tajuk, sedangkan
pupuk anorganik mampu meningkatkan tinggi tanaman, diameter batang, dan
bobot kering tajuk (Tabel 5). Tidak terdapat perbedaan yang nyata antara
pengaruh perlakuan pupuk anorganik dosis 50% dan 100% terhadap semua
komponen pertumbuhan jagung yang diamati. Antara perlakuan kompos dan
kompos diperkaya juga tidak terdapat perbedaan yang nyata, namun jika
dibandingkan dengan perlakuan tanpa kompos kedua jenis kompos menunjukkan
perbedaan yang nyata.
21
Tabel 5 Pertumbuhan jagung di Kubu Raya
Parameter
Tinggi
(cm)
Diameter
Jumlah Luas
batang
daun
daun
(cm)
Pupuk Anorganik
NPK 0%
197,8b 1,9b
15,0
719,6
a
a
NPK 50%
219,9
2,1
15,4
738,4
a
a
NPK 100%
218,5
2,2
15,2
737,3
Pupuk Organik
Tanpa kompos
203,4b 2,0
14,7b
722,0
a
a
Kompos
220,3
2,1
15,3
761,4
ab
a
Kompos diperkaya 212,4
2,1
15,5
711,9
Ket: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom
nyata pada taraf uji 5% (DMRT).
Bobot
kering
akar (g)
Bobot
kering
tajuk (g)
13,0
24,5
24,0
79,3b
100,2a
100,7a
14,1
82,1b
18,9
91,6ab
28,2
106,5a
yang sama tidak beda
Produksi Jagung di Kubu Raya
Hasil analisis statistik (Lampiran 9) menunjukkan bahwa pupuk anorganik
berpengaruh nyata terhad
RESPON FISIOLOGI TANAMAN JAGUNG DAN
CABAI TERHADAP APLIKASI PUPUK ORGANIK
YANG DIPERKAYA DENGAN PUPUK HAYATI PADA
DUA LOKASI PENGUJIAN YANG BERBEDA
SRI SURIPTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
xviii
i
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul “Respon Fisiologi
Tanaman Jagung dan Cabai Terhadap Aplikasi Pupuk Organik yang Diperkaya
dengan Pupuk Hayati pada Dua Lokasi Pengujian yang Berbeda” adalah karya
saya dengan arahan dari 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
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
tesis ini.
Bogor, Februari 2012
Sri Suripti
G353090041
ii
iii
ABSTRACT
SRI SURIPTI. Physiological Response of Maize and Chili to Application of
Organic Fertilizer Enriched with Biofertilizer on Two Different Locations Test.
Supervised by TRIADIATI and ARIS TJAHJOLEKSONO
It was known that biofertilizer can improve plant growth and production.
The aim of this research was to study the influence of organic fertilizer enriched
by biofertilizer on maize (Zea mays L.) and chili (Capsicum annum L.) planted in
Bogor (West Java) and Kubu Raya (West Kalimantan). This research was
conducted by using randomized block design with two factors. The first factor
was the NPK fertilizer doses, which were 0%, 50%, and 100% of recommended
dose. The second factor was different type of organic fertilizers, which were
without compost, compost, and compost enriched with biofertilizer. Growth and
production of both maize and chili increased in Kubu Raya as well as in Bogor. In
combining with enriched compost, there was no significally different effect
between NPK dose of 50% and 100%. The result showed that enriched compost
was able to reduce the use of NPK fertilizer up to 50%. Production of maize in
Kubu Raya was higher than that of in Bogor, while the chili production was
higher in Bogor than that of Kubu Raya. Enriched compost affected leaf
chlorophyll content of maize in Kubu Raya and Bogor, but it had no effect on
vitamin C content of chili and total sugar content of maize planted in both
locations.
Keywords: biofertillizer, chili, maize, physiological response
iv
v
RINGKASAN
SRI SURIPTI. Respon Fisiologi Tanaman Jagung dan Cabai Terhadap Aplikasi
Pupuk Organik yang Diperkaya dengan Pupuk Hayati pada Dua Lokasi Pengujian
yang Berbeda. Dibimbing oleh TRIADIATI dan ARIS TJAHJOLEKSONO.
Pertumbuhan dan produksi tanaman selain dipengaruhi oleh pemupukan juga
tergantung pada jenis tanah dan iklim. Wilayah Indonesia memiliki jenis tanah
dan iklim yang beragam. Oleh karena itu, sebelum pupuk organik diaplikasikan
perlu dilakukan pengujian multilokasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji
respon fisiologi tanaman jagung dan cabai terhadap aplikasi pupuk organik yang
diperkaya dengan pupuk hayati pada dua lokasi yang berbeda.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2010 sampai dengan Juni 2011 di
Kebun Percobaan Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Kecamatan Sui
Kakap, Kabupaten Kubu Raya, Kalimantan Barat dan Kebun Percobaan
Leuwikopo, Institut Pertanian Bogor (IPB). Pembuatan kompos dilakukan di
Kebun Percobaan Cikabayan, IPB. Uji kompos dilakukan di Laboratorium
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB. Uji vitamin C dan gula
total dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Departemen Kimia, IPB.
Percobaan dilakukan dengan menggunakan rancangan acak kelompok
faktorial dengan 2 faktor. Faktor pertama ialah pupuk anorganik yang terdiri atas
3 taraf yaitu NPK dosis 0%, 50%, dan 100%. Faktor kedua adalah pupuk organik
yang terdiri atas 3 taraf yaitu tanpa kompos, kompos, dan kompos yang diperkaya
dengan pupuk hayati (kompos diperkaya). Percobaan dilakukan di 2 lokasi tanam,
masing-masing perlakuan diulang 3 kali sehingga terdapat 27 unit percobaan
untuk setiap komoditi di setiap lokasi. Satu unit percobaan adalah satu petak
percobaan berukuran 3m x 3m.
Data yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam pada tingkat kepercayaan
95%, jika terdapat perbedaan yang nyata dilanjutkan dengan uji DMRT (Duncan
Multiple Range Test).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada lokasi tanam di Bogor, kompos
diperkaya mampu meningkatkan tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun,
luas daun, bobot kering tajuk, panjang tongkol, diameter tongkol, bobot pipil
kering per tongkol, bobot 100 butir, dan perkiraan produksi jagung per hektar.
Kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi jagung per hektar
sebesar 53% dibandingkan tanpa kompos. Antara perlakuan NPK dosis 0%, 50%,
dan 100% yang dikombinasikan dengan kompos diperkaya memberikan hasil
yang tidak berbeda nyata terhadap perkiraan produksi jagung per hektar. Kompos
diperkaya mampu meningkatkan tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun, bobot
kering akar, bobot kering tajuk, dan perkiraan produksi jagung per hektar
dibandingkan dengan perlakuan tanpa kompos pada lokasi tanam di Kubu Raya.
Kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi jagung per hektar
sebesar 16% dibandingkan tanpa kompos. Antara perlakuan NPK dosis 50% dan
100% yang dikombinasikan dengan kompos diperkaya memberikan hasil yang
tidak berbeda nyata terhadap perkiraan produksi jagung per hektar di Kubu Raya.
