Pengaruh pemberian berbagai macam pupuk kandang dan mikoriza terhadap biodiversitas mikroba tanah di lahan marjinal abstrak
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PEMBERIAN BERBAGAI MACAM PUPUK KANDANG
DAN MIKORIZA TERHADAP BIODIVERSITAS MIKROBA TANAH
DI LAHAN MARJINAL
TESIS
Untuk Memenuhi sebagian persyaratan
Guna memperoleh derajat Magister Pertanian
Pada Progam Studi Agronomi
Oleh :
Shalahuddin Mukti Prabowo
S611308005
PROGRAM PASCA SARJANA AGRONOMI
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PEMBERIAN BERBAGAI MACAM PUPUK KANDANG DAN
MIKORIZA TERHADAP BIODIVERSITAS MIKROBA TANAH DI LAHAN
MARJINAL
Oleh :
Shalahuddin Mukti Prabowo
S611308005
Telah disetujui Oleh Tim Pembimbing
Kedudukan
Pembimbing
Nama
Pembimbing I
Prof.Dr. Samanhudi, SP. MSi
NIP 196806101995031003
Pembimbing II
Dr.Ir. Supyani, MP
NIP. 196610161993021001
Tanda
Tangan
Mengetahui
Ketua Program Studi Agronomi, PPs UNS
Dr.Ir. PARDONO M.S.
NIP 195508061983031003
commit to user
ii
Tanggal
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat
dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis yang berjudul
“Pengaruh pemberian berbagai macam pupuk kandang dan mikoriza terhadap
biodiversitas mikroba tanah di lahan marjinal”. Shalawat serta salam senantiasa
tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW. Dengan segala kerendahan hati,
penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd selaku Direktur Program Pasca
Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta atas izin menempuh pendidikan
di Pasca Sarjana UNS.
2. Prof. Dr. Samanhudi, SP. MSi selaku Pembimbing utama yang telah
membimbing hingga selesainya tesis ini.
3. Dr. Ir. Supyani, M.P. selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan
saran dan masukan dalam penyusunan tesis ini.
4. Prof. Dr. Ir. Supriyono, M.S., Dr. Ir. Pardono, M.S. selaku pembimbing
akademik dan penguji, beserta seluruh jajaran dosen di Program Studi
Agronomi PPs Universitas Sebelas Maret yang telah membimbing dari awal
semester hingga kini.
5. Direktorat Pendidikan Tinggi, Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan
Republik Indonesia yang telah mendanai penelitian ini melalui program
Masterplan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia
(MP3I) 2015.
6. Laboran di Program Studi Ilmu tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas
Maret yang telah membantu selama melakukan analisis hasil penelitian di
laboratorium.
7. Bapak dan Ibu tercinta yang telah memberikan dukungan moral dan material
untuk membantu mewujudkan cita-cita penulis.
8. Teman-teman Program Studi Agronomi PPs Universitas Sebelas Maret yang
telah memberikan waktu, pengetahuan, diskusi dan dukungan untuk
commit to user
menyelesaikan tesis ini.
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tesis ini masih
banyak kekurangan dan kelemahan, walaupun demikian penulis berharap semoga
tesis ini dapat memberikan manfaat bagi penulis sendiri khususnya dan para
pembaca pada umumnya. Amin.
Surakarta, Juli 2015
Penulis
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL.................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................
ii
KATA PENGANTAR ..............................................................................
iii
DAFTAR ISI .............................................................................................
iv
DAFTAR TABEL .....................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................
viii
ABSTRAK ................................................................................................
ix
ABSTRACT ..............................................................................................
x
I. PENDAHULUAN ................................................................................
1
A. Latar Belakang ..............................................................................
1
B. Perumusan Masalah.......................................................................
2
C. Tujuan Penelitian...........................................................................
3
D. Manfaat Penelitian.........................................................................
3
II. LANDASAN TEORI ...........................................................................
4
A. Tinjauan Pustaka ...........................................................................
4
1. Lahan Marjinal .......................................................................
4
2. Mikroba Tanah .......................................................................
5
3. Pupuk Kandang Sapi ..............................................................
7
4. Pupuk Kandang Kambing ......................................................
7
5. Pupuk Kandang Puyuh ...........................................................
8
6. Mikoriza .................................................................................
8
B. Kerangka Berfikir..........................................................................
10
C. Hipotesis ........................................................................................
10
III. METODE PENELITIAN .....................................................................
11
A. Waktu dan Tempat ........................................................................
11
B. Alat dan Bahan ..............................................................................
11
C. Rancangan Penelitian ....................................................................
commit to user
D. Pelaksanaan Penelitian ..................................................................
11
v
12
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
E. Variabel Pengamatan.....................................................................
13
HASIL DAN PEMBAHASAN ..........................................................
