SKRIPSI APLIKASI MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN BAHAN ORGANIK BERNISBAH CN TINGGI TERHADAP PERTUMBUHAN JAGUNG Bramasta Dwi Putra H0712045
APLIKASI MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN
BAHAN ORGANIK BERNISBAH C/N TINGGI TERHADAP
PERTUMBUHAN JAGUNG
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh
Bramasta Dwi Putra
H0712045
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
i
SKRIPSI
APLIKASI MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN
BAHAN ORGANIK BERNISBAH C/N TINGGI TERHADAP
PERTUMBUHAN JAGUNG
Bramasta Dwi Putra
H0712045
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Prof. Dr. Agr. Sc. Ir. Vita Ratri Cahyani, MP
NIP. 196612051990102001
Dr. Ir. Eddy Tri Haryanto, MP
NIP. 196002051986011001
Surakarta,
Agustus 2017
Fakultas Pertanian UNS
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.
NIP.195602251986011001
ii
SKRIPSI
APLIKASI MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN
BAHAN ORGANIK BERNISBAH C/N TINGGI TERHADAP
PERTUMBUHAN JAGUNG
Yang dipersiapkan dan disusun oleh
Bramasta Dwi Putra
H0712045
Telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal:.........................
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Ketua
Susunan Tim Penguji
Anggota I
Anggota II
Prof. Dr. Agr. Sc. Ir. Vita Ratri Cahyani, MP
Dr. Ir. Eddy Tri Haryanto, MP
Dr. Ir. Amalia Tetrani Sakya, M.P., M.Phil
NIP. 196612051990102001
NIP. 196002051986011001
NIP. 196607181991032003
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya Nama: Bramasta Dwi Putra NIM: H0712045 Program Studi:
Agroteknologi menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul “APLIKASI
MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN BAHAN
ORGANIK BERNISBAH C/N TINGGI TERHADAP PERTUMBUHAN
JAGUNG” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar
akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak ada unsur plagiarisme,
falsifikasi, fabrikasi karya, data, atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan
oleh penulis lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan
disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Agustus 2017
Yang menyatakan
Bramasta Dwi Putra
NIM. H0712045
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan
berkah, rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian
dan
penulisan
skripsi
yang
berjudul
“APLIKASI
MIKROBIOTA
MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN BAHAN ORGANIK BERNISBAH
C/N TINGGI TERHADAP PERTUMBUHAN JAGUNG”. Skripsi ini disusun
dalam rangka memenuhi tugas akhir untuk memperoleh gelar sarjana pertanian
pada program studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
(UNS).
Selama proses pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini penulis
telah mendapat banyak bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Maka, pada
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang
setinggi-tingginya kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S., selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr. Ir. Hadiwiyono, M.Si., selaku Ketua Program Studi Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Prof. Dr. Ir. Nandariyah M.S., selaku pembimbing akademik yang selalu
memberikan semangat dan bimbingan selama penulis menempuh kuliah.
4. Prof. Dr. Agr. Sc, Ir. Vita Ratri Cahyani, MP., selaku pembimbing utama yang
telah memberikan ide, mendukung dana penelitian, memberikan semangat,
doa, serta tak henti-hentinya membimbing dengan penuh kesabaran hingga
skripsi ini selesai.
5. Dr. Ir. Eddy Tri Haryanto, MP., selaku pembimbing pendamping yang selalu
membimbing dengan penuh kesabaran, memberikan dorongan semangat dan
doanya hingga skripsi ini selesai.
6. Dr. Ir. Amalia Tetrani Sakya, MP.M.Phil., selaku tim penguji skripsi.
7. Segenap Dosen Program Studi Agroteknologi.
v
8. Bapak, Ibu, Kakak, adik dan segenap keluarga yang tulus ikhlas telah
memberikan bantuan material dan spiritual dengan doa-doanya yang tiada
hentinya.
9. Ruli Agustina, yang senantiasa menemani dan memberikan dorongan
semangat hingga terselesainya skripsi ini.
10. Bapak Sudarsono selaku laboran Laboratorium Biologi dan Bioteknologi
Tanah, Bapak Yen selaku laboran Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah,
Ibu Tumisih selaku laboran Laboratorium Fisika Tanah dan Mas Sukardi
selaku laboran Laboratorium Lapang Jumantono yang telah membantu dalam
semua pelaksanaan penelitian sampai dengan selesai.
