SELEKSI KONSORSIUM MIKROB FILOSFER DAN RIZOSFER

diduga berperan dalam memacu proses perkecambahan benih padi. Didukung oleh pendapat Salisbury dan Ross 1992, hormon selain diproduksi oleh tanaman, hormon juga disekresikan oleh mikrob yang hidup di sekitar tanaman. Kehadiran mikrob menguntungkan bagi tanaman inang, karena meningkatkan pertumbuhan tanaman Sturz Nowak 2000, mikrob dapat mengkolonisasi dan bertahan serta berkembang di dalam benih Fahey et al. 1991, menghasilkan fitohormon Taller Wong 1989; Leveau 2001; Morris 2001. Padua et al. 2001 melaporkan, mikrob yang hidup di filosfer tanaman padi nyata mensekresikan hormon tumbuh tanaman. Secara fisiologi perkecambahan diregulasi oleh cadangan makanan dan fitohormon yang terdapat dalam biji. Sumber fitohormon dapat berasal dari benih dan berasal dari sekresi mikrob. Hindersah Tualar 2004 menyatakan bahwa tanaman memenuhi kebutuhannya akan hormon melalui kemampuannya untuk mensintesis hormon atau mendapatkannya mikrob akibat dari aktivitas mikrob dalam mensintesis fitohormon. Wedhastri 2002 melaporkan bahwa, hormon yang disekresikan mikrob dapat merangsang proses-proses enzimatik, yang secara biologis meningkatkan perkecambahan benih dan mempercepat sintesis senyawa- senyawa nitrogen organik pada akar. Hindersah dan Tualar 2004 melaporkan bahwa rhizobakteri sangat berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai sumber fitohormon eksogen. Kemampuan ini penting untuk dieksplorasi, karena peran fitohormon sangat penting bagi perkecambahan dan perkembangan akar awal pertumbuhan tanaman. Fase perkecambahan yang meliputi pertumbuhan dan perkembangan akar pertama radikula dan daun pertama plumula. Pertumbuhan akar yang normal menjamin perkembangan tajuk. Aplikasi mikrob dengan metode perendaman biji menyebabkan terjadinya penetrasi lebih awal pada embrio biji padi dan berkembang pada akar ketika akar mulai tumbuh. Rao 1995 menyatakan, mikrob menghasilkan berbagai macam substansi yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Mikrob yang hidup dalam tanah memegang peranan dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman, sehubungan dengan perombakan bahan organik, sekresi hormon dan penambatan N 2 Sutedjo et al. 1996. Lebih jauh Sunatmo 2009 menegaskan, dijumpai ketergantungan tanaman dengan aktivitas mikrob. Simpulan Konsorsium mikrob filosfer dan rizosfer efektif berpengaruh secara positif, netral dan negatif terhadap perkecambahan benih padi. Konsorsium mikrob filosfer paling efektif meningkatkan perkecambahan benih padi adalah : Fm38 Stachytarphyta jamaesensis L. Vahl., Fm48 Elmerrillia ovalis Miq. Dandy, Fs2 Ageratum cnyzoides L., Fs25 Pterospermum celebicum Miq, Fs28 Memordica sp., Ft2 Ageratum cnyzoides L., Ft15 Physalis angulata L. dan Ft33 Calotropis gigantean Willd Dryand. Konsorsium mikrob rizosfer paling efektif meningkatkan perkecambahan benih padi adalah : R7 Ipomoea quamoclit L., R15 Physalis angulata L., R34 {Breynia microphylla Kurz ex T B M.A.}, R36 Crotalaria anagyroides H. B. Ks., R38 {Stachytarphyta jamaesensis L. Vahl.}, R43 Eupatorium odoratum L., R44 {Cyathula prostata L. Blume} dan R45 {Erythrina subumbranss Hassk Merr.}

4. EFEKTIFITAS KONSORSIUM MIKROB FILOSFER DAN RIZOSFER TERHADAP PERTUMBUHAN VEGETATIF PADI