Kompos diperkaya berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi cabai di
Bogor. Kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi cabai per
hektar sebesar 109% dibandingkan tanpa kompos. Perlakuan NPK dosis 50%
vi
yang dikombinasikan dengan kompos diperkaya memberikan hasil tertinggi
terhadap perkiraan produksi cabai di Bogor. Pupuk organik berpengaruh terhadap
tinggi tanaman, bobot kering tajuk, dan obot buah per tanaman di Kubu Raya.
Kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi cabai per hektar di
Kubu Raya sebesar 68% dibandingkan tanpa kompos. Kompos diperkaya mampu
menurunkan penggunaan NPK sampai 50%. Pertumbuhan dan produksi jagung
dan cabai di Bogor maupun di Kubu Raya tidak berbeda nyata antara perlakuan
NPK dosis 50% dan 100%, namun untuk mendapatkan pertumbuhan dan produksi
yang maksimal dengan menggunakan kompos diperkaya di Kubu Raya masih
dibutuhkan NPK dosis 100%. Produksi jagung di Kubu Raya lebih tinggi daripada
di Bogor, sedangkan produksi cabai lebih tinggi di Bogor daripada di Kubu Raya.
Kompos diperkaya berpengaruh terhadap kandungan klorofil daun jagung di
Bogor dan Kubu Raya. Kompos diperkaya tidak berpengaruh terhadap kandungan
vitamin C buah cabai dan kandungan gula total biji jagung di kedua lokasi tanam.
Kata kunci: cabai, jagung, pupuk hayati, respon fisiologi.
vii
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan
pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan
kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan
kepentingan yang wajar IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
ini dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
viii
ix
RESPON FISIOLOGI TANAMAN JAGUNG DAN
CABAI TERHADAP APLIKASI PUPUK ORGANIK
YANG DIPERKAYA DENGAN PUPUK HAYATI PADA
DUA LOKASI PENGUJIAN YANG BERBEDA
SRI SURIPTI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Biologi Tumbuhan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
x
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. Sulistijorini, M.Si.
xi
Judul Tesis
Nama
NIM
Respon Fisiologi Tanaman Jagung dan Cabai Terhadap
Aplikasi Pupuk Organik yang Diperkaya dengan Pupuk
Hayati pada Dua Lokasi Pengujian yang Berbeda.
: Sri Suripti
: G353090041
:
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Dra. Triadiati, M.Si.
Ketua
Dr. Ir. Aris Tjahjolekseono, DEA.
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Biologi Tumbuhan
Dr. Ir. Miftahudin, M.Si.
Tanggal Ujian:
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
Tanggal Lulus:
xii
xiii
PRAKATA
Puji dan Syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat
dan karunia-Nya, sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Penelitian yang
berjudul “Respon Fisiologi Tanaman Jagung dan Cabai Terhadap Aplikasi Pupuk
Organik yang Diperkaya dengan Pupuk Hayati pada Dua Lokasi Pengujian yang
Berbeda” ini didanai oleh Project I-MHERE/B2c dan Departemen Agama
Republik Indonesia.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Dra. Triadiati, M.Si dan Dr. Ir.
Aris Tjahjoleksono, DEA selaku pembimbing atas kesabarannya dalam
memberikan saran, bimbingan, dukungan serta kesempatan dalam pelaksanaan
penelitian dan penyempurnaan penyusunan karya ilmiah ini. Terima kasih juga
penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Sulistijorini, M.Si. atas kesediaannya sebagai
penguji luar komisi dengan memberikan saran dan bimbingan dalam
penyempurnaan penulisan tesis ini. Terima kasih yang sebesar-besarnya penulis
sampaikan kepada Kementerian Agama Republik Indonesia yang telah
memberikan beasiswa bagi penulis untuk menyelesaikan studi Program Magister
Sains. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada hibah penelitian Project IMHERE/B2c atas nama Triadiati yang telah mendanai penelitian ini. Terima kasih
saya sampaikan kepada pegawai Tata Usaha dan laboran Departemen Biologi
IPB, Bapak Nana dari kebun percobaan Leuwikopo yang telah membantu
pelaksanaan penanaman di Bogor, Bapak Sanusi dan Bapak Andi Awaluddin dari
BPTP Kalimantan Barat yang telah membantu penanaman di Kubu Raya, Bapak
Milin dari kebun percobaan Cikabayan yang telah membantu pembuatan kompos,
dan Ibu Nunung yang telah membantu analisis gula dan vitamin C. Ucapan terima
kasih juga disampaikan kepada suami saya Muh Dahlan, ananda Rianti Eka
Wulanjani dan Ihsan Dwi Andhika atas dukungan, kesabaran, pengorbanan, dan
ketulusannya dalam memberi motivasi dan semangat selama penulis menempuh
pendidikan. Kepada Bapak Mantodiharjo dan Ibu Widji (almarhumah) yang
senantiasa menjadi inspirasi, memberi semangat, dukungan dan do’a untuk
penulis dalam menyelesaikan tugas belajar di Sekolah Pascasarjana IPB. Kepada
adik-adikku serta seluruh keluarga atas dukungan, doa dan kasih sayangnya
selama ini. Kepada seluruh keluarga besar MAN 14 Jakarta atas doa dan
dukungannya. Semoga Allah senantiasa membalas kebaikan semuanya dengan
pahala yang berlipat ganda, amin.
Semoga hasil penelitian ini bermanfaat, terutama dapat memberikan
informasi bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan kesejahteraan manusia
terutama masyarakat Indonesia.
.
Bogor, Februari 2012
Sri Suripti
xiv
xv
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Klaten Propinsi Jawa Tengah pada tanggal 2 Agustus
1970 sebagai anak pertama dari empat bersaudara dari pasangan Bapak
Mantodiharjo dan ibu Widji (almh.). Tahun 1990 penulis lulus dari SMA Negeri 2
Klaten, dan pada tahun 1990 penulis diterima pada Diploma III Pendidikan
Biologi FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta dan lulus pada tahun 1993.
Tahun 1997 melanjutkan S1 Pendidikan Biologi FKIP Universitas Terbuka dan
lulus tahun 2000.
Penulis bekerja sebagai staf pengajar biologi di SMP Negeri 69 Jakarta
(1994-1999), Madrasah Pembangunan UIN Jakarta (1999-2005), Madrasah
Aliyah Negeri 5 Jakarta (2005-2008) dan Madrasah Aliyah Negeri 14 Jakarta
(2008-sekarang).Tahun 2009 penulis mendapatkan kesempatan untuk melanjutkan
studi di Program Magister Sains Program Studi Biologi Tumbuhan Departemen
Biologi FMIPA Institut Pertanian Bogor melalui Beasiswa Utusan Daerah (BUD)
dari Departemen Agama Republik Indonesia.
xvi
xi
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................
xv
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................
Tujuan Penelitian ...................................................................................
Manfaat Penelitian ..................................................................................
Hipotesis .................................................................................................
1
3
3
3
TINJAUAN PUSTAKA
Pengaruh Bahan Organik Terhadap Ketersediaan Hara Tanah ..............
Pupuk Organik dan Produktivitas Tanaman ...........................................
Rhizobakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman sebagai Pupuk Hayati ....
5
6
6
BAHAN DAN METODE
Bahan ......................................................................................................
Waktu dan Tempat Penelitian.................................................................
Rancangan Percobaan .............................................................................
Prosedur Penelitian
Analisis Tanah .................................................................................
Penyiapan Pupuk Hayati ..................................................................
Pembuatan Pupuk Kompos ..............................................................
Penyiapan Lahan ..............................................................................
Persemaian dan Penanaman .............................................................
Pemeliharaan ...............................................................................
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ...............................
Pengamatan....... ...............................................................................
Analisis Data...... ..............................................................................
11
12
12
13
13
13
14
14
15
HASIL PERCOBAAN
Hasil Analisis Tanah ..............................................................................
Hasil Analisis Kompos dan Kompos Diperkaya ...................................
Data Klimatologi ....................................................................................
Pertumbuhan Tanaman Jagung di Bogor ................................................
\
Produksi Jagung di Bogor .......................................................................
Pertumbuhan Tanaman Jagung di Kubu Raya........................................
Produksi Jagung di Kubu Raya...............................................................
Pertumbuhan Tanaman Cabai di Bogor ..................................................
Produksi Cabai di Bogor .........................................................................
Pertumbuhan Tanaman Cabai di Kubu Raya..........................................
Produksi Cabai di Kubu Raya....................................................... .........
Kandungan Vitamin C dan Gula Total ...................................................
Kandungan Klorofil Daun ......................................................................
17
17
17
18
19
20
21
23
23
25
25
26
27
PEMBAHASAN ..............................................................................................
29
xi
11
11
11
xii
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan .................................................................................................
Saran .......................................................................................................
37
37
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................
39
LAMPIRAN .....................................................................................................
43
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Hasil analisis kompos dan kompos diperkaya ............................................. 16
2 Data klimatologi di lokasi tanam...............................................................
18
3 Petumbuhan jagung di Bogor ...................................................................... 18
4 Produksi jagung di Bogor ............................................................................ 19
5 Pertumbuhan jagung di Kubu Raya ............................................................. 21
6 Produksi jagung di Kubu Raya .................................................................... 22
7 Pertumbuhan cabai di Bogor ........................................................................ 23
8 Produksi cabai di Bogor ............................................................................... 24
9 Pertumbuhan cabai di Kubu Raya ................................................................ 25
10 Produksi cabai di Kubu Raya ....................................................................... 26
11 Kandungan vitamin C buah cabai dan gula total biji jagung ....................... 27
12 Kandungan klorofil daun ............................................................................. 28
xiii
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Perkiraan produksi jagung di Bogor pada perlakuan kombinasi pupuk
anorganik dan organik ................................................................................
20
2 Tongkol jagung hasil percobaan di lokasi tanam Bogor ............................
20
3 Perkiraan produksi jagung di Kubu Raya pada perlakuan kombinasi
pupuk anorganik dan organik .....................................................................
22
4 Tongkol jagung hasil percobaan di lokasi tanam Kubu Raya .....................
22
5
Perkiraan produksi cabai di Bogor pada perlakuan kombinasi pupuk
anorganik dan organik ................................................................................
24
Buah cabai hasil percobaan di lokasi tanam Bogor ...................................
24
7 Perkiraan produksi cabai di Kubu Raya pada perlakuan kombinasi pupuk
anorganik dan organik ................................................................................
26
6
xv
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
1 Deskripsi varietas jagung BISI-816 .......................................................... 43
2 Deskripsi varietas cabai Wibawa-F1 ....................................................... 44
3 Kombinasi perlakuan percobaan di lokasi Bogor dan Kubu Raya ......... 45
4 Denah petak percobaan di lokasi Bogor dan Kubu Raya ........................ 46
5 Kurva standar jumlah bakteri .................................................................. 47
6 Hasil analisis tanah dan tanah dicampur kompos ................................... 48
7 Persyaratan teknis minimal pupuk organik ............................................. 49
8 Hasil analisis ragam komponen pertumbuhan dan produksi jagung di
Bogor ....................................................................................................... 50
9 Hasil analisis ragam komponen pertumbuhan dan produksi jagung di
Kubu Raya ............................................................................................
54
10 Hasil analisis ragam komponen pertumbuhan dan produksi cabai di
Bogor ....................................................................................................... 58
11 Hasil analisis ragam komponen pertumbuhan dan produksi cabai di
Kubu Raya ............................................................................................... 61
12 Hasil analisis ragam kandungan klorofil................. ................................ 64
13 Kriteria penilaian sifat kimia tanah ......................................................... 66
xvii
xviii
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jagung dan cabai merupakan komoditas unggulan nasional. Renstra
Kementerian Pertanian tahun 2010-2014 menyebutkan bahwa jagung merupakan
salah satu dari 7 tanaman pangan unggulan dan cabai merupakan salah satu dari10
hortikultura unggulan nasional. Jagung dimanfaatkan untuk konsumsi, bahan baku
industri pangan, industri pakan, dan bahan bakar. Cabai selain dimanfaatkan untuk
konsumsi juga digunakan sebagai bahan baku industri pangan. Cakrabawa et al.
(2010) melaporkan bahwa produksi jagung nasional tahun 2007 dan 2008
berturut-turut sebesar 13,2 juta ton dan 16,3 juta ton, terjadi pertumbuhan sebesar
22%. Pemerintah menyatakan bahwa Indonesia telah mengalami swasembada
jagung pada tahun 2008. Pertumbuhan produksi jagung tahun 2008-2009 sebesar
8%, ini berarti mengalami penurunan dari tahun sebelumnya. Selain terjadi
penurunan pertumbuhan produksi jagung, ternyata produktivitas tanaman jagung
dan cabai juga terlihat mengalami pelandaian. Produktivitas jagung dan cabai
tahun 2006-2009 berturut-turut berkisar 3,47-4,24 ton/ha dan 5,45-5,89 ton/ha
(Cakrabawa et al. 2010). Kementerian Pertanian melaporkan bahwa pelandaian
produktivitas tanaman ini disebabkan oleh menurunnya kapasitas produksi lahan
pertanian akibat terjadinya degradasi lahan. Penurunan degradasi lahan
disebabkan oleh penggunaan pupuk kimia yang tidak diimbangi dengan pupuk
organik. Oleh karena itu untuk memperbaiki kesuburan tanah, pemerintah
mencanangkan gerakan nasional pengurangan penggunaan pupuk kimia dengan
meningkatkan penggunaan pupuk oganik.
Kesuburan tanah merupakan suatu hal yang penting dalam usaha pertanian.
Dalam usaha pertanian, tanah mempunyai fungsi utama sebagai sumber
penggunaan unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman, sebagai
tempat tumbuh dan berpegangnya akar, serta tempat menyimpan air yang sangat
diperlukan untuk kelangsungan hidup tumbuhan. Oleh karena itu usaha
mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah sangat diperlukan dalam
rangka meningkatkan kapasitas produksi lahan pertanian. Salah satu usaha untuk
meningkatkan kesuburan tanah adalah melalui pemupukan yang efisien. Efisiensi
pemupukan dipengaruhi oleh tiga faktor utama yaitu pupuk, tanah, dan tanaman
2
(Goenadi 2006). Sifat tanah yang mempengaruhi efisiensi pemupukan diantaranya
adalah kadar bahan organik tanah, kapasitas tukar kation (KTK) tanah, dan pH
tanah (Goenadi 2006).