11. Bapak Sutarno dan Bapak Gino, serta warga masyarakat Desa Sukosari, Kec.
Jumantono, Kab. Karanganyar yang telah membantu dan menerima kami
sebagai keluarga dan terselesainya penelitian dan skripsi penulis.
12. Mega Nur Diyana, Nestri Yuniardi dan Dewi Rastikawati selaku sahabat satu
tim penelitian yang terus-menerus membantu dalam proses penelitian dan
memberikan semangat sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini.
13. Mba Nurma Saraswati dan Mba Nina Virginia, yang selalu sabar memberikan
bantuan, doa, dan semangat selama proses peneltian dan penulisan skripsi ini.
14. Teman-teman seangkatan 2012 (Tunas), kakak (Solmated, Ketan, Kalus,
Atlas) dan adik (Kloroplas, Kapas) tingkat program studi Agroteknologi untuk
pengalaman, pembelajaran, bantuan dan dukungannya.
15. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu
persatu, sampai terselesaikannya skripsi ini.
Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan Ibu, Bapak, dan rekanrekan semua dengan balasan yang lebih baik. Aamiin. Akhir kata penulis
menyadari bahwa tulisan ini masih belum sempurna, namun demikian penulis
berharap semoga karya ilmiah yang sederhana ini bermanfaat bagi pengembangan
ilmu pengetahuan dan semua pihak yang memerlukan.
Surakarta, Agustus 2017
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ......................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................
iii
PERNYATAAN ..............................................................................................
iv
KATA PENGANTAR ....................................................................................
v
DAFTAR ISI ................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xi
RINGKASAN ................................................................................................. xii
SUMMARY .................................................................................................... xiii
I.
PENDAHULUAN....................................................................................
A. Latar Belakang ....................................................................................
B. Rumusan Masalah ...............................................................................
C. Tujuan Penelitian ................................................................................
D. Manfaat Penelitian ..............................................................................
1
1
2
2
3
II. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 4
A. Jagung ................................................................................................. 4
B. Mikrobiota Pendekomposisi ............................................................... 5
C. Mikrobiota Pupuk Hayati .................................................................... 7
D. Bahan Organik .................................................................................... 9
E. Kesehatan Tanah ................................................................................. 10
F. Tanah Oxisols ..................................................................................... 11
III. METODE PENELITIAN ....................................................................... 13
A. Isolasi dan Perbanyakan Mikrobiota Multifungsi dari Berbagai
Sumber ................................................................................................ 13
B. Pengujian Media Tanam dan Aplikasi Mikrobiota Multifungsi ......... 14
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................
A. Karakteristik Media Tanam ................................................................
B. Pengujian Mikrobiota Multifungsi pada Media Tanam ......................
C. Hasil Pengamatan Pertumbuhan Jagung .............................................
18
18
20
23
V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 30
A. Kesimpulan ......................................................................................... 30
B. Saran ................................................................................................... 30
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 31
LAMPIRAN .................................................................................................... 35
vii
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
1.
Kombinasi Perlakuan .......................................................................... 15
2.
Analisis kimia tanah Oxisols ............................................................... 18
3.
Analisis kimia rumput kering ............................................................... 19
4.
Analisis kimia rumput terdekomposisi ................................................. 20
5.
Hasil sidik ragam analisis kimia tanah akhir ........................................ 21
6.
Analisis kimia tanah akhir .................................................................... 21
7.
Analisis nisbah C/N tanah akhir ........................................................... 22
8.
Hasil sidik ragam bahan organik dan mikrobiota terhadap
pertumbuhan jagung ............................................................................. 23
9.
Pengaruh kombinasi bahan organik dan mikrobiota terhadap
pertumbuhan jagung ............................................................................. 24
10.
Pengaruh bahan organik dan mikrobiota terhadap pertumbuhan
jagung ................................................................................................... 27
viii
DAFTAR GAMBAR
Nomor
1.
Judul
Halaman
Pengaruh berbagai bahan organik dan mikrobiota multifungsi
terhadap panjang akar jagung ............................................................. 28
Dalam Lampiran
2.
Isolasi mikrobiota multifungsi ........................................................... 48
3.
Fungi pelarut fosfat ............................................................................ 48
4.
