PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN BIOFERTILIZER (1:15) DENGAN VARIASI DOSIS DAN FREKUENSI TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKTIVITAS TANAMAN KACANG HIJAU (Vigna radiata L.) SKRIPSI

PEMBERIAN FO DENGAN VA PERTUMB

   VARIASI DOSIS DAN FREKUENSI TERH MBUHAN DAN PRODUKTIVITAS TANAM KACANG HIJAU (Vigna radiata L.) SKRIPSI

  TILIZER (1:15)

RHADAP AMAN

FATIKHATUS SHOLIKHAH PROGRAM STUDI S1 BIOLOGI DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2016

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

  Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penulis dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini adalah hak milik Universitas Airlangga. iv

KATA PENGANTAR

  Segala puji dan syukur hanya milik Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya serta shalawat dan salam juga senantiasa penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad Shallallahu’ Alaihi Wasallam sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi dengan judul “Pemberian Formulasi Pengenceran Biofertilizer (1:15) dengan Variasi Dosis

  dan Frekuensi terhadap Pertumbuhan dan Produktivitas Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata L.)” disusun untuk memenuhi syarat dalam menyelesaikan S1 pada program studi Biologi di Universitas Airlangga.

  Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini terdapat kesalahan, oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang dapat membangun dari semua pihak pembaca. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat tidak hanya bagi penulis, tetapi juga pembaca pada umumnya dan menjadi sumber informasi bagi kita semua.

  Surabaya, Juni 2016 Penulis,

  Fatikhatus Sholikhah v

UCAPAN TERIMA KASIH

  vi

  Luapan syukur dan persimpuhan diri penulis sertakan hanya kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas segala rahmat dan karuniaNya di sepanjang kehidupan, khususnya di empat tahun terakhir perjuangan menuntut ilmu di bangku kuliah.

  Segala nafas, waktu, kesempatan, dan nikmat yang Allah berikan telah menemani penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Berkah kasih sayang dan tumpahan keringat orang tua serta keluarga tak luput menjadi buncahan semangat dan ambisi. Ibunda Endah Sutarti dan Almarhum Ayahanda Sutrisna, terima kasih yang tak terbatas untuk kedua orang tua terbaik yang selalu menyelimuti putra putrinya dengan kasih sayang, alunan do’a yang tak putus disetiap nafas, dan juga pengorbanan jiwa raga yang tak akan terbayarkan. Allah hadirkan ciptaannya yang lain, Avif Nurrakhman, yang telah menjadi kakak terbaik dan pengganti ayahanda yang sempurna, terima kasih atas semangat dan pengetahuan yang telah diberikan kepada penulis. Berikut penulis juga mengucapkan terimakasih kepada:

  1. Pembimbing skripsi Drs. Agus Supriyanto, M. Kes sebagai dosen pembimbing I/penguji I, dan Tri Nurhariyati, S. Si., M. Kes sebagai dosen pembimbing II/penguji II yang memberikan bimbingan dan masukan dalam penulisan skripsi. Drs. Salamun, M. Kes sebagai penguji III, dan Dr. Rosmanida, M. Kes sebagai penguji IV terima kasih atas saran dan nasehat yang sangat membangun bagi penulis.

  2. Dosen Departemen Biologi sebagai orang tua penulis di kampus, penulis mengucapkan terima kasih atas segala ilmu yang telah disampaikan.

  3. Sahabat Sri Lestari Ningsih, Wenda Pratiwi, Tri Wulandari dan Riski Eka Sari, terima kasih telah mewarnai selama empat tahun terakhir di kehidupan penulis, dan semoga takdir selalu menyatukan kita semua sampai menutup mata.

  4. Sahabat Penelitian, sahabat Laboratorium Mikrobiologi, sahabat Kelompok Studi PEKSIA dan sahabat pengurus dan kepanitiaan di HIMBIO, terima kasih atas segala pengalaman, ilmu, dukungan dan pelajarannya selama ini.

  5. Kakak-kakak Biologi, Mbak Zahra, Mbak Riris, Mbak Arum, Mas Ogis, Mas Arif, Mbak Tri, Mbak Ayu, Mbak Nanas terima kasih atas segala dukungan dan nasehat yang berarti selama di dunia perkuliahan dan organisasi.

  6. Adik-adik Biologi dan ITL, Fortunita, Fina, Inesavira, Deszan, Antien, Nabila, Binti, terima kasih atas semangat dan tingkah lucu yang menjadi hiburan yang berarti bagi penulis.

  7. Bapak Suwarni selaku laboran Laboratorium Mikrobiologi Universitas Airlangga atas bantuan dan saran selama penelitian.

  8. Teman-teman Biologi angkatan 2012 atas kerjasama, dorongan, dan bantuan selama awal perkuliahan hingga akhir pengerjaan skripsi.

