Pengaruh Nitrogen dan Rhizobium sp. terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai Hitam (Glycine soja) pada Budidaya Jenuh Air di Lahan Pasang Surut
PENGARUH NITROGEN DAN Rhizobium sp. TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI KEDELAI HITAM (Glycine soja)
PADA BUDIDAYA JENUH AIR DI LAHAN PASANG SURUT
AINUN ISTIHAROH
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Nitrogen dan
Rhizobium sp. terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai Hitam (Glycine soja)
pada Budidaya Jenuh Air di Lahan Pasang Surut adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Ainun Istiharoh
NIM A24090035
ABSTRAK
AINUN ISTIHAROH. Pengaruh Nitrogen dan Rhizobium sp. terhadap
Pertumbuhan dan Produksi Kedelai Hitam (Glycine soja) pada Budidaya Jenuh
Air di Lahan Pasang Surut. Dibimbing oleh MUNIF GHULAMAHDI.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui konsentrasi pupuk nitrogen
yang optimum dan pengaruh inokulan Rhizobium sp. terhadap pertumbuhan dan
produksi tanaman kedelai hitam. Penelitian dilaksanakan di lahan pasang surut
Desa Banyu Urip, Kecamatan Tanjung Lago, Kabupaten Banyuasin, Palembang,
Sumatera Selatan pada bulan Mei hingga September 2013. Penelitian ini
menggunakan rancangan perlakuan petak terbagi dengan tiga ulangan.
Konsentrasi pupuk nitrogen sebagai petak utama terdiri atas 0, 5, 10, dan 15 g
Urea l-1 air dan penambahan Rhizobium sp. sebagai anak petak terdiri atas
pemberian Rhizobium sp. dan tanpa Rhizobium sp. Teknik budidaya jenuh air
(BJA) digunakan untuk mendukung budidaya kedelai di lahan pasang surut. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa pengaruh pemberian nitrogen dengan konsentrasi
15 g Urea l-1 air cenderung menghasilkan produktivitas tertinggi sebesar 3.775 ton
ha-1 dan lebih menguntungkan secara ekonomi. Hal ini didukung dengan kadar N
daun yang tinggi pada 15 g Urea l-1 air sebesar 4.89%. Pemberian Rhizobium sp.
cukup efektif meningkatkan pertumbuhan dan produksi meskipun tidak berbeda
nyata. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa terdapat interaksi kedua
perlakuan terhadap jumlah daun pada 4 MST, kemudian tidak ditemukan interaksi
terhadap peubah lainnya.
Kata kunci : budidaya jenuh air, kedelai hitam, lahan pasang surut, nitrogen,
Rhizobium sp.
ABSTRACT
AINUN ISTIHAROH. The Effect of Nitrogen and Rhizobium sp. on The Growth
and Production of Black Soybean (Glycine soja) Under-Saturated Soil Culture on
Tidal Swamps. Supervised by MUNIF GHULAMAHDI.
This research aims to determine the optimum concentration of nitrogen
fertilizer and influence of Rhizobium sp. as inoculant on the growth and
production of black soybeans. The experiment was conducted in the tidal swamps
of Banyu Urip village, sub District of Tanjung Lago, Banyuasin District,
Palembang, South Sumatera Province from May to September 2013. This research
used split plot design with three replications. The concentration of nitrogen as the
main plot consisted of 0, 5, 10, and 15 g Urea l-1 water and the Rhizobium sp. as a
subplot consist of plus Rhizobium sp. and without Rhizobium sp. Saturated soil
culture (SSC) technique was used to support the cultivation of soybeans in tidal
swamps. The results showed that the effect of the nitrogen concentration of 15 g
Urea l-1 water tends to produce the highest productivity up to 3.775 ton ha-1 and
more profitable economically. This is supported by leaf N content to be high at 15
g Urea l-1 water up to 4.89%. Addition of Rhizobium sp. is effective enough
increase growth and production although not significantly different. The results
also indicate that there is interaction of the two treatments on number of leaves at