Kebiasaan petani meninggalkan penggunaan pupuk organik pada masa
revolusi hijau telah berdampak pada penyusutan bahan organik tanah. Las dan
Setyorini (2010) melaporkan bahwa 73% lahan pertanian di Indonesia memiliki
kandungan bahan organik rendah (kurang dari 2%). Usaha yang dapat dilakukan
untuk mengatasi rendahnya bahan organik tanah tersebut ialah dengan
menambahkan bahan organik ke dalam tanah. Penambahan bahan organik tanah
dapat meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah, sebagai cadangan dan
pemasok hara tanaman, terutama N, P, K, S, dan hara mikro, menyediakan sumber
energi bagi kehidupan dan aktivitas mikroba tanah, meningkatkan kapasitas
menyimpan air tanah dan memperbaiki struktur tanah (Sumarno et al. 2009).
Pemberian bahan organik menjadi kunci utama untuk mengaktifkan peranan
organisme tanah yang sebagian besar merupakan organisme heterotrof (Subowo
2010).
Semua peran bahan organik dapat berlangsung setelah mengalami
perombakan oleh aktivitas organisme tanah. Tanpa organisme tanah bahan
organik akan tetap utuh, sehingga penambahan organisme kedalam bahan organik
dapat meningkatkan efektivitas fungsi bahan organik. Menurut Simanungkalit
(2001) bahwa pupuk organik yang diperkaya dengan pupuk hayati mampu
meningkatkan kualitas dari pupuk organik tersebut. Penambahan bakteri pelarut
fosfat dapat meningkatkan kandungan fosfat dalam kompos dan lebih efektif
dibandingkan Actinomycetes dan jamur (Chang & Yang 2009).
Bakteri merupakan organisme paling dominan dalam tanah dengan populasi
melebihi 108 per gram tanah dan memiliki 104-106 spesies (Handayanto & Hairiah
2007). Selain berperan dalam perombakan bahan organik, bakteri mampu
meningkatkan status hara tanaman sehingga dapat memacu pertumbuhan tanaman.
Peran bakteri pemacu pertumbuhan tanaman dalam meningkatkan status hara
tanaman dilakukan melalui lima mekanisme yaitu: meningkatkan fiksasi N2 secara
biologi,
meningkatkan
ketersediaan nutrisi
dalam
rhizosfer, mendorong
3
peningkatan luas permukaan akar, meningkatkan simbiosis menguntungkan dari
inang, dan kombinasi dari mekanisme-mekanisme tersebut (Vessey 2003).
Departemen
Biologi
Institut
Pertanian
Bogor(IPB)
telah
berhasil
mengembangkan suatu formulasi pupuk hayati berupa konsorsium dari 4 spesies
bakteri yang hidup pada rhizosfer dan telah diuji efektivitasnya oleh Hamim et al.
(2007). Untuk mengetahui efektivitas pupuk organik yang diperkaya dengan
pupuk hayati ini terhadap respon fisiologi tanaman jagung dan cabai pada kondisi
tanah dan iklim yang bervariasi di Indonesia, maka uji multilokasi ini perlu
dilakukan agar diketahui kesesuaian antara kondisi geografis dengan pupuk hayati
yang akan didiseminasikan pada petani.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini ialah mengkaji respon fisiologi tanaman jagung dan
cabai terhadap aplikasi pupuk organik yang diperkaya dengan pupuk hayati pada
dua lokasi yang berbeda.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi pengembangan dan
pemanfaatan pupuk organik dan pupuk hayati pada berbagai wilayah di Indonesia.
Hipotesis
Kompos yang diperkaya dengan pupuk hayati mampu meningkatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman jagung dan cabai.
4
5
TINJAUAN PUSTAKA
Pengaruh Bahan Organik Terhadap Ketersediaan Hara Tanah
Tingkat ketersediaan hara tanah bagi tanaman umumnya bervariasi
bergantung pada jenis tanah dan kesuburannya (Suwandi 2009). Indonesia
merupakan salah satu wilayah yang berada di daerah tropika basah yang memiliki
beberapa masalah dalam usaha tani. Menurut William dan Joseph (1976), bahwa
masalah yang penting dalam usaha tani dikawasan tropika basah adalah rendahnya
kandungan hara tanah, ketersediaan bahan organik tanah, dan kemampuan tanah
menahan air. Sugito et al. (1995) melaporkan bahwa 60% areal sawah di Jawa
mengandung bahan organik kurang dari 1%. Sebagian besar tanah di luar Jawa
dikategorikan sebagai tanah marginal dan submarginal dengan tingkat kesuburan
yang rendah (Sutanto 2005), padahal sistem pertanian bisa menjadi berkelanjutan
jika kandungan bahan organik tanah lebih dari 2% (Handayato 1999).
Untuk menambahkan bahan organik tanah dapat digunakan pupuk organik.
Bahan organik tanah terbentuk dari jasad hidup tanah yang terdiri atas flora dan
fauna, perakaran tanaman yang hidup dan mati yang sebagian terdekomposisi dan
mengalami modifikasi, serta hasil sintesis baru yang berasal dari tanaman dan
hewan (Sutanto 2005). Menurut Permentan No.28/Permentan/SR.130/5/2009,
pupuk organik adalah pupuk yang berasal dari sisa tanaman dan/atau kotoran
hewan yang telah melalui proses rekayasa, berbentuk padat atau cair dan dapat
diperkaya dengan bahan mineral alami dan/atau mikroba yang bermanfaat
memperkaya hara, bahan organik tanah, dan memperbaiki sifat fisik, kimia dan
biologi tanah. Menurut Simanungkalit et al. (2006) definisi tersebut menunjukkan
bahwa pupuk organik lebih ditujukan kepada kandungan C-organik atau bahan
organik daripada kadar haranya. C-organik inilah yang menjadi pembeda dengan
pupuk anorganik. Pupuk organik dalam bentuk kompos atau segar berperan
penting dalam perbaikan sifat kimia, fisika dan biologi tanah serta sebagai sumber
nutrisi tanaman. Pupuk organik yang telah dikomposkan dapat menyediakan hara
dalam waktu yang lebih cepat dibandingkan dalam bentuk segar (Ditjen PLA
2008).
Banyak penelitian telah dilakukan untuk mengetahui peranan pupuk organik
terhadap ketersediaan unsur hara di dalam tanah. Pemberian pupuk organik berupa
6
kompos jerami dan pupuk kandang dapat meningkatkan serapan hara N,
kandungan klorofil a dan klorofil b tanaman padi (Iqbal 2008). Syukur dan Indah
(2008) melaporkan bahwa penambahan pupuk organik pada takaran 40 ton/ha
dapat meningkatkan kandungan C-organik tanah dan N total tanah, dan
penambahan takaran pupuk organik dapat memperbaiki aerasi tanah yang memacu
bakteri nitrifikasi sehingga lebih banyak NH4+ yang diubah menjadi NO3.Pemberian pupuk organik 30 ton/ha dapat meningkatkan secara nyata Cu tersedia,
Mn tersedia dan kandungan Mn pada jaringan tanaman jagung. (Indrasari &
Syukur 2006).