  Serta semua pihak yang membantu penulis dalam pengerjaan penelitian sampai penulisan skripsi yang tidak bisa disebutkan satu persatu, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga laporan skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak.

  Surabaya, Juni 2016 Penulis, Fatikhatus Sholikhah vii

  Fatikhatus Sholikhah. 2016. Pemberian Formulasi Pengenceran Biofertilizer (1:15) dengan Variasi Dosis dan Frekuensi Terhadap Pertumbuhan dan Produktivitas Tanaman Kacang Hijau (Vigna Radiata L.). Skripsi ini di bawah bimbingan Drs. Agus Supriyanto, M. Kes. Dan Tri Nurhariyati, S. Si., M. Kes. Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya. ABSTRAK

  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) dengan interaksi variasi dosis dan frekuensi terhadap pertumbuhan, produktivitas, dan nilai Relativity Agronomic Efectivity (RAE) terhadap produksi kacang hijau (Vigna radiata L.) pada lahan sawah. Penelitian ini bersifat eksperimental dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL), terdiri atas 11 perlakuan, yaitu K- (tanpa pemberian pupuk), K+ (pemberian pupuk kimia), dan variasi interaksi biofertilizer dosis 5 mL (P1), 10 mL (P2), 15 mL (P3) dengan frekuensi satu kali (a), dua kali (b), tiga kali (c). Setiap perlakuan terdiri atas 3 ulangan. Mikroba dalam biofertilizer terdiri atas Rhizobium sp., Azotobacter sp., Azospirillum sp., Bacillus subtiliis, Bacillus megaterium, Bacillus

  licheniformis, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Cellulomonas sp., Lactobacillus plantarum , dan Saccharomyces cerevisiae. Variabel terikat

  penelitian ini meliputi pertumbuhan (tinggi batang, jumlah daun, bintil akar) dan produktivitas (jumlah polong, berat polong, berat biji). Data pertumbuhan setiap minggu dianalisis secara deskriptif, data pertumbuhan saat panen dianalisis menggunakan uji Brown-Forsythe dan uji lanjutan berupa uji Games Howell dengan derajat signifikansi 0,05, sedangkan data produktivitas saat panen dianalisis menggunakan ANOVA satu arah dan uji lanjutan berupa uji Duncan dengan derajat signifikansi 0,05. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian interaksi variasi dosis dan frekuensi biofertilizer berpengaruh terhadap pertumbuhan (tinggi batang, jumlah daun, bintil akar) dan produktivitas (jumlah polong, berat polong, berat biji). Pertumbuhan tinggi batang tertinggi pada K+ (63,70±4,73 cm) namun tidak signifikan dengan P3a, P3b, dan P3c. Jumlah daun tertinggi pada P3c, P3b, P3a (51,20 helai). Bintil akar tertinggi pada P3c (4,60±1,30). Sedangkan produktivitas jumlah polong tertinggi pada K+ (61,27±19,28), berat polong tertinggi pada K+ (58,10±16,07 g), dan berat biji tertinggi pada K+ (39,97±8,63 g) serta signifikan terhadap perlakuan biofertilizer (1:15). Nilai RAE biofertilizer (1:15) kurang dari 100%. Kata kunci : Biofertilizer, kacang hijau (Vigna radiata L.), pertumbuhan, produktivitas, RAE viii

  Fatikhatus Sholikhah. 2016. Formulations Award Biofertilizer Dilution (1:15) with Dose and Frequency Variations on Growth and Productivity of Vigna radiata L.. This thesis is under the guidance of Drs. Agus Supriyanto, M. Kes. and Tri Nurhariyati, S.Si., M.Kes. Departement of Biology, Faculty of Science and Technology, Airlangga University, Surabaya.