Abstrak Konsorsium mikrob berbeda akan memberikan pengaruh yang berbeda pula terhadap pertumbuhan tanaman. Penelitian ini bertujuan menguji efektivitas konsorsium mikrob filosfer dan rizosfer terhadap pertumbuhan vegetatif tanaman padi. Penelitian dilaksanakan mulai bulan April hingga Juli 2013. Persiapan konsorsium dilaksanakan di laboratorium Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB. Percobaan pot dilaksanakan dalam rumah tanaman di Indonesian Centre for Biodiversity and Biotechnology ICBB Situ Gede, Bogor. Percobaan dirancang dengan Rancangan Acak Lengkap RAL dalam dua percobaan. Percobaan pertama menguji sembilan konsorsium mikrob filosfer, yaitu F0 kontrol, Fm38, Fm48, Fs2, Fs25, Fs28, Ft2, Ft15 dan Ft33; sedangkan percobaan kedua menguji sembilan konsorsium mikrob rizosfer yaitu R0 kontrol, R7, R15, R34, R36, R38, R43, R44 dan R45. Setiap konsorsium mikrob diulang tiga kali dan setiap ulangan terdiri atas 5 tanaman. Peubah yang pertumbuhan vegetatif tanaman padi hingga 37 hari setelah tanam HST. Hasil penelitian menunjukkan bahwa baik konsorsium mikrob filosfer maupun rizosfer efektif meningkatkan pertumbuhan vegetatif tanaman padi. Tiga konsorsium mikrob filosfer yang paling efektif adalah konsorsium Fm48, konsorsium Fs2 dan konsorsium Fs25, sedangkan tiga konsorsium mikrob rizosfer yang paling efektif adalah konsorsium R15, konsorsium R43 dan konsorsium R44. Kata kunci : penambat N 2 , fitohormon, vegetatif, inokulasi Abstract Different microbial consortium will exhibit different effects on plant growth. This study was aimed at investigating the effectiveness of phyllosphere and rhizosphere microbial consortia on vegetative growth of rice plants. The research was conducted from April to July 2013. Laboratory experiments were conducted in the Soil Biotechnology Laboratory, Department of Soil Science and Land Resources, Faculty of Agriculture, Bogor Agricultural University and pot experiments were carried out in the green house in Indonesian Centre for Biodiversity and Biotechnology ICBB Situ Gede, Bogor. Two trials were done in a completely randomized design CRD.The first experiment tested nine phyllosphere microbial consortium, namely F0 control, Fm38, Fm48, Fs2, Fs25, fs28, Ft2, Ft15 and Ft33; while the second experiment also tested nine rhizosphere microbial consortium of R0 control, R7, R15, R34, R36, R38, R43, R44 and R45. Each microbial consortium was repeated three times and each replication consisted of 5 plants. The parameters observed were the vegetative growth of rice plants up to 37 days after planting DAP. Results indicated that both phyllosphere and rhizosphere microbial consortium effectively increased vegetative growth of rice plants. Three microbial consortia of the phyllosphere that were found to be the most effective were Fm48, Fs2, and Fs25, while for the rhizosphere microbial consortia, the most effective consortium were R15, R43, and R44. Keywords : fix N 2 , fitohormon, vegetative, inoculation Pendahuluan Pemanfaatan mikrob dalam produksi pertanian dapat dilakukan melalui pemeliharaan dan peningkatan kesuburan tanah dengan memanfaatkan mikrob. Mikrob berperan dalam siklus nitrogen bakteri penambat N 2 , bakteri amonifikasi, nitrifikasi dan denitrifikasi, melarutkan fosfat, menghasilkan hormon tumbuh tanaman serta pengoksidasi sulfur dan logam-logam Fe, Cu, Mn dan Al. Rao 1995 menyatakan, pemeliharaan kesehatan tanah dapat dilakukan melalui pemanfaatan mikrob penekan organisme pengganggu, memanfaatkan mikrob pendekomposisipenyerap senyawa-senyawa toksik terhadap mahluk hidup bioremediasi dan pemacuan pertumbuhan tanaman dengan memanfaatkan mikrob penghasil hormon tumbuh tanaman. Kemampuan mikrob untuk tumbuh dan mengembangkan diri serta membentuk koloni setelah diinokulasi, ditentukan oleh nutrisi dan lingkungan yang baru. Selain itu, ketahanan mikrob setelah diinokulasi pada tanaman tergantung kondisi pertumbuhan tanaman inang. Morris 2001 menyatakan bahwa mikrob berkemampuan untuk hidup dan menyebar bila tersedia nutrisi bagi mikrob. Hasil penelitian Knief et al. 2012, mikrob filosfer berimplikasi nyata terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, karena populasi mikrob mendukung