16
A. Keragaman Mikroba Tanah ...........................................................
16
B. Hasil Panen ....................................................................................
28
KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................
32
A. Kesimpulan....................................................................................
32
B. Saran ..............................................................................................
32
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
33
LAMPIRAN ..............................................................................................
40
IV.
V.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Analisis Tanah Awal ...................................................................
16
Tabel 2. Keragaman Bakteri sebelum diberi perlakuan ............................
17
Tabel 3. Keragaman Jamur sebelum diberi perlakuan ..............................
17
Tabel 4. Keragaman Jamur setelah diberi perlakuan ................................
18
Tabel 5. Keragaman Bakteri setelah diberi perlakuan ..............................
19
Tabel 6. Populasi Mikroba ........................................................................
22
Tabel 7. Indeks Keragaman Jenis..............................................................
25
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Derajat Infeksi Mikoriza ...................................................
26
Gambar 2.
Grafik rata-rata jumlah polong per tanaman .......................
29
Gambar 3.
Grafik persentase polong isi dan polong hampa .................
29
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil uji F jumlah polong per tanaman dan persentase
polong isi..............................................................................
41
Lampiran 2. Hasil Uji F persentase polong hampa dan derajat
infeksi mikoriza ...................................................................
42
Lampiran 3. Gambar Koloni Bakteri .......................................................
43
Lampiran 4. Gambar Koloni Jamur .........................................................
45
Lampiran 5. Gambar struktur jamur.........................................................
46
Lampiran 6. Gambar akar yang terinfeksi mikoriza dan yang tidak
terinfeksi mikoriza, spora mikoriza serta struktur mikoriza
47
Lampiran 7. Layout penelitian dan petak penelitian ...............................
48
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Shalahuddin Mukti Prabowo. NIM S611308005. “Pengaruh Pemberian Pupuk
Kandang dan Mikoriza Terhadap Biodiveritas Mikroba Tanah Di Lahan
Marjinal”. Tesis. Pembimbing I: Prof. Dr. Samanhudi, SP., M.Si dan
Pembimbing II: Dr. Ir. Supyani, MP. Program Studi Agronomi, Program
Pascasarjana Universitas Sebelas Maret.
Lahan marjinal khususnya di Indonesia, terus meningkat setiap tahunnya.
Sementara itu usaha untuk mereklamasi lahan-lahan marjinal tersebut masih
terbatas dan belum menunjukkan hasil yang memuaskan. Oleh karena itu perlu
diusahakan suatu teknologi alternatif yang dapat dilakukan diantaranya
pemanfatan mikroorganisme yang dapat mendukung pertumbuhan kedelai dan
aplikasi pemberian bahan organik. Aspek-aspek tersebut saling berkaitan,
sehingga perlu dilakukan penelitian secara berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan
untuk mempelajari pengaruh penggunaan macam pupuk kandang (sapi, kambing,
puyuh) dan mikoriza terhadap biodiversitas mikroba tanah, serta pengaruhnya
terhadap hasil kedelai di lahan marjinal. Penelitian menggunakan Rancangan
Acak Kelompok Lengkap (RAKL) teridiri atas dua faktor perlakuan yaitu
perlakuan mikoriza dengan dua taraf dan perlakuan jenis pupuk kandang dengan
lima taraf, sehingga didapatkan 10 kombinasi perlakuan yang masing-masing
diulang 3 kali. Meskipun hasil uji F tidak berpengaruh nyata, tetapi ada perbedaan
antara perlakuan yang diinokulasi mikoriza dan tanpa inokulasi mikoriza.