  ABSTRACT This aim of this study was to know the effect of diluting formulations biofertilizer (1:15) in various interaction of doses and frequency on growth, productivity, and value Relativity Agronomic Efectivity (RAE) of Vigna radiata L. in paddy fields. This study was an experimental study with a Completely Randomized Design (CRD), consists of 11 treatments, it was K- (without fertilizer), K+ (treatment of chemical fertilizers), and various interaction of dose biofertilizer of 5 mL (P1), 10 mL (P2), 15 mL (P3) with a frequency of one (a), twice (b), three times (c). Each treatment consists of three replicates. The microbes in biofertilizer consisted of Rhizobium sp., Azotobacter sp., Azospirillum sp., Bacillus subtiliis, Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Cellulomonas sp., Lactobacillus plantarum, and Saccharomyces cerevisiae. The dependent variables in this experiment were the growth (plant height, number of leaves, number of root nodules) and productivity (number of pods, pod weight, seed weight). The data of the every week growth was analyzed descriptively, while the data of the growth was analyzed by Brown- Forsythe test and advanced test called Games Howell with significance level of 0.05, while the data of productivity were analyzed by one-way ANOVA and advanced test called Duncan with significance level of 0.05. The results showed that the various interaction of doses and frequency of biofertilizer had effect on growth (plant height, number of leaves, number of root nodules) and productivity (number of pods, pod weight, seed weight). The highest of plant height in K+ tretment (63.70 ± 4.73 cm) but not significant with P3a, P3b and P3c treatments. The highest number of leaves on P3c, P3b, P3a treatments (51.20 piece). The highest number of nodule on P3c treatment (4.60 ± 1.30). While the productivity highest number of pods on K+ treatment (61.27 ± 19.28), the highest pod weight on K+ treatment (58.10 ± 16.07 g), and the highest seed weight on K+ treatment (39.97 ± 8.63 g) and biofertilizer significantly to treatment (1:15). RAE value of biofertilizer (1:15) is less than 100%.

  Keywords: Biofertilizer, growth, productivity, RAE, Vigna radiata L.

  ix

  DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... iii PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI .......................................................... iv KATA PENGANTAR ........................................................................................ v UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................................. vi ABSTRAK .......................................................................................................... viii ABSTRACT .......................................................................................................... ix DAFTAR ISI........................................................................................................ x DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii DAFTAR GAMBAR........................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN.................................................................................... 1

  1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

  1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 5

  1.3 Asumsi Penelitian ..................................................................................... 5

  1.4 Hipotesis Penelitian................................................................................... 6

  1.4.1 Hipotesis kerja.................................................................................. 6

  1.4.2 Hipotesis statistik ............................................................................. 6

  1.5 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 7

  1.6 Manfaat Penelitian ................................................................................... 7

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA......................................................................... 8

  2.1 Tinjauan Umum Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata L.) .................. 8

  2.1.1 Klasifikasi tanaman kacang hijau varietas VIMA-I ........................ 8

  2.1.2 Karakter morfologi tanaman kacang hijau varietas VIMA-I ........... 9

  2.1.3 Kandungan gizi dan manfaat tanaman kacang hijau ........................ 13

  2.1.4 Syarat tumbuh tanaman kacang hijau............................................... 14

  2.2 Tinjauan Mengenai Pertumbuhan dan Produktivitas Tanaman ............... 16

  2.3 Tinjauan Umum Biofertilizer ................................................................... 17

  2.3.1 Mikroba fiksasi nitrogen .................................................................. 18

  2.3.2 Mikroba pelarut fosfat ...................................................................... 23

  2.3.3 Mikroba perombak bahan organik ................................................... 28

  2.4 Tinjauan Mengenai Dosis dan Frekuensi Pemupukan Biofertilizer......... 32

  BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 34

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................. 34

  3.2 Bahan dan Alat Penelitian........................................................................ 34

  3.2.1 Bahan Penelitian............................................................................... 34

  3.2.2 Alat Penelitian .................................................................................. 35

  3.3 Rancangan Penelitian............................................................................... 35 x

  3.3.1 Variabel penelitian ........................................................................... 37

  3.4 Prosedur Penelitian .................................................................................. 37

  3.4.1 Pengkuran kuantitas mikroba biofertilizer dan tanah pada media spesifik sebelum penanaman .......................................................... 37

  3.4.2 Tahap penanaman kacang hijau ...................................................... 38

  3.4.3 Tahap perawatan kacang hijau ......................................................... 39

  3.4.4 Tahap pemanenan kacang hijau ...................................................... 39

  3.4.5 Prosedur pengambilan data ............................................................. 40

  3.4.6 Pengukuran kuantitas mikroba dalam tanah pada media spesifik setelah panen ................................................................................... 41

  3.5 Analisis Data ............................................................................................ 41

  3.6 Alur Penelitian ......................................................................................... 43

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 44

  4.1 Hasil Penelitian ........................................................................................ 44

  4.1.1 Pertumbuhan tanaman kacang hijau pada umur 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 minggu setelah tanam ..................................................................... 44

  4.1.2 Pertumbuhan tinggi batang tanaman kacang hijau .......................... 49

  4.1.3 Pertumbuhan jumlah daun tanaman kacang hijau ........................... 51

  4.1.4 Pertumbuhan bintil akar tanaman kacang hijau .............................. 53

  4.1.5 Produktivitas jumlah polong tanaman kacang hijau ....................... 55

  4.1.6 Produktivitas berat polong tanaman kacang hijau ........................... 57

  4.1.7 Produktivitas berat biji tanaman kacang hijau ................................ 59

  4.2 Pembahasan ............................................................................................. 61

  4.2.1 Pertumbuhan tinggi batang tanaman kacang hijau .......................... 61

  4.2.2 Pertumbuhan jumlah daun tanaman kacang hijau............................ 65

  4.2.3 Pertumbuhan bintil akar tanaman kacang hijau .............................. 66

  4.2.4 Produktivitas tanaman kacang hijau ............................................... 68

  4.2.5 Efektivitas formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) terhadap hasil produktivitas tanaman kacang hijau ............................................... 71

