Plant Growth and Production Potential of Rice and Maize on Podzol Soil which Enriched by Biofertilizer

1

PERTUMBUHAN DAN POTENSI PRODUKSI TANAMAN
PADI DAN JAGUNG PADA TANAH PODSOLIK MERAH
KUNING YANG DIPERKAYA PUPUK HAYATI

DAIMAN HALIM

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

2

3

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul “Pertumbuhan dan
Potensi Produksi Tanaman Padi dan Jagung pada Tanah Podsolik Merah Kuning

yang Diperkaya Pupuk Hayati” merupakan gagasan dan karya saya beserta
pembimbing yang belum pernah dipublikasikan dalam bentuk apapun 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Mei 2013

Daiman Halim
NRP G353090051

1

* Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak
luar IPB harus didasarkan pada perjanjian kerja sama terkait.

4

ABSTRACT

DAIMAN HALIM. Plant Growth and Production Potential of Rice and Maize on
Podzol Soil which Enriched by Biofertilizer. Under the direction of ENCE
DARMO JAYA SUPENA and SUHARSONO.
Yellow Red Podzolic soil (YRP) is one of the low fertility soil. The fertility of
YRP soil could be increased using the biofertilizer because it can improve soil
fertility, plant growth and yield. The objective of this study were to analyze the
growth of plant and production potential of rice and maize on YRP soil, which
enriched by biofertilizer. The biofertilizer used in this research were Plant Growth
Promoting Rhizobacteria (PGPR) (Azotobacter sp., Azospirillum sp., Bacillus
subtilis and Pseudomonas beteli), arbuscular mycorrihzal fungus (AMF) that was
Glomus manihotis, endophytic that was Aspergillus niger, and an anorganic
fertilizer used NPK Pelangi. The experiment used Complete Randomized Design
with ten levels of treatment for rice and thirteen levels of treatment for maize, all
in five replication. Rice cultivated on a pot which filled by 8 kg of soil. Maize
cultivated on a poliybag (40 cm x 40 cm) filled by 10 kg of soil. The result
showed that the aplication of biofertilizer (PGPR + endophytic) with reduced
NPK up to 50% was not different than control (NPK 100% + compost without
PGPR) to support plant growth and yield of rice. While maize showed that the

aplication of biofertilizer (PGPR + endophytic + AMF) with reduced NPK up to
50% showed significantly increase height of plant, round of stem and length of ear
than control (NPK 100% + compost without PGPR). This research suggest that
enriched of podzol soil with biofertilizer could reduce application of anorganic
fertilizer (NPK) up to 50% of recomendation doses.

Key words: Biofertilizer, plant growth, podzol soil, yield, maize, rice

5

RINGKASAN
DAIMAN HALIM. Pertumbuhan dan Potensi Produksi Tanaman Padi dan Jagung
pada Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diperkaya Pupuk Hayati. Dibimbing
oleh ENCE DARMO JAYA SUPENA dan SUHARSONO.
Tanah podsolik merah kuning (PMK) mempunyai ciri pH yang rendah,
kandungan Ca, Mg dan Mo rendah. Tanah PMK juga memiliki kandungan Al,
Mn dan Fe relatif tinggi. Kandungan unsur N, P dan K tanah PMK juga kurang
mencukupi untuk pertumbuhan tanaman. Usaha untuk meningkatkan kesuburan
tanah PMK ini biasanya dilakukan melalui cara memperbaiki sifat fisik dan kimia
tanah dengan pengapuran dan pemupukan. Pemupukan menggunakan pupuk

anorganik jika dilakukan secara terus menerus seperti pupuk NPK dapat
menyebabkan kerusakan fisik, kimia dan biologi tanah. Aplikasi pupuk organik
dapat memperbaiki kerusakan tanah. Namun demikian pupuk organik perlu
dipertimbangkan karena diperlukan dalam jumlah banyak Salah satu usaha untuk
mengatasi kekurangan pupuk organik adalah pemanfaatan pupuk hayati atau
biofertilizer seperti rhizobakteria, cendawan endofit, dan mikoriza.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh Plant growth
promoting rhizobacteria (PGPR) dan cendawan endofit pada pertumbuhan dan
produksi tanaman padi sawah serta pengaruh PGPR, cendawan endofit dan
mikoriza, pada pertumbuhan dan produksi tanaman jagung yang dikombinasikan
dengan pupuk NPK dosis rekomendasi (100%, 75% dan 50%) yang ditanam pada
tanah PMK. Perlakuan terdiri dari 10 taraf pemupukan untuk tanaman padi sawah
dan 13 taraf pemupukan untuk tanaman jagung dengan 5 ulangan yang
ditempatkan menggunakan Rancanagan Acak Lengkap (RAL). Bahan tanaman
yang digunakan adalah benih padi sawah varietas Inpari 13 dan benih jagung
varietas komposit Sukmaraga dari Balitsereal Maros. Pupuk hayati yang
digunakan adalah PGPR (Azotobacter sp., Azospirillum sp., Bacillus subtilis dan
Pseudomonas beteli), cendawan endofit Aspergillus niger dan cendawan mikoriza
arbuskula (CMA) Glomus manihotis. Pupuk anorganik yang digunakan adalah
NPK Pelangi dengan perbandingan N: P: K (20 : 10 : 10) (b/b/b)

Aplikasi pupuk hayati (PGPR + endofit) dengan NPK 100% pada tanaman
padi yang ditanam pada tanah PMK tidak berpengaruh nyata terhadap komponen
pertumbuhan maupun hasil tanaman. Aplikasi PGPR + endofit dapat mengurangi
penggunaan NPK sampai 50% untuk menghasilkan pertumbuhan dan hasil
tanaman padi setara dengan kontrol (NPK 100% + kompos tanpa PGPR).
Aplikasi pupuk hayati (PGPR + endofit + CMA) dikombinasikan dengan NPK
100% pada tanaman jagung menunjukan perbedaan yang nyata terhadap
pertumbuhan (tinggi tanaman dan jumlah daun) tetapi tidak berpengaruh pada
sebagian komponen hasil seperti panjang tongkol dan bobot per 100 biji . Aplikasi
PGPR + endofit + CMA yang dikombinasikan dengan NPK berbeda (100%, 75%
dan 50%) menunjukan pengaruh yang sama terhadap komponen pertumbuhan dan
hasil, ini berarti aplikasi PGPR + endofit + CMA dapat mengurangi penggunaan
NPK 50% juga masih nyata dapat meningkatkan tinggi tanaman, lingkar batang
dan panjang tongkol dibandingkan kontrol (NPK 100% + kompos tanpa PGPR).
Penelitian ini menunjukan bahwa aplikasi pupuk hayati pada tanah PMK dapat
mengurangi penggunaan pupuk anorganik (NPK) sampai 50% dosis rekomendasi

6

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2013

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

7

PERTUMBUHAN DAN POTENSI PRODUKSI TANAMAN
PADI DAN JAGUNG PADA TANAH PODSOLIK MERAH
KUNING YANG DIPERKAYA PUPUK HAYATI

DAIMAN HALIM

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains

pada
Mayor Biologi Tumbuhan

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

8

Penguji luar pada Ujian Tesis: Dr Ir Sulistijorini, MSi

9

Judul Tesis

Nama
NRP

: Pertumbuhan dan Potensi Produksi Tanaman Padi dan Jagung

Pada Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diperkaya Pupuk
Hayati
: Daiman Halim
: G353090051

Disetujui oleh

Komisi Pembimbing

Dr Ir Ence Darmo Jaya Supena, MSi
Ketua

Prof Dr Ir Suharsono, DEA
Anggota

Diketahui oleh

Koordinator Mayor
Biologi Tumbuhan

Dekan Sekolah Pasacasarjana

Dr Ir Miftahudin, MSi

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian: 07 Pebruari 2013

Tanggal lulus:

10

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan khadirat Allah SWT atas segala rahmat
dan karunia-Nya sehingga tesis yang berjudul “Pertumbuhan dan Potensi Produksi
Tanaman Padi dan Jagung Pada Tanah Podsolik Merah Kuning yang Diperkaya
Pupuk Hayati” telah dapat diselesaikan. Tesis ini merupakan salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Mayor Biologi Tumbuhan, Sekolah
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Ence Darmo Jaya

Supena, MSi dan Bapak Prof Dr Ir Suharsono, DEA selaku pembimbing atas
bimbingan dan arahannya yang diberikan selama ini. Disamping itu, penulis
sampaikan terima kasih kepada PT. Pupuk Kaltim yang mendanai proyek
penelitian ini.
Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Istri, Ibunda, Ayahanda
(Alm) dan Ananda tercinta, serta seluruh keluarga atas doa dan kasih sayangnya.
Semoga Allah senantiasa membalas kebaikan semuanya dengan pahala yang
berlipat ganda, amin.
Semoga hasil penelitian ini bermanfaat.

Bogor, Mei 2013

Daiman Halim

11

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sukabumi 09 September 1983 dari Ayah Dalimi (Alm)
dan Ibu Nuryati. Penulis merupakan putra ke 2 dari 3 bersaudara.
Tahun 2002 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Jampangkulon Sukabumi dan

pada tahun yang sama melanjutkan ke Universitas Pasundan, penulis memilih
jurusan Pendidikan Biologi, lulus tahun 2006. Pada tahun 2009 diterima di Mayor
Biologi Tumbuhan pada Program Pascasarjana IPB melalui sponsor Kementerian
Agama Republik Indonesia.
Selama menempuh program Pascasarjana, penulis pernah menjadi tim
peneliti Uji Multilokasi Tanaman Cabai Calon Varietas Hibrida yang didanai oleh
Program I-MHERE B.2C IPB.

12

DAFTAR ISI

RIWAYAT HIDUP ............................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .... ........................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xii
PENDAHULUAN ................................................................................................
Latar Belakang ..........................................................................................
Tujuan Penelitian ......................................................................................
Hipotesis ...................................................................................................

1
1
3
3

TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 4
Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Padi dan Jagung .................. 4
Tanah Podsolik Merah Kuning ................................................................. 6
Kebutuhan Unsur Hara untuk Tanaman Tumbuh dan Berproduksi ......... 7
Pupuk Hayati............................................................................................... 9
Unsur Hara Nitrogen, Fosfor dan Kalium ............................................... 12
BAHAN DAN METODE .....................................................................................
Tempat dan Waktu.....................................................................................
Bahan ........................................................................................................
Metode .....................................................................................................
Persiapan Media Tumbuh Tanaman .........................................................
Persiapan PGPR dalam Media Kompos ...................................................
Persiapan CMA dalam Media Zeolit ........................................................
Persiapan Aspergillus niger dalam Media Dedak .....................................
Pembibitan Benih Padi..............................................................................
Pertanaman dan Pemupukan .....................................................................
Pengamatan Parameter Tanaman .............................................................
Analisis Serapan Hara ...............................................................................
Analisis Tanah .........................................................................................
Rancangan Percobaan ..............................................................................
Analisis Data Kuantitatif .........................................................................

14
14
14
14
15
15
16
17
17
17
18
18
18
18
19

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................
Respon Pertumbuhan Tanaman Padi Terhadap Pemupukan ....................
Respon Produksi Tanaman Padi Terhadap Pemupukan ...........................
Respon Pertumbuhan Tanaman Jagung Terhadap Pemupukan ................
Respon Produksi Tanaman Jagung Terhadap Pemupukan ......................
Korelasi antara Komponen Pertumbuhan dan Produksi Tanaman
Padi dan Jagung ........................................................................................

20
20
22
24
26
29

13

SIMPULAN DAN SARAN .................................................................................. 30
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 31
LAMPIRAN .......................................................................................................... 36

DAFTAR TABEL
1

Pengaruh berbagai perlakuan pemupukan pada komponen pertumbuhan,
biomassa dan produksi tanaman padi sawah.................................................. 23

2

Pengaruh berbagai perlakuan pemupukan pada komponen pertumbuhan
dan biomassa tanaman jagung.........................................................................25

3

Pengaruh berbagai perlakuan pemupukan pada komponen produksi
tanaman jagung .............................................................................................. 27

DAFTAR GAMBAR
1

Bagan alir kegiatan penelitian ........................................................................ 15

2

Kurva pertumbuhan padi pada umur 2-8 mst ................................................ 20

3

Respon morfologis tanaman padi terhadap perlakuan pemupukan
pada umur 8 mst ............................................................................................ 21

4

Respon morfologis tanaman jagung terhadap perlakuan pemupukan
pada umur 4 mst ............................................................................................. 25

DAFTAR LAMPIRAN
1

Data iklim periode bulan Juli sampai dengan bulan Desember 2011 ............ 37

2

Tabel deskripsi tanaman padi varietas Inpari 13 dan tanaman jagung
Komposit Sukmaraga ..................................................................................... 38

3

Hasil analisis sifat kimia dan mikroba media tanam padi sawah
dan jagung sebelum pertanaman dan setelah perlakuan ................................ 39

14

4

Hasil pengamatan pengaruh pupuk terhadap tinggi tanaman, jumlah
daun dan jumlah anakan tanaman padi sawah umur 2-8 mst ........................ 40

5

Tabel perbandingan pengaruh antar kelompok perlakuan terhadap
komponen pertumbuhan dan biomassa tanaman padi sawah ....................... 41

6

Tabel perbandingan pengaruh antar kelompok perlakuan terhadap
komponen pertumbuhan tanaman padi sawah umur 2-8 mst ....................... 42
Hasil analisis serapan hara kimia N, P dan K pada tanaman padi sawah
dan jagung pada berbagai perlakuan pada umur 4 mst.................................. 43

7

8

Tabel perbandingan pengaruh antar kelompok perlakuan terhadap
berbagai komponen produksi tanaman padi sawah ....................................... 44

9

Pengaruh pemupukan terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun pada
tanaman jagung umur 2-8 mst ....................................................................... 45

10 Tabel perbandingan pengaruh antar kelompok perlakuan terhadap
komponen pertumbuhan tanaman jagung umur 2-8 mst .............................. 46
11 Tabel perbandingan pengaruh antar kelompok perlakuan terhadap
komponen pertumbuhan dan biomassa pada tanaman jagung ..................... 47
12 Tabel perbandingan pengaruh antar kelompok perlakuan terhadap
komponen produksi tanaman jagung ............................................................ 48
13 Koefisien korelasi pada komponen pertumbuhan dan komponen
produksi tanaman padi sawah........................................................................ 49
14 Koefisien korelasi komponen pertumbuhan dan komponen produksi
tanaman jagung.............................................................................................. 50

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah podsolik merah kuning (PMK) merupakan tanah yang terbentuk dari
batuan beku dan sedimen dengan proses dekomposisi yang lambat (Darmawijaya
1997). Oleh karena itu tanah PMK secara alami memiliki kesuburan yang rendah
karena miskin unsur hara sehingga kurang mendukung bagi pertumbuhan
tanaman. Tanah PMK mempunyai ciri pH yang rendah, kandungan Ca, Mg dan
Mo rendah, kandungan unsur N, P dan K kurang mencukupi untuk pertumbuhan
tanaman, sedangkan kandungan Al, Mn dan Fe relatif tinggi (Miller & Roy 1990).
Tanah PMK memiliki penampang tanah yang dalam sehingga berpotensi
sebagai media yang baik bagi pertumbuhan tanaman (Prasetyo & Suriadikarta
2006). Usaha untuk meningkatkan kesuburan tanah PMK untuk tanaman pangan
biasanya dilakukan melalui perbaikan sifat fisik dan kimia tanah dengan
pengapuran dan pemupukan, baik pupuk anorganik dan atau pupuk organik.
Pupuk anorganik dapat memperkaya unsur hara tanah, namun jika dilakukan
secara terus menerus seperti penggunaan pupuk NPK dapat menyebabkan
kerusakan sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Penggunaan pupuk organik dapat
meningkatkan C-organik tanah untuk menunjang pertumbuhan mikroorganisme
tanah, namun penggunaannya kurang aplikatif karena harus diberikan dalam
jumlah (bobot dan volume) yang banyak sebagai akibat dari ketersediaan haranya
yang rendah (Simanungkalit 2006). Kandungan unsur hara dalam pupuk organik
ini dapat ditingkatkan melalui pemanfaatan mikroorganisme sebagai pengurai
(dekomposer). Mikroorganisme yang dapat dijadikan pupuk hayati tersedia di
alam dengan keanekaragaman yang melimpah, diantaranya mikroorganisme yang
bersimbiosis dengan tanaman seperti rhizobakteria, cendawan endofit, dan
cendawan mikoriza arbuskula (CMA).
Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) adalah kelompok bakteri
tanah yang berasosiasi dengan akar tanaman dan memberikan pengaruh yang
bermanfaat pada tanaman inangnya. PGPR mempengaruhi pertumbuhan tanaman
dengan cara menghasilkan hormon pertumbuhan tanaman seperti indole acetat
acid (IAA). Pengaruh secara tidak langsung, PGPR berperan sebagai pengendali

2

penyakit secara biologis atau biokontrol dengan cara memproduksi senyawasenyawa metabolit seperti siderofor, HCN, dan amonia (Zhang et al. 1997; Weller
et al. 2002). PGPR juga memiliki kemampuan sebagai penyedia hara disebabkan
karena kemampuannya dalam melarutkan mineral-mineral dalam bentuk senyawa
kompleks menjadi bentuk ion sehingga dapat diserap oleh tanaman (Vessey
2003).
Cendawan mikoriza dan cendawan endofit ialah cendawan yang membentuk
simbiosis mutualisme dengan tanaman inang yang berperan dalam meningkatkan
penyerapan air dan unsur hara dari dalam tanah oleh tanaman inangnya. Kedua
macam cendawan tersebut juga dapat berfungsi sebagai agen pengendali hama
dan penyakit tanaman, serta meningkatkan pertumbuhan mikroba yang
bermanfaat seperti bakteri penambat nitrogen (Smith & Read 1997).
Pemanfaatan pupuk organik yang diperkaya pupuk hayati dikombinasikan
dengan NPK 50% dapat memberikan hasil yang setara dengan pupuk organik
tanpa pupuk hayati dengan NPK 100% dalam hal serapan hara tanaman serta
produksi tanaman padi dan jagung (Setiyowati 2011). Hal yang serupa juga telah
dilaporkan oleh Kasniari dan Supadma (2007) bahwa penggunaan pupuk hayati
dapat mengurangi penggunaan pupuk anorganik sampai 50% pada tanaman padi.
Pemupukan pada tanah PMK menggunakan pupuk hayati dan NPK
berpengaruh nyata terhadap komponen vegetatif tanaman, hasil pipilan dan bobot
segar berangkasan tanaman jagung (Siagian & Harahap 2001; Hasanudin &
Gonggo 2004; Suere & Sarawa 2006). Pemberian 20 g spora cendawan mikoriza
arbuskula (CMA) per tanaman juga dapat meningkatkan hasil tanaman jagung
pada pemupukan NPK 100% (Musfal 2010). Yusmandhany (2001) menyatakan
bahwa penambahan mikroba Azospirillum lipoverum, Azotobacter beijerinckii,
Aeromonas punctata dan Aspergillus niger pada pupuk organik mampu
memperbaiki kemantapan struktur tanah, menambah aktivitas biologis tanah dan
penambatan N bebas dari atmosfer, serta melarutkan P dan K pada tanah PMK,
sehingga dapat menunjang pertumbuhan bibit tanaman karet. Hal ini memberikan
harapan bahwa tanah PMK dapat dijadikan lahan untuk pengembangan tanaman
pangan. Namun demikian belum ada yang mengungkapkan peranan PGPR,
cendawan endofit dan mikoriza yang dikombinasikan dengan pupuk anorganik

3

NPK pada jenis tanah PMK untuk tanaman padi dan jagung. Oleh karena itu
penelitian mengenai pengaruh pupuk hayati yang dikombinasikan dengan pupuk
NPK pada tanah PMK untuk tanaman padi dan jagung menjadi penting untuk
dikaji.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1.

Mempelajari pengaruh pupuk hayati PGPR, cendawan endofit dan
kombinasinya dengan pupuk NPK dosis rekomendasi (100%, 75% dan 50%)
pada pertumbuhan dan produksi tanaman padi yang ditanam pada tanah
PMK.

2.

Mempelajari pengaruh pupuk hayati PGPR, cendawan endofit, mikoriza dan
kombinasinya dengan pupuk NPK dosis rekomendasi (100%, 75% dan 50%)
pada pertumbuhan dan produksi tanaman jagung yang ditanam pada tanah
PMK.

Hipotesis
Hipotesis pada penelitian ini yaitu:
1.

Aplikasi pupuk hayati (PGPR dan cendawan endofit) pada tanah PMK dapat
mengurangi penggunaan pupuk anorganik (NPK) untuk pertumbuhan dan
produksi tanaman padi.

2.

Aplikasi pupuk hayati (PGPR, cendawan endofit dan cendawan mikoriza
arbuskula) pada tanah PMK dapat mengurangi penggunaan pupuk anorganik
(NPK) untuk pertumbuhan dan produksi tanaman jagung.

4

TINJAUAN PUSTAKA
Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Padi dan Jagung

Tanaman Padi
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman padi dibagi ke dalam tiga fase.
Pertama fase vegetatif yaitu mulai perkecambahan benih sampai awal
pembentukan malai atau primordia, kedua fase reproduktif yaitu mulai dari
primordia sampai pembungaan dan ketiga fase pematangan yaitu mulai dari
pembungaan sampai gabah matang (IRRI 2007).
Fase vegetatif dimulai dengan perkecambahan benih tumbuh menjadi
tanaman muda (bibit), pembentukan anak sampai pemanjangan batang sebelum
pembentukan malai. Pembentukan anakan berlangsung sejak munculnya anakan
pertama sampai pembentukan anakan maksimum tercapai. Anakan muncul dari
tunas aksial pada buku batang dan menggantikan tempat daun. Setelah tumbuh
anakan pertama akan memunculkan anakan sekunder, yang umumnya terjadi pada
umur 30 hari setelah pindah tanam. Anakan terus berkembang sampai tanaman
memasuki tahap pertumbuhan berikutnya yaitu pemanjangan batang yang terjadi
sebelum pembentukan malai atau pada akhir pembentukan anakan.
Fase reproduktif dimulai dengan pembentukan malai, bunga mekar
(antesis), penyerbukan (polinasi) sampai proses pembuahan (fertilisasi).
Pembentukan malai dimulai munculnya bakal malai (primordia) berupa kerucut
putih, panjang 1.0 mm – 1.5 mm, kemudian tahapan heading dikenal juga sebagai
tahap keluar bunga atau malai. Tahapan heading memerlukan waktu 10-14 hari
karena terdapat perbedaan laju perkembangan antar tanaman maupun antar
anakan. Apabila 50% bunga telah keluar, maka pertanaman tersebut dianggap
sudah dalam tahap pembungaan (Yoshida 1981). Tahapan antesis, dimulai ketika
benang sari bunga yang paling ujung pada tiap cabang malai telah tampak keluar
dari bulir. Dalam suatu malai, semua bunga memerlukan 7-10 hari untuk antesis.
Pada umumnya, antesis berlangsung antara pukul 08.00-13.00. Tahapan polinasi
akan selesai dalam 5-6 jam setelah antesis, kemudian diikuti proses fertilisasi
(Vergara 1980; Yoshida 1981).

5

Fase pematangan dimulai dengan pembentukan gabah matang susu. Pada
tahap ini, gabah mulai terisi dengan cairan kental berwarna putih susu. Bila gabah
ditekan, maka cairan tersebut akan keluar. Tahapan berikutnya yaitu tahapan
gabah setengah matang. Pada tahap ini, isi gabah yang menyerupai susu, berubah
menjadi gumpalan lunak. Pelayuan (senescense) dari anakan dan daun di bagian
dasar tanaman tampak jelas. Seiring menguningnya malai, ujung dua daun
terakhir pada setiap anakan mulai mengering. Terakhir tahapan gabah matang
penuh, ditandai dengan gabah yang keras, dan berwarna kuning. Daun bagian atas
mengering dengan cepat (daun dari sebagian varietas ada yang tetap hijau).
Sejumlah daun yang mengering terakumluasi pada bagian dasar tanaman (IRRI
2007).

Tanaman Jagung
Jagung (Zea mays L.) merupakan tanaman semusim anggota famili Poaceae.
Terdapat berbagai varietas jagung hasil pengembangan pemulia diantaranya
komposit Sukmaraga. Varietas ini sangat prospektif untuk dikembangkan pada
lahan kering iklim basah, selain itu memiliki keunggulan spesifik yaitu tingkat
adaptasinya lebih baik untuk tumbuh dan berkembang pada tanah yang memiliki
pH rendah dengan kadar unsur N, P dan K yang rendah (Herniwati & Tandisau
2010).
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman jagung meliputi pertumbuhan
vegetatif dan reproduktif. Pertumbuhan vegetatif terdiri dari tiga fase. Fase
pertama merupakan periode pada saat jagung ditanam sampai muncul lapang
(emergence), fase kedua merupakan periode mulai dari emergence sampai
tanaman muda, fase ketiga merupakan periode dari tanaman muda sampai
tasseling yang merupakan akhir dari fase vegetatif. Lama pertumbuhan vegetatif
tanaman jagung mulai dari biji berkecambah sampai muncul di atas permukaan
tanah kurang lebih 5 hari. Laju pertumbuhan vegetatif awal relatif lambat tetapi
saat berumur 4 minggu akan menjadi lebih cepat (Pursegloves 1975). Fase
reproduktif merupakan periode dari berbunga jantan (tasseling), munculnya bunga
betina (silking) sampai masak fisiologis. Tasseling akan muncul pada tanaman
umur 45-52 hari setelah tanam di bagian paling atas tanaman diikuti silking dari

6

ujung tongkol biasanya 2-3 hari setelah tasseling. Penyerbukan (polinasi) terjadi
ketika serbuk sari yang dilepas oleh bunga jantan jatuh menyentuh permukaan
bunga betina yang masih segar, setelah kurang lebih 4 hari setelah penyerbukan,
biji mulai terbentuk dan berkembang. Bakal biji hasil pembuahan tumbuh dalam
suatu struktur tongkol dengan dilindungi oleh tiga bagian penting biji, yaitu
glume, lemma, dan palea, serta memiliki warna putih pada bagian luar biji. Bagian
dalam biji berwarna bening dan mengandung sedikit cairan (Sutoro 1988).
Tanaman jagung memasuki tahap masak fisiologis pada umur 55-65 hari
setelah munculnya bunga betina (silking). Pada tahap ini biji-biji pada tongkol
telah mencapai bobot kering maksimum. Lapisan pati yang keras pada biji telah
berkembang dengan sempurna dan telah terbentuk pula lapisan absisi berwarna
coklat atau kehitaman. Pembentukan lapisan hitam (black layer) berlangsung
secara bertahap menuju ke bagian ujung tongkol, dimulai dari biji pada bagian
pangkal tongkol. Pada tahap ini kadar air biji berkisar 30-35% (Subekti et al.
2007).

Tanah Podsolik Merah Kuning
Tanah podsolik merah kuning (PMK) di Indonesia luasnya mencapai 51 juta
hektar yang tersebar di Kalimantan, Sumatera, Sulawesi, Irian Jaya dan Jawa
(Soepraptohardjo 1961). Pada umumnya tanah PMK di Indonesia terbentuk dari
sedimen kuarsa pada daerah bergelombang sampai berbukit dengan ketinggian
350 m dpl dengan curah hujan antara 2500 sampai 3500 mm tiap tahun, vegetasi
meliputi hutan tropik, alang-alang, pinus, dan melastoma. Proses pembentukan
tanah PMK yaitu melalui proses podsolisasi diawali terjadinya pencucian basabasa, oksida Fe dan Al serta mineral liat dari horizon A atau horizon eluviasi,
kemudian diikuti oleh penimbunan liat, senyawa-senyawa yang larut dan
tercucinya oksida Fe dan Al pada horison B (Soepraptohardjo 1961). Podsolisasi
ini terjadi karena adanya curah hujan yang tinggi, yang mengakibatkan tercucinya
kation-kation pada basa dengan ion H. Selain itu kelangsungan podsolisasi juga
ditunjang oleh adanya asam-asam organik yang mempunyai daya pelarut efektif
pada keadaan panas (Soepardi 1979).

7

Secara fisik tanah PMK dicirikan oleh adanya solum yang tebal, berwarna
merah hingga kuning, struktur gumpal hingga pejal, agregat berselaput liat serta
mempunyai horizon yang cukup nyata. Tanah PMK juga memiliki tingkat
perkembangan tanah cukup lanjut, dicirikan oleh tekstur beragam dan
permeabilitas lambat (Soepraptohardjo 1961).
Tanah PMK memiliki kandungan mineral liat kaolinit dan atau gibsit, reaksi
tanah masam dan kejenuhan basa rendah. Pada umumnya tanah ini memiliki
kandungan bahan organik dan kandungan hara terutama P dan kation-kation yang
dapat ditukar seperti Ca, Mg, Na, dan K rendah, sedangkan kadar Al tinggi, dan
peka terhadap erosi (Subowo et al. 1990).
Rendahnya kandungan bahan organik pada tanah PMK karena pencucian
berlangsung intensif. Kesuburan alaminya hanya bergantung pada bahan organik
di lapisan atas. Dominasi kaolinit pada tanah ini tidak memberi kontribusi pada
kapasitas tukar kation tanah, sehingga kapasitas tukar kation hanya bergantung
pada kandungan bahan organik dan fraksi liat. Oleh karena itu, peningkatan
kesuburan tanah PMK dapat dilakukan melalui perbaikan tanah (ameliorasi),
pemupukan, dan pemberian bahan organik (Prasetyo & Suriadikarta 2006).

Kebutuhan Unsur Hara untuk Tanaman Tumbuh dan Berproduksi
Proses pertumbuhan tanaman memerlukan asupan hara essensial yang
berasal dari alam maupun pupuk yang ditambahkan ke dalam tanah. Unsur hara
essensial yang dibutuhkan oleh tanaman berjumlah 19, 10 diantaranya hara
esensial makro dan sisanya adalah esensial mikro. Ketersediaan hara mineral
makro tersebut sangat penting karena setiap zat mempunyai kegunaan yang
berbeda-beda untuk kebutuhan tanaman (Taiz & Zeiger 2002).
Unsur hara makro C, H dan O mendominasi lebih dari 95% bobot kering
tanaman, sedangkan unsur lainnya unsur hara mikro kurang dari 5%. Hal ini
terkait dengan peran C, H dan O sebagai kerangka utama senyawa organik dalam
tubuh tanaman. Unsur C dan O diperoleh dari udara dalam bentuk CO 2 dan O2,
unsur H dari dalam tanah dalam bentuk air (H2O) (Hamim 2007).
Unsur hara nitrogen (N) merupakan unsur penting dalam penyusunan
protein, klorofil dan asam-asam nukleat. Unsur fosfor (P) berperan dalam transfer

8

energi sebagai bagian dari adenosin triposfat dan subtrat metabolisme. Unsur hara
kalium (K) berperan dalam pengaturan mekanisme fotosíntesis, sintesa protein
dan translokasi karbohidrat. Unsur hara kalsium (Ca) berperan dalam
pembentukan komponen dinding sel dan permeabilitas membran. Unsur hara
magnesium (Mg) sebagai penyusun klorofil dan aktivator enzim. Unsur hara
belerang (S) berperan dalam penyusunan protein-protein tanaman. Unsur hara
essensial lain yang tergolong essensial mikro seperti boron (Bo) berperan dalam
translokasi gula dan metabolisme karbohidrat. Unsur hara besi (Fe) berperan
dalam sintesa klorofil dan enzim-enzin untuk transfer elektron. Unsur hara
mangan (Mn) berperan dalam pengendalian beberapa sistem oksidasi reduksi.
Unsur hara tembaga (Cu) berperan dalm proses respirasi dan penyusunan enzim.
Unsur hara seng (Zn) berperan dalam sistem enzim. Unsur hara molibdenum (Mo)
dan kobalt (Co) terdapat dalam enzim nitrogenase dalam fiksasi nitrogen, dan
unsur hara klorin (Cl) berperan dalam menghasilkan oksigen dalam fotosíntesis
(Foth 1984).
Pertumbuhan merupakan pertambahan atau kenaikan berat kering, volume,
panjang dan luas yang melibatkan pembelahan sel, ekspansi dan diferensiasi sel
(Lambers et al. 1997). Pertumbuhan tanaman diantaranya pertumbuhan vegetatif
yang meliputi pertumbuhan daun, batang dan akar. Pertumbuhan daun dan batang
dipengaruhi oleh faktor internal (hormon dan nutrisi) dan faktor eksternal (status
air dalam jaringan, suhu udara dan cahaya). Pertumbuhan akar dipengaruhi oleh
kelembaban, ketersediaan oksigen (aerasi), faktor fisik media tumbuh, pH media
tumbuh, hormon, nutrisi dan status air dalam jaringan. Pertumbuhan daun dan luas
daun berperan penting dalam proses fotosintesis, sedangkan perluasan akar akan
menentukan jumlah dan distribusi akar yang kemudian berfungsi sebagai
penyerap unsur hara dan mineral (Gardner et al.1991).
Proses produksi tanaman terkait erat dengan proses fotosintesis. Daun
sebagai organ utama fotosíntesis pada tumbuhan berpengaruh pada efektivitas
fotosintesis. Laju penuaan pada daun disebabkan kandungan nutrisi dan mineral
daun. Masukan nutrisi mineral yang cukup, memungkinkan daun tumbuh optimal.
Namun, nutrisi yang terbatas lebih sering didistribusikan ke daun yang muda, hal ini
dapat mengurangi laju fotosintesis pada daun yang tua, menyebabkan makin cepatnya

9

proses penuaan pada daun. Fotosintesis mengakibatkan meningkatnya bobot kering

tanaman karena pengambilan CO2, sedangkan respirasi menyebabkan pengeluaran
CO2, dan mengurangi berat kering. Daun yang muda memiliki laju asimilasi CO 2
yang tinggi, dan mentranslokasikan sejumlah besar hasil asimilasi ke bagian
tanaman yang lain. Sebaliknya, daun-daun yang lebih tua pada dasar tajuk dan
terlindung mempunyai laju asimilasi CO2 yang rendah dan memberikan lebih
sedikit hasil asimilasi kepada bagian tanaman (Gardner et al. 1991).

Pupuk Hayati
Mikroorganisme yang berkembang di tanah sangat melimpah, terutama pada
rhizosfer tanaman. Berbagai spesies bakteri dan cendawan memiliki hubungan
fungsional dan merupakan satu kesatuan yang menyeluruh dengan tanaman.
Mikroorganisme tersebut mampu memberi pengaruh yang dapat meningkatkan
pertumbuhan tanaman (Vessey 2003).
Mikroorganisme di alam dapat dibagi menjadi dua yaitu mikroorganisme
nonsimbiotik dan simbiotik. Mikroorganisme nonsimbiotik yaitu mikroorganisme
yang hidup bebas dan mandiri dalam tanah seperti Clostridium pasturianum dan
Azotobacter (Pelczar & Chan 2006). Sedangkan mikroorganisme simbiotik yaitu
mikroorganisme yang bersimbiosis dengan tanaman seperti mikroorganisme
kelompok PGPR, cendawan endofit dan mikoriza.

Plant Growth Promoting Rhizobacteria
Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) adalah kelompok bakteri
menguntungkan yang mengkolonisasi rizosfir (lapisan tanah tipis antara 1-2 mm
disekitar zona perakaran). Aktivitas PGPR memberikan efek langsung dan tidak
langsung terhadap tanaman. Secara langsung PGPR mampu menyediakan dan
memfasilitasi penyerapan unsur hara dalam tanah serta mensintesis berbagai
fitohormon pemacu tumbuh. Sedangkan pengaruh tidak langsung PGPR dapat
menekan aktivitas patogen dengan cara menghasilkan berbagai senyawa atau
metabolit seperti siderofor (Kloepper 1993; Glick 1995; Zhang et al. 1997; Weller
et al. 2002).

10

Bakteri yang telah diidentifikasi sebagai PGPR, sebagian besar dari
kelompok bakteri gram negatif dengan jumlah strain paling banyak dari genus
Pseudomonas dan beberapa dari genus Serratia (Kloepper 1993). Selain dari
kedua genus tersebut dilaporkan juga oleh Glick (1995) bahwa dari genus
Azotobacter, Azospirillum, Acetobacter dan Bacillus berperan sebagai PGPR.
Pemanfaatan PGPR untuk tanaman pangan dapat meningkatkan kesuburan
tanah dan pertumbuhan serta produksi tanaman jagung (Hasanudin & Gonggo
2004) dan padi gogo (Mezuan et al. 2002). Hal ini kemungkinan berkaitan dengan
kemampuan mikroba dalam penyediaan unsur hara terutama N, P dan K bagi
tanaman. Selain itu perombakan bahan organik akan menghasilkan asam-asam
organik seperti asam humat dan asam fulvat yang berperan dalam mengkelat Fe
dan Al tanah, sehingga ketersediaan P akan meningkat (Rao 1995).

Cendawan endofit
Cendawan endofit adalah organisme hidup yang berukuran mikroskopis
yang hidup di dalam jaringan tanaman (xilem dan floem), daun, akar, buah, dan
batang. Hubungan antara cendawan endofit dan inangnya dapat berbentuk
simbiosis mutualisme sampai hubungan yang patogenik. Hubungan simbiosis
mutualisme ditandai dengan hubungan yang saling menguntungkan antara
cendawan endofit dan tumbuhan inangnya. Cendawan endofit dapat melindungi
tumbuhan inang dari serangan patogen dengan senyawa yang dikeluarkan oleh
mikroba cendawan endofit. Cendawan endofit pada tanaman dapat juga
membantu dalam proses penyerapan fosfat dan air (Goenadi & Saraswati 1993).
Salah satu contoh cendawan endofit yaitu Aspergillus niger. Cendawan A. niger
yang diaplikasikan pada jarak pagar dapat meningkatkan tinggi tanaman, jumlah
daun, dan bobot basah tajuk tanaman (Iwan 2008).

Cendawan Mikoriza Arbuskula
Mikoriza merupakan salah satu mikroorganisme yang dapat digunakan
sebagai pupuk hayati. Mikoriza adalah asosiasi mutualisme antara cendawan di
tanah dengan akar tanaman (Zarate & Dela Cruz 1995).

11

Berdasarkan struktur tubuh dan cara menginfeksi akar, mikoriza dapat
dikelompokkan menjadi dua, yaitu endomikoriza dan ektomikoriza. Jenis
cendawan endomikoriza memiliki jaringan hifa yang masuk ke dalam sel korteks,
membentuk struktur yang khas seperti oval yang disebut vesikula atau bercabang
yang disebut arbuskula. Dengan demikian, jenis cendawan endomikoriza disebut
pula sebagai cendawan mikoriza arbuskula (CMA) atau mikoriza vesikula. Ciri
lain dari cendawan endomikoriza adalah tidak memiliki batang tubuh dan tidak
dapat diperbanyak tanpa inang, sedangkan cendawan ektomikoriza memiliki
batang tubuh dengan bentuk dan warna yang beragam dan dapat diperbanyak
tanpa tanaman inang. Jenis ektomikoriza memiliki jaringan hifa yang tidak masuk
sampai ke sel korteks, tetapi berkembang diantara sel tersebut membentuk mantel
pada permukaan akar.
Keberadaan CMA pada akar tanaman dapat bermanfaat untuk tanaman
maupun ekosistem. Bagi tanaman, CMA sangat berguna untuk meningkatkan
serapan hara, khususnya unsur fosfat (P). Bolan (1991) melaporkan bahwa
kecepatan masuknya hara P ke dalam hifa CMA dapat mencapai enam kali lebih
cepat pada akar tanaman yang terinfeksi CMA dibandingkan dengan yang tidak
terinfeksi CMA. Hal ini terjadi karena jaringan hifa eksternal CMA mampu
memperluas bidang serapan. Hasil penelitian serapan hara lainnya dilaporkan oleh
Kabirun (2002) dan Hasanudin (2003), yaitu CMA dapat meningkatkan serapan
nitrogen (N) dan kalium (K).
Manfaat CMA bagi ekosistem dilaporkan oleh Bolan (1991). Cendawan
Mikoriza Arbuskula menghasilkan enzim fosfatase yang dapat melepaskan unsur
P yang terikat unsur Al dan Fe pada lahan masam dan Ca pada lahan berkapur
sehingga P akan tersedia bagi tanaman, selain itu juga berperan dalam
memperbaiki sifat fisik tanah, yaitu membuat tanah menjadi gembur. Menurut
Wright dan Uphadhyaya (1998), CMA melalui akar eksternalnya menghasilkan
senyawa glikoprotein glomalin dan asam-asam organik yang akan mengikat butirbutir tanah menjadi agregat mikro. Selanjutnya melalui proses mekanis oleh hifa
eksternal, agregat mikro akan membentuk agregat makro yang mudah diserap
tanaman.

12

Unsur Hara Nitrogen, Fosfor dan Kalium

Unsur Nitrogen
Unsur nitrogen (N) di atmosfer sangat melimpah, namun karena terdapat
dalam bentuk unsur bebas (N2) sehingga menjadi kendala bagi tanaman untuk
memanfaatkannya. Kebutuhan N bagi tanaman selain dari pupuk buatan
(anorganik) biasanya berasal dari aktivitas jasad mikro yang ada di dalam tanah
yang merombak bahan organik. Bahan organik dapat berupa karbohidrat, lemak
dan protein. Protein adalah bahan organik yang mengandung N yang dirombak
oleh mikroba untuk menghasilkan energi dan unsur hara (Delwiche 1970).
Aktivitas mikroba yang terkenal adalah proses fiksasi nitrogen bebas dari udara
oleh bakteri yang bersimbiosis dengan tumbuhan leguminosae atau yang dikenal
dengan nama bakteri Rhizobium.
Nitrogen dapat diambil dari dalam tanah oleh tanaman dalam bentuk ion
nitrat (NO3-) dan amonia (NH4+). Kebutuhan tanaman umumnya lebih banyak
dalam bentuk nitrat dan sedikit sekali dalam bentuk amonium. Amonium pada
umumnya akan diambil dalam keadaan pH tanah netral, nitrat diambil dalam
keadaan pH tanah di bawah netral. Sementara tanah PMK memiliki pH berada di
bawah kondisi netral. Dengan demikian pengambilan N oleh tanaman pada tanah
PMK lebih dominan dalam bentuk nitrat (Mengel & Kirkby 1979). Kandungan N
pada tanah PMK tergolong rendah karena proses dekomposisi bahan organik yang
lambat. Selain itu terjadi proses pencucian yang intensif, sehingga tidak dapat
mencukupi kebutuhan N untuk tanaman.

Unsur Fosfor
Unsur fosfor (P) adalah unsur essensial kedua setelah N yang berperan
penting dalam fotosintesis dan perkembangan akar. Sebagian besar keberadaan P
di dalam tanah terikat oleh koloid tanah sehingga tidak tersedia bagi tanaman.
Salah satu alternatif untuk menanggulangi rendahnya serapan P tersedia
oleh tanamam adalah dengan memanfaatkan mikroorganisme pelarut fosfat, yaitu
mikroorganisme yang mampu melarutkan P tidak tersedia menjadi tersedia
sehingga dapat diserap oleh tanaman. Pemanfaatan mikroorganisme ini dapat

13

menanggulangi masalah serapan P oleh tanaman pada tanah masam (Sundara &
Sinha 1963).
Mikroorganisme pelarut fosfat misalnya cendawan Aspergillus niger, A.
awamori, Pseudomonas digitatum dan Fusarium. Cendawan yang dominan di
temukan di tanah adalah A. niger dan Penicilium (Goenadi & Saraswati 1993).
Cendawan ini hidup di sekitar perakaran tanaman, yaitu di daerah sekitar 25 cm di
bawah permukaan tanah. Akar tanaman akan mempengaruhi kehidupan
mikroorganisme. Secara fisiologis mikroorganisme yang berada dekat dengan
daerah perakaran akan lebih aktif dibandingkan dengan yang jauh dari perakaran.
Ketersediaan hara P yang rendah pada tanah PMK dipengaruhi oleh pH
tanah, jumlah Al dan Fe bebas dalam tanah. Ketika kandungan Al dan Fe tinggi di
dalam tanah maka menyebabkan P terikat menjadi Al-P dan Fe-P yang sulit untuk
dilepas sehingga P tidak tersedia bagi tanaman (Santoso 2006).

Unsur Kalium
Kalium (K) adalah unsur essensial yang berperan penting bagi tanaman
setelah N dan P. Ketersediaannya di tanah ditentukan oleh jenis dan jumlah
mineral primer serta tingkat pelapukannya. Pada umumnya ketersediaan K dalam
tanah dapat digolongkan dalam bentuk cepat tersedia, lambat tersedia dan tidak
tersedia. Kalium tersedia berada pada koloid jerapan, oleh karena itu Kapasitas
Tukar Kation (KTK) yang dimiliki tanah sangat berpengaruh terhadap K yang
dapat dipertukarkannya. Pada tanah-tanah dengan tingkat pelapukan lanjut seperti
tanah PMK menyebabkan nilai KTK nya sangat rendah. Sebaliknya tanah dengan
nilai KTK tinggi, K tersedia yang disumbangkannya juga relatif tinggi (Boyer
1972).
Kapasitas tukar kation merupakan gambaran kemampuan permukaan koloid
tanah untuk mengadopsi berbagai kation dari proses pencucian. Peningkatan nilai
KTK pada tanah PMK dapat dilakukan dengan pemupukan diantaranya pemberian
bahan organik yang telah mengalami dekomposisi secara sempurna. Peningkatan
nilai KTK akan menaikkan nilai kesuburan tanah dan respon terhadap pemupukan
bagi tanaman (Santoso 2006)

14

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan, University Farm
IPB Bogor dengan suhu harian rata-rata 25.5 oC, kelembaban harian rata-rata
84%, curah hujan rata-rata 251.4 mm per bulan selama periode penelitian
(Lampiran 1), dan di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Departemen Biologi
FMIPA IPB. Penelitian berlangsung mulai bulan Agustus 2011 sampai dengan
bulan Desember 2011.

Bahan
Bahan tanaman yang digunakan adalah benih padi sawah varietas Inpari 13
dan benih jagung varietas komposit Sukmaraga dari Balai Penelitian Serealia
Maros (Lampiran 2). Pupuk hayati yang digunakan adalah PGPR (Azotobacter
sp., Azospirillum sp., Bacillus subtilis dan Pseudomonas beteli) dari Departemen
Biologi FMIPA IPB, cendawan endofit Aspergillus niger diperoleh dari PPSHB
IPB, dan CMA Glomus manihotis dari bagian Mikologi FMIPA IPB. Pupuk
anorganik yang digunakan adalah NPK Pelangi dengan komposisi N: P: K (20 :
10 : 10).

Metode
Penelitian terdiri atas beberapa tahapan seperti pada gambar 1. Tahap
pertama persiapan bahan tanam (media tanam, benih, pupuk hayati dan pupuk
anorganik), tahap kedua proses penyemaian benih padi, tahap ketiga penanaman
dan pemupukan, tahap keempat proses pemanenan, tahap terakhir proses analisis
(analisis potensi produksi, analisis serapan hara dan analisis mikroba dan N, P, K
media tanam).

15

Kompos tanpa PGPR; kompos +
PGPR; CMA pada Zeolit; dan A.
niger pada dedak; NPK pelangi

Persiapan media tanam (tanah
podsolik merah kuning), benih,
dan analisis media tanam

Penyemaian benih padi

Penanaman dan pemupukan

Panen

Analisis potensi
Produksi

Analisis Serapan
Hara

Analisis Media
Tanam (N,P,K dan
Mikroba)

Gambar 1 Bagan alir kegiatan penelitian
Persiapan Media Tumbuh Tanaman
Media tumbuh yang digunakan adalah tanah podsolik merah kuning dari
Jasinga Bogor dengan pH 4.1 (Lampiran 3). Media tumbuh untuk tanaman padi
adalah sebanyak 8 kg pot-1 atau setara dengan volume 8 liter pada ember plastik
berukuran 10 liter yang selanjutnya dilumpurkan selama 2 minggu. Media tumbuh
untuk tanaman jagung yaitu tanah sebanyak 10 kg polibag-1 atau setara dengan 10
liter yang dimasukkan ke dalam polibag berukuran 40 cm x 40 cm. Untuk
pengujian awal sifat kimia dan kandungan mikroba tanah digunakan 1 kg tanah
komposit.

Persiapan PGPR dalam Media Kompos
Isolat bakteri yang digunakan sebagai pupuk hayati adalah Bacillus subtilis
(strain HU48), Pseudomonas beteli (strain ATCC1986IT), Azotobacter sp. (strain
HY1141), dan Azospirillum sp. (strain NS01) yang didapatkan dari koleksi
Departemen Biologi FMIPA IPB. Perbanyakan bakteri dilakukan dalam media
spesifik, yaitu media NB (Nutrient Broth) untuk B. subtilis, media NFB (Nutriemt
Ferro Broth) untuk Azospirillum sp., media LGI (Lacto Glucose Infusion) untuk

16

Azotobacter sp., dan media TSB (Triptic Soy Broth) untuk P. beteli. Penyiapan
PGPR ini diawali dengan sterilisasi media cair sebagai media inokulasi dan tanah
gambut sebagai bahan pembawa. Media yang sudah steril tersebut kemudian
diinokulasi dengan isolat bakteri yang akan digunakan sebagai pupuk hayati.
Setelah itu, biakan diinkubasi selama 24 jam untuk B. subtilis, P. beteli,
Azospirillum sp., dan 48 jam untuk Azotobacter sp. dengan penggoyangan.
Sentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm dilakukan untuk menghasilkan endapan
bakteri dengan volume cair dari 2 liter menjadi 50 ml. Pelet yang dihasilkan
sebanyak 50 ml kemudian dicampur dengan 1 kg gambut yang sudah disterilisasi
sebelumnya. Pemanenan bakteri dilakukan pada fase eksponensial dengan
kepadatan sel 108 sel ml-1. Kepadatan sel bakteri diamati dengan spektrofotometer
pada panjang gelombang 620 nm.
Penyiapan pupuk kompos diawali dengan penyiapan cacahan jerami dan
kotoran sapi dengan perbandingan 2 : 1 (b/b). Cacahan jerami dan kotoran sapi
tersebut kemudian disusun masing-masing dalam 5 lapisan, kemudian ditutup
menggunakan terpal. Setelah 3 minggu (setengah matang), sebagian kompos
diperkaya (dicampur) pupuk hayati PGPR dalam media pembawa gambut
sebanyak 1% bobot bahan kompos dan sebagian kompos tidak diperkaya untuk
kontrol. Kompos dikategorikan telah matang dan siap digunakan setelah 6
minggu.

Persiapan CMA dalam Media Zeolit
Perbanyakan CMA dilakukan dengan menggunakan metode biakan pot.
Tanaman Pueraria phaseloides yang telah disterilisasi dengan larutan hipoklorit
0.05% selama 1 menit ditumbuhkan dalam pot yang berisi campuran media zeolit
steril dan inokulum CMA 20% (v/v). Tanaman dipelihara dan disiram setiap hari.
Penyiraman terhadap pot dihentikan pada saat P. phaseloides berumur 4 bulan.
Tajuk tanaman dipotong, akar dan media tumbuh dibiarkan mengering yang
selanjutnya digunakan sebagai pupuk hayati.

17

Persiapan Aspergillus niger dalam Media Dedak
Isolat yang digunakan yaitu cendawan Aspergillus niger yang didapatkan
dari PPSHB IPB. Isolat diperbanyak pada media PDA dalam cawan petri.
Pembuatan pupuk hayati diawali dengan mencampurkan dedak sebanyak 3 kg
dengan urea 90 g ditambah dengan aquadest sebanyak 500 ml. Campuran diaduk
rata sehingga didapatkan struktur yang liat. Selanjutnya campuran dedak sebanyak
150 g dimasukkan ke dalam plastik transparan ukuran 1 kg. Kemudian campuran
disterilisasi pada tekanan 1 atm dan suhu 121 ºC selama 2 jam. Campuran dedak
yang telah disterilisasi diinokulasi dengan isolat A. niger di dalam laminar.
Kemudian diinkubasi pada suhu ruang selama seminggu dan dihaluskan.

Pembibitan Benih Padi
Benih padi dikecambahkan menggunakan kertas merang basah. Selanjutnya
pada umur 5 hari setelah perkecambahan dilakukan pembibitan menggunakan
media tanah PMK pada baki persemaian. Setelah bibit berumur 20 hari dilakukan
pindah tanam ke dalam pot.

Pertanaman dan Pemupukan
Tanaman padi ditanam dua bibit pada setiap pot. Pada umur satu minggu
setelah tanam dibuat hanya satu setiap pot. Tanaman jagung ditanam dua biji pada
setiap polibag, dan pada umur satu minggu setelah tanam dibuat hanya menjadi
satu tanaman setiap polibag.
Aplikasi pupuk hayati dan kompos dilakukan pada saat bersamaan dengan
penanaman padi maupun jagung, sedangkan pupuk NPK diaplikasikan pada umur
satu minggu setelah tanam. Kompos tanpa PGPR sebanyak 20 g tanaman -1
diaplikasikan pada tanaman kontrol. Kompos yang diperkaya PGPR diaplikasikan
sebanyak 20 g tanaman-1 setara dengan 2 x104 sel bakteri untuk tanaman padi dan
25 g tanaman-1 atau setara dengan 2.5 x 104 sel bakteri untuk tanaman jagung.
Cendawan endofit pada media dedak diaplikasikan sebanyak 7.5 g tanaman -1
setara dengan 5 x 102 spora tanaman-1 untuk tanaman padi dan jagung. CMA
dengan media zeolit diaplikasikan 12.5 g tanaman -1 setara dengan 9 spora
tanaman-1 hanya untuk tanaman jagung. Aplikasi pupuk NPK dengan dosis yang

18

direkomendasikan (dosis 100%) adalah 250 kg ha -1 untuk tanaman padi dan 300
kg ha-1 untuk tanaman jagung (Setiyowati 2011).

Pengamatan Parameter Tanaman
Komponen pertumbuhan padi dan jagung diukur secara berkala sekali dalam
seminggu selama tujuh minggu mulai umur dua minggu setelah tanam.
Komponen pertumbuhan yang diamati adalah tinggi tanaman dan jumlah daun.
Jumlah total anakan padi diamati hanya sampai menjelang berbunga, dan bobot
kering akar dan tajuk diukur setelah panen. Komponen produksi tanaman padi
yang diukur meliputi panjang malai, jumlah malai, bobot gabah total, ukuran
gabah (bobot