Bakteri penambat nitrogen ................................................................. 48
5.
Isolat bakteri perhitungan kerapatan populasi .................................... 48
6.
Isolat fungi perhitungan kerapatan populasi ...................................... 49
7.
Rumput hasil penjemuran................................................................... 49
8.
Rumput hasil dekomposisi ................................................................. 49
9.
Penimbangan tanah ............................................................................ 49
10.
Pencampuran bahan organik .............................................................. 49
11.
Penakaran mikrobiota multifungsi ..................................................... 49
12.
Penakaran EM-4 ................................................................................. 50
13.
Pengaplikasian mikrobiota ................................................................. 50
14.
Inkubasi media tanam......................................................................... 50
15.
Penyiraman media tanam ................................................................... 50
16.
Penanaman jagung.............................................................................. 50
17.
Tanaman berumur 7 HST ................................................................... 50
18.
Tanaman berumur 14 HST ................................................................. 51
19.
Tanaman berumur 21 HST ................................................................. 51
20.
Tanaman berumur 28 HST ................................................................. 51
21.
Tanaman berumur 35 HST ................................................................. 51
22.
Tanaman berumur 42 HST ................................................................. 51
23.
Tanaman berumur 49 HST ................................................................. 51
24.
Tanaman berumur 56 HST ................................................................. 52
25.
Tanaman berumur 63 HST ................................................................. 52
ix
DAFTAR GAMBAR
(Lanjutan)
Nomor
Judul
Halaman
Dalam Lampiran
26.
Tanaman berumur 70 HST ................................................................. 52
27.
Tanaman berumur 77 HST ................................................................. 52
28.
Tanaman berumur 84 HST ................................................................. 52
29.
Tanaman berumur 91 HST ................................................................. 52
30.
Tanaman berumur 98 HST ................................................................. 53
31.
Pengukuran tinggi tanaman ................................................................ 53
32.
Panjang akar ....................................................................................... 53
33.
Panjang tongkol .................................................................................. 53
34.
Titrasi N-Total .................................................................................... 53
35.
Hasil titrasi N-Total ............................................................................ 53
36.
C-organik ............................................................................................ 54
37.
Perlakuan mikrobiota control ............................................................. 54
38.
Perlakuan mikrobiota pendekomposisi .............................................. 54
39.
Perlakuan mikrobiota pendekomposisi dan pupuk hayati .................. 54
40.
Perlakuan mikrobiota introduksi (EM-4) ........................................... 54
41.
Perlakuan bahan organik control ........................................................ 54
42.
Perlakuan bahan organik rumput kering ............................................ 55
43.
Perlakuan bahan organik rumput terdekomposisi sebagian ............... 55
x
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
1.
Perhitungan kebutuhan pupuk oleh Balitbangtan .............................. 36
2.
Metode analisis karakteristik tanah .................................................... 37
3.
Tabel sidik ragam pada variabel pengamatan .................................... 41
4.
Pengharkatan oleh Balittan................................................................. 46
5.
Deskripsi jagung varietas BISI 2 ........................................................ 47
6.
Dokumentasi pelaksanaan penelitian ................................................. 48
xi
RINGKASAN
APLIKASI MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN
BAHAN
ORGANIK
BERNISBAH
C/N
TINGGI
TERHADAP
PERTUMBUHAN JAGUNG. Skripsi: Bramasta Dwi Putra (H0712045).
Pembimbing: Vita Ratri Cahyani, Eddy Tri Haryanto,. Program Studi:
Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Jagung merupakan salah satu komoditas tanaman pangan substitusi yang
potensial di Indonesia. Petani memiliki kebiasaan mengembalikan bahan organik
ke dalam tanah dalam kondisi yang masih mentah dan belum terdekomposisi. Hal
tersebut dapat menurunkan kesehatan tanah dan produktivitas tanaman pun
menurun. Kesehatan tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik dan
rendahnya serangan patogen. Mikrobiota multifungsi yang memiliki fungsi
pendekomposisi dan pupuk hayati memainkan peran penting dalam memelihara
kesuburan tanah dan dianggap sebagai indikator ekologi untuk mengevaluasi
kesehatan tanah. Aplikasi mikrobiota multifungsi pada tanah diharapkan mampu
meningkatkan jumlah bahan organik tersedia dalam tanah. Penelitian ini bertujuan
untuk mempelajari pengaruh mikrobiota multifungsi dari berbagai sumber dalam
proses dekomposisi bahan organik dalam tanah bernisbah C/N tinggi dan
mempelajari pengaruh mikrobiota multifungsi dari berbagai sumber terhadap
pertumbuhan jagung.