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 73

  5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 73

  5.2 Saran ....................................................................................................... 74

  DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xv LAMPIRAN

  xi

  xii

  DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman

  2.1 Kandungan Gizi Kacang Hijau per 100 g Bahan ............................. 13

  3.1 Perlakuan pemberian biofertlizer .................................................... 36

  4.1 Rata-rata tinggi batang tanaman kacang hijau tiap minggu ............ 45

  4.2 Rata-rata jumlah daun tanaman kacang hijau tiap minggu ............. 47

  4.3 Rata-rata tinggi batang akhir tanaman kacang hijau ....................... 50

  4.4 Rata-rata jumlah daun akhir tanaman kacang hijau ........................ 52

  4.5 Rata-rata bintil akar tanaman kacang hijau ..................................... 54

  4.6 Rata-rata jumlah polong tanaman kacang hijau ............................... 56

  4.7 Rata-rata berat polong tanaman kacang hijau .................................. 58

  4.8 Rata-rata berat biji tanaman kacang hijau serta nilai efektifitas ..... 60

  xiii

  2.14 Pseudomonas fluorescenes dengan epifluorescensmicrograph ....... 28

  4.7 Diagram pengaruh variasi interaksi dosis dan frekuensi biofertilizer (1:15) terhadap berat polong kacang hijau ...................................... 58

  4.6 Diagram pengaruh variasi interaksi dosis dan frekuensi biofertilizer (1:15) terhadap jumlah polong kacang hijau ................................... 56

  4.5 Diagram pengaruh variasi interaksi dosis dan frekuensi biofertilizer (1:15) terhadap bintil akar kacang hijau .......................................... 54

  4.4 Diagram pengaruh variasi interaksi dosis dan frekuensi biofertilizer (1:15) terhadap jumlah daun akhir kacang hijau ............................. 52

  4.3 Diagram pengaruh variasi interaksi dosis dan frekuensi biofertilizer (1:15) terhadap tinggi batang akhir kacang hijau ............................ 50

  4.2 Grafik rata-rata jumlah daun kacang hijau tiap minggu ................. 47

  4.1 Grafik rata-rata tinggi batang kacang hijau tiap minggu ................ 45

  3.1 Skema Alur Penelitian...................................................................... 43

  2.17 Saccharomyces cereviceae dengan SEM ......................................... 31

  2.16 Lactobacillus plantarum dengan SEM............................................. 30

  2.15 Cellulomonas sp. dengan pewarnaan Gram ..................................... 29

  2.13 Pseudomonas putida ........................................................................ 27

  DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman

  2.12 Bacillus licheniformis ...................................................................... 26

  2.11 Bacillus subtilis ................................................................................ 25

  2.10 Bacillus megaterium......................................................................... 24

  2.9 Azotobacter sp. dengan electron micrograph ................................. 22

  2.8 Azospirillum sp. dengan TEM.......................................................... 21

  2.7 Rhizobium sp. dengan TEM ............................................................. 20

  2.6 Biji tanaman kacang hijau ............................................................... 12

  2.5 Polong tanaman kacang hijau .......................................................... 11

  2.4 Bunga tanaman kacang hijau .......................................................... 11

  2.3 Akar tanaman kacang hijau .............................................................. 10

  2.2 Daun tanaman kacang hijau ............................................................ 10

  2.1 Batang tanaman kacang hijau........................................................... 9

  4.8 Diagram pengaruh variasi interaksi dosis dan frekuensi biofertilizer (1:15) terhadap berat biji kacang hijau ............................................ 60

  xiv

  DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul

  1 Hasil pengukuran mikroba dalam sampel biofertilizer dan tanah

  2 Pertumbuhan tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.)

  3 Produktivitas tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.)

  4 Hasil uji statistik pertumbuhan dan produktivitas tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.)

  5 Hasil penghitungan Relativity Agronomic Effectivity (RAE)

  6 Hasil produktivitas kacang hijau di lahan

  7 Bahan penelitian

  8 Alat penelitian

  9 Hasil penelitian pengukuran mikroba dan pertumbuhan kacang hijau

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Kacang hijau (Vigna radiata L.) merupakan salah satu tanaman pangan dari kacang-kacangan yang mempunyai peranan penting dalam menunjang peningkatan gizi makanan bagi masyarakat sebagai pengganti beras. Kacang hijau memiliki manfaat yang beragam, khususnya sebagai makanan olahan yang memiliki tinggi kandungan vitamin terutama vitamin B

  1 , kalori, protein dan karbohidrat.

