Uji Kemampuan Beberapa Isolat Rhizobakteria untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan Hasil Kedelai (Glycine max L. Merill).

i

UJI KEMAMPUAN BEBERAPA ISOLAT RHIZOBAKTERIA

UNTUK MENINGKATKAN PERTUMBUHAN DAN HASIL

KEDELAI (Glycine max L. Merill)

SKRIPSI

Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Universitas Udayana

Oleh

Ayu Gek Mirah Lestianingrum NIM. 1205105058

KONSENTRASI AGRONOMI DAN HORTIKULTURA PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR 2016

ii

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Saya bersedia dikenakan sanksi sebagaimana diatur dalam aturan yang berlaku apabila terbukti bahwa skripsi ini bukan hasil karya saya sendiri atau mengandung kegiatan plagiarisme.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk dapat dipergunakan seperlunya.

Denpasar, 13 Juli 2016 Yang menyatakan,

Ayu Gek Mirah Lestianingrum NIM. 1205105058

iii ABSTRAK

Ayu Gek Mirah Lestianingrum. NIM. 1205105058. Uji Kemampuan Beberapa Isolat Rhizobakteria untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan Hasil Kedelai (Glycine max L. Merill). Dibimbing oleh: Ir. I Gusti Ngurah Raka, MS dan Dr. Ir. I Dewa Nyoman Nyana, M.Si.

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat rhizobakteria yang mempunyai kemampuan lebih baik untuk meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai. Rancangan yang digunakan yaitu Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 14 perlakuan, dimana 13 merupakan perlakuan menggunakan isolat rhizobakteria dari berbagai perakaran tanaman dan satu sebagai kontrol (tanpa isolat rhizobakteria). Setiap perlakuan diulang sebanyak tiga kali. Penelitian ini merupakan percobaan di dalam pot dengan melakukan pengamatan terhadap pertumbuhan serta hasil kedelai yang meliputi; tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah cabang, kandungan klorofil, jumlah bintil akar, berat kering tanaman di atas tanah dan di bawah tanah, jumlah polong, jumlah biji, berat biji, dan memprediksi hasil kedelai per hektar.

Hasil penelitian didapatkan bahwa terdapat tiga isolat rhizobakteria yang mempunyai kemampuan lebih baik dibandingkan dengan isolat rhizobakteria lainnya untuk meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai yaitu isolat R53, R6, dan R26, dengan kemampuannya dalam meningkatkan; tinggi tanaman, jumlah cabang, jumlah daun, kandungan klorofil, jumlah bintil akar, jumlah berat kering tanaman di atas tanah maupun dibawah tanah, jumlah polong, jumlah biji, berat biji serta kemampuan lebih baik dalam meningkatkan hasil kedelai per hektarnya. Selain tiga isolat tersebut terdapat juga dua isolat rhizobakteria yang hanya mempunyai kemampuan dalam meningkatkan hasil kedelai yaitu isolat R10 dan R11. Kelima isolat rhizobakteria tersebut (R53, R6, R26, R10, dan R11) dapat dikatakan sebagai rhizobakteria yang mampu memacu pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai yang disebut dengan bakteri PGPR.

iv ABSTRACT

Ayu Gek Mirah Lestianingrum. NIM. 1205105058. Test Capabilities some Isolate Rhizobacteria for Enhancing the Growth and Yield of Soybean (Glycine max L. Merrill). Guided by: Ir. I Gusti Ngurah Raka, MS and Dr. Ir. I Dewa Nyoman Nyana, M.Si.

This study aims to get the isolates of rhizobacteria that have a better ability to increase growth and yield of soybean. Randomized block design was used with 14 treatments, which 13 are treated using rhizobacteria isolates from different plants root and one without isolates of rhizobacteria. Each treatment was repeated three times. This research was conductedin the pots with observations of the growth and yield of soybean that includes; plant height, leaf number, number of branches, chlorophyll, the number of nodules, dry weight of the plant part above the ground and below the ground, the number of pods, number of seeds, seed weight, and predict the outcome of soybeans per hectare.

The result showed that three isolates rhizobacteria who have better abilities compared to other isolates rhizobacteria to improve the growth and yield of soybean that isolates R53, R6, and R26, with its ability to improve; plant height, number of branches, number of leaves, chlorophyll, the number of nodules, the number of dry weight of the plant above ground or below ground, the number of pods, number of seeds, seed weight and better ability to increase soybean yield per hectare. In addition to these three isolates are also two isolates rhizobacteria which only has the ability to increase soybean yield that isolates R10 and R11. The five isolates rhizobacteria ( R53, R6, R26, R10, dan R11 ) can be regarded as rhizobacteria were able to spur the growth and yield soy called PGPR bacteria .

v

RINGKASAN

Penelitian dengan judul “Uji Kemampuan Beberapa Isolat Rhizobakteria untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan Hasil Kedelai (Glycine max L. Merill)” bertujuan untuk mendapatkan isolat rhizobakteria yang mempunyai kemampuan lebih baik dalam meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai.

Kedelai merupakan salah satu komoditi tanaman pangan yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat Indonesia karena memiliki kandungan gizi yang tinggi. Produksi kedelai di Indonesia masih rendah dan belum dapat memenuhi kebutuhan konsumen, oleh karena itu perlu adanya usaha untuk meningkatkan hasil kedelai dengan teknologi alternative yang ramah lingkungan salah satunya dengan aplikasi mikroba rhizosfer yang mampu berperan dalam memacu pertumbuhan tanaman yang disebut dengan PGPR.

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2016 sampai bulan April 2016 yang bertempat di Laboratorium Ilmu Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana. Rancangan Percobaan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang terdiri dari 14 perlakuan, dimana 13 merupakan perlakuan menggunakan isolat rhizobakteria dari berbagai perakaran tanaman yang sehat dan satu tanpa perlakuan isolat rhizobakteria (kontrol), dengan tiga ulangan.

Penelitian ini merupakan percobaan di dalam pot dengan melakukan pengamatan terhadap pertumbuhan serta hasil kedelai yang meliputi; tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah cabang, kandungan klorofil, jumlah bintil akar, berat kering tanaman di atas tanah dan di bawah tanah, jumlah polong, jumlah biji, berat biji, dan memprediksi hasil kedelai per hektar.