Penelitian ini dilaksanakan di Rumah Kaca Fakultas Pertanian yang
berlokasi di Jumantono, Karanganyar, April sampai November 2016. Penelitian
menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor.
Faktor pertama yaitu macam bahan organik terdiri dari tiga perlakuan yaitu: tanpa
masukan bahan organik (B0) sebagai kontrol, rumput kering dengan C/N rasio
77,11 (B1) dan rumput terdekomposisi dengan C/N rasio 37,11 (B2). Faktor
kedua yaitu macam mikrobiota terdiri dari empat perlakuan yaitu: tanpa
mikrobiota (M0) sebagai kontrol, mikrobiota pendekomposisi lokal (M1),
campuran mikrobiota pendekomposisi lokal dan pupuk hayati (M2) dan
mikrobiota pendekomposisi introduksi (M3). Percobaan dilakukan pengulangan
sebanyak tiga kali ulangan. Media tanam menggunakan tanah Oxisol. Variabel
pengamatan utama yaitu tinggi tanaman, berat segar dan kering berangkasan
(tajuk dan akar), waktu muncul bunga (jantan dan betina), panjang akar dan
analisis kimia (pH, C Organik, N Total, C/N rasio).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa media tanam dengan masukan bahan
organik rumput terdekomposisi tanpa aplikasi mikrobiota menunjukkan kadar N
Total yang paling tinggi (0,11%) dibandingkan dengan aplikasi mikrobiota yang
lain pada media tanam yang sama. Aplikasi mikrobiota pendekomposisi
introduksi pada media tanam tanpa masukan bahan organik menunjukkan nisbah
C/N yang paling rendah (7,51). Selain itu, kombinasi antara bahan organik
terdekomposisi dengan mikrobiota pendekompoisi introduksi juga dapat
meningkatkan berat brangkasan jagung.
xii
SUMMARY
APPLICATION OF MULTIFUNCTIONAL MICROBIOTA IN SOIL WITH
HIGHLY C/N RATIO ORGANIC MATTER TO MAIZE GROWTH. ThesisS1: Bramasta Dwi Putra (H0712045). Advisers: Vita Ratri Cahyani, Eddy Tri
Haryanto,. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of
Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Maize is one of the potential substitution food crops in Indonesia. Some
farmers have a habit of returning organic matter to the soil in conditions that are
still raw and have not been decomposed. This can reduce soil health and decrease
plant productivity. Soil health is affected by organic matter content and low
pathogen attack. Multifunctional microbiota that have the function of decomposer
and biofertilizer play an important role in maintaining soil fertility and are
considered as an ecological indicator to evaluate soil health. Application of
multifunctional microbiota on the soil is expected to accelerate organic matter
decomposition. This study aims to study the effect of multifunctional microbiota
on planting medium with organic material input at various levels of
decomposition and to study the effect of multifunctional microbiota on maize
growth.
The pot experiment was conducted at the Greenhouse of Faculty of
Agriculture, Sebelas Maret University located in Jumantono, Karanganyar, from
April to November 2016. The Factorial Randomized Design with two factors was
used in the research. The first factor was organic material consists of three levels,
namely: no organic matter (B0) as control, dried grass with C/N ratio 77,11 (B1)
and decomposed grass with C/N ratio 37,11 (B2). The second factor was
microbiota consisting of four levels: no microbiota inoculation (M0) as control,
local decomposer microbiota (M1), a mixture of local decomposer microbiota and
local biofertilizer (M2) and introducted decomposer microbiota (M3). The
experiment was repeated three times. Oxisol soil was used as planting medium.
The main observational variables were plant height, fresh and dry weight (shoot
and root), flowering time (male and female), root length and chemical analysis
(pH, C-organic, N-total, C/N ratio).
The results showed that pot experiment with decomposed grass organic
material input without microbiota application showed the highest N-total content
(0,11%) compared with other microbiota application on the same plant medium.