Pupuk Organik dan Produktivitas Tanaman
Penelitian tentang pemanfaatan pupuk organik untuk peningkatan
produktivitas tanaman telah banyak dilakukan oleh para peneliti. Akil (2007)
menyebutkan bahwa pemberian bahan organik berupa pupuk kandang pada
tanaman jagung di lahan kering dengan takaran 1 ton/ha memberikan keuntungan
lebih tinggi dan menghasilkan bobot biomassa yang lebih besar dibandingkan
pemberian takaran 5 ton/ha. Faesal et al. (2003) melaporkan bahwa penggunaan
pupuk organik dapat mensubstitusi urea sampai 75%. Arafah & Sirappa (2003)
menyebutkan bahwa penggunaan pupuk organik yang bersumber dari jerami pada
musim tanam pertama belum memberikan pengaruh yang nyata terhadap
pertumbuhan dan komponen hasil padi, namun ada kecenderungan pertumbuhan
dan hasil tanaman yang menggunakan bahan organik lebih tinggi dibanding tanpa
pupuk organik, baik secara tunggal maupun interaksinya dengan pupuk NPK.
Hasil penelitian Iqbal (2008) menunjukkan bahwa pemberian pupuk organik yang
diimbangi dengan pemberian pupuk N buatan sampai dengan 50% dosis anjuran
dapat meningkatkan komponen fisiologi dan hasil tanaman padi sawah.
Rhizobakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman sebagai Pupuk Hayati
Menurut Permentan No.28/Permentan/SR.130/5/2009 pupuk hayati ialah
produk biologi aktif terdiri dari mikroba yang dapat meningkatkan efisiensi
pemupukan, kesuburan, dan kesehatan tanah. Pupuk hayati juga didefinisikan
sebagai inokulan berbahan aktif organisme hidup yang berfungsi untuk menambat
hara tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah bagi tanaman
(Simanungkalit et al.2006). Vessey (2003) mendefinisikan pupuk hayati sebagai
7
suatu substansi yang mengandung mikroorganisme hidup, yang bila diterapkan
pada bibit tanaman atau tanah, koloni rhizosfer atau bagian tanaman akan memacu
pertumbuhan dengan meningkatkan pasokan ketersediaan hara utama tanaman.
Ada 4 kelompok mikroorganisme pupuk hayati. yaitu (1) penambat nitrogen
simbiotik, misalnya Rhizobium dan Anabaena azollae, (2) penambat nitrogen nonsimbiotik, misalnya Azotobacter dan Azospirillum, (3) cendawan mikoriza,
misalnya Acaulospora dan Gigaspora, (4) pelarut fosfat, misalnya Bacillus dan
Pseudomonas (Simanungkalit 2001).
Rhizobakteri pemacu pertumbuhan tanaman yang lebih dikenal dengan
istilah PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) merupakan bakteri yang
hidup bebas di sekitar perakaran tanaman dan dapat tumbuh pada sekitar jaringan
tanaman serta dapat memacu pertumbuhan tanaman. Bakteri yang dikelompokkan
dalam PGPR diantaranya adalah genus Alcaligenes, Acinetobacter, Arthrobacter,
Burkholderia, Enterobacter, Erwinia, Flavobacterium, Rhizobacterium, Serratia,
Azospirillum, Azotobacter, Pseudomonas, dan Bacillus (FNCA 2006). Penelitian
ini memanfaatkan PGPR dari spesies Azotobacter sp., Azospirillum sp.,
Pseudomonas beteli, dan Bacillus subtilis yang berperan sebagai pupuk hayati.
Azotobacter sp. merupakan bakteri aerob berbentuk batang (Handayanto &
Hairiah 2007), dari famili Azotobacteriaceae, hidup bebas pada tanah netral
sampai basa dengan kerapatan 104- 106coloni forming unit (cfu)/g tanah, mampu
memproduksi antifungi dan antibiotik, mampu mensintesis IAA dan giberelin, dan
mampu memfiksasi nitrogen 10 mg N/g C (Mahdi et al. 2010). IAA merupakan
suatu hormon tumbuhan yang berperan dalam pemanjangan batang, dominasi
apikal, penyembuhan luka, dan penuaan daun (Taiz & Zeiger 2002), penundaan
gugurnya daun, bunga dan buah (Salisbury & Ross 1995). Giberelin merupakan
hormon tumbuhan yang berperan dalam memacu pertumbuhan tanaman utuh,
memacu perkecambahan biji dorman, memacu pertumbuhan kuncup dorman,
mendorong pembungaan, memacu pengangkutan makanan dan unsur mineral
dalam sel penyimpan biji, dan menyebabkan perkembangan buah tanpa biji
(Salisbury & Ross 1995).
Azospirillumsp. merupakan bakteri gram negatif yang hidup bebas di sekitar
perakaran, dapat bersifat aerob maupun anaerob, berbentuk koma atau spiral
8
dengan flagel di seluruh permukaan tubuh. Azospirillum sp. berperan dalam
meningkatkan jumlah dan panjang rambut akar, meningkatkan luas permukaan
akar (Okon & Labandera-Gonzalez 1993), mampu memfiksasi nitrogen sebesar
20-40 kg/ha, mampu bersimbiosis khususnya dengan tanaman C4 dan sangat
direkomendasikan untuk tanaman jagung (Mahdi et al. 2010).
Pseudomonas merupakan bakteri gram negatif kemoorganotrof (Handayanto
& Hairiah 2007), bila ditumbuhkan dalam media dengan penambahan asam amino
triptofan mampu memproduksi IAA (Sutariati et al. 2006), mampu memproduksi
asam organik berupa gluconic acid yang berperan dalam melarutkan fosfat
(FNCA 2006).
Bacillus merupakan bakteri gram positif berbentuk batang yang mampu
memproduksi asam organik berupa 2-ketogluconic acid yang berperan dalam
pelarutan fosfat (FNCA 2006).Wahyudi et al. (2011) melaporkan bahwa 90 dari
118 isolat Bacillus sp. yang dikulturkan dengan penambahan triptofan mampu
memproduksi IAA dengan konsentrasi 0,81-86,82 mg/L, dan dari 12 isolat 97,7%
mampu melarutkan fosfat dan 100% mampu memproduksi siderofor.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengetahui jenis-jenis dan peran
pupuk hayati yang berhubungan dengan kesuburan tanah dan peningkatan
produktivitas tanaman. Hasil penelitian Purwaningsih (2004) menunjukkan bahwa
Rhizobium yang diinokulasikan pada tanaman Acacia mangium mampu
membentuk bintil akar. Hal ini menunjukkan bahwa Rhizobium dapat
bersimbiosis secara efektif dan efisien, yang ditandai dengan pertumbuhan
vegetatif tanaman yang diinokulasi lebih bagus dibanding tanpa diinokulasi dan
tanpa dipupuk N. Benih cabai yang mendapat perlakuan Pseudomonas sp.
meningkatkan daya kecambah 87-88%, potensi tumbuh maksimum 97-99%,
indeks vigor 68-72%, spontanitas tumbuh 84-86%, kecepatan tumbuh relatif 7476% dan menurunkan waktu kecambah 4,44-4,52 hari (Sutariati et al. 2006).