Hasil penelitian didapatkan tiga isolat rhizobakteria (R53, R6, dan R26) memiliki kemampuan lebih baik dibandingkan dengan isolat rhizobakteria lainnya dalam hal meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai yang mencapai 4 ton/ha. Selain ketiga isolat tersebut terdapat juga dua isolat rhizobakteria yang hanya mempunyai kemampuan dalam hal meningkatkan hasil kedelai yaitu isolat rhizobakteria R10 (3,57 ton/ha) dan R11 (3,62 ton/ha). Dengan kemampuan kelima isolat rhizobakteria (R53, R6, R26, R10, dan R11) yang mampu meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai maka dapat dikatakan isolat rhizobakteria tersebut sebagai PGPR.

vi

UJI KEMAMPUAN BEBERAPA ISOLAT RHIZOBAKTERIA

UNTUK MENINGKATKAN PERTUMBUHAN DAN HASIL

KEDELAI (Glycine max L. Merill)

Ayu Gek Mirah Lestianingrum NIM. 1205105058

Menyetujui,

Pembimbing I, Pembimbing II,

Ir. I Gusti Ngurah Raka, MS Dr. Ir. I Dewa Nyoman Nyana, M.Si NIP. 19550821 198503 1 002 NIP. 19540220 198503 1 001

Mengesahkan, Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Udayana

(Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, MS.) NIP.19630515 198803 1 001

vii

UJI KEMAMPUAN BEBERAPA ISOLAT RHIZOBAKTERIA

UNTUK MENINGKATKAN PERTUMBUHAN DAN HASIL

KEDELAI (Glycine max L. Merill)

Dipersiapkan dan diajukan oleh Ayu Gek Mirah Lestianingrum

NIM. 1205105058

Telah diuji dan dinilai oleh TIM Penguji pada tanggal 13 Juli 2016

Berdasarkan SK Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana No : 126/UN14.1.23/DL/2016

Tanggal : 14 Juli 2016 Tim Penguji Skripsi adalah :

Ketua :Ir. Anak Agung Made Astiningsih, MP. Anggota :

1. Prof. Dr. Ir. I Gusti Ngurah Santosa, MS. 2. Ir. I Nengah Artha, SU

3. Ir. I Gusti Ngurah Raka, MS

viii

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama Ayu Gek Mirah Lestianingrum lahir di Desa Pejaten, Kecamatan Kediri, Kabupaten Tabanan, Provinsi Bali pada tanggal 18 November 1994. Penulis merupakan putri kedua dari dua bersaudara dari pasangan I Gede Raka Wijaya dan Ni Putu Murni Setyawati.

Penulis mengawali pendidikan formal selama satu tahun di TK Cipta Karya 2 Pejaten pada tahun 1999-2000, dan melanjutkan pendidikan dasar selama enam tahun di SDN 2 Pejaten pada tahun 2000-2006. Kemudian melanjutkan pendidikan lanjutan tingkat pertama di SMP Negeri 2 Kediri pada tahun 2006-2009. Jenjang pendidikan menengah di tempuh di SMA Negeri 1 Kediri pada tahun 2009-2012.

Penulis diterima sebagai mahasiswi Universitas Udayana pada tahun 2012 melalui program SNMPTN tulis dan memilih Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Udayana. Selama menjadi mahasiswa di Fakultas Pertanian, penulis aktif dalam kepanitiaan dan keorganisasian. Selama menempuh pendidikan di Fakultas Pertanian, penulis mendapatkan beasiswa Bidik Misi tahun 2012 sampai tahun 2016.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur dan terimakasih penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan anugerah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Uji Kemampuan Beberapa Isolat Rhizobakteria untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan Hasil Kedelai (Glycine max L. Merill)”.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Udayana. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dekan Fakultas Pertanian Universitas Udayana dan staf atas segala fasilitas dan bantuan administrasi.

2. Ketua Jurusan Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Udayana beserta staf atas segala fasilitas dan bantuan yang diberikan kepada penulis selama penelitian dan penulisan skripsi.

3. Ir. I Gusti Ngurah Raka, MS., selaku pembimbing I yang telah mendampingi, membimbing, memberikan masukan, motivasi, arahan, meluangkan waktu, serta terima kasih atas kesabarannya dalam membimbing saya selama penelitian hingga selesainya penulisan skripsi ini.

4. Dr. Ir. I Dewa Nyana, M.Si., selaku dosen pembimbing II yang telah mendampingi, membimbing, memberikan masukan, motivasi, arahan, meluangkan waktu, serta terima kasih atas kesabarannya dalam membimbing saya selama penelitian hingga selesainya penulisan skripsi ini.

5. Ir. Anak Agung Made Astiningsih, MP., selaku dosen pembahas I yang senantiasa memberikan arahan, bimbingan, dan masukan dalam penulisan skripsi ini.

6. Prof. Dr. Ir. I Gusti Ngurah Santosa, MS., selaku dosen pembahas II yang senantiasa memberikan arahan, bimbingan, dan masukan dalam penulisan skripsi ini.

x

7. Ir. I Nengah Artha, SU., selaku dosen pembahas III yang senantiasa memberikan arahan, masukan dan bimbingan dalam penulisan skripsi ini. 8. Ir. I Wayan Dana Atmaja, MP selaku moderator yang senantiasa

memberikan arahan, dan masukan dalam penulisan skripsi ini.

9. Ir. I Dewa Made Arthagama, MP., selaku Pembimbing Akademik (PA) atas segala bimbingan, motivasi, arahan, dan nasehatnya dalam menyelesaikan studi.

10.Bapak dan Ibu Dosen, serta semua kakak senior di lingkungan Laboratorium Ilmu Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian Universitas Udayana yang telah membantu, membimbing, memberikan arahan, motivasi, masukan, dan dukungan demi kelancaran skripsi ini.

11.Bapak dan Ibu dosen di lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Udayana, yang telah memberikan ilmu pengetahuan selama menempuh pendidikan di kampus, memberikan arahan, dan motivasi.