4 WAP, then there is no interaction was found on the other variables.
Keywords : black soybean, nitrogen, Rhizobium sp., saturated soil culture, tidal
swamps
PENGARUH NITROGEN DAN Rhizobium sp. TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI KEDELAI HITAM (Glycine soja)
PADA BUDIDAYA JENUH AIR DI LAHAN PASANG SURUT
AINUN ISTIHAROH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pengaruh Nitrogen dan Rhizobium sp. terhadap Pertumbuhan dan
Produksi Kedelai Hitam (Glycine soja) pada Budidaya Jenuh Air di
Lahan Pasang Surut
Nama
: Ainun Istiharoh
NIM
: A24090035
Disetujui oleh
Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Purwito, MScAgr
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Judul Skripsi: Pengaruh _-itroge:1 dan R hi::obiuln sp. terhadap Pertumbuhan dan
soja) pada Budidaya Jenuh Air di
Produksi Ked d ai Hitam Ｈ ｇ ｾ ｶ ｣ｩｮ･＠
Lahan Pasang Surut
Nama
: Ainun Istiharoh
: A24090035
NIM
Disetujui oleh
rof. Dr. II". Munif Ghulamahdi, MS
Pembimbing
Tanggal Lulus:
S
I
PRAKATA
Bismillaahirrohmaanirrohiim. Puji dan syukur penulis panjatkan kepada
Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini
berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak
bulan Mei 2013 ini ialah Ekofisiologi, dengan judul Pengaruh Nitrogen dan
Rhizobium sp. terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai Hitam (Glycine soja)
pada Budidaya Jenuh Air di Lahan Pasang Surut.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Munif
Ghulamahdi, MS selaku pembimbing, serta Bapak Suaji dan ibu Ranti selaku
keluarga baru di tempat penelitian yang telah banyak memberi saran. Di samping
itu, terima kasih kepada Bapak Willy Bayuardi, SP. MSi, Siti Hapshoh, SP., dan
Hidayati Fatchurrochmah, SP. atas ilmu statistika dalam pengolahan data dan ilmu
agronomi dasarnya. Hans Dorris Welly, partner penelitian saya Ifan Winangun,
Risfandi akhmad, Achmad Yozar, Bu Hesti, Pak Bakhtiar dan para penghuni
Wisma Agung 1 serta teman-teman AGH lainnya yang senantiasa memberi
semangat dalam penyelesaian skripsi ini. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih
sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Bogor, Februari 2014
Ainun Istiharoh
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai Hitam
Nitrogen
Rhizobium sp.
Lahan Pasang Surut
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Bahan
Alat
Prosedur Analisis Data
Prosedur Percobaan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Rekapitulasi Sidik Ragam
Pemupukan Nitrogen Daun
Analisis Usaha Tani
Inokulan Rhizobium sp.
Interaksi Pemupukan N Daun dengan Pemberian Inokulan Rhizobium sp.
KESIMPULAN
SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vi
vi
vi
1
1
2
2
2
3
3
4
5
6
7
7
7
8
8
8
10
10
12
12
16
17
20
21
21
21
25
45
DAFTAR TABEL
1. Rekapitulasi hasil sidik ragam pengaruh pemupukan nitrogen daun dan
inokulasi Rhizobium sp. terhadap berbagai peubah yang diamati
2. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap tinggi tanaman dan jumlah
daun
3. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap bobot kering brangkasan
4. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap jumlah cabang, polong isi,
dan polong hampa
5. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap peubah komponen hasil
12
6. Pengaruh inokulasi Rhizobium sp. terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun
17
13
13
14
14
7. Pengaruh inokulasi Rhizobium sp. terhadap bobot kering brangkasan
8. Pengaruh inokulasi Rhizobium sp. terhadap jumlah cabang, polong isi, dan
polong hampa
9. Pengaruh inokulasi Rhizobium sp. terhadap peubah komponen hasil
18
18
10. Pengaruh interaksi antar dua perlakuan terhadap jumlah daun 4 MST
20
18
DAFTAR GAMBAR
1. Pola Sigmoid pada pertumbuhan tinggi tanaman: A) Pengaruh
pemupukan nitrogen, B) Pengaruh pemberian inokulan
2. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap: A) Kadar N daun; B)
Produktivitas
3. Keuntungan yang didapat dengan berbagai konsentrasi nitrogen
4. Perkembangan curah hujan selama penelitian (penanaman dilakukan pada
bulan Juni)
11
14
16
19
DAFTAR LAMPIRAN
1. Data luas panen, produktivitas, dan produksi kedelai menurut Subround ,
2010-2012
2. Layout penelitian
3. Model teknik Budidaya Jenuh Air (BJA) dan penerapan di lapang
4. Tata letak pengamatan ubinan
5. Hasil analisis tanah sebelum penelitian
6. Endapan pirit pada tanah di lahan pasang surut
7. Data curah hujan (mm/ bulan) daerah penelitian
8. Data suhu (oC) daerah penelitian
9. Data kelembaban nisbi (%) daerah penelitian
10. Hasil analisis kadar hara (nitrogen) daun (%) dan rata-rata tiap perlakuan
11. Analisis Usaha Tani/ha untuk Pemupukan 15 g Urea l-1 air
12. Analisis Usaha Tani/ha untuk Pemupukan 10 g Urea l-1 air
13. Analisis Usaha Tani/ha untuk Pemupukan 5 g Urea l-1 air
14. Analisis Usaha Tani/ha untuk Pemupukan 0 g Urea l-1 air
15. Polong yang dihasilkan per tanaman
16. Keragaan pertumbuhan pada perlakuan pemberian inokulan Rhizobium
sp. tidak berbeda nyata secara visual
17. Sidik ragam pada semua peubah yang diamati dengan taraf 5%
23
26
27
28
29
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
38
39
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai merupakan komoditas pangan penting selain padi dan jagung.