Pemberian pupuk hayati mempengaruhi kemampuan mikroba dalam
penyediaan unsur hara dalam tanah. Penelitian Mezuan et al. (2002) menunjukkan
bahwa perlakuan pupuk hayati memberikan pengaruh nyata terhadap jumlah
anakan total tanaman padi dengan nilai rata-rata tertinggi sebesar 2.58 batang per
pot untuk formula Azotobacter sp., Aspergillus sp., Streptomyces sp.. Hasil lebih
9
baik pada formula tersebut kemungkinan berkaitan dengan kemampuan mikroba
dalam membantu menyediakan unsur hara terutama N dan P bagi tanaman padi.
Mikroba penambat N dan pelarut P memiliki kemampuan dalam menghasilkan
urea reduktase dan enzim fosfatase yang berperan penting dalam penambatan N
bebas dari udara dan pelarutan P dari senyawa P sukar larut. Pemberian pupuk
hayati pada tanaman kedelai di tanah ultisol Bengkulu mampu menghasilkan
peningkatan kadar hara N 10% dan peningkatan serapan hara P sebesar 854%
(Bertham et al. 2005).
Pemberian pupuk hayati yang dikombinasikan dengan NPK maupun pupuk
organik dapat meningkatkan produksi tanaman. Pemupukan NPK dosis anjuran
pada tanaman jagung manis jika diberi inokulan mikroba cenderung
meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman jagung manis daripada tanpa
mikroba (Simanihuruk et al. 2002). Pemberian mikroba ke dalam kompos dapat
meningkatkan hasil biji kering kedelai sebesar 25% dibanding kontrol (Sudarsana
2005). Penggunaan terpadu PGPB (Plant Growth Promoting Bacteria) dan
kompos yang diperkaya P pada tanaman buncis meningkatkan biomasa segar,
jumlah polong tanaman dan hasil biji berturut-turut sebesar 84%, 97%, dan 79%
dibanding tanpa kompos (Shahzad et al. 2008).
10
11
BAHAN DAN METODE
Bahan
Bahan tanaman yang digunakan adalah benih jagung hibrida varietas BISI
816 produksi PT. BISI International Tbk (Lampiran 1) dan benih cabai merah
hibrida varietas Wibawa F1 cap Panah Merah produksi PT. Eastwest Indonesia
(Lampiran 2). Pupuk hayati terdiri atas isolat bakteri Bacillus subtilis strain
HU48, Pseudomonas beteli strain ATCC1986IT, Azotobacter sp. strain HY1141
dan Azospirillum sp. strain NS01 koleksi IPBCC IPB dan telah diuji
efektivitasnya oleh Hamim et al. (2007). Pupuk organik berasal dari jerami dan
kotoran sapi yang telah dikomposkan. Pupuk anorganik berupa NPK dengan dosis
yang telah direkomendasikan (dosis100%) adalah N (urea 200 kg/ha), P (SP-36
100 kg/ha), dan K (KCl 100 kg/ha).
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan dari bulan Mei 2010 sampai Juni 2011, bertempat di
Kebun Percobaan Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP), Kecamatan Sui
Kakap, Kabupaten Kubu Raya, Kalimantan Barat dan Kebun Percobaan
Leuwikopo, IPB.
Rancangan Percobaan
Percobaan menggunakan rancangan acak kelompok faktorial dengan 2 faktor.
Faktor pertama ialah pupuk anorganik yang terdiri atas 3 taraf, yaitu NPK dosis
0%, 50%, dan 100%. Faktor kedua adalah pupuk organik yang terdiri atas 3 taraf
yaitu tanpa kompos, kompos, dan kompos yang diperkaya dengan pupuk hayati
(kompos diperkaya). Dari kedua faktor tersebut didapatkan 9 kombinasi perlakuan
(Lampiran 3) dengan 3 kali ulangan, sehingga didapatkan 27 unit percoban untuk
setiap komoditi (Lampiran 4). Satu unit percobaan ialah satu petak percobaan
berukuran 3m x 3m.
ProsedurPenelitian
Analisis Tanah
Sampel tanah diambil pada lapisan top soil sebelum tanam secara acak pada
masing-masing lokasi sebanyak 2 kg pada kedalaman 0-25 cm. Selain dilakukan
analisis tanah, juga dilakukan analisis tanah yang diberi kompos dan kompos
12
diperkaya dengan dosis 5 ton/ha dan 20 ton/ha untuk masing-masing tanah dari
dua lokasi tanam. Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Balittanah, Bogor.
Penyiapan Pupuk Hayati
Isolat bakteri dibiakkan dalam media cair. Perbanyakan bakteri dilakukan
dengan media spesifik, yaitu yaitu media Nutrient Broth (NB) untuk B. subtilis,
Trypton Soy Broth (TSB) untuk P. beteli, Nitrogen Free-Base (NFB) untuk
Azospirillum sp. dan Lacto Glucose Infusion (LGI) untuk Azotobacter sp.
Penyiapan pupuk hayati diawali dengan sterilisasi media cair sebagai media
inokulasi dan gambut sebagai bahan pembawa. Media cair yang telah steril
diinokulasi dengan isolat bakteri. Biakan diinkubasi selama 24 jam untuk B.
subtilis, P. beteli, Azospirillum sp., dan 48 jam untuk Azotobacter sp., sampai
populasi bakteri mencapai 108 sel/ml. Kerapatan sel diamati dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 620 nm. Penghitungan jumlah bakteri
dilakukan dengan kurva standar (Lampiran 5). Biakan disentrifus dengan
kecepatan 5000 rpm selama 15 menit untuk memisahkan bakteri dengan media.
Dari biakan media cair 2000 ml dihasilkan pelet sekitar 50 ml. Pelet dicampurkan
ke dalam gambut steril 1kg.
Pembuatan Pupuk Kompos
Pupuk kompos dibuat dari bahan jerami dan kotoran sapi dengan
perbandingan 1:1 (b/b). Cacahan jerami disusun secara berlapis dengan kotoran
sapi dalam 2 kotak pengomposan berukuran 1,5m x 1,5m kemudian ditutup
dengan terpal. Dilakukan pembalikan setiap 10 hari dan pengukuran suhu setiap 3
hari. Pengayaan kompos dengan menambahkan pupuk hayati sebesar 2,5% bobot
bahan kompos dilakukan setelah 20 hari pengomposan pada kotak kedua,
kemudian dikomposkan kembali sampai matang dan dilakukan pembalikan setiap
10
hari.
Kompos
dan
kompos
diperkaya
dipanen
pada
hari
ke-45,
dikeringanginkan selama satu minggu, kemudian disimpan sampai diaplikasikan
di lapang. Analisis kompos dilakukan di Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan, IPB.