12.Staf pegawai di lingkungan Fakultas Pertanian Universitas Udayana atas bantuannya dalam menyelesaikan segala keperluan administrasi

13.Terimakasih juga atas doa restu dan dukungan yang sangat besar dari keluarga tercinta Ajik I Gede Raka Wijaya dan Ibu Ni Putu Murni Setyawati, serta kakak Ida Putu Bagus Oka Raditya, S.Pd yang selalu memberi semangat, motivasi, doa restu untuk kelancaran skripsi ini. 14.Terimakasih penulis ucapkan kepada I Gusti Ngurah Agung Wiradhi

Pramana yang senantiasa selalu memberikan dukungan, arahan, doa, kepercayaan serta membantu dengan kesabaran dan berusaha selalu ada demi kelancaran proses selama ini.

15.Sahabat seperjuangan Ayu Widha, Nonik Sugiantari, Risma, Octaviani, Eka Handayani, Alit, Djordi, Purna, Wirya, Diksa, Srining, Ana, Ani, Ratih, Eka Cahyadewi, Geby, Betania, Putu, Gung Ngurah, Dwika, teman-teman konsentrasi Agronomi, teman-teman angkatan 2012, dan untuk semua pihak yang telah banyak membantu, mendampingi, memberikan dukungan, motivasi dan masukan dalam menyelesaikan skripsi penelitian ini.

xi

Penulis menyadari bahwa skripsi penelitian ini masih jauh dari sempurna, sehingga penulis sangat mengharapkan saran dan petunjuk yang mengarah pada penyempurnaan skripsi penelitian ini. Selanjutnya besar harapan penulis semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca.

Denpasar, 13 Juli 2016 Penulis

xii

DAFTAR ISI

Halaman

SAMPUL DALAM ... i

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA SKRIPSI ... ii

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

RINGKASAN ... v

HALAMAN PERSETUJUAN ... vi

TIM PENGUJI ... vii

RIWAYAT HIDUP ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

I. PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penelitian ... 4

1.4 Manfaat ... 4

1.5 Hipotesis ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 5

1.1Taksnonomi Tanaman Kedelai ... 5

1.2Morfologi Tanaman Kedelai ... 5

1.3Syarat Tumbuh Tanaman Kedelai ... 8

1.4Stadia Pertumbuhan Kedelai ... 10

1.5Rhizobakteria dan Bakteri PGPR ... 10

III. METODE PENELITIAN ... 14

3.1Waktu dan Tempat Penelitian ... 14

3.2Alat dan Bahan Penelitian ... 14

3.3Rancangan Percobaan ... 14

xiii

3.5Pengamatan ... 18

3.6Analisis Data ... 20

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 21

4.1Hasil ... 21

4.2Pembahasan ... 32

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 37

5.1Kesimpulan ... 37

5.2Saran ... 37

DAFTAR PUSTAKA ... 38

xiv

DAFTAR TABEL

Nomor Teks Halaman

Tabel 3.1 Jenis Isolat Rhizobakteria dari berbagai Akar Tanaman ... 15 Tabel4.1 Signifikansi Pengaruh beberapa Isolat Rizobakteria terhadap

Pertumbuhan dan Hasil Kedelai ... 21 Tabel 4.2 Rata-rata Nilai Pengaruh Isolat Rhizobakteria terhadap Tinggi

Tanaman, Jumlah Daun, Jumlah Cabang dan Kandungan Klorofil ... 24 Tabel 4.3 Pengaruh Aplikasi Isolat Rhizobakteria terhadap Jumlah Bintil

Akar, Berat Kering Oven Tanaman di Atas Tanah (batang, daun, danpolong), dan Berat Kering Oven Tanaman di Bawah Tanah (akar)... ... 27 Tabel 4.4 Pengaruh Isolat Rhizobakteria terhadap Jumlah Polong, Jumlah

xv

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman

Gambar 3.1 Denah Penempatan Pot-pot setelah Diacak dalam Pengujian

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Teks Halaman

1 Deskripsi Kedelai Varietas Grobogan ... 41

2 Analisis Data Tinggi Tanaman (cm) ... 42

3 Analisis Data Jumlah Daun Kedelai (buah) ... 43

4 Analisis Data Jumlah Cabang (buah) ... 44

5 Analisis Data Kandungan Klorofil Daun (SPAD) ... 45

6 Analisis Data Bintil Akar (butir) ... 46

7 Analisis Data Berat Kering Tanaman di Atas Tanah (g) ... 47

8 Analisis Data Berat KeringTanaman di Bawah Tanah (g) ... 48

9 Analisis Data Jumlah Polong (buah) ... 49

10 Analisis Data Jumlah Biji (butir) ... 50

11 Analisis Data Berat Biji (g) ... 51

12 Analisis Data Hasil Kedelai (ton/ha) ... 52

13 Contoh Perhitungan Hasil Kedelai (ton/ha) ... 52

14 Dokumentasi Penelitian ... 53

1

I.

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kedelai (Glycine max L. Merril) merupakan salah satu komoditi tanaman pangan yang banyak dibutuhkan di Indonesia selain padi dan jagung. Kedelai juga merupakan salah satu sumber gizi yang tinggi yaitu dengan kandungan35 g protein, 53 g karbohidrat, 18 g lemak dan 8 g air dalam 100 g bahan makanan, untuk varietas unggul tertentu, kandungan proteinnya bisa mencapai 40-43 g (Suprapto, 2004).

Kedelai tidak hanya sebagai bahan pangan, namun juga dikenal sebagai bahan pakan ternak dan industri (Adisarwanto dan Widyastuti, 2000). Bahan makanan yang dapat diolah dari bahan kedelai seperti dalam bentuk tahu, tempe, tauco, kecap, dan tauge, bungkilnya juga dapat digunakan untuk campuran pakan ternak (Samsudin dan Djakamiharja, 1985). Seiring dengan meningkatnya kesadaran masyarakat akan konsumsi makanan yang berprotein nabati mengakibatkan permintaan produk ini meningkat dipasaran, namun peningkatan permintaan pasar akan bahan pangan tidak diimbangi dengan peningkatan produksi kedelai.