pertumbuhan tanaman. Tanah merupakan medium yang dinamis tempat tanaman dan mikrob hidup bersama dan berinteraksi satu sama lain. Para ilmuan IRRI menyatakan, sejumlah besar N atmosfir terus menerus ditambat pada rizosfer tanaman padi. Aerenkim pada tanaman padi mentransfer udara dari atmosfer ke rizosfer. Udara yang ditransfer ke zona perakaran mengandung cukup N untuk kegiatan penambatan N 2 oleh bakteri di dalam rizosfer. Bakteri tersebut termasuk dalam genus-genus beijerincka, azotomonas, pseudomonas, flavobacterium, azospirillum dan azotobacter Rao 1995. Inokulasi konsorsium mikrob filosfer dan rizosfer, yang memiliki potensi menambat N 2 , melarutkan P dan mensekresikan hormon tumbuh tanaman, dapat memacu pertumbuhan vegetatif tanaman. Penelitian bertujuan menguji efektivitas konsorsium mikrob filosfer dan rizosfer terhadap pertumbuhan vegetatif tanaman padi. Bahan dan Metode Tempat dan waktu Penelitian dilaksanakan mulai bulan April hingga Juli 2013. Persiapan konsorsium dilaksanakan di laboratorium Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB. Percobaan pot dilaksanakan dalam rumah tanaman di Indonesian Centre for Biodiversity and Biotechnology ICBB Situ Gede, Bogor. Bahan dan alat Bahan yang digunakan terdiri atas : Delapan konsorsium mikrob filosfer dan delapan konsorsium mikrob rizosfer konsorsium hasil seleksi pada percobaan 2, benih padi varietas Ciherang, rumah tanaman, tanah steril, ember plastik, plastik tahan panas, label, aquades steril. Bahan-bahan untuk media biakan dan larutan Johnson. Alat yang digunakan terdiri atas : alat budidaya, gunting, timbangan, handsprayer, meteran, cooler box dan alat untuk pembuatan media biakan. Metode Percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap RAL satu faktor, yang terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama, perlakuan terdiri dari sembilan konsorsium mikrob filosfer, yaitu : F0 kontrol, Fm38, Fm48, Fs2, Fs25, Fs28, Ft2, Ft15 dan Ft33. Percobaan kedua, perlakuan terdiri dari sembilan konsorsium mikrob rizosfer, yaitu : R0 kontrol, R7, R15, R34, R36, R38, R43, R44 dan R45. Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali. Setiap unit percobaan terdiri dari 5 tanaman. Percobaan dilakukan hingga tanaman berumur 37 hari setelah tanaman HST. Bahan tanah yang digunakan berasal dari Desa Situ Burung Kecamatan Bogor Barat, dibersihkan dari kotoran dengan menggunakan saringan 2 – 5 mm, diambil sebagian untuk dianalisis sifat kimia dan fisik, lalu disterilisasi dengan autoklaf selama 30 menit pada suhu 120 o C. Benih padi sebelum ditanam disterilisasi terlebih dahulu, yaitu direndam dengan alkohol 3 – 5 menit, kemudian direndam chlorox 3 selama 3 – 5 menit, dibersihkan dengan aquades hingga baunya hilang. Benih yang telah disteril dimasukkan ke dalam cawan petri dan direndam dalam aquades selama tiga hari. Setelah berkecambah ditanam pada media pembibitan hingga tanaman berumur 1 minggu terbentuk 2 – 3 daun. Kurva standar ditentukan terlebih dahulu sebelum aplikasi mikrob untuk mendapatkan rumus pertumbuhan mikrob. Rumus kurva standar digunakan untuk menetapkan populasi bakteri yang akan diaplikasikan ke tanah dan tanaman. Konsorsium mikrob yang telah ditumbuhkan, diencerkan dalam seri pengenceran 10 -1 hingga 10 -10 . Setiap 1 ml pengenceran konsorsium mikrob dari pengenceran 10 -8 hingga 10 -10 disebar ke dalam cawan petri yang berisi medium padat. Berdasarkan pembacaan kerapatan optis dan populasi mikrob, digambarkan suatu kurva standar hubungan antara kerapatan optis dengan populasi mikrob. Selanjutnya jumlah mikrob untuk setiap konsorsium yang digunakan sebagai inokulan ditetapkan dengan membaca kerapatan optisnya, lalu diplotkan pada kurva standar yang telah dibuat Gofar 2003; Widiyawati