13
Penyiapan Lahan
Pengolahan lahan dilakukan dengan menggunakan traktor, dilanjutkan
pembuatan petak percobaan. Petak percobaan untuk tanaman jagung berbentuk
persegi ukuran 3m x 3m. Petak percobaan tanaman cabai berupa 3 guludan
dengan ukuran 3m x 1m dan tinggi 0,5m untuk tiap guludan. Guludan ditutup
dengan mulsa plastik hitam perak dan dibuat lubang dengan jarak 0,5m x 0,5m.
Persemaian dan Penanaman
Benih cabai disemai pada media steril campuran tanah dan pupuk kandang
dengan perbandingan 1:1 (b/b). Bibit tanaman dipindahkan ke lapang setelah
berdaun 5-6 helai atau mencapai tinggi 10 cm. Jarak tanam cabai di lapang 0,5m x
0,5m, terdapat 30 tanaman dalam satu petak percobaan. Benih jagung langsung
ditanam secara tugal dengan jarak tanam 0,7m x 0,4m dengan 2 benih tiap lubang,
terdapat 80 tanaman tiap petak percobaan.
Pemeliharaan
Pemeliharaan tanaman cabai meliputi pemasangan ajir, penyulaman,
penyiraman, perempelan tunas bawah, penyiangan, dan pengendalian hama.
Pemasangan ajir dilakukan pada saat tanam, penyulaman dilakukan jika ada
tanaman yang mati sampai 2 minggu setelah tanam (MST). Penyiraman
disesuaikan dengan kondisi lengas tanah yang dipertahankan dalam kondisi
kapasitas lapang. Perempelan tunas bawah dilakukan 2 kali sampai muncul
cabang utama. Penyiangan dilakukan setiap saat, yaitu pada saat gulma sudah
dianggap mengganggu tanaman percobaan. Pengendalian hama dilakukan dengan
penyemprotan insektisida 2 minggu sekali sampai muncul bunga dan tidak
dilakukan pengendalian terhadap penyakit.
Pemeliharaan
tanaman
jagung
meliputi
penyiraman,
penyulaman,
penyiangan, pembumbunan, dan pengendalian hama. Penyiraman disesuaikan
dengan kondisi lengas tanah yang dipertahankan dalam kondisi kapasitas lapang.
Penyulaman dilakukan saat ada tanaman yang mati sampai dua MST. Penyiangan
dan pengendalian hama dilakukan seperi pada tanaman cabai.
14
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Pupuk organik baik berupa kompos maupun kompos diperkaya diberikan
saat tanam pada lubang tanam dengan dosis 5 ton/ha (4 kg/petak percobaan) untuk
jagung dan 20 ton/ha (18 kg/petak percobaan) untuk cabai. Perlakuan pupuk N
diberikan 2 kali yaitu ½ bagian saat tanam pada lubang berjarak 5 cm dari lubang
tanam dan ½ bagian lainnya 35 hari setelah tanam pada lubang berjarak 10 cm
dari lubang tanam. Pupuk P dan K diberikan sekaligus saat tanam pada lubang
berjarak 5 cm dari lubang tanam.
Pengamatan
Respon tanaman yang diamati dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Tinggi tanaman jagung dan cabai, jumlah cabang tanaman cabai, diameter
batang jagung, dan jumlah daun jagung diamati mulai 3 MST sampai muncul
buah, dengan interval 10 hari. Pengamatan dilakukan terhadap 5 sampel
tanaman per petak percobaan.
2. Bobot kering akar dan bobot kering tajuk tanaman cabai maupun jagung dan
luas daun jagung diamati pada 5 sampel tanaman per petak percobaan yang
diambil pada saat tanaman mulai berbunga. Sampel akar dan tajuk dikeringkan
dengan oven pada suhu 70-80oC selama 3 hari sampai bobot kering konstan.
3. Panjang buah dan diameter buah cabai diukur terhadap 10 buah sampel buah
hasil panen ke-2, jumlah buah dan bobot buah diperoleh dari hasil panen ke- 1
sampai ke- 5. Produksi tanaman jagung, meliputi panjang tongkol, diameter
tongkol, bobot buah per tongkol, bobot 100 butir pipilan kering, dan perkiraan
produksi per hektar diamati pada saat panen.
4. Kandungan klorofil daun diamati pada saat tanaman mulai berbunga dengan
menggunakan klorofilmeter. Hasil pengukuran klorofilmeter dihitung dengan
kurva standar berdasarkan analisis klorofil dengan metode Arnon (1949).
5. Kandungan vitamin C buah cabai dilakukan dengan sampel buah hasil panen
ke-2. Pengukuran dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Departemen
Kimia, IPB.
6. Kandungan gula jagung dianalisis di Laboratorium Kimia Analitik Departemen
Kimia, IPB.
15
Analisis Data
Data hasil pengamatan pertumbuhan, produksi, dan kandungan klorofil
dianalisis dengan Analisis Ragam (ANOVA) pada taraf kepercayaan 95%. Data
yang memperlihatkan perbedaan nyata, diuji lanjut dengan Uji Duncan (DMRT).
16
17
HASIL PERCOBAAN
Hasil Analisis Tanah
Hasil analisis tanah menunjukkan bahwa tekstur tanah di Kubu Raya
didominasi oleh debu dan liat dengan sedikit kandungan pasir. Tanah di Sui
Kakap, Kabupaten Kubu Raya merupakan jenis tanah aluvial (Purba et al. 2000).
Tanah di Bogor bertekstur lebih gembur dengan kandungan pasir yang lebih
banyak. Sifat kimia kedua jenis tanah tidak berbeda jauh, kecuali untuk
kandungan P dan K. Kandungan P di Bogor lebih rendah, namun kandungan K
lebih tinggi dibandingkan Kubu Raya (Lampiran 5). Hasil uji tanah yang
dicampur dengan kompos maupun kompos diperkaya menunjukkan adanya
peningkatan kandungan C, N, P-tersedia, dan K-tersedia (Lampiran 6).
Hasil Analisis Kompos dan Kompos Diperkaya
Hasil analisis kompos dan kompos diperkaya menunjukkan bahwa kedua
jenis kompos telah memenuhi standar minimal pupuk organik menurut Peraturan
Menteri Pertanian No. 28/Permentan/Sr.130/5/2009 (Lampiran 7). Kompos
diperkaya memiliki kandungan hara yang lebih tinggi dibandingkan dengan
kompos yang tidak diperkaya. Penambahan pupuk hayati dalam pengomposan
mampu meningkatkan kandungan hara dalam kompos seperti Ca (63,8%), Mg
(100%), Cu (136,9%), Zn (5,7%), dan Mn (49,2%) serta menurunkan pH kompos
(1,45 %) dibandingkan pengomposan tanpa pengayaan (Tabel 1).
Tabel 1 Hasil analisis kompos dan kompos diperkaya.