Menurut BPS (2012) kondisi naiknya harga kedelai beberapa bulan terakhir dipicu
karena berkurangnya luas lahan penanaman kedelai yang berdampak pada
penurunan produksi kedelai (Lampiran 1). Menurut Mursidah (2005) kebutuhan
nasional terhadap kedelai secara tegas memperlihatkan peningkatan karena
dikaitkan dengan meningkatnya konsumsi masyarakat terhadap produk tahu dan
tempe serta untuk pasokan industri kecap. Industri pangan berbahan baku kedelai
khususnya kedelai hitam memerlukan pasokan yang cukup tinggi. Menurut Adie
dan Krisnawati (2012), kedelai hitam memiliki kandungan nutrisi dan antioksidan
tinggi. Pigmen hitam pada kedelai dapat dijadikan sebagai antosianin prima dan
mengandung 6 g lemak (lemak tak jenuh ganda), 2 g serat larut serta 5 g serat tak
larut. Serat larut membantu mencegah dan mengobati sembelit, sedangkan serat
tak larut membantu menurunkan kadar kolesterol darah dan glukosa. Harga jual
kedelai hitam dipasaran nasional juga melebihi harga jual kedelai kunig sehingga
penting untuk dikembangkan. Kandungan protein yang tinggi dan adanya pigmen
hitam dijadikan sebagai dasar bahan baku pembuatan kecap. Menurut data
Kementerian Perdagangan pemenuhan produksi kecap yang semakin meningkat
ditambah lagi kebutuhan produksi tauco, menuntut penyediaan kedelai hitam
sebesar 325 220 ton kedelai atau 14.7% dari konsumsi nasional (Siadari 2012).
Pemenuhan konsumsi ini sangat kecil karena penyediaan kedelai hitam tidak
sebanyak kedelai kuning yaitu karena kurang cepatnya perakitan dan pelepasan
varietas kedelai hitam dibandingkan dengan kedelai kuning (Litbangtan 2012).
Upaya pengembangan kedelai hitam salah satunya adalah dengan
perluasan areal tanam. Menurut Adisarwanto dan Wudianto (2002), salah satu
upaya memperluas areal pertanaman adalah dengan menggunakan lahan marjinal
seperti lahan pasang surut. Kendala yang menjadi masalah agrofisik lahan rawa
pasang surut salah satunya adalah kesuburan alami yang rendah (kahat P, N, dan
K) (Sudarsono 1999). Hartatik et al. (1999) menjelaskan bahwa keberhasilan
pengembangan kedelai dilahan pasang surut sangat ditentukan oleh pengaturan
tata air, ameliorasi lahan, dan pemupukan. Menurut Taufiq et al. (2008)
keberhasilan ini dapat diperoleh dengan perbaikan teknik budidaya kedelai di
lahan pasang surut tipe C yang dapat meningkatkan produktivitas kedelai sekitar
30%. Penelitian Ghulamahdi et al. (2009) juga membuktikan bahwa produktivitas
kedelai kuning varietas Tanggamus dapat mencapai 4.63 ton ha-1 dengan teknik
budidaya jenuh air (BJA). Teknik budidaya jenuh air dilakukan dengan membuat
kedalaman muka air tetap yang mampu menghilangkan pengaruh negatif dari
kelebihan air pada pertumbuhan tanaman, karena kedelai akan beraklimatisasi dan
selanjutnya tanaman memperbaiki pertumbuhannya. Pada awal aklimatisasi, akar
dan bintil akar kedelai di bawah muka air mati dan selanjutnya tumbuh akar dan
bintil akar di atas muka air. Kandungan N dalam daun menurun dan tanaman
menjadi klorosis (Troedson et al. 1983).
Menurut Ghulamahdi et al. (2011), pemberian pupuk N melalui daun pada
kedelai kuning dapat mempercepat proses aklimatisasi pada budidaya jenuh air.
2
Produksi kedelai yang tinggi pada budidaya jenuh air disebabkan banyaknya bintil
dan akar tanaman kedelai yang akan meningkatkan serapan hara daun, sehingga
meningkatkan hasil kedelai dibandingkan cara konvensional. Salah satu
pendekatan yang dilakukan untuk melakukan penghematan dalam pemakaian
pupuk anorganik adalah dengan meningkatkan nitrogen yang tersedia dalam tanah
melalui penambatan nitrogen bebas oleh bakteri penambat N2 dari Rhizobium sp.
Rhizobium sp. yang diinokulasi pada tanaman kedelai akan menginfeksi
perakaran kedelai sehingga terjadi respon akar tanaman berupa lekukan. Bakteri
menginvasi dan membelah diri didalam akar sehingga muncul bintil akar yang
mengandung bakteri (bakteroid). Nitrogen yang tertambat sebagai amoniak
dikeluarkan dari bakteroid ke sel-sel tanaman dan dibawa ke sistem vaskuler.
Simbiosis ini sangat menguntungkan bagi Rhizobium sp. karena fotosintat
dialihkan ke bakteri dan kedelai mendapat tambahan N yang tertambat pada
tanaman (Munawar 2011).