While microbiota application of introducted decomposer on planting medium
without input of organic material showed the lowest C/N ratio (7,51). In addition,
the combination between decomposed organic materials and introducted
decomposer microbiota also increase the weight of corn biomass.
xiii
BAHAN ORGANIK BERNISBAH C/N TINGGI TERHADAP
PERTUMBUHAN JAGUNG
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh
Bramasta Dwi Putra
H0712045
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
i
SKRIPSI
APLIKASI MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN
BAHAN ORGANIK BERNISBAH C/N TINGGI TERHADAP
PERTUMBUHAN JAGUNG
Bramasta Dwi Putra
H0712045
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Prof. Dr. Agr. Sc. Ir. Vita Ratri Cahyani, MP
NIP. 196612051990102001
Dr. Ir. Eddy Tri Haryanto, MP
NIP. 196002051986011001
Surakarta,
Agustus 2017
Fakultas Pertanian UNS
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.
NIP.195602251986011001
ii
SKRIPSI
APLIKASI MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN
BAHAN ORGANIK BERNISBAH C/N TINGGI TERHADAP
PERTUMBUHAN JAGUNG
Yang dipersiapkan dan disusun oleh
Bramasta Dwi Putra
H0712045
Telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal:.........................
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Ketua
Susunan Tim Penguji
Anggota I
Anggota II
Prof. Dr. Agr. Sc. Ir. Vita Ratri Cahyani, MP
Dr. Ir. Eddy Tri Haryanto, MP
Dr. Ir. Amalia Tetrani Sakya, M.P., M.Phil
NIP. 196612051990102001
NIP. 196002051986011001
NIP. 196607181991032003
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya Nama: Bramasta Dwi Putra NIM: H0712045 Program Studi:
Agroteknologi menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul “APLIKASI
MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN BAHAN
ORGANIK BERNISBAH C/N TINGGI TERHADAP PERTUMBUHAN
JAGUNG” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar
akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak ada unsur plagiarisme,
falsifikasi, fabrikasi karya, data, atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan
oleh penulis lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan
disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Agustus 2017
Yang menyatakan
Bramasta Dwi Putra
NIM. H0712045
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan
berkah, rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian
dan
penulisan
skripsi
yang
berjudul
“APLIKASI
MIKROBIOTA
MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN BAHAN ORGANIK BERNISBAH
C/N TINGGI TERHADAP PERTUMBUHAN JAGUNG”. Skripsi ini disusun
dalam rangka memenuhi tugas akhir untuk memperoleh gelar sarjana pertanian
pada program studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
(UNS).
Selama proses pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini penulis
telah mendapat banyak bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Maka, pada
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang
setinggi-tingginya kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S., selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr. Ir. Hadiwiyono, M.Si., selaku Ketua Program Studi Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Prof. Dr. Ir. Nandariyah M.S., selaku pembimbing akademik yang selalu
memberikan semangat dan bimbingan selama penulis menempuh kuliah.
4. Prof. Dr. Agr. Sc, Ir. Vita Ratri Cahyani, MP., selaku pembimbing utama yang
telah memberikan ide, mendukung dana penelitian, memberikan semangat,
doa, serta tak henti-hentinya membimbing dengan penuh kesabaran hingga
skripsi ini selesai.
5. Dr. Ir. Eddy Tri Haryanto, MP., selaku pembimbing pendamping yang selalu
membimbing dengan penuh kesabaran, memberikan dorongan semangat dan
doanya hingga skripsi ini selesai.
6. Dr. Ir. Amalia Tetrani Sakya, MP.M.Phil., selaku tim penguji skripsi.
7. Segenap Dosen Program Studi Agroteknologi.
v
8. Bapak, Ibu, Kakak, adik dan segenap keluarga yang tulus ikhlas telah
memberikan bantuan material dan spiritual dengan doa-doanya yang tiada
hentinya.
9. Ruli Agustina, yang senantiasa menemani dan memberikan dorongan
semangat hingga terselesainya skripsi ini.
10. Bapak Sudarsono selaku laboran Laboratorium Biologi dan Bioteknologi
Tanah, Bapak Yen selaku laboran Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah,
Ibu Tumisih selaku laboran Laboratorium Fisika Tanah dan Mas Sukardi
selaku laboran Laboratorium Lapang Jumantono yang telah membantu dalam
semua pelaksanaan penelitian sampai dengan selesai.