Produksi kedelai di Indonesia masih tergolong rendah dan belum dapat memenuhi kebutuhan konsumen. Semakin bertambahnya jumlah penduduk di Indonesia maka konsumsi dan permintaan kedelai juga mengalami peningkatan seperti yang terjadi dari tahun 2010-2014 (Direktorat Jendral Tanaman Pangan, 2010). Data BPS (2014) menunjukan bahwa produksi kedelai di Indonesia dari tahun 2009-2013 mengalami penurunan dalam kurun waktu lima tahun. Tahun

2 2009 produksi kedelai di Indonesia mencapai 974.512 ton sedangkan pada tahun 2013 produksi kedelai hanya mencapai 779.992 ton. Rendahnya produksi kedelai menyebabkan belum mampu untuk memenuhi kebutuhan kedelai di Indonesia. Ketidakmampuan untuk memenuhi kebutuhan kedelai di dalam negeri menyebabkan tingginya volume kedelai impor. Besarnya ketergantungan terhadap kedelai impor tersebut menyebabkan harga kedelai di pasar cenderung fluktuatif dan sulit untuk dikendalikan oleh instansi terkait serta bisa menjadi ancaman serius bagi ketahanan pangan di Indonesia (Rante, 2013).

Rendahnya produksi kedelai dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satu faktor penyebabnya adalah cara budidaya yang kurang tepat serta penggunaan dosis pupuk kimia yang sering digunakan berlebihan akan berdampak buruk terhadap lingkungan, oleh sebab itu masih perlu adanya usaha-usaha untuk peningkatan budidaya yang mampu meningkatkan hasil kedelai tanpa harus merusak lingkungan atau ekosistem lainnya. Salah satu upayanya yaitu dengan aplikasi teknologi alternatif yang murah, mudah dan ramah lingkungan yakni dengan aplikasi mikroba rhizosfer yang mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman atau mikroba yang berperan sebagai pemacu pertumbuhan yang disebut Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR).

PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria), yaitu bakteri yang hidup di daerah perakaran (rhizospher) dan berperan penting dalam pertumbuhan tanaman dengan kemampuannya membentuk koloni di sekitar akar secara cepat dan dapat menjaga kelestarian lingkungan. Selain itu fungsinya antara lain untuk membantu penyediaan hara bagi tanaman, mempermudah penyerapan hara bagi tanaman, membantu dekomposisi bahan organik, menyediakan lingkungan rhizospher yang lebih baik sehingga pada akhirnya dapat mendukung pertumbuhan dan meningkatkan produksi tanaman.

3 Hasil penelitian yang telah berhasil dikembangkan dalam memanfaatkan bakteri PGPR yang mampu berperan dalam meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman padi serta meningkatkan ketahanan tanaman terhadap infeksi patogen (Khalimi dan Susanta, 2009). Berdasarkan penelitian Giorgieva dan Georgiev (2003), didapatkan bahwa perendaman benih mentimun dengan suspensi Enterobacter cloacae mampu meningkatkan hasil sebesar 25,25%. Berdasarkan penelitian (Fernando et. al., 2005), bahwa dengan memanfaatkan rhizobakteria E. cloacae mampu menghasilkan atau mengubah konsentrasi hormon tanaman seperti asam indolasetat (IAA), asam giberelat, sitokinin dan etilen di dalam tanaman, mampu memfiksasi N2, memberi efek antagonis terhadap patogen tanaman melalui beberapa cara yaitu produksi antibiotik dan menginduksi ketahanan tanaman secara sistemik.

Berdasakan latar belakang tersebut maka perlu dilakukan uji dari beberapa jenis bakteri yang diisolasi dari beberapa rhizosfer tanaman yang sehat dan mampu berperan sebagai bakteri PGPR untuk meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu isolat rhizobakteri manakah yang mempunyai kemampuan lebih baik untuk meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai ?

1.3 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat rhizobakteria yang mempunyai kemampuan lebih baik untuk meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai.

1.4 Manfaat

4 1.4.1 Menambah pengetahuan ilmiah tentang peran rhizobakteria dalam memacu pertumbuhan

dan hasil tanaman kedelai

1.4.2 Penelitian ini dapat memberikan informasi tentang jenis rhizobakteria sebagai bakteri PGPR yang baik untuk meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai

1.5 Hipotesis

Ditemukan isolat rhizobakteria yang mampu berasosiasi dengan tanaman kedelai dan mempunyai kemampuan lebih baik untuk meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Taksonomi Tanaman Kedelai (Glycine max L. Merill)

Berdasarkan klasifikasi tanaman kedelai kedudukan tanaman kedelai dalam sistematika tumbuhan (taksonomi) diklasifikasikan sebagai berikut (Cahyono, 2007):

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta Sub-divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Polypetales Famili : Leguminosea Sub-famili : Papilionoideae Genus : Glycine

Species : Glycine max L. Merill

2.2 Morfologi Tanaman Kedelai

Tanaman kedelai umumnya tumbuh tegak, berbentuk semak, dan merupakan tanaman semusim. Morfologi tanaman kedelai didukung oleh komponen utamanya yaitu akar, batang, daun, bunga, polong, dan biji sehingga pertumbuhannya bisa optimal.

a. Akar

Akar kedelai mulai muncul dari belahan kulit biji yang muncul disekitar mesofil. Calon akar tersebut kemudian tumbuh dengan cepat kedalam tanah, sedangkan kotiledon yang terdiri dari dua keping akan terangkat ke permukaan tanah akibat pertumbuhan yang cepat dari hipokotil (Cahyono, 2007).

Sistem perakaran kedelai terdiri dari dua macam, yaitu akar tunggang dan akar sekunder (serabut) yang tumbuh dari akar tunggang. Selain itu kedelai juga seringkali membentuk akar adventif yang tumbuh dari bagian bawah hipokotil. Pada umumnya, akar adventif terjadi karena cekaman tertentu, misalnya kadar air tanah yang terlalu tinggi. Perkembangan akar kedelai sangat dipengaruhi oleh kondisi fisik dan kimia tanah, jenis tanah, cara pengolahan lahan, kecukupan unsur hara, serta ketersediaan air di dalam tanah (Cahyono, 2007).