  Di Indonesia, kacang hijau menduduki urutan ketiga jenis tanaman kacang-kacangan sebagai tanaman pangan setelah kacang tanah dan kacang kedelai (Sumarji, 2013). Tingkat produksi kacang hijau pada tahun 2012 sampai dengan 2014 mengalami fluktuasi khususnya di daerah Provinsi Jawa Timur. Pada tahun 2012 diperoleh produksi sebesar 66.772 ton, pada tahun 2013 produksi sebesar 57.686 ton, dan pada tahun 2014 besar produksi kacang hijau adalah 60.310 ton (Anonim, 2015). Jumlah penduduk Indonesia yang cukup besar dan kebutuhan masyarakat yang terus meningkat yang dilihat dari fakta data yang diperoleh, menyebabkan potensi permintaan pasar terhadap kacang hijau semakin banyak (Trustinah dalam Zebua et al., 2012). Menurut Ditjen Tanaman Pangan (2012) dalam Trustinah et al. (2014), untuk memenuhi kebutuhan masyarakat yang tidak diimbangi dengan produksi kacang hijau menimbulkan kegiatan impor untuk memenuhi kebutuhan yaitu rata-rata 29.443 ton/tahun.

  1 Untuk mengatasi kendala dalam kebutuhan terhadap kacang hijau, pada akhirnya para petani menggunakan pupuk kimia untuk meningkatkan kesuburan tanah dan hasil produksi. Hal tersebut menjadikan petani tergantung pada pupuk kimia, dengan perilaku melebihi dosis yang dianjurkan dan tidak spesifik lokasi (Mezuan et al., 2002). Selain itu, keberadaan pupuk kimia sering mengalami kelangkaan, akibatnya petani harus membeli pupuk dengan harga lebih mahal, terlebih semenjak diberlakukannya kebijakan pengurangan dan penghapusan subsidi harga pupuk yang kemudian mempengaruhi harga jual produk pertanian (Darwis dan Nurmanaf, 2004). Selain itu, penggunaan pupuk kimia memiliki dampak negatif terhadap lingkungan.

  Menurut Cahyono (2008), penggunaan pupuk kimia menyebabkan pencemaran tanah berupa berubahnya kondisi fisik, kimiawi dan biologi tanah, kondisi ini tidak sesuai untuk pertumbuhan tanaman dan beberapa mikroba tanah, sehingga dapat menyebabkan terhambatnya pertumbuhan dan berkurangnya produktivitas tanaman. Sedangkan menurut Campbell et al. (2003), mineral berlebih yang diperoleh dari pupuk kimia dan tidak diserap oleh tumbuhan merupakan pemborosan karena tercuci secara cepat dari tanah oleh air hujan dan irigasi, aliran mineral tersebut memasuki air tanah dan akhirnya mencemari air sungai dan danau. Keadaan ini mengakibatkan pemborosan biaya dan menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan. Berawal dari permasalahan tersebut, perlu dikembangkan suatu teknologi yang sesuai dengan lingkungan serta mampu mendukung pencapaian produksi maksimal (tanaman) dan aman terhadap lingkungan (Mezuan et al., 2002).

  Salah satu solusi dalam mengatasi masalah yang timbul akibat penggunaan pupuk kimia adalah menggunakan biofertilizer (pupuk hayati) yang lebih murah secara ekonomis sehingga dapat menghemat biaya pertanian karena biofertilizer merupakan pupuk yang mengandung agen hayati atau biasa disebut biang sehingga petani dapat memperbanyak sendiri (Anonim, 2015) dan secara ekologis lebih ramah lingkungan. Biofertilizer merupakan suatu amandemen yang mengandung mikroorganisme bermanfaat untuk meningkatkan kesuburan tanah dan kualitas hasil tanaman, melalui peningkatan aktivitas biologi.

  Mikroorganisme yang umum digunakan sebagai bahan aktif biofertilizer ialah mikroba penambat nitrogen, pelarut fosfat dan dekomposer (Subba Rao, 1982).

  Penelitian Chusnia (2012) pada tanaman kacang hijau menunjukkan adanya peningkatan pertumbuhan dan produktivitas tanaman kacang hijau sebagai pengaruh penggunaan biofertilizer tanpa pengenceran dengan formulasi 9 mikroba yaitu Rhizobium sp., Azotobacter sp., Azospirillum sp., Bacillus megaterium,

  Bacillus subtilis , Pseudomonas sp., Lactobacillus sp., Cellulomonas sp., dan Saccharomyces cereviceae yang diaplikasikan pada media tanam tanah pada polybag . Akan tetapi media tanam tanah dalam polybag memiliki beberapa

  kelemahan jika dibandingkan dengan lahan sawah. Menurut Danu (2012), media tanam dalam polybag memiliki kelemahan yaitu sekali pakai dan mudah rusak, selain itu menurut Prasetyo dalam Maslahatin (2014) media tanam polybag hanya mempunyai daya tahan terbatas yaitu 2-3 kali pemakaian untuk media tanam, kurang cocok untuk usaha skala besar, dan produktivitas tidak maksimal.