11. Bapak Sutarno dan Bapak Gino, serta warga masyarakat Desa Sukosari, Kec.
Jumantono, Kab. Karanganyar yang telah membantu dan menerima kami
sebagai keluarga dan terselesainya penelitian dan skripsi penulis.
12. Mega Nur Diyana, Nestri Yuniardi dan Dewi Rastikawati selaku sahabat satu
tim penelitian yang terus-menerus membantu dalam proses penelitian dan
memberikan semangat sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini.
13. Mba Nurma Saraswati dan Mba Nina Virginia, yang selalu sabar memberikan
bantuan, doa, dan semangat selama proses peneltian dan penulisan skripsi ini.
14. Teman-teman seangkatan 2012 (Tunas), kakak (Solmated, Ketan, Kalus,
Atlas) dan adik (Kloroplas, Kapas) tingkat program studi Agroteknologi untuk
pengalaman, pembelajaran, bantuan dan dukungannya.
15. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu
persatu, sampai terselesaikannya skripsi ini.
Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan Ibu, Bapak, dan rekanrekan semua dengan balasan yang lebih baik. Aamiin. Akhir kata penulis
menyadari bahwa tulisan ini masih belum sempurna, namun demikian penulis
berharap semoga karya ilmiah yang sederhana ini bermanfaat bagi pengembangan
ilmu pengetahuan dan semua pihak yang memerlukan.
Surakarta, Agustus 2017
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ......................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................
ii
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................
iii
PERNYATAAN ..............................................................................................
iv
KATA PENGANTAR ....................................................................................
v
DAFTAR ISI ................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xi
RINGKASAN ................................................................................................. xii
SUMMARY .................................................................................................... xiii
I.
PENDAHULUAN....................................................................................
A. Latar Belakang ....................................................................................
B. Rumusan Masalah ...............................................................................
C. Tujuan Penelitian ................................................................................
D. Manfaat Penelitian ..............................................................................
1
1
2
2
3
II. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 4
A. Jagung ................................................................................................. 4
B. Mikrobiota Pendekomposisi ............................................................... 5
C. Mikrobiota Pupuk Hayati .................................................................... 7
D. Bahan Organik .................................................................................... 9
E. Kesehatan Tanah ................................................................................. 10
F. Tanah Oxisols ..................................................................................... 11
III. METODE PENELITIAN ....................................................................... 13
A. Isolasi dan Perbanyakan Mikrobiota Multifungsi dari Berbagai
Sumber ................................................................................................ 13
B. Pengujian Media Tanam dan Aplikasi Mikrobiota Multifungsi ......... 14
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................
A. Karakteristik Media Tanam ................................................................
B. Pengujian Mikrobiota Multifungsi pada Media Tanam ......................
C. Hasil Pengamatan Pertumbuhan Jagung .............................................
18
18
20
23
V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 30
A. Kesimpulan ......................................................................................... 30
B. Saran ................................................................................................... 30
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 31
LAMPIRAN .................................................................................................... 35
vii
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
1.
Kombinasi Perlakuan .......................................................................... 15
2.
Analisis kimia tanah Oxisols ............................................................... 18
3.
Analisis kimia rumput kering ............................................................... 19
4.
Analisis kimia rumput terdekomposisi ................................................. 20
5.
Hasil sidik ragam analisis kimia tanah akhir ........................................ 21
6.
Analisis kimia tanah akhir .................................................................... 21
7.
Analisis nisbah C/N tanah akhir ........................................................... 22
8.
Hasil sidik ragam bahan organik dan mikrobiota terhadap
pertumbuhan jagung ............................................................................. 23
9.
Pengaruh kombinasi bahan organik dan mikrobiota terhadap
pertumbuhan jagung ............................................................................. 24
10.
Pengaruh bahan organik dan mikrobiota terhadap pertumbuhan
jagung ................................................................................................... 27
viii
DAFTAR GAMBAR
Nomor
1.
Judul
Halaman
Pengaruh berbagai bahan organik dan mikrobiota multifungsi
terhadap panjang akar jagung ............................................................. 28
Dalam Lampiran
2.
Isolasi mikrobiota multifungsi ........................................................... 48
3.
Fungi pelarut fosfat ............................................................................ 48
4.
Bakteri penambat nitrogen ................................................................. 48
5.
Isolat bakteri perhitungan kerapatan populasi .................................... 48
6.