Perlakuan inokulasi mikoriza memiliki keanekaragaman mikroba yang lebih
tinggi daripada perlakuan tanpa inokulasi mikoriza. Jumlah bakteri pada semua
sampel ada 22 isolat, sedangkan jamur yang teridentifikasi berasal dari 4 genus
yaitu Aspergillus sp, Penicillium sp, Rhizopus sp, dan Mucor sp. Perlakuan
inokulasi mikoriza cenderung memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan
perlakuan tanpa inokulasi mikoriza.
Kata kunci: Kedelai, mikoriza, lahan marjinal, biodiversitas mikroba tanah.
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Shalahuddin Mukti Prabowo. NIM S611308005. “The effect of manure and
mycorrhiza application to the biodiversity of soil microbes in marginal land”.
Thesis. Adviser I: Prof. Dr. Samanhudi, SP., M.Si and Adviser II: Dr. Ir. Supyani,
MP. Department of Agronomy, Graduate Program of Sebelas Maret University.
Marginal land, especially in Indonesia, continues to increase every year.
Meanwhile the effort to reclaim marginal lands are still limited and have not
shown satisfactory results. To overcome these constraints necessary to arrange an
alternative technology that can be done such as the utilization of microorganisms
that can support the growth of soybean plants and the application of organic
matter. These aspects are interrelated, so that research must be done on an
ongoing basis. This research aimed to study the effect of the use of sorts manure
(cow, goat, quail) and mycorrhiza on soil microbial biodiversity, as well as its
influence on soybean yields in marginal lands. Research used Randomized
Completely Block Design (RCBD) consists of two factors, namely the mycorrhiza
treatment with two levels and types of manure treatment with five levels, so we
get 10 treatment combinations, each of which was repeated three times. The
results showed that the treatment provided is not significant, but there are
significant differences between treatments were given without and with
mycorrhiza. Biodiversity of microbial populations were higher in the treatment
with mycorrhiza than without mycorrhiza. The number of bacteria in all samples
there are 22 isolates, while fungi were identified came from four genera
Aspergillus sp, Penicillium sp, Rhizopus sp, and Mucor sp. Treatments have not
been able to demonstrate a significant effect on soybean yields, but the treatment
of mycorrhiza provide higher yields than without mycorrhiza.
Keywords: Soybean, mycorrhiza, marginal land, soil microbial biodiversity.
commit to user
xi
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PEMBERIAN BERBAGAI MACAM PUPUK KANDANG
DAN MIKORIZA TERHADAP BIODIVERSITAS MIKROBA TANAH
DI LAHAN MARJINAL
TESIS
Untuk Memenuhi sebagian persyaratan
Guna memperoleh derajat Magister Pertanian
Pada Progam Studi Agronomi
Oleh :
Shalahuddin Mukti Prabowo
S611308005
PROGRAM PASCA SARJANA AGRONOMI
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit to user
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH PEMBERIAN BERBAGAI MACAM PUPUK KANDANG DAN
MIKORIZA TERHADAP BIODIVERSITAS MIKROBA TANAH DI LAHAN
MARJINAL
Oleh :
Shalahuddin Mukti Prabowo
S611308005
Telah disetujui Oleh Tim Pembimbing
Kedudukan
Pembimbing
Nama
Pembimbing I
Prof.Dr. Samanhudi, SP. MSi
NIP 196806101995031003
Pembimbing II
Dr.Ir. Supyani, MP
NIP. 196610161993021001
Tanda
Tangan
Mengetahui
Ketua Program Studi Agronomi, PPs UNS
Dr.Ir. PARDONO M.S.
NIP 195508061983031003
commit to user
ii
Tanggal
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat
dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis yang berjudul
“Pengaruh pemberian berbagai macam pupuk kandang dan mikoriza terhadap
biodiversitas mikroba tanah di lahan marjinal”. Shalawat serta salam senantiasa
tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW. Dengan segala kerendahan hati,
penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd selaku Direktur Program Pasca
Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta atas izin menempuh pendidikan
di Pasca Sarjana UNS.
2. Prof. Dr. Samanhudi, SP. MSi selaku Pembimbing utama yang telah
membimbing hingga selesainya tesis ini.
3. Dr. Ir. Supyani, M.P. selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan
saran dan masukan dalam penyusunan tesis ini.
4. Prof. Dr. Ir. Supriyono, M.S., Dr. Ir. Pardono, M.S. selaku pembimbing
akademik dan penguji, beserta seluruh jajaran dosen di Program Studi
Agronomi PPs Universitas Sebelas Maret yang telah membimbing dari awal
semester hingga kini.