Salah satu kekhasan dari sistem perakaran tanaman kedelai adalah adanya interaksi simbiosis antara bakteri nodul akar (Rhizobium japanicum) dengan akar tanaman kedelai yang menyebabkan terbentuknya bintil akar. Bintil akar sangat berperan dalam proses fiksasi nitrogen yang sangat dibutuhkan tanaman kedelai untuk kelanjutan pertumbuhannya (Sarwanto, 2008). b. Batang

Batang Tanaman kedelai dikenal dua tipe pertumbuhan batang, yaitu determinit dan indeterminit. Batang tanaman kedelai tidak berkayu, berbatang jenis perdu (semak), berambut atau berbulu dengan struktur bulu yang beragam, berbentuk bulat, berwarna hijau, dan panjangnya bervariasi antara 30-100 cm. Jumlah buku pada batang akan bertambah sesuai pertambahan umur tanaman, tetapi pada kondisi normal jumlah buku berkisar antara 15-20 buku dengan jarak antar buku berkisar antara 2-9 cm. Batang pada tanaman kedelai ada bercabang dan ada yang tidak bercabang tergantung dari varietas dan kepadatan populasi tanaman. Jika kepadatan tanaman rapat, maka cabang yang tumbuh berkurang atau bahkan tidak tumbuh cabang sama sekali. Pada umumnya cabang pada tanaman kedelai antara 1-5 cabang (Adisarwanto, 2002)

Jarak daun kedelai selang-seling, memiliki tiga buah daun atau daun menjari tiga (triofoliate). Ujung daun biasanya tajam atau tumpul, lembaran daun samping sering agak miring, dan sebagian besar kultivar menjatuhkan daunnya ketika buah polong mulai matang (Septiatin, 2008).

d. Bunga

Bunga kedelai disebut bunga kupu-kupu dan merupakan bunga sempurna yaitu bunga mempunyai alat jantan dan betina. Penyerbukan terjadi saat mahkota bunga masih tertutup sehingga kemungkinan terjadinya perkawinan silang akan kecil (Poelman dan Sleper, 1995). Bunga kedelai memiliki 5 helai daun mahkota, 1 helai bendera, 2 helai sayap, dan 2 helai tunas. Benang sarinya ada 10 buah, 9 buah diantaranya bersatu pada bagian pangkal membentuk seludang yang mengelilingi putik. Benang sari kesepuluh terpisah pada bagian pangkalnya, seolah-olah penutup seludang. Bunga tumbuh diketiak daun membentuk rangkaian bunga terdiri atas 3 sampai 15 buah bunga pada tiap tangkainya (Suhaeni, 2007).

e. Buah

Buah kedelai disebut buah polong seperti buah kacang-kacangan lainnya. Setelah tua polong ada yang berwarna cokelat, cokelat tua, cokelat muda, kuning jerami, cokelat kekuning-kuningan, cokelat keputih-putihan, dan putih kehitam-hitaman. Jumlah biji setiap polong antara 1-5 buah. Permukaan ada yang berbulu rapat, ada yang berbulu agak jarang. Setelah polong masak, sifatnya ada yang mudah pecah, ada yang tidak mudah pecah, tergantung varietasnya (Darman, 2008).

f. Biji

Biji kedelai berkeping dua yang terbungkus oleh kulit biji. Biji kedelai memiliki bentuk, ukuran, dan warna yang beragam, tergantung pada varietasnya. Bentuknya ada yang bulat

lonjong, bulat, dan bulat agak pipih. Warnanya ada yang putih, krem, kuning, hijau, cokelat, hitam, dan sebagainya. Warna-warna tersebut adalah warna dari kulit bijinya. Ukuran biji ada yang berukuran kecil, sedang, dan besar. Biji kedelai memiliki kandungan gizi yang tinggi yaitu 35 g protein, 53 g karbohidrat, 18 g lemak dan 8 g air dalam 100 g bahan makanan, bahkan untuk varietas unggul tertentu kandungan protein bisa mencapai 40-43 g (Suprapto, 2004).

2.3 Syarat Tumbuh Tanaman Kacang Kedelai

2.3.1 Iklim

Kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan subtropis, namun kedelai dapat tumbuh baik di tempat pada daerah beriklim tropis atau berhawa panas dan di tempat– tempat yang terbuka dan bercurah hujan 100-400 mm3 per bulan. Sedangkan untuk mendapatkan hasil yang optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara 100-200 mm/bulan (Septiatin, 2008).

2.3.2 Ketinggian Tempat

Kedelai cocok ditanam didaerah dengan ketinggian 100-500 meter di atas permukaan laut (dpl). Kedelai sebaiknya ditanam pada musim kemarau, yakni setelah panen padi pada musim hujan. Pada saat itu, kelembaban tanah masih bisa dipertahankan. Kedelai memerlukan pengairan yang cukup, tetapi volume air yang terlalu banyak tidak menguntungkan bagi kedelai, karena akarnya bisa membusuk. Tanaman kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian 0,5-300 m dpl. Sedangkan varietas kedelai berbiji besar cocok ditanam dilahan dengan ketinggian 300-500 m dpl (Suhaeni, 2007).

2.3.3 Curah Hujan

Selama pertumbuhan tanaman, kebutuhan air untuk tanaman kedelai sekitar 350 – 550 mm. Kekurangan atau kelebihan air akan berpengaruh terhadap produksi kedelai. Oleh karena

itu, untuk mengurangi pengaruh negatif dari kelebihan air, dianjurkan untuk membuat saluran drainase sehingga jumlah air lebih dapat diatur dan dapat terbagi secara merata. Ketersediaan air bisa berasal dari saluran irigasi atau dari curah hujan yang turun (Suhaeni, 2007).

2.3.4 Suhu

Suhu yang sesuai dibutuhkan tanaman kedelai untuk pertumbuhannya berkisar antara 25°C - 28°C. Akan tetapi, tanaman kedelai masih bisa tumbuh baik dan produksinya masih tinggi pada suhu udara diatas 28o C, dan tanaman masih toleran pada suhu 35°C - 38°C (Cahyono, 2007).

2.3.5 Intensitas Matahari

Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tanaman untuk proses fotosintesis. Fotosintesis tanaman dapat berjalan dengan baik apabila tanaman mendapatkan penyinaran matahari yang cukup. Bibit kedelai dapat tumbuh dengan baik, cepat dan sehatpada saat intensitas matahari terang dan penuh (Cahyono, 2007).