et al. 2013. Konsorsium mikrob filosfer ditumbuhkan dalam medium cair laurell steril. Konsorsium mikrob rizosfer ditumbuhkan dalam medium NB steril. Masing- masing 1 ose konsorsium tersebut dimasukkan ke dalam erlenmeyer 125 ml yang berisi 50 ml medium secara aseptik, lalu dikocok dengan mesin pengocok selama selama ± 3 – 4 hari 72 jam. Kemudian dilihat kerapatan optisnya dengan menggunakan spektrofotometer, sehingga dapat diketahui jumlah populasi setara dengan panjang gelombang 620 nm. Gofar 2003; Gusmaini 2005. Bibit padi yang telah siap ditanam pada media tanam sebanyak 1 kg yang telah disterilkan di dalam pot plastik. Delapan inokulan konsorsium mikrob masing-masing diinokulasikan ke tanaman padi dengan cara disemprot sebanyak 5 – 10 mltanaman, dan diaplikasikan satu minggu sekali hingga tanaman berumur satu bulan. Populasi total konsorsium yang diaplikasikan adalah 10 9 spk. ml -1 . Sumber hara bagi pertumbuhan tanaman digunakan larutan Johnson. Untuk mikrob rizosfer diteteskan sebanyak 1 ml pada lubang tanam pada awal tanam dan disemprotkan pada tanah pada aplikasi minggu berikutnya. Selama masa pertumbuhan, satu hari setelah aplikasi perlakuan, media tumbuh digenangi air sesuai syarat tumbuh padi sawah. Air steril diberikan setinggi ± 1 cm dari permukaan tanah. Kondisi air dipertahankan hingga kondisi tanah macak macak, sebelum aplikasi berikutnya. Pada saat aplikasi kondisi tanah dalam keadaan macak macak. Setelah berumur 37 hari tanaman padi dikeluarkan dari pot, perakarannya dibersihkan dengan air mengalir dari tanah yang menempel pada perakaran. Akar yang telah bersih dikeringanginkan. Akar dipisahkan dengan pucuk tanaman, kemudian ditimbang bobot segarnya. Selanjutnya, akar dan pucuk dikeringkan di dalam oven pada suhu 70 o C selama 48 jam, lalu ditimbang bobot kering tanaman. Peubah pertumbuhan yang diamati meliputi : tinggi tanaman, jumlah daun, bobot basah dan bobot kering tanaman. Keseluruhan data pengamatan diberi bobot, yaitu panjang akar 20, panjang daun 20, bobot basah 15 dan bobot kering 30. Setiap perlakuan diberikan skor berdasarkan nilai tertinggi hingga terendah dari 9 jumlah perlakuan 9 – 1. Nilai bobot masing-masing peubah dikali dengan nilai skoring, kemudian ditotalkan. Total nilai menentukan ranking pengaruh perlakuan. Selanjutnya, dipilih tiga perlakuan yang memberikan nilai ranking tertinggi Hidayati 2014. Analisis Data Data yang diperoleh diolah dengan analisis ragam. Data diolah menggunakan program computer SAS Statistical Analysis System for windows versi 9.1 Matjik Sumertajaya 2006. Hasil Efektivitas konsorsium mikrob filosfer Inokulasi konsorsium mikrob filosfer terhadap tanaman padi berpengaruh nyata terhadap peubah tinggi tanaman dan jumlah daun, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap peubah bobot segar dan bobot kering tanaman. Pengaruh inokulasi konsorsium mikrob filosfer terhadap pertumbuhan vegetatif padi dapat dilihat pada Gambar 5. Masing-masing peubah tinggi tanaman, jumlah daun, bobot segar dan bobot kering tanaman serta nilai skoring, disajikan pada Tabel 4. Gambar 5. Tanaman padi yang diinokulasi konsorsium mikrob filosfer Tabel 4. Rata-rata tinggi tanaman cm, jumlah daun helai bobot segar g dan bobot kering g tanaman padi pada berbagai perlakuan pemberian konsorsium mikrob filosfer No. Kode Tinggi tanaman Skor Kode Jumlah daun Skor 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Fs2 Fs25 Fm48 Ft15 Fs28 Fm38 Ft33 Ft2 F0 47.800a 44.117ab 43.133ab 42.967ab 41.983ab 41.417b 40.333b 39.133b 38.433b 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Fs2 Ft15 Fs25 Fm48 Ft2 F0 Ft33 Fs28 Fm38 8.000a 7.500ab 6.833ab 6.833ab 6.167ab 6.000ab 6.000ab 5.833b 5.667b 9 8 6 6 5 3 3 2 1 No Kode Bobot segar Skor Kode