Perumusan Masalah
Kebutuhan unsur hara esensial pada tanaman kedelai hitam untuk
mendukung pertumbuhan dan produksi di lahan pasang surut masih
mengandalkan pupuk anorganik. Langkah penghematan dalam penggunaan pupuk
anorganik terutama nitrogen (N) dapat diupayakan dengan pemanfaatan
mikroorganisme penambat N seperti Rhizobium sp. Oleh karena itu, penting untuk
melihat pengaruh pemupukan nitrogen dan pemberian Rhizobium sp. terhadap
pertumbuhan dan produksi kedelai hitam.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji konsentrasi pupuk nitrogen yang
optimum dan pengaruh inokulan Rhizobium sp. terhadap pertumbuhan dan
produksi tanaman kedelai hitam.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah:
1. Terdapat pengaruh pemberian konsentrasi pupuk nitrogen terhadap
pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai hitam.
2. Terdapat pengaruh penambahan inokulan Rhizobium sp. terhadap
pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai hitam.
3. Terdapat pengaruh interaksi antara pemberian pupuk nitrogen dan
penambahan inokulan Rhizobium sp. terhadap pertumbuhan dan produksi
tanaman kedelai hitam.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai Hitam
Menurut Liu (1997), kedelai berasal dari China yang akhirnya menyebar ke
bagian utara dan tengah pada 4000-5000 tahun lalu. Pada tahun 1712 kedelai
diperkenalkan di Eropa dan sekitar tahun 1981 kedelai mulai dikenal sebagai
tanaman yang banyak dikembangkan di Amerika Utara. Tanaman kedelai
merupakan tanaman daerah subtropika yang dapat beradaptasi baik di daerah
tropis. Kedelai dapat tumbuh baik antara garis lintang 0 °LU- 52 °LS, dengan
curah hujan diatas 500 mm/tahun. Suhu optimal 25 °C-30 °C dengan penyinaran
penuh minimal 10 jam per hari, kelembaban rata-rata 65%. Penanaman pada
ketinggian lebih dari 750 mdpl (meter diatas permukaan laut), pertumbuhan mulai
terhambat dan umur tambah panjang namun masih berproduksi baik pada
ketinggian 110 mdpl. Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah,
asalkan drainase dan aerasi tanah cukup baik kecuali untuk tanah podzolik merah
kuning (ultisol) dan tanah-tanah yang banyak mengandung pasir kwarsa
pertumbuhannya kurang baik. Pertumbuhan pada jenis tanah tersebut akan baik
bila diberikan pupuk organik dan kapur pertanian dalam jumlah cukup. Kedelai
cocok pada pH tanah sekitar 5.8-7.0 tetapi pada pH 4.5 pun kedelai masih dapat
menghasilkan. Pemberian kapur 1-2.5 ton ha-1 pada tanah dengan pH dibawah 5.5
pada umumnya dapat menaikkan hasil. Peluang keberhasilan di daerah-daerah
yang belum pernah ditanam kedelai mampu diperbesar dengan pemberian bakteri
Rhizobium sp.
Pertumbuhan tanaman kedelai dibagi atas tipe determinit, indeterminit dan
semi-determinit. Pada tipe determinit, pertumbuhan vegetatif berhenti setelah fase
berbunga, buku teratasnya mengeluarkan bunga, batang tanaman teratas
cenderung berukuran sama dengan batang bagian tengah sehingga pada kondisi
normal batang tidak melilit. Pada tipe indeterminit, pertumbuhan vegetatif masih
berlangsung setelah fase berbunga dan ukuran batang semakin mengecil hingga ke
pucuk. Bentuk peralihan antara pertumbuhan determinit dan interdeminit dikenal
dengan pertumbuhan semi-determinit. Varietas kedelai di Indonesia umumnya
bertipe tumbuh determinit.
Karakteristik kedelai yang telah dibudidayakan di Indonesia secara umum
berupa tanaman yang tegak dengan tinggi 40-90 cm, bercabang, berdaun unifoliet
dan trifoliet, berbulu pada daun dan polong tetapi tidak terlalu padat. Bentuk daun
kedelai terdiri dari lancip, bulat dan lonjong serta terdapat perpaduan bentuk daun
dan umumnya daun kedelai di Indonesia adalah lonjong. Sistem perakaran pada
kedelai terdiri dari sebuah akar tunggang, sejumlah akar sekunder, cabang akar
sekunder dan cabang akar adventif yang tumbuh di bawah hipokotil. Pada bagian
perakaran akan terlihat adanya bintil akar pada 10 hari setelah tanam. Kedelai
merupakan tanaman yang menyerbuk sendiri dengan bunga yang muncul pada 3-5
minggu setelah tanam. Polong tempat biji kedelai berlekuk lurus atau ramping dan
umumnya berisi 2-3 biji per polong. Biji sebagai komponen morfologi yang
bernilai ekonomis pada kedelai dapat dikelompokkan berdasarkan ukurannya,
yaitu biji besar (berat>14 g/100 biji), biji sedang (10-14 g/100 biji) dan kecil
(berat
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI KEDELAI HITAM (Glycine soja)
PADA BUDIDAYA JENUH AIR DI LAHAN PASANG SURUT
AINUN ISTIHAROH
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Nitrogen dan
Rhizobium sp. terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai Hitam (Glycine soja)
pada Budidaya Jenuh Air di Lahan Pasang Surut adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Ainun Istiharoh
NIM A24090035
ABSTRAK
AINUN ISTIHAROH. Pengaruh Nitrogen dan Rhizobium sp. terhadap
Pertumbuhan dan Produksi Kedelai Hitam (Glycine soja) pada Budidaya Jenuh
Air di Lahan Pasang Surut. Dibimbing oleh MUNIF GHULAMAHDI.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui konsentrasi pupuk nitrogen
yang optimum dan pengaruh inokulan Rhizobium sp. terhadap pertumbuhan dan
produksi tanaman kedelai hitam. Penelitian dilaksanakan di lahan pasang surut
Desa Banyu Urip, Kecamatan Tanjung Lago, Kabupaten Banyuasin, Palembang,
Sumatera Selatan pada bulan Mei hingga September 2013. Penelitian ini
menggunakan rancangan perlakuan petak terbagi dengan tiga ulangan.
Konsentrasi pupuk nitrogen sebagai petak utama terdiri atas 0, 5, 10, dan 15 g
Urea l-1 air dan penambahan Rhizobium sp. sebagai anak petak terdiri atas
pemberian Rhizobium sp. dan tanpa Rhizobium sp. Teknik budidaya jenuh air
(BJA) digunakan untuk mendukung budidaya kedelai di lahan pasang surut. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa pengaruh pemberian nitrogen dengan konsentrasi
15 g Urea l-1 air cenderung menghasilkan produktivitas tertinggi sebesar 3.775 ton
ha-1 dan lebih menguntungkan secara ekonomi. Hal ini didukung dengan kadar N
daun yang tinggi pada 15 g Urea l-1 air sebesar 4.89%. Pemberian Rhizobium sp.
cukup efektif meningkatkan pertumbuhan dan produksi meskipun tidak berbeda
nyata. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa terdapat interaksi kedua
perlakuan terhadap jumlah daun pada 4 MST, kemudian tidak ditemukan interaksi
terhadap peubah lainnya.
Kata kunci : budidaya jenuh air, kedelai hitam, lahan pasang surut, nitrogen,
Rhizobium sp.
ABSTRACT
AINUN ISTIHAROH. The Effect of Nitrogen and Rhizobium sp. on The Growth
and Production of Black Soybean (Glycine soja) Under-Saturated Soil Culture on
Tidal Swamps. Supervised by MUNIF GHULAMAHDI.
This research aims to determine the optimum concentration of nitrogen
fertilizer and influence of Rhizobium sp. as inoculant on the growth and
production of black soybeans. The experiment was conducted in the tidal swamps
of Banyu Urip village, sub District of Tanjung Lago, Banyuasin District,
Palembang, South Sumatera Province from May to September 2013. This research
used split plot design with three replications. The concentration of nitrogen as the
main plot consisted of 0, 5, 10, and 15 g Urea l-1 water and the Rhizobium sp. as a
subplot consist of plus Rhizobium sp. and without Rhizobium sp. Saturated soil
culture (SSC) technique was used to support the cultivation of soybeans in tidal
swamps. The results showed that the effect of the nitrogen concentration of 15 g
Urea l-1 water tends to produce the highest productivity up to 3.775 ton ha-1 and
more profitable economically. This is supported by leaf N content to be high at 15
g Urea l-1 water up to 4.89%. Addition of Rhizobium sp. is effective enough
increase growth and production although not significantly different. The results
also indicate that there is interaction of the two treatments on number of leaves at
4 WAP, then there is no interaction was found on the other variables.
Keywords : black soybean, nitrogen, Rhizobium sp., saturated soil culture, tidal
swamps
PENGARUH NITROGEN DAN Rhizobium sp. TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI KEDELAI HITAM (Glycine soja)
PADA BUDIDAYA JENUH AIR DI LAHAN PASANG SURUT
AINUN ISTIHAROH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pengaruh Nitrogen dan Rhizobium sp. terhadap Pertumbuhan dan
Produksi Kedelai Hitam (Glycine soja) pada Budidaya Jenuh Air di
Lahan Pasang Surut
Nama
: Ainun Istiharoh
NIM
: A24090035
Disetujui oleh
Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Purwito, MScAgr
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Judul Skripsi: Pengaruh _-itroge:1 dan R hi::obiuln sp. terhadap Pertumbuhan dan
soja) pada Budidaya Jenuh Air di
Produksi Ked d ai Hitam Ｈ ｇ ｾ ｶ ｣ｩｮ･＠
Lahan Pasang Surut
Nama
: Ainun Istiharoh
: A24090035
NIM
Disetujui oleh
rof. Dr. II". Munif Ghulamahdi, MS
Pembimbing
Tanggal Lulus:
S
I
PRAKATA
Bismillaahirrohmaanirrohiim. Puji dan syukur penulis panjatkan kepada
Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini
berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak
bulan Mei 2013 ini ialah Ekofisiologi, dengan judul Pengaruh Nitrogen dan
Rhizobium sp. terhadap Pertumbuhan dan Produksi Kedelai Hitam (Glycine soja)
pada Budidaya Jenuh Air di Lahan Pasang Surut.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Munif
Ghulamahdi, MS selaku pembimbing, serta Bapak Suaji dan ibu Ranti selaku
keluarga baru di tempat penelitian yang telah banyak memberi saran. Di samping
itu, terima kasih kepada Bapak Willy Bayuardi, SP. MSi, Siti Hapshoh, SP., dan
Hidayati Fatchurrochmah, SP. atas ilmu statistika dalam pengolahan data dan ilmu
agronomi dasarnya. Hans Dorris Welly, partner penelitian saya Ifan Winangun,
Risfandi akhmad, Achmad Yozar, Bu Hesti, Pak Bakhtiar dan para penghuni
Wisma Agung 1 serta teman-teman AGH lainnya yang senantiasa memberi
semangat dalam penyelesaian skripsi ini. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih
sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Bogor, Februari 2014
Ainun Istiharoh
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai Hitam
Nitrogen
Rhizobium sp.
Lahan Pasang Surut
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Bahan
Alat
Prosedur Analisis Data
Prosedur Percobaan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum
Rekapitulasi Sidik Ragam
Pemupukan Nitrogen Daun
Analisis Usaha Tani
Inokulan Rhizobium sp.
Interaksi Pemupukan N Daun dengan Pemberian Inokulan Rhizobium sp.
KESIMPULAN
SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vi
vi
vi
1
1
2
2
2
3
3
4
5
6
7
7
7
8
8
8
10
10
12
12
16
17
20
21
21
21
25
45
DAFTAR TABEL
1. Rekapitulasi hasil sidik ragam pengaruh pemupukan nitrogen daun dan
inokulasi Rhizobium sp. terhadap berbagai peubah yang diamati
2. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap tinggi tanaman dan jumlah
daun
3. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap bobot kering brangkasan
4. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap jumlah cabang, polong isi,
dan polong hampa
5. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap peubah komponen hasil
12
6. Pengaruh inokulasi Rhizobium sp. terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun
17
13
13
14
14
7. Pengaruh inokulasi Rhizobium sp. terhadap bobot kering brangkasan
8. Pengaruh inokulasi Rhizobium sp. terhadap jumlah cabang, polong isi, dan
polong hampa
9. Pengaruh inokulasi Rhizobium sp. terhadap peubah komponen hasil
18
18
10. Pengaruh interaksi antar dua perlakuan terhadap jumlah daun 4 MST
20
18
DAFTAR GAMBAR
1. Pola Sigmoid pada pertumbuhan tinggi tanaman: A) Pengaruh
pemupukan nitrogen, B) Pengaruh pemberian inokulan
2. Pengaruh pemupukan nitrogen daun terhadap: A) Kadar N daun; B)
Produktivitas
3. Keuntungan yang didapat dengan berbagai konsentrasi nitrogen
4. Perkembangan curah hujan selama penelitian (penanaman dilakukan pada
bulan Juni)
11
14
16
19
DAFTAR LAMPIRAN
1. Data luas panen, produktivitas, dan produksi kedelai menurut Subround ,
2010-2012
2. Layout penelitian
3. Model teknik Budidaya Jenuh Air (BJA) dan penerapan di lapang
4. Tata letak pengamatan ubinan
5. Hasil analisis tanah sebelum penelitian
6. Endapan pirit pada tanah di lahan pasang surut
7. Data curah hujan (mm/ bulan) daerah penelitian
8. Data suhu (oC) daerah penelitian
9. Data kelembaban nisbi (%) daerah penelitian
10. Hasil analisis kadar hara (nitrogen) daun (%) dan rata-rata tiap perlakuan
11. Analisis Usaha Tani/ha untuk Pemupukan 15 g Urea l-1 air
12. Analisis Usaha Tani/ha untuk Pemupukan 10 g Urea l-1 air
13. Analisis Usaha Tani/ha untuk Pemupukan 5 g Urea l-1 air
14. Analisis Usaha Tani/ha untuk Pemupukan 0 g Urea l-1 air
15. Polong yang dihasilkan per tanaman
16. Keragaan pertumbuhan pada perlakuan pemberian inokulan Rhizobium
sp. tidak berbeda nyata secara visual
17. Sidik ragam pada semua peubah yang diamati dengan taraf 5%
23
26
27
28
29
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
38
39
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai merupakan komoditas pangan penting selain padi dan jagung.
Menurut BPS (2012) kondisi naiknya harga kedelai beberapa bulan terakhir dipicu
karena berkurangnya luas lahan penanaman kedelai yang berdampak pada
penurunan produksi kedelai (Lampiran 1). Menurut Mursidah (2005) kebutuhan
nasional terhadap kedelai secara tegas memperlihatkan peningkatan karena
dikaitkan dengan meningkatnya konsumsi masyarakat terhadap produk tahu dan
tempe serta untuk pasokan industri kecap. Industri pangan berbahan baku kedelai
khususnya kedelai hitam memerlukan pasokan yang cukup tinggi. Menurut Adie
dan Krisnawati (2012), kedelai hitam memiliki kandungan nutrisi dan antioksidan
tinggi. Pigmen hitam pada kedelai dapat dijadikan sebagai antosianin prima dan
mengandung 6 g lemak (lemak tak jenuh ganda), 2 g serat larut serta 5 g serat tak
larut. Serat larut membantu mencegah dan mengobati sembelit, sedangkan serat
tak larut membantu menurunkan kadar kolesterol darah dan glukosa. Harga jual
kedelai hitam dipasaran nasional juga melebihi harga jual kedelai kunig sehingga
penting untuk dikembangkan. Kandungan protein yang tinggi dan adanya pigmen
hitam dijadikan sebagai dasar bahan baku pembuatan kecap. Menurut data
Kementerian Perdagangan pemenuhan produksi kecap yang semakin meningkat
ditambah lagi kebutuhan produksi tauco, menuntut penyediaan kedelai hitam
sebesar 325 220 ton kedelai atau 14.7% dari konsumsi nasional (Siadari 2012).
Pemenuhan konsumsi ini sangat kecil karena penyediaan kedelai hitam tidak
sebanyak kedelai kuning yaitu karena kurang cepatnya perakitan dan pelepasan
varietas kedelai hitam dibandingkan dengan kedelai kuning (Litbangtan 2012).
Upaya pengembangan kedelai hitam salah satunya adalah dengan
perluasan areal tanam. Menurut Adisarwanto dan Wudianto (2002), salah satu
upaya memperluas areal pertanaman adalah dengan menggunakan lahan marjinal
seperti lahan pasang surut. Kendala yang menjadi masalah agrofisik lahan rawa
pasang surut salah satunya adalah kesuburan alami yang rendah (kahat P, N, dan
K) (Sudarsono 1999). Hartatik et al. (1999) menjelaskan bahwa keberhasilan
pengembangan kedelai dilahan pasang surut sangat ditentukan oleh pengaturan
tata air, ameliorasi lahan, dan pemupukan. Menurut Taufiq et al. (2008)
keberhasilan ini dapat diperoleh dengan perbaikan teknik budidaya kedelai di
lahan pasang surut tipe C yang dapat meningkatkan produktivitas kedelai sekitar
30%. Penelitian Ghulamahdi et al. (2009) juga membuktikan bahwa produktivitas
kedelai kuning varietas Tanggamus dapat mencapai 4.63 ton ha-1 dengan teknik
budidaya jenuh air (BJA). Teknik budidaya jenuh air dilakukan dengan membuat
kedalaman muka air tetap yang mampu menghilangkan pengaruh negatif dari
kelebihan air pada pertumbuhan tanaman, karena kedelai akan beraklimatisasi dan
selanjutnya tanaman memperbaiki pertumbuhannya. Pada awal aklimatisasi, akar
dan bintil akar kedelai di bawah muka air mati dan selanjutnya tumbuh akar dan
bintil akar di atas muka air. Kandungan N dalam daun menurun dan tanaman
menjadi klorosis (Troedson et al. 1983).
Menurut Ghulamahdi et al. (2011), pemberian pupuk N melalui daun pada
kedelai kuning dapat mempercepat proses aklimatisasi pada budidaya jenuh air.
2
Produksi kedelai yang tinggi pada budidaya jenuh air disebabkan banyaknya bintil
dan akar tanaman kedelai yang akan meningkatkan serapan hara daun, sehingga
meningkatkan hasil kedelai dibandingkan cara konvensional. Salah satu
pendekatan yang dilakukan untuk melakukan penghematan dalam pemakaian
pupuk anorganik adalah dengan meningkatkan nitrogen yang tersedia dalam tanah
melalui penambatan nitrogen bebas oleh bakteri penambat N2 dari Rhizobium sp.
Rhizobium sp. yang diinokulasi pada tanaman kedelai akan menginfeksi
perakaran kedelai sehingga terjadi respon akar tanaman berupa lekukan. Bakteri
menginvasi dan membelah diri didalam akar sehingga muncul bintil akar yang
mengandung bakteri (bakteroid). Nitrogen yang tertambat sebagai amoniak
dikeluarkan dari bakteroid ke sel-sel tanaman dan dibawa ke sistem vaskuler.
Simbiosis ini sangat menguntungkan bagi Rhizobium sp. karena fotosintat
dialihkan ke bakteri dan kedelai mendapat tambahan N yang tertambat pada
tanaman (Munawar 2011).
Perumusan Masalah
Kebutuhan unsur hara esensial pada tanaman kedelai hitam untuk
mendukung pertumbuhan dan produksi di lahan pasang surut masih
mengandalkan pupuk anorganik. Langkah penghematan dalam penggunaan pupuk
anorganik terutama nitrogen (N) dapat diupayakan dengan pemanfaatan
mikroorganisme penambat N seperti Rhizobium sp. Oleh karena itu, penting untuk
melihat pengaruh pemupukan nitrogen dan pemberian Rhizobium sp. terhadap
pertumbuhan dan produksi kedelai hitam.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji konsentrasi pupuk nitrogen yang
optimum dan pengaruh inokulan Rhizobium sp. terhadap pertumbuhan dan
produksi tanaman kedelai hitam.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah:
1. Terdapat pengaruh pemberian konsentrasi pupuk nitrogen terhadap
pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai hitam.
2. Terdapat pengaruh penambahan inokulan Rhizobium sp. terhadap
pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai hitam.
3. Terdapat pengaruh interaksi antara pemberian pupuk nitrogen dan
penambahan inokulan Rhizobium sp. terhadap pertumbuhan dan produksi
tanaman kedelai hitam.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai Hitam
Menurut Liu (1997), kedelai berasal dari China yang akhirnya menyebar ke
bagian utara dan tengah pada 4000-5000 tahun lalu. Pada tahun 1712 kedelai
diperkenalkan di Eropa dan sekitar tahun 1981 kedelai mulai dikenal sebagai
tanaman yang banyak dikembangkan di Amerika Utara. Tanaman kedelai
merupakan tanaman daerah subtropika yang dapat beradaptasi baik di daerah
tropis. Kedelai dapat tumbuh baik antara garis lintang 0 °LU- 52 °LS, dengan
curah hujan diatas 500 mm/tahun. Suhu optimal 25 °C-30 °C dengan penyinaran
penuh minimal 10 jam per hari, kelembaban rata-rata 65%. Penanaman pada
ketinggian lebih dari 750 mdpl (meter diatas permukaan laut), pertumbuhan mulai
terhambat dan umur tambah panjang namun masih berproduksi baik pada
ketinggian 110 mdpl. Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah,
asalkan drainase dan aerasi tanah cukup baik kecuali untuk tanah podzolik merah
kuning (ultisol) dan tanah-tanah yang banyak mengandung pasir kwarsa
pertumbuhannya kurang baik. Pertumbuhan pada jenis tanah tersebut akan baik
bila diberikan pupuk organik dan kapur pertanian dalam jumlah cukup. Kedelai
cocok pada pH tanah sekitar 5.8-7.0 tetapi pada pH 4.5 pun kedelai masih dapat
menghasilkan. Pemberian kapur 1-2.5 ton ha-1 pada tanah dengan pH dibawah 5.5
pada umumnya dapat menaikkan hasil. Peluang keberhasilan di daerah-daerah
yang belum pernah ditanam kedelai mampu diperbesar dengan pemberian bakteri
Rhizobium sp.
Pertumbuhan tanaman kedelai dibagi atas tipe determinit, indeterminit dan
semi-determinit. Pada tipe determinit, pertumbuhan vegetatif berhenti setelah fase
berbunga, buku teratasnya mengeluarkan bunga, batang tanaman teratas
cenderung berukuran sama dengan batang bagian tengah sehingga pada kondisi
normal batang tidak melilit. Pada tipe indeterminit, pertumbuhan vegetatif masih
berlangsung setelah fase berbunga dan ukuran batang semakin mengecil hingga ke
pucuk. Bentuk peralihan antara pertumbuhan determinit dan interdeminit dikenal
dengan pertumbuhan semi-determinit. Varietas kedelai di Indonesia umumnya
bertipe tumbuh determinit.
Karakteristik kedelai yang telah dibudidayakan di Indonesia secara umum
berupa tanaman yang tegak dengan tinggi 40-90 cm, bercabang, berdaun unifoliet
dan trifoliet, berbulu pada daun dan polong tetapi tidak terlalu padat. Bentuk daun
kedelai terdiri dari lancip, bulat dan lonjong serta terdapat perpaduan bentuk daun
dan umumnya daun kedelai di Indonesia adalah lonjong. Sistem perakaran pada
kedelai terdiri dari sebuah akar tunggang, sejumlah akar sekunder, cabang akar
sekunder dan cabang akar adventif yang tumbuh di bawah hipokotil. Pada bagian
perakaran akan terlihat adanya bintil akar pada 10 hari setelah tanam. Kedelai
merupakan tanaman yang menyerbuk sendiri dengan bunga yang muncul pada 3-5
minggu setelah tanam. Polong tempat biji kedelai berlekuk lurus atau ramping dan
umumnya berisi 2-3 biji per polong. Biji sebagai komponen morfologi yang
bernilai ekonomis pada kedelai dapat dikelompokkan berdasarkan ukurannya,
yaitu biji besar (berat>14 g/100 biji), biji sedang (10-14 g/100 biji) dan kecil
(berat