2.3.6 Tanah

Tanaman kedelai sebenarnya dapat tumbuh di semua jenis tanah, namun demikian untuk mencapai tingkat pertumbuhan dan produktivitas yang optimal kedelai harus di tanam pada jenis tanah yang berstruktur lempung berpasir atau liat berpasir. Hal ini tidak hanya terkait dengan ketersediaan air untuk mendukung pertumbuhan, tetapi juga terkait dengan faktor lingkungan tumbuh yang lain (Septiatin, 2008).

2.4 Stadia Pertumbuhan Kedelai

Pertumbuhan tanaman kedelai terdiri atas stadia vegetatif (V) dan stadia generatif (R). Keterangan stadia vegetatif dan generatif dapat dilihat dari uraian dibawah ini :

Stadia pertumbuhan vegetatif dihitung sejak tanaman mulai muncul ke permukaan tanah sampai saat mulai berbunga. Stadia perkecambahan dicirikan dengan adanya kotiledon, sedangkan penandaan stadia pertumbuhan vegetatif dihitung dari jumlah buku yang terbentuk pada batang utama. Stadia vegetatif umumnya dimulai pada buku ketiga. Dalam fase vegetatif nitrogen merupakan unsur hara makro sangat berperan dalam fase ini dan yang paling banyak dibutuhkan tanaman (Kadarwati, 2006).

2. Stadia Pertumbuhan Reproduktif

Stadia pertumbuhan reproduktif (generatif) dihitung sejak tanaman kedelai mulai berbunga sampai pembentukan polong, perkembangan biji, dan pemasakan biji. Pada fase ini sangat memerlukan unsur P dan K dalam jumlah yang lebih banyak (Kadarwati, 2006).

2.5 Rhizobakteria dan PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria)

Rhizobakteria merupakan bakteri yang tumbuh di lingkungan perakaran tanaman dan memperoleh makanan dari eksudat akarseperti asam amino, gula, fenolat, dan protein. Beberapa genus rizobakteri yang dikenal meningkatkan pertumbuhan tanaman dan sebagai biokontrol adalah Rhizobium, Bradyrhizobium, Acetobacter, Enterobacter, Azotobacter, Azospirillium, Bacillus, Proteus, Burkholderia, Serratia dan Pseudomonasn (Bhawsar, 2011). Rhizobakteria dikenal mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman dinamakan Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR), oleh karena itu PGPR dapat dipertimbangkan secara fungsional sebagai bakteri bermanfaat yang mengkolonisasi akar (Desmawati, 2008). PGPR ini pertama kali diteliti oleh Kloepper dan Schroth tahun 1978 yang menemukan bahwa keberadaan bakteri yang hidup di sekitar akar ini mampu memacu pertumbuhan tanaman jika diaplikasikan pada bibit/benih.

Bakteri Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum dan bakteri pelarut fosfat mempunyai peran dan fungsi penting dalam mendukung terlaksananya pertanian ramah lingkungan melalui

berbagai proses, seperti dekomposisi bahan organik, mineralisasi senyawa organik, fiksasi hara, pelarut hara, nitrifikasi dan denitrifikasi (Saraswati dan Sumarno, 2008). Rhizobium (root nodulating bacteria) adalah bakteri yang mampu menambat nitrogen dari udara melalui simbiosis dengan membentuk bintil akar pada tanaman Leguminoceae (Kyuma 2004). Azospirillum dan Azotobacter merupakan bakteri non simbiotik yang berasosiasi dengan berbagai tanaman serta mampu menambat nitrogen bebas dari udara sehingga unsur N tersedia bagi tanaman dan dapat menghasilkan hormon pertumbuhan seperti IAA. Azospirillum selain mampu menambat nitrogen dan menghasilkan hormon pertumbuhan, juga mampu merombak bahan organik (selulosa, amilosa, dan bahan organik yang mengandung sejumlah lemak dan protein) didalam tanah (Nurosid, 2008). Bakteri lain yang dapat memproduksi IAA adalah bakteri pelarut fosfat (BPF) seperti genus Pseudomonas, Bacillus, dan Cerratia (Widawati, 2014).

PGPR mempunyai peranan ganda disamping menambat N2, juga menghasilkan hormon tumbuh (seperti IAA, giberelin, sitokinin, etilen, dan lain-lain) menekan penyakit tanaman dengan memproduksi siderofor, glukanase, kitinase, sianida dan melarutkan P dan hara lainnya (Kloepper et al., 1988).

Pengaruh PGPR secara langsung dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman terjadi melalui bermacam-macam mekanisme, diantaranya fiksasi nitrogen bebas sehingga dapat dimanfaatkan oleh tanaman, produksi siderofor yang mengkhelat besi (Fe) dan membuatnya tersedia bagi akar tanaman, melarutkan mineral seperti fosfor dan sintesis fitohormon (Dewi, 2007). Selanjutnya dikatakan bahwa pengaruh PGPR secara tidak langsung dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman terjadi melalui penekanan dari fitopatogen yang dilakukan melalui mekanisme yang berbeda. Ini termasuk kemampuan dalam memproduksi siderofor yang

mengkhelat Fe, menjadikannya tidak tersedia bagi patogen; kemampuan dalam mensintesis metabolit anti jamur seperti antibiotik, hidrogen sianida (HCN) sehingga mampu menekan pertumbuhan patogen jamur dengan kemampuannya untuk bersaing secara sukses dengan patogen untuk nutrisi, unsur hara atau tempat khusus dalam perakaran tanaman. Sumbangan lain yang tidak kalah penting dari PGPR adalah mampu menekan pertumbuhan rizobakteria patogen tanaman. Ada dua mekanisme dalam menekannya yaitu memacu pertumbuhan tanaman sehingga tanaman lebih sehat sehingga tidak mudah diserang oleh patogen dan menghasilkan metabolit tertentu seperti; antibiotik, siderofor dan HCN yang dapat membunuh patogen.

