SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL HORMON IAA (Indole Acetic Acid) DAN UJI POTENSINYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.) SKRIPSI RATNA SARI TARIGAN
SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL
HORMON IAA (Indole Acetic Acid) DAN UJI POTENSINYA
TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN
KEDELAI (Glycine max L.)
SKRIPSI
RATNA SARI TARIGAN
080805028
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL HORMON
IAA (Indole Acetic Acid) DAN UJI POTENSINYA TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI
(Glycine max L.)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
RATNA SARI TARIGAN
080805028
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
PERSETUJUAN
Judul : SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL HORMON IAA (Indole Acetic
Acid) DAN UJI POTENSINYA TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.)
Kategori : SKRIPSI Nama : RATNA SARI TARIGAN Nomor Induk Mahasiswa : 080805028 Program Studi : SARJANA (S-1) BIOLOGI Departemen : BIOLOGI Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Pebruari 2013
Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dra. Elimasni. M.Si Dr. It. Jamilah, M.Sc NIP. 19650524 199103 2 001 NIP. 19631012 199103 2 003 Diketahui/Disetujui oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua, Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc NIP. 19630123 199003 2 001
PERNYATAAN
SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL HORMON IAA
(Indole Acetic Acid) DAN UJI POTENSINYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN
PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine max L.) SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Februari 2013 RATNA SARI TARIGAN 080805028
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Seleksi
Bakteri Penambat Nitrogen dan Penghasil Hormon IAA (Indole Acetic Acid) dan
Uji Potensinya Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Kedelai (Glycine
max L.)” sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Sains (S.Si) pada
Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kedapa Ibu Dr. It. Jamilah, M.Sc selaku dosen Pembimbing I dan Ibu Dra. Elimasni. M.Si selaku dosen Pembimbing II atas bimbingan, arahan, dan dukungannya dalam pembuatan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc dan Bapak Drs. M. Zaidun Sofyan, M.Si selaku dosen Penguji yang telah memberi banyak saran dan kritik membangun dalam penyempurnaan skripsi ini.
Pada kesempatan ini ungkapan terima kasih penulis sampaikan kepada ayahanda tercinta Alm. Warimalem Tarigan dan ibunda tercinta Setianna br Sinulingga karena selalu memberikan doa, dukungan, dan kasih sayang yang tak ternilai harganya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada pendamping ibu dan ayah penulis, Bapak Firman Pinem dan Ibu Kristina Tarigan yang telah bersedia memberikan perhatian kepada penulis. Ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada keluarga besar yang telah memberikan doa dan semangat kepada penulis.
Terima kasih kepada senior dan junior Biologi FMIPA USU yang telah membatu dan memberi semangat bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini (bang Mirza, bang Asril, kak Mispala, kak Ria). Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman Struggling For The Earth stambuk 2008. Ucapan terima kasih khusus penulis ucapkan kepada sahabat tercinta (Dessy Merry C.S, Yanti Lamtaruli, Nina Septania Damanik, Rani Ernita Limbong, Frans Grovi dan Harjan Ginting), terima kasih atas rasa solidaritas yang telah dibina sampai detik ini. Semoga rantai persahabatan diantara kita tak pernah putus. Terima kasih banyak juga kepada teman- teman baik yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini yang penulis tidak dapat tuliskan namanya satu per satu.
Jika ada saran dan kritik yang membangun, penulis akan menerima dengan hati terbuka, karena penulis menyadari sebagai manusia tidaklah sempurna. Akhir kata penulis mengharapkan semoga tulisan ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Februari 2013 Penulis
SELEKSI BAKTERI PENAMBAT NITROGEN DAN PENGHASIL HORMON
IAA (Indole Acetic Acid) DAN UJI POTENSINYA TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI
(Glycine max L.)