  Pemberian biofertilizer tanpa pengenceran jika diaplikasikan pada lahan sawah untuk mendukung produktivitas tanaman khususnya kacang hijau dinilai kurang efisien dan membutuhkan biaya yang cukup besar. Pengenceran

  biofertilizer adalah salah satu upaya untuk menghemat biaya pertanian dalam

  budidaya tanaman kacang hijau khususnya di lahan sawah. Pengenceran dilakukan agar tanaman dapat menerima semua unsur yang terkandung dalam pupuk, memudahkan mobilitas unsur hara dalam tanaman, dan membuat pemberian pupuk merata ke seluruh bagian tanaman (Andrea, 2014). Solihin (2011) menyatakan aplikasi pengenceran 0,5 liter biofertilizer dengan 14 liter air mampu meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas tanaman sengon di Desa Sukadamai, Kecamatan Sukamakmur, Kabupaten Bogor dan juga mampu mempercepat pertumbuhan tanaman famili Fabaceae. Sedangkan berbagai penelitian, belum ditemukan penelitian mengenai aplikasi biofertilizer pada tanaman kacang hijau yang dilakukan pengenceran dengan air terlebih dahulu, khususnya pada formulasi pengenceran 1:15.

  Berdasarkan latar belakang tersebut, maka perlu dilakukan penelitian mengenai pemberian biofertilizer pada tanaman kacang hijau menggunakan media yang aplikatif yaitu lahan sawah yang dilakukan pengenceran menggunakan air dengan formulasi pengenceran biofertilizer yaitu 1:15, dengan tujuan untuk mengetahui dosis optimal biofertilizer terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman kacang hijau pada lahan sawah yang belum diketahui standarisasi penggunaannya dan juga sebagai upaya revitalisasi lahan kritis guna menjaga kualitas, kuantitas dan stabilitas hasil pertanian.

  1.2 Rumusan Masalah

  Berdasarkan latar belakang tersebut, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut:

  1. Apakah interaksi variasi dosis dan frekuensi pemberian formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) yang berbeda berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.)?

  2. Apakah interaksi variasi dosis dan frekuensi pemberian formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) yang berbeda berpengaruh terhadap produktivitas tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.)?

  3. Berapakah nilai Relative Agronomic Efectivity (RAE) formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) pada produksi tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.)?

  1.3 Asumsi Penelitian

  Penelitian ini didasarkan pada asumsi bahwa konsorsium mikroba yaitu Rhizobium sp., Azotobacter sp., Azospirillum sp., B. megaterium, B. subtilis, B.

  licheniformis, P. putida, P. fluorescens , Cellulomonas sp., L. plantarum dan S. cereviceae yang terdiri atas bakteri pemfiksasi nitrogen dapat memfiksasi nitrogen

  dari atmosfer sehingga mudah diikat oleh tanaman, bakteri pelarut fosfat dapat melarutkan fosfat sehingga mudah diserap oleh tanaman, serta mikroba dekomposer yang mampu mendegradasi bahan organik yang dibutuhkan sehingga dapat mempercepat proses dekomposisi bahan organik yang apabila digabungkan dalam satu formula membentuk biofertilizer dan diberikan pada tanaman kacang hijau dengan pengenceran agar pupuk merata ke seluruh bagian tanaman dan memudahkan tanaman menerima semua unsur yang terkandung di dalam pupuk dengan pengenceran 1:15 dalam dosis dan frekuensi yang optimal akan mempengaruhi pertumbuhan dan produktivitas tanaman kacang hijau menjadi lebih baik.

1.4 Hipotesis Penelitian

  1.4.1 Hipotesis kerja

  Jika interaksi dosis dan frekuensi tepat pemberian formulasi pengenceran

  biofertilizer (1:15) pada tanaman kacang hijau, maka dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman kacang hijau menjadi maksimal.

  1.4.2 Hipotesis statistik

  H a : Tidak ada pengaruh interaksi variasi dosis dan frekuensi yang berbeda pada pemberian formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.)

  H

  1 a : Ada pengaruh interaksi variasi dosis dan frekuensi yang berbeda pada

  pemberian formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.) H b : Tidak ada pengaruh interaksi variasi dosis dan frekuensi yang berbeda pada pemberian formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) terhadap produktivitas tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.) H b : Ada pengaruh interaksi variasi dosis dan frekuensi yang berbeda pada

  1

  pemberian formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) terhadap produktivitas tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.)