Isolat fungi perhitungan kerapatan populasi ...................................... 49
7.
Rumput hasil penjemuran................................................................... 49
8.
Rumput hasil dekomposisi ................................................................. 49
9.
Penimbangan tanah ............................................................................ 49
10.
Pencampuran bahan organik .............................................................. 49
11.
Penakaran mikrobiota multifungsi ..................................................... 49
12.
Penakaran EM-4 ................................................................................. 50
13.
Pengaplikasian mikrobiota ................................................................. 50
14.
Inkubasi media tanam......................................................................... 50
15.
Penyiraman media tanam ................................................................... 50
16.
Penanaman jagung.............................................................................. 50
17.
Tanaman berumur 7 HST ................................................................... 50
18.
Tanaman berumur 14 HST ................................................................. 51
19.
Tanaman berumur 21 HST ................................................................. 51
20.
Tanaman berumur 28 HST ................................................................. 51
21.
Tanaman berumur 35 HST ................................................................. 51
22.
Tanaman berumur 42 HST ................................................................. 51
23.
Tanaman berumur 49 HST ................................................................. 51
24.
Tanaman berumur 56 HST ................................................................. 52
25.
Tanaman berumur 63 HST ................................................................. 52
ix
DAFTAR GAMBAR
(Lanjutan)
Nomor
Judul
Halaman
Dalam Lampiran
26.
Tanaman berumur 70 HST ................................................................. 52
27.
Tanaman berumur 77 HST ................................................................. 52
28.
Tanaman berumur 84 HST ................................................................. 52
29.
Tanaman berumur 91 HST ................................................................. 52
30.
Tanaman berumur 98 HST ................................................................. 53
31.
Pengukuran tinggi tanaman ................................................................ 53
32.
Panjang akar ....................................................................................... 53
33.
Panjang tongkol .................................................................................. 53
34.
Titrasi N-Total .................................................................................... 53
35.
Hasil titrasi N-Total ............................................................................ 53
36.
C-organik ............................................................................................ 54
37.
Perlakuan mikrobiota control ............................................................. 54
38.
Perlakuan mikrobiota pendekomposisi .............................................. 54
39.
Perlakuan mikrobiota pendekomposisi dan pupuk hayati .................. 54
40.
Perlakuan mikrobiota introduksi (EM-4) ........................................... 54
41.
Perlakuan bahan organik control ........................................................ 54
42.
Perlakuan bahan organik rumput kering ............................................ 55
43.
Perlakuan bahan organik rumput terdekomposisi sebagian ............... 55
x
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
1.
Perhitungan kebutuhan pupuk oleh Balitbangtan .............................. 36
2.
Metode analisis karakteristik tanah .................................................... 37
3.
Tabel sidik ragam pada variabel pengamatan .................................... 41
4.
Pengharkatan oleh Balittan................................................................. 46
5.
Deskripsi jagung varietas BISI 2 ........................................................ 47
6.
Dokumentasi pelaksanaan penelitian ................................................. 48
xi
RINGKASAN
APLIKASI MIKROBIOTA MULTIFUNGSI PADA TANAH DENGAN
BAHAN
ORGANIK
BERNISBAH
C/N
TINGGI
TERHADAP
PERTUMBUHAN JAGUNG. Skripsi: Bramasta Dwi Putra (H0712045).
Pembimbing: Vita Ratri Cahyani, Eddy Tri Haryanto,. Program Studi:
Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Jagung merupakan salah satu komoditas tanaman pangan substitusi yang
potensial di Indonesia. Petani memiliki kebiasaan mengembalikan bahan organik
ke dalam tanah dalam kondisi yang masih mentah dan belum terdekomposisi. Hal
tersebut dapat menurunkan kesehatan tanah dan produktivitas tanaman pun
menurun. Kesehatan tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik dan
rendahnya serangan patogen. Mikrobiota multifungsi yang memiliki fungsi
pendekomposisi dan pupuk hayati memainkan peran penting dalam memelihara
kesuburan tanah dan dianggap sebagai indikator ekologi untuk mengevaluasi
kesehatan tanah. Aplikasi mikrobiota multifungsi pada tanah diharapkan mampu
meningkatkan jumlah bahan organik tersedia dalam tanah. Penelitian ini bertujuan
untuk mempelajari pengaruh mikrobiota multifungsi dari berbagai sumber dalam
proses dekomposisi bahan organik dalam tanah bernisbah C/N tinggi dan
mempelajari pengaruh mikrobiota multifungsi dari berbagai sumber terhadap
pertumbuhan jagung.