Parameter C
Kompos
Kompos
diperkaya
N
(%)
9,5 0,5
9,6 0,5
C/N P
K
Ca Mg
(%)
18,3 0,5 0,8 0,6 0,2
21,3 0,6 1,5 1,0 0,4
pH
7,2
7,1
Cu
Zn
Mn
ppm
41,9 92,4
921,8
99,3 97,7 1.375,0
Data Klimatologi
Data iklim menunjukkan bahwa lokasi penanaman di Bogor memiliki curah
hujan dan kecepatan angin yang lebih besar, sementara itu rata-rata suhu udara,
kelembaban, lama penyinaran dan tekanan udara di Kubu Raya menunjukkan
angka yang lebih besar (Tabel 2).
18
Tabel 2 Data klimatologi di lokasi tanam
Parameter
Klimatologi
Curah hujan (mm)
Kelembaban Udara
(%)
Suhu rata-rata (°C)
Tekanan udara
(milibar)
Lama penyinaran (%
dari 12 jam/hari)
Kecepatan angin
(km/jam)
Lokasi
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bogor
Kubu Raya
Bulan (Tahun 2011)
Jan
Feb
Mar April Mei
203
77
140
278
362
192
65
95
236
293
83
82
82
84
84
86
86
84
81
85
25
26
26
26
26
26
26
27
26
27
988
988
989
989 1.011
1.010 1.010 1.010 1.011 1.010
34
48
46
61
67
51
65
50
70
67
9
7
7
7
6
6
7
7
7
6
Juni
275
150
80
80
26
27
1.012
1.010
88
68
7
7
Pertumbuhan Tanaman Jagung di Bogor
Hasil analisis statistik (Lampiran 8) menunjukkan bahwa pengaruh pupuk
anorganik tidak berbeda nyata antar perlakuan, sedangkan pupuk organik
berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan tanaman jagung di Bogor, kecuali
terhadap bobot kering akar. Perlakuan kompos maupun kompos diperkaya mampu
meningkatkan pertumbuhan jagung bila dibandingkan dengan perlakuan tanpa
kompos. Peningkatan pertumbuhan oleh pengaruh kompos diperkaya terlihat lebih
tinggi dibandingkan dengan kompos yang tidak diperkaya (Tabel 3).
Tabel 3 Pertumbuhan jagung di Bogor
Parameter
Tinggi
(cm)
Diameter
Jumlah Luas
batang
daun
daun
(cm)
Bobot
Bobot
kering
kering
akar (g) tajuk (g)
Pupuk Anorganik
NPK 0%
142,6
1,9
10,5
456,5 4,5
NPK 50%
153,7
2,0
11,0
504,0 4,7
NPK 100%
143,1
1,9
10,5
463,8 6,2
Pupuk Organik
Tanpa kompos
125,7b
1,8b
9,7b
391,0c 3,8
Kompos
151,6a
2,0a
11,0a
483,9b 5,5
Kompos diperkaya 162,1a
2,0a
11,3a
549,4a 6,1
Ket: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama
nyata pada taraf uji 5% (DMRT).
41,0
36,6
43,3
28,6b
42,2a
50,1a
tidak beda
19
Produksi Jagung di Bogor
Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa pupuk organik berpengaruh
nyata terhadap produksi jagung di Bogor, sedangkan pupuk anorganik hanya
berpengaruh nyata terhadap bobot 100 butir (Lampiran 8). Pupuk organik berupa
kompos maupun kompos diperkaya mampu meningkatkan produksi jagung.
Kompos diperkaya memberikan pengaruh yang lebih besar terhadap seluruh
komponen produksi yang diamati (Tabel 4).
Pada setiap perlakuan NPK (dosis 0%, 50% dan 100%) penambahan
kompos maupun kompos diperkaya mampu meningkatkan perkiraan produksi
jagung per hektar (Gambar 1). Perlakuan kompos diperkaya menghasilkan
perkiraan produksi yang tertinggi. Perlakuan kompos diperkaya menghasilkan
tongkol jagung yang berukuran paling besar jika dibandingkan dengan perlakuan
kompos dan tanpa kompos pada pemberian dosis NPK yang sama (Gambar 2).
Tabel 4 Produksi jagung di Bogor
Parameter
Panjang Diameter Bobot pipil
tongkol tongkol
kering per
(cm)
(cm)
tongkol (g)
Bobot
100
butir (g)
Perkiraan
produksi
(ton/ha)
Pupuk Anorganik
NPK 0%
14,8
4,4
98,6
21,1b
3,9
NPK 50%
15,1
4,6
112,4
23,3a
4,5
a
NPK 100%
15,2
4,5
112,8
23,5
4,5
Pupuk Organik
Tanpa kompos
14,1c
4,3c
85,2c
19,5c
3,4c
Kompos
15,0b
4,5b
107,6b
22,2b
4,3b
Kompos diperkaya
16,1a
4,7a
131,0a
26,2a
5,2a
Ket: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak beda
nyata pada taraf uji 5% (DMRT).
20
Perkiraan produksi (ton/ha)
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
0%
50%
Dosis NPK
100%
Gambar 1 Perkiraan produksi jagung di Bogor pada perlakuan kombinasi pupuk
anorganik dan organik.
tanpa kompos kompos kompos
diperkaya
A0B0 A0B1 A0B2
A1B0 A1B1 A1B2 A2BO A2B1 A2B2
Gambar 2 Tongkol jagung hasil percobaan di lokasi tanam Bogor
Pertumbuhan Tanaman Jagung di Kubu Raya
Pupuk organik dan anorganik berpengaruh nyata tetapi tidak pada semua
komponen pertumbuhan yang diamati (Lampiran 9). Pupuk organik mampu
meningkatkan tinggi tanaman, jumlah daun, dan bobot kering tajuk, sedangkan
pupuk anorganik mampu meningkatkan tinggi tanaman, diameter batang, dan
bobot kering tajuk (Tabel 5). Tidak terdapat perbedaan yang nyata antara
pengaruh perlakuan pupuk anorganik dosis 50% dan 100% terhadap semua
komponen pertumbuhan jagung yang diamati. Antara perlakuan kompos dan
kompos diperkaya juga tidak terdapat perbedaan yang nyata, namun jika
dibandingkan dengan perlakuan tanpa kompos kedua jenis kompos menunjukkan
perbedaan yang nyata.
21
Tabel 5 Pertumbuhan jagung di Kubu Raya
Parameter
Tinggi
(cm)
Diameter
Jumlah Luas
batang
daun
daun
(cm)
Pupuk Anorganik
NPK 0%
197,8b 1,9b
15,0
719,6
a
a
NPK 50%
219,9
2,1
15,4
738,4
a
a
NPK 100%
218,5
2,2
15,2
737,3
Pupuk Organik
Tanpa kompos
203,4b 2,0
14,7b
722,0
a
a
Kompos
220,3
2,1
15,3
761,4
ab
a
Kompos diperkaya 212,4
2,1
15,5
711,9
Ket: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom
nyata pada taraf uji 5% (DMRT).
Bobot
kering
akar (g)
Bobot
kering
tajuk (g)
13,0
24,5
24,0
79,3b
100,2a
100,7a
14,1
82,1b
18,9
91,6ab
28,2
106,5a
yang sama tidak beda
Produksi Jagung di Kubu Raya
Hasil analisis statistik (Lampiran 9) menunjukkan bahwa pupuk anorganik
berpengaruh nyata terhad