  1.5 Tujuan Penelitian

  Penelitian ini bertujuan untuk:

  1. Mengetahui pengaruh interaksi variasi dosis dan frekuensi pemberian formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) yang berbeda terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.).

  2. Mengetahui pengaruh interaksi variasi dosis dan frekuensi pemberian formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) yang berbeda terhadap produktivitas tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.).

  3. Mengetahui nilai Relative Agronomic Efectivity (RAE) formulasi pengenceran biofertilizer (1:15) pada produksi tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.).

  1.6 Manfaat Penelitian

  Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah kepada masyarakat khususnya petani tentang dosis dan frekuensi yang tepat pemberian

  biofertilizer untuk meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas kacang hijau

  (Vigna radiata L.) pada lahan sawah dan dapat menjaga kualitas, kuantitas, serta stabilitas produktivitas kacang hijau.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata L.)

2.1.1 Klasifikasi tanaman kacang hijau varietas VIMA-I

  Kacang hijau dikenal dengan beberapa nama, seperti mungo, mung bean,

  green bean (Inggris), dan choroko (bahasa Swahili, India). Di Indonesia, kacang hijau

  juga memiliki beberapa nama daerah, seperti artak (Madura), kacang wilis (Bali), buwe (Flores), dan tibowang candi (Makassar) (Astawan, 2009). Sedangkan menurut kedudukan dalam taksonomi tumbuhan, kacang hijau varietas VIMA-I diklasifikasikan sebagai berikut.

  Division : Spermatophyta Classis : Magnoliophyta Order : Fabales Family : Fabaceae Genus : Vigna Species : Vigna radiata L. var. VIMA-I (Puluhulawa, 2014)

  Kacang hijau merupakan komoditi yang penting karena menghasilkan bahan pangan (Leatemia dan Rumthe, 2011). Tanaman kacang hijau termasuk tanaman pangan dan tergolong dalam keluarga polong-polongan (Fabaceae) yang sudah lama dibudidayakan di Indonesia. Kacang hijau merupakan sejenis tanaman budidaya dan palawija yang dikenal luas di daerah tropika dengan banyak varietas.

  SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH

  8

  bg bg

  SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH

  ak bt

dn

dn

  SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH

  ba ba pl pl

  SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH

  bj

  SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH minuman, bahan campuran soun, tepung hunkue, dan kue-kue (Trustinah, 2014). Kacang hijau merupakan sumber gizi, terutama karena kandungan protein nabati yang cukup tinggi.

  Kandungan gizi dalam kacang hijau cukup tinggi serta mineral yang terkandung di dalamnya juga sangat lengkap. Nilai kandungan gizi dalam 100 g kacang hijau dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut ini.

Tabel 2.1 Kandungan Gizi Kacang Hijau per 100 g Bahan No Kandungan Gizi Kandungan/100g bahan Satuan

  1. Energi 345,00 kalori

  2. Protein 22,00 g

  3. Lemak 1,20 g

  4. Karbohidrat 62,90 g

  5. Air 10,00 g

  6. Kalsium 125,00 mg

  7. Fosfor 320,00 mg

  8. Zat besi 67,0 mg

  9. Vitamin A 157,00 mg

  10. Vitamin B

  1 0,64 mg

  11. Vitamin C 6,00 mg

  12. Natrium 6,00 mg

  13. Kalium 1132,00 mg

  14. Serat 4,44 g Sumber: (Rukmana, 1997); (Duke, 1981).

  Kandungan kalsium dan fosfor pada kacang hijau bermanfaat untuk memperkuat tulang. Kacang hijau juga mengandung rendah lemak yang sangat baik bagi mereka yang ingin menghindari konsumsi lemak tinggi. Kadar lemak yang rendah dalam kacang hijau menyebabkan bahan makanan atau minuman yang terbuat

  SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH dari kacang hijau tidak mudah berbau. Selain itu asam lemak tak jenuh pada kacang hijau menjadikan kacang ini baik jika dikonsumsi bagi penderita obesitas untuk menurunkan berat badan (Triyono et al., 2010).

  Lemak kacang hijau tersusun atas 73% asam lemak tak jenuh dan 27% asam lemak jenuh. Umumnya kacang-kacangan mengandung lemak tak jenuh. Asupan lemak tak jenuh tinggi penting untuk menjaga kesehatan jantung. Kacang hijau juga mengandung vitamin B

  1 yang berguna untuk pertumbuhan. Vitamin B 1 merupakan

  bagian dari koenzim yang berperan penting dalam oksidasi karbohidrat untuk diubah menjadi energi (Triyono et al., 2010).