5. Direktorat Pendidikan Tinggi, Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan
Republik Indonesia yang telah mendanai penelitian ini melalui program
Masterplan Percepatan dan Perluasan Pembangunan Ekonomi Indonesia
(MP3I) 2015.
6. Laboran di Program Studi Ilmu tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas
Maret yang telah membantu selama melakukan analisis hasil penelitian di
laboratorium.
7. Bapak dan Ibu tercinta yang telah memberikan dukungan moral dan material
untuk membantu mewujudkan cita-cita penulis.
8. Teman-teman Program Studi Agronomi PPs Universitas Sebelas Maret yang
telah memberikan waktu, pengetahuan, diskusi dan dukungan untuk
commit to user
menyelesaikan tesis ini.
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tesis ini masih
banyak kekurangan dan kelemahan, walaupun demikian penulis berharap semoga
tesis ini dapat memberikan manfaat bagi penulis sendiri khususnya dan para
pembaca pada umumnya. Amin.
Surakarta, Juli 2015
Penulis
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL.................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................
ii
KATA PENGANTAR ..............................................................................
iii
DAFTAR ISI .............................................................................................
iv
DAFTAR TABEL .....................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................
viii
ABSTRAK ................................................................................................
ix
ABSTRACT ..............................................................................................
x
I. PENDAHULUAN ................................................................................
1
A. Latar Belakang ..............................................................................
1
B. Perumusan Masalah.......................................................................
2
C. Tujuan Penelitian...........................................................................
3
D. Manfaat Penelitian.........................................................................
3
II. LANDASAN TEORI ...........................................................................
4
A. Tinjauan Pustaka ...........................................................................
4
1. Lahan Marjinal .......................................................................
4
2. Mikroba Tanah .......................................................................
5
3. Pupuk Kandang Sapi ..............................................................
7
4. Pupuk Kandang Kambing ......................................................
7
5. Pupuk Kandang Puyuh ...........................................................
8
6. Mikoriza .................................................................................
8
B. Kerangka Berfikir..........................................................................
10
C. Hipotesis ........................................................................................
10
III. METODE PENELITIAN .....................................................................
11
A. Waktu dan Tempat ........................................................................
11
B. Alat dan Bahan ..............................................................................
11
C. Rancangan Penelitian ....................................................................
commit to user
D. Pelaksanaan Penelitian ..................................................................
11
v
12
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
E. Variabel Pengamatan.....................................................................
13
HASIL DAN PEMBAHASAN ..........................................................
16
A. Keragaman Mikroba Tanah ...........................................................
16
B. Hasil Panen ....................................................................................
28
KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................
32
A. Kesimpulan....................................................................................
32
B. Saran ..............................................................................................
32
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
33
LAMPIRAN ..............................................................................................
40
IV.
V.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Analisis Tanah Awal ...................................................................
16
Tabel 2. Keragaman Bakteri sebelum diberi perlakuan ............................
17
Tabel 3. Keragaman Jamur sebelum diberi perlakuan ..............................
17
Tabel 4. Keragaman Jamur setelah diberi perlakuan ................................
18
Tabel 5. Keragaman Bakteri setelah diberi perlakuan ..............................
19
Tabel 6. Populasi Mikroba ........................................................................
22
Tabel 7. Indeks Keragaman Jenis..............................................................
25
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Derajat Infeksi Mikoriza ...................................................
26
Gambar 2.
Grafik rata-rata jumlah polong per tanaman .......................
29
Gambar 3.
Grafik persentase polong isi dan polong hampa .................
29
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil uji F jumlah polong per tanaman dan persentase
polong isi..............................................................................
41
Lampiran 2. Hasil Uji F persentase polong hampa dan derajat
infeksi mikoriza ...................................................................
42
Lampiran 3. Gambar Koloni Bakteri .......................................................
43
Lampiran 4. Gambar Koloni Jamur .........................................................
45
Lampiran 5. Gambar struktur jamur.........................................................
46
Lampiran 6. Gambar akar yang terinfeksi mikoriza dan yang tidak
terinfeksi mikoriza, spora mikoriza serta struktur mikoriza
47
Lampiran 7. Layout penelitian dan petak penelitian ...............................