Penelitian ini dilaksanakan di Rumah Kaca Fakultas Pertanian yang
berlokasi di Jumantono, Karanganyar, April sampai November 2016. Penelitian
menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor.
Faktor pertama yaitu macam bahan organik terdiri dari tiga perlakuan yaitu: tanpa
masukan bahan organik (B0) sebagai kontrol, rumput kering dengan C/N rasio
77,11 (B1) dan rumput terdekomposisi dengan C/N rasio 37,11 (B2). Faktor
kedua yaitu macam mikrobiota terdiri dari empat perlakuan yaitu: tanpa
mikrobiota (M0) sebagai kontrol, mikrobiota pendekomposisi lokal (M1),
campuran mikrobiota pendekomposisi lokal dan pupuk hayati (M2) dan
mikrobiota pendekomposisi introduksi (M3). Percobaan dilakukan pengulangan
sebanyak tiga kali ulangan. Media tanam menggunakan tanah Oxisol. Variabel
pengamatan utama yaitu tinggi tanaman, berat segar dan kering berangkasan
(tajuk dan akar), waktu muncul bunga (jantan dan betina), panjang akar dan
analisis kimia (pH, C Organik, N Total, C/N rasio).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa media tanam dengan masukan bahan
organik rumput terdekomposisi tanpa aplikasi mikrobiota menunjukkan kadar N
Total yang paling tinggi (0,11%) dibandingkan dengan aplikasi mikrobiota yang
lain pada media tanam yang sama. Aplikasi mikrobiota pendekomposisi
introduksi pada media tanam tanpa masukan bahan organik menunjukkan nisbah
C/N yang paling rendah (7,51). Selain itu, kombinasi antara bahan organik
terdekomposisi dengan mikrobiota pendekompoisi introduksi juga dapat
meningkatkan berat brangkasan jagung.
xii
SUMMARY
APPLICATION OF MULTIFUNCTIONAL MICROBIOTA IN SOIL WITH
HIGHLY C/N RATIO ORGANIC MATTER TO MAIZE GROWTH. ThesisS1: Bramasta Dwi Putra (H0712045). Advisers: Vita Ratri Cahyani, Eddy Tri
Haryanto,. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of
Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Maize is one of the potential substitution food crops in Indonesia. Some
farmers have a habit of returning organic matter to the soil in conditions that are
still raw and have not been decomposed. This can reduce soil health and decrease
plant productivity. Soil health is affected by organic matter content and low
pathogen attack. Multifunctional microbiota that have the function of decomposer
and biofertilizer play an important role in maintaining soil fertility and are
considered as an ecological indicator to evaluate soil health. Application of
multifunctional microbiota on the soil is expected to accelerate organic matter
decomposition. This study aims to study the effect of multifunctional microbiota
on planting medium with organic material input at various levels of
decomposition and to study the effect of multifunctional microbiota on maize
growth.
The pot experiment was conducted at the Greenhouse of Faculty of
Agriculture, Sebelas Maret University located in Jumantono, Karanganyar, from
April to November 2016. The Factorial Randomized Design with two factors was
used in the research. The first factor was organic material consists of three levels,
namely: no organic matter (B0) as control, dried grass with C/N ratio 77,11 (B1)
and decomposed grass with C/N ratio 37,11 (B2). The second factor was
microbiota consisting of four levels: no microbiota inoculation (M0) as control,
local decomposer microbiota (M1), a mixture of local decomposer microbiota and
local biofertilizer (M2) and introducted decomposer microbiota (M3). The
experiment was repeated three times. Oxisol soil was used as planting medium.
The main observational variables were plant height, fresh and dry weight (shoot
and root), flowering time (male and female), root length and chemical analysis
(pH, C-organic, N-total, C/N ratio).
The results showed that pot experiment with decomposed grass organic
material input without microbiota application showed the highest N-total content
(0,11%) compared with other microbiota application on the same plant medium.
While microbiota application of introducted decomposer on planting medium
without input of organic material showed the lowest C/N ratio (7,51). In addition,
the combination between decomposed organic materials and introducted
decomposer microbiota also increase the weight of corn biomass.
xiii