  Manfaat lain dari tanaman kacang hijau adalah dapat melancarkan buang air besar. Selain itu juga dapat digunakan untuk pengobatan hepatitis, terkilir, beri-beri, demam nifas, kepala pusing/vertigo, memulihkan kesehatan, kencing kurang lancar, kurang darah, dan jantung mengipas (Achyad dan Rasyidah, 2006).

2.1.4 Syarat tumbuh tanaman kacang hijau

  Kacang hijau dapat ditanam di lahan sawah pada musim kemarau atau di lahan tegalan pada musim hujan (Anonim, 2005). Menurut Trustinah (2014), kacang hijau memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan tanaman pangan lainnya, yaitu berumur genjah (55 – 65 hari), toleran kekeringan, dan dapat ditanam pada daerah yang kurang subur sehingga potensial dikembangkan di lahan-lahan suboptimal. Akan tetapi untuk membudidayakan tanaman kacang hijau tetap perlu diperhatikan beberapa hal yang sangat penting untuk menentukan pertumbuhan tanaman kacang hijau, diantaranya adalah iklim dan tanah.

  SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH

  1. Iklim Berdasarkan indikator di daerah sentrum produsen keadaan iklim yang ideal

  o o

  untuk tanaman kacang hijau adalah daerah yang bersuhu 25 C dengan C – 27 kelembaban udara 50% – 80%, curah hujan 50 mm – 200 mm perbulan, dan cukup mendapat sinar matahari (tempat terbuka). Jumlah curah hujan dapat mempengaruhi produktivitas kacang hijau. Tanaman ini cocok ditanam pada musim kering (kemarau) yang rata-rata curah hujannya rendah. Di daerah curah hujan tinggi, kacang hijau mengalami banyak hambatan dan gangguan, misalnya mudah rebah dan terserang penyakit. Produktivitas tanaman kacang hijau pada musim hujan umumnya lebih rendah dibandingkan dengan produktivitas pada musim kemarau (Rukmana, 1997).

  2. Tanah Hal yang penting diperhatikan dalam pemilihan lokasi untuk kebun kacang hijau adalah tanahnya subur, gembur banyak mengandung bahan organik (humus), aerasi dan draenasinya baik, serta mempunyai kisaran pH tanah 5,5 – 6,5 (Bimasri, 2014). Tanah yang ber pH lebih rendah dari 5,8 perlu dilakukan pengapuran (liming).

  Fungsi pengapuran adalah untuk meningkatkan nitrogen sebagai ion ammonium dan nitrat agar tersedia bagi tanaman, membantu memperbaiki kegemburan serta meningkatkan pH tanah mendekati netral (Rukmana, 1997). Biasanya jenis tanah yang baik bagi jagung, padi, dan kedelai juga baik bagi pertumbuhan kacang hijau (Sumarji, 2013).

  SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH

  Lahan yang digunakan untuk budidaya kacang hijau sebaiknya di dataran rendah hingga 500 m dpl. Curah hujan yang rendah cukup ditoleransi tanaman kacang hijau khususnya pada tanah yang diairi seperti padi. Tanah yang ideal adalah tanah ber pH 5,8 dengan kandungan fosfor, kalium, kalsium, magnesium, dan belerang yang cukup agar bisa mengoptimalkan produktivitas tanaman kacang hijau (Andrianto dan Indarto, 2004)

2.2 Tinjauan Mengenai Pertumbuhan dan Produktivitas Tanaman

  Pertumbuhan merupakan penambahan ukuran karena organisme multisel tumbuh dari zigot, penambahan itu bukan hanya dalam volume, tetapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma dan tingkat kerumitan. Penambahan volume (ukuran) sering ditentukan dengan cara mengukur pembesaran ke satu atau dua arah, seperti panjang (misalnya tinggi batang), diameter (misalnya diameter batang), atau luas (misalnya luas daun) (Salisbury dan Ross, 1995). Sedangkan menurut Dewi (2012), pertumbuhan merupakan pertambahan ukuran dan massa yang dapat diketahui dengan mengukur tinggi tanaman, berat basah ataupun berat kering akar tanaman. Berat kering lebih disukai untuk menaksir pertumbuhan tanaman, karena mencerminkan akumulasi senyawa organik yang disintesis tanaman dari senyawa anorganik. Unsur hara yang diserap tanaman dari lingkungan juga memberi kontribusi pada berat kering tanaman (Sitompul dan Guritno, 1995).

  Salah satu keistimewaan pertumbuhan pada tumbuhan adalah adanya kekhasan yang berlangsung pada proses tersebut yaitu jika suatu tumbuhan yang telah SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH tumbuh mencapai ukuran tertentu, maka struktur tubuh tumbuhan tersebut akan mengalami penuaan dan mati