Bobot kering Skor 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Fs2 Fs25 Fm48 Ft15 Ft33 Fm38 Fs28 Ft2 F0 3.0443a 2.7628a 2.7439a 2.5103a 2.3521a 2.2536a 2.2251a 2.1132a 1.6609a 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Fs2 Fm48 Fs25 Ft15 Ft33 Fm38 Fs28 Ft2 F0 0.3444a 0.3173a 0.2943a 0.2722a 0.2710a 0.2626a 0.2566a 0.2510a 0.2079a 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Keterangan : Rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama berarti tidak berbeda nyata pada taraf uji DMRT α = 5. F0 = kontrol, Fm38 = S. jamaicensis L., Fm48 = E. ovalis Miq. Dandy., Fs2 = Ageratum conyzoides L., Fs25 = P. celebicum Miq., Fs28 = M.cochinchinensis Lour, Ft2 = Ageratum conyzoides L., Ft15 = Physalis angulata L. , Ft33 = C. gigantea R.Br. Tabel 5. Rekapitulasi pengaruh konsorsium mikrob filosfer berdasarkan ranking No . Kode Tinggi tanaman bobot 20 b Jumlah daun bobot 20 b Bobot segar bobot 15 Boot kering bobot 30 Total Ranking Skor s Hasil s x b Skor s Hasil s x b Skor s Hasil s x b Skor s Hasil s x b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 F0 Ft2 Ft15 Ft33 Fs2 Fs25 Fs28 Fm38 Fm48 1 2 6 3 9 8 5 4 7 20.00 40.00 120.00 60.00 180.00 160.00 100.00 80.00 140.00 3 5 8 3 9 6 2 1 6 60.00 100.00 160.00 60.00 180.00 120.00 40.00 20.00 120.00 1 2 6 5 9 8 3 4 7 15.00 30.00 90.00 75.00 135.00 120.00 45.00 60.00 105.00 1 2 6 5 9 7 3 4 8 30.00 60.00 180.00 150.00 270.00 210.00 90.00 120.00 240.00 125.00 230.00 550.00 345.00 765.00 610.00 275.00 280.00 605.00 9 8 4 5 1 2 7 6 3 Keterangan : F0 = kontrol, Fm38 = S. jamaicensis L., Fm48 = E. ovalis Miq. Dandy., Fs2 = Ageratum conyzoides L., Fs25 = P. celebicum Miq., Fs28 = M.cochinchinensis Lour, Ft2 = Ageratum conyzoides L., Ft15 = Physalis angulata L. , Ft33 = C. gigantea R.Br. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsorsium Fs2 berpengaruh lebih baik terhadap pertumbuhan vegetatif padi, meskipun tidak berbeda nyata dengan konsorsium Fm48 dan Fs25, sedangkan konsorsium Fm38, Fs28 dan Ft33 berpengaruh negatif terhadap parameter jumlah daun. Perlakuan inokulasi konsorsium mikrob filosfer memberikan pengaruh lebih baik terhadap bobot segar dan bobot kering dibanding kontrol, meskipun tidak berbeda nyata. Rekapitulasi pengaruh konsorsium mikrob filosfer terpilih berdasarkan ranking disajikan pada Tabel 5. Berdasarkan ranking dari total nilai masing-masing peubah, diperoleh tiga konsorsium mikrob filosfer yang paling efektif. Hasil seleksi konsorsium mikrob filosfer yang paling efektif meningkatkan pertumbuhan vegetatif padi, disajikan pada Tabel 6. Tabel 6. Konsorsium mikrob filosfer yang paling efektif berdasarkan seleksi ranking tertinggi No Kode Tumbuhan Asal daun Ekositem 1 2 3 Fs2 Fs25 Fm48 A. cnyzoides L. P. celebicum Miq. E. ovalis Miq. Dandy Daun sedang Daun sedang Daun muda Sawah Hutan Hutan Efektivitas konsorsium mikrob rizosfer Inokulasi konsorsium mikrob rizosfer terhadap pertumbuhan tanaman padi berpengaruh nyata terhadap peubah tinggi tanaman dan jumlah daun, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap bobot segar dan bobot kering tanaman. Pengaruh inokulasi konsorsium mikrob rizosfer terhadap pertumbuhan vegetatif padi dapat dilihat pada Gambar 6. Masing-masing peubah tinggi tanaman, jumlah daun, bobot segar dan bobot kering tanaman, disajikan pada Tabel 7. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan inokulasi konsorsium mikrob rizosfer berpengaruh lebih baik terhadap parameter tinggi dan jumlah daun tanaman padi dibanding kontrol. Perlakuan konsorsium mikrob rizosfer memberikan pengaruh lebih baik terhadap bobot segar dan bobot kering tanaman dibanding kontrol, meskipun tidak berpengaruh nyata. Gambar 6. Tanaman padi yang diinokulasi konsorsium mikrob rizosfer