48
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Shalahuddin Mukti Prabowo. NIM S611308005. “Pengaruh Pemberian Pupuk
Kandang dan Mikoriza Terhadap Biodiveritas Mikroba Tanah Di Lahan
Marjinal”. Tesis. Pembimbing I: Prof. Dr. Samanhudi, SP., M.Si dan
Pembimbing II: Dr. Ir. Supyani, MP. Program Studi Agronomi, Program
Pascasarjana Universitas Sebelas Maret.
Lahan marjinal khususnya di Indonesia, terus meningkat setiap tahunnya.
Sementara itu usaha untuk mereklamasi lahan-lahan marjinal tersebut masih
terbatas dan belum menunjukkan hasil yang memuaskan. Oleh karena itu perlu
diusahakan suatu teknologi alternatif yang dapat dilakukan diantaranya
pemanfatan mikroorganisme yang dapat mendukung pertumbuhan kedelai dan
aplikasi pemberian bahan organik. Aspek-aspek tersebut saling berkaitan,
sehingga perlu dilakukan penelitian secara berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan
untuk mempelajari pengaruh penggunaan macam pupuk kandang (sapi, kambing,
puyuh) dan mikoriza terhadap biodiversitas mikroba tanah, serta pengaruhnya
terhadap hasil kedelai di lahan marjinal. Penelitian menggunakan Rancangan
Acak Kelompok Lengkap (RAKL) teridiri atas dua faktor perlakuan yaitu
perlakuan mikoriza dengan dua taraf dan perlakuan jenis pupuk kandang dengan
lima taraf, sehingga didapatkan 10 kombinasi perlakuan yang masing-masing
diulang 3 kali. Meskipun hasil uji F tidak berpengaruh nyata, tetapi ada perbedaan
antara perlakuan yang diinokulasi mikoriza dan tanpa inokulasi mikoriza.
Perlakuan inokulasi mikoriza memiliki keanekaragaman mikroba yang lebih
tinggi daripada perlakuan tanpa inokulasi mikoriza. Jumlah bakteri pada semua
sampel ada 22 isolat, sedangkan jamur yang teridentifikasi berasal dari 4 genus
yaitu Aspergillus sp, Penicillium sp, Rhizopus sp, dan Mucor sp. Perlakuan
inokulasi mikoriza cenderung memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan
perlakuan tanpa inokulasi mikoriza.
Kata kunci: Kedelai, mikoriza, lahan marjinal, biodiversitas mikroba tanah.
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Shalahuddin Mukti Prabowo. NIM S611308005. “The effect of manure and
mycorrhiza application to the biodiversity of soil microbes in marginal land”.
Thesis. Adviser I: Prof. Dr. Samanhudi, SP., M.Si and Adviser II: Dr. Ir. Supyani,
MP. Department of Agronomy, Graduate Program of Sebelas Maret University.
Marginal land, especially in Indonesia, continues to increase every year.
Meanwhile the effort to reclaim marginal lands are still limited and have not
shown satisfactory results. To overcome these constraints necessary to arrange an
alternative technology that can be done such as the utilization of microorganisms
that can support the growth of soybean plants and the application of organic
matter. These aspects are interrelated, so that research must be done on an
ongoing basis. This research aimed to study the effect of the use of sorts manure
(cow, goat, quail) and mycorrhiza on soil microbial biodiversity, as well as its
influence on soybean yields in marginal lands. Research used Randomized
Completely Block Design (RCBD) consists of two factors, namely the mycorrhiza
treatment with two levels and types of manure treatment with five levels, so we
get 10 treatment combinations, each of which was repeated three times. The
results showed that the treatment provided is not significant, but there are
significant differences between treatments were given without and with
mycorrhiza. Biodiversity of microbial populations were higher in the treatment
with mycorrhiza than without mycorrhiza. The number of bacteria in all samples
there are 22 isolates, while fungi were identified came from four genera
Aspergillus sp, Penicillium sp, Rhizopus sp, and Mucor sp. Treatments have not
been able to demonstrate a significant effect on soybean yields, but the treatment
of mycorrhiza provide higher yields than without mycorrhiza.
Keywords: Soybean, mycorrhiza, marginal land, soil microbial biodiversity.
commit to user
xi