Menurut Gardner (1991) tanaman inang bagi bakteri PGPR memiliki kisaran yang cukup luas, di antaranya adalah tanaman kedelai dengan strain Pseudomonas putida mengkolonisasi akar lateral dan akar utama tanaman kedelai (Phaseolus vulgaris L.) dalam kultur hidroponik. Dihasilkan peningkatan kadar lignin dalam akar, bobot tanaman meningkat dalam perlakuan P. putida setelah diinokulasi dengan Fusarium solani f. sp. Phaseoli.

Mekanisme PGPR dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman dapat terjadi melalui 3 cara (Amalia, 2007), yaitu:

1. Menekan perkembangan hama/penyakit (bioprotectant): mempunyai pengaruh langsung pada tanaman dalam menghadapi hama dan penyakit

2. Memproduksi fitohormon (biostimulant): IAA (Indole Acetic Acid), Sitokinin, Giberellin, dan penghambat produksi etilen sehingga dapat menambah luas permukaan akar-akar halus 3. Meningkatkan ketersediaan nutrisi bagi tanaman (biofertilizer). Apabila penyerapan unsur

hara dan air yang lebih baik dan nutrisi tercukupi, maka menyebabkan pertumbuhan tanaman juga semakin baik, sehingga akan semakin meningkatkan ketahanan tanaman terhadap tekanan-tekanan, baik tekanan biologis (OPT) maupun non biologis (Iklim).

Berikut kelebihan dari PGPR (Desmawati, 2008), diantaranya: 1. Menambah fiksasi nitrogen pada tanaman kacang – kacangan 2. Memacu pertumbuhan bakteri fiksasi nitrogen bebas

3. Meningkatkan ketersediaan nutrisi lain; phospat, belerang, besi dan tembaga 4. Memproduksi hormon tanaman

lonjong, bulat, dan bulat agak pipih. Warnanya ada yang putih, krem, kuning, hijau, cokelat, hitam, dan sebagainya. Warna-warna tersebut adalah warna dari kulit bijinya. Ukuran biji ada yang berukuran kecil, sedang, dan besar. Biji kedelai memiliki kandungan gizi yang tinggi yaitu 35 g protein, 53 g karbohidrat, 18 g lemak dan 8 g air dalam 100 g bahan makanan, bahkan untuk varietas unggul tertentu kandungan protein bisa mencapai 40-43 g (Suprapto, 2004).

2.3 Syarat Tumbuh Tanaman Kacang Kedelai 2.3.1 Iklim

Kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan subtropis, namun kedelai dapat tumbuh baik di tempat pada daerah beriklim tropis atau berhawa panas dan di tempat– tempat yang terbuka dan bercurah hujan 100-400 mm3 per bulan. Sedangkan untuk mendapatkan hasil yang optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara 100-200 mm/bulan (Septiatin, 2008).

2.3.2 Ketinggian Tempat

Kedelai cocok ditanam didaerah dengan ketinggian 100-500 meter di atas permukaan laut (dpl). Kedelai sebaiknya ditanam pada musim kemarau, yakni setelah panen padi pada musim hujan. Pada saat itu, kelembaban tanah masih bisa dipertahankan. Kedelai memerlukan pengairan yang cukup, tetapi volume air yang terlalu banyak tidak menguntungkan bagi kedelai, karena akarnya bisa membusuk. Tanaman kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian 0,5-300 m dpl. Sedangkan varietas kedelai berbiji besar cocok ditanam dilahan dengan ketinggian 300-500 m dpl (Suhaeni, 2007).

2.3.3 Curah Hujan

Selama pertumbuhan tanaman, kebutuhan air untuk tanaman kedelai sekitar 350 – 550 mm. Kekurangan atau kelebihan air akan berpengaruh terhadap produksi kedelai. Oleh karena

itu, untuk mengurangi pengaruh negatif dari kelebihan air, dianjurkan untuk membuat saluran drainase sehingga jumlah air lebih dapat diatur dan dapat terbagi secara merata. Ketersediaan air bisa berasal dari saluran irigasi atau dari curah hujan yang turun (Suhaeni, 2007).

2.3.4 Suhu

Suhu yang sesuai dibutuhkan tanaman kedelai untuk pertumbuhannya berkisar antara 25°C - 28°C. Akan tetapi, tanaman kedelai masih bisa tumbuh baik dan produksinya masih tinggi pada suhu udara diatas 28o C, dan tanaman masih toleran pada suhu 35°C - 38°C (Cahyono, 2007).

2.3.5 Intensitas Matahari

Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tanaman untuk proses fotosintesis. Fotosintesis tanaman dapat berjalan dengan baik apabila tanaman mendapatkan penyinaran matahari yang cukup. Bibit kedelai dapat tumbuh dengan baik, cepat dan sehatpada saat intensitas matahari terang dan penuh (Cahyono, 2007).

2.3.6 Tanah

Tanaman kedelai sebenarnya dapat tumbuh di semua jenis tanah, namun demikian untuk mencapai tingkat pertumbuhan dan produktivitas yang optimal kedelai harus di tanam pada jenis tanah yang berstruktur lempung berpasir atau liat berpasir. Hal ini tidak hanya terkait dengan ketersediaan air untuk mendukung pertumbuhan, tetapi juga terkait dengan faktor lingkungan tumbuh yang lain (Septiatin, 2008).

2.4 Stadia Pertumbuhan Kedelai

Pertumbuhan tanaman kedelai terdiri atas stadia vegetatif (V) dan stadia generatif (R). Keterangan stadia vegetatif dan generatif dapat dilihat dari uraian dibawah ini :

Stadia pertumbuhan vegetatif dihitung sejak tanaman mulai muncul ke permukaan tanah sampai saat mulai berbunga. Stadia perkecambahan dicirikan dengan adanya kotiledon, sedangkan penandaan stadia pertumbuhan vegetatif dihitung dari jumlah buku yang terbentuk pada batang utama. Stadia vegetatif umumnya dimulai pada buku ketiga. Dalam fase vegetatif nitrogen merupakan unsur hara makro sangat berperan dalam fase ini dan yang paling banyak dibutuhkan tanaman (Kadarwati, 2006).

2. Stadia Pertumbuhan Reproduktif

Stadia pertumbuhan reproduktif (generatif) dihitung sejak tanaman kedelai mulai berbunga sampai pembentukan polong, perkembangan biji, dan pemasakan biji. Pada fase ini sangat memerlukan unsur P dan K dalam jumlah yang lebih banyak (Kadarwati, 2006).

2.5 Rhizobakteria dan PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria)

Rhizobakteria merupakan bakteri yang tumbuh di lingkungan perakaran tanaman dan memperoleh makanan dari eksudat akarseperti asam amino, gula, fenolat, dan protein. Beberapa genus rizobakteri yang dikenal meningkatkan pertumbuhan tanaman dan sebagai biokontrol adalah Rhizobium, Bradyrhizobium, Acetobacter, Enterobacter, Azotobacter, Azospirillium, Bacillus, Proteus, Burkholderia, Serratia dan Pseudomonasn (Bhawsar, 2011). Rhizobakteria dikenal mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman dinamakan Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR), oleh karena itu PGPR dapat dipertimbangkan secara fungsional sebagai bakteri bermanfaat yang mengkolonisasi akar (Desmawati, 2008). PGPR ini pertama kali diteliti oleh Kloepper dan Schroth tahun 1978 yang menemukan bahwa keberadaan bakteri yang hidup di sekitar akar ini mampu memacu pertumbuhan tanaman jika diaplikasikan pada bibit/benih.

Bakteri Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum dan bakteri pelarut fosfat mempunyai peran dan fungsi penting dalam mendukung terlaksananya pertanian ramah lingkungan melalui

berbagai proses, seperti dekomposisi bahan organik, mineralisasi senyawa organik, fiksasi hara, pelarut hara, nitrifikasi dan denitrifikasi (Saraswati dan Sumarno, 2008). Rhizobium (root nodulating bacteria) adalah bakteri yang mampu menambat nitrogen dari udara melalui simbiosis dengan membentuk bintil akar pada tanaman Leguminoceae (Kyuma 2004).

Azospirillum dan Azotobacter merupakan bakteri non simbiotik yang berasosiasi dengan berbagai tanaman serta mampu menambat nitrogen bebas dari udara sehingga unsur N tersedia bagi tanaman dan dapat menghasilkan hormon pertumbuhan seperti IAA. Azospirillum selain mampu menambat nitrogen dan menghasilkan hormon pertumbuhan, juga mampu merombak bahan organik (selulosa, amilosa, dan bahan organik yang mengandung sejumlah lemak dan protein) didalam tanah (Nurosid, 2008). Bakteri lain yang dapat memproduksi IAA adalah bakteri pelarut fosfat (BPF) seperti genus Pseudomonas, Bacillus, dan Cerratia (Widawati, 2014).

PGPR mempunyai peranan ganda disamping menambat N2, juga menghasilkan hormon tumbuh (seperti IAA, giberelin, sitokinin, etilen, dan lain-lain) menekan penyakit tanaman dengan memproduksi siderofor, glukanase, kitinase, sianida dan melarutkan P dan hara lainnya (Kloepper et al., 1988).

Pengaruh PGPR secara langsung dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman terjadi melalui bermacam-macam mekanisme, diantaranya fiksasi nitrogen bebas sehingga dapat dimanfaatkan oleh tanaman, produksi siderofor yang mengkhelat besi (Fe) dan membuatnya tersedia bagi akar tanaman, melarutkan mineral seperti fosfor dan sintesis fitohormon (Dewi, 2007). Selanjutnya dikatakan bahwa pengaruh PGPR secara tidak langsung dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman terjadi melalui penekanan dari fitopatogen yang dilakukan melalui mekanisme yang berbeda. Ini termasuk kemampuan dalam memproduksi siderofor yang

mengkhelat Fe, menjadikannya tidak tersedia bagi patogen; kemampuan dalam mensintesis metabolit anti jamur seperti antibiotik, hidrogen sianida (HCN) sehingga mampu menekan pertumbuhan patogen jamur dengan kemampuannya untuk bersaing secara sukses dengan patogen untuk nutrisi, unsur hara atau tempat khusus dalam perakaran tanaman. Sumbangan lain yang tidak kalah penting dari PGPR adalah mampu menekan pertumbuhan rizobakteria patogen tanaman. Ada dua mekanisme dalam menekannya yaitu memacu pertumbuhan tanaman sehingga tanaman lebih sehat sehingga tidak mudah diserang oleh patogen dan menghasilkan metabolit tertentu seperti; antibiotik, siderofor dan HCN yang dapat membunuh patogen.

Menurut Gardner (1991) tanaman inang bagi bakteri PGPR memiliki kisaran yang cukup luas, di antaranya adalah tanaman kedelai dengan strain Pseudomonas putida mengkolonisasi akar lateral dan akar utama tanaman kedelai (Phaseolus vulgaris L.) dalam kultur hidroponik. Dihasilkan peningkatan kadar lignin dalam akar, bobot tanaman meningkat dalam perlakuan P. putida setelah diinokulasi dengan Fusarium solani f. sp. Phaseoli.

Mekanisme PGPR dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman dapat terjadi melalui 3 cara (Amalia, 2007), yaitu:

1. Menekan perkembangan hama/penyakit (bioprotectant): mempunyai pengaruh langsung pada tanaman dalam menghadapi hama dan penyakit

2. Memproduksi fitohormon (biostimulant): IAA (Indole Acetic Acid), Sitokinin, Giberellin, dan penghambat produksi etilen sehingga dapat menambah luas permukaan akar-akar halus 3. Meningkatkan ketersediaan nutrisi bagi tanaman (biofertilizer). Apabila penyerapan unsur

hara dan air yang lebih baik dan nutrisi tercukupi, maka menyebabkan pertumbuhan tanaman juga semakin baik, sehingga akan semakin meningkatkan ketahanan tanaman terhadap tekanan-tekanan, baik tekanan biologis (OPT) maupun non biologis (Iklim).

Berikut kelebihan dari PGPR (Desmawati, 2008), diantaranya: 1. Menambah fiksasi nitrogen pada tanaman kacang – kacangan 2. Memacu pertumbuhan bakteri fiksasi nitrogen bebas

3. Meningkatkan ketersediaan nutrisi lain; phospat, belerang, besi dan tembaga 4. Memproduksi hormon tanaman