ABSTRAK
Bakteri rizosfer yang menambat nitrogen dan menghasilkan IAA (Indol Acetic Acid) dapat dimanfaatkan sebagai salah satu upaya peningkatan pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai. Penelitian ini telah dilakukan di laboratorium Mikrobiologi dan pengujian secara in-vivo di rumah kasa, Departemen Biologi, FMIPA, Universitas Sumatera Utara dari bulan Februari hingga September tahun 2012. Penelitian ini bertujuan untuk menyeleksi bakteri penambat nitrogen dan penghasil IAA paling potensial dan melihat pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai yang ditanam di tanah kuning yang diduga mengandung sedikit unsur hara. Penambahan bakteri dilakukan pada tanah penanaman kedelai yang berumur 1 minggu dengan cara menyiramkannya pada daerah rizosfer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi IAA tertinggi dihasilkan oleh isolat I sebanyak 33.3 ppm,
3
sedangkan konsentrasi nitrogen yang tertinggi dihasilkan oleh N
3 dengan konsentrasi
29.93 ppm. Perlakuan penambahan gabungan isolat N
3 dan I 3 (N
3 I 3 ) menunjukkan
pengaruh terbaik terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, seperti berat buah, volume akar, tinggi tanaman, jumlah buah, berat basah dan berat kering tanaman kedelai. Pemakaian bakteri penambat nitrogen dan penghasil IAA secara bersamaan dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman dan produksi kedelai secara signifikan (P < 0.05). Kata kunci: bakteri penambat nitrogen, bakteri IAA, kedelai
SELECTION OF NITROGEN FIXING AND IAA (Indol Acetic Acid)
PRODUCING BACTERIA AND ITS POTANTIAL IN INFLUENCE GROWTH
AND PRODUCTION OF SOYBEAN (Glycine max L.)
ABSTRACT
Rizosphere bacteria which is fix nitrogen and produce IAA (Indol Acetic Acid) is used as an effort to increase both growth and production of soybean plants. The research had been done in the Microbiology laboratory and in the home screen, Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of North Sumatera from February until September 2012. The aim of this study is to select the most potential nitrogen fixing and IAA producing bacteria then examine their effect on growth of soybean plants which had been grown in soil containing less nutrients. The in vivo test has been done on seven days old of soybean plants. Bacteria were introduced by pouring them on the rhizosphere of plants. The results showed that the highest IAA concentration was produced by I
3 isolate which was 33.3 ppm and the
highest concentration of nitrogen was produced by N 3 isolate which was 29.93 ppm. Combination between N and I isolates (N I showed the best results in affecting the
3
3
3 3)
growth and production of plants, among which the weight of fruit, root volume, plant height, number of fruits, fresh and dry weights of soybean plants. The use of nitrogen fixing and producing IAA bacteria simultaneously can significantly increase the growth of soybean plants (P < 0.05).
Keywords: nitrogen fixing bacteria, IAA producing bactria, soybean
DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN
ii
xii
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR TABEL
x
viii
vii
ABTRACT
vi
ABSTRAK
iv
PENGHARGAAN
iii
PERNYATAAN
DAFTAR ISI
DAFTAR LAMPIRAN
BAB 1 PENDAHULUAN
2
13
3.3.1 Pengambilan Sampel
11
3.3.2 Isolasi dan Pemurnian Bakteri Penambat Nitrogen
11
3.3.3 Uji Kemampuan Bakteri dalam Menambat Nitrogen
12
3.3.4 Penentuan Kurva Standar IAA
13
3.3.5 Isolasi dan Pemurnian Bakteri Penghasil IAA
3.3.6 Uji Kemampuan Bakteri dalam Menghasilkan IAA Selama Masa Pertumbuhan secara In-vitro
3.3 Metode Penelitian
13
3.3.7 Uji Sinergisme
14
3.3.8 Uji Pengaruh Bakteri IAA dan Penambat Nitrogen Terhadap Pertumbuhan Kedelai
15 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Penghasil IAA
16
1
1.1 Latar Belakang
11
10
1.3 Tujuan Penelitian
2.3 Mikroorganisme Penambat Nitrogen
3
1.4 Hipotesis
3
1.5 Manfaat Penelitian
3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kedelai
4
2.2 Mikroorganisme pada Tanah
5
6
3.2 Alat dan Bahan
2.4 Peran Nitrogen bagi Tanaman
1.2 Permasalahan
2.5 Mekanisme Penambat Nitrogen
7
2.6 Mikroorganisme Penghasil IAA
8
2.7 Peran IAA bagi Tanaman
9 BAB 3 BAHAN DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat
10
7
4.2 Kemampuan Bakteri dalam Menghasilkan IAA Selama Masa Pertumbuhan Secara In-vitro
17
4.3 Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Penambat Nitrogen
20
4.4 Uji Kemampuan Bakteri dalam Menambat Nitrogen
22
4.5 Uji Sinergis Bakteri IAA dengan Bakteri Penambat Nitrogen
24
4.6 Pengaruh Bakteri IAA dan Penambat Nitrogen dalam Mendukung Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Kedelai (Glyzine max L.)
25 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
30
5.2 Saran
30 DAFTAR PUSTAKA
31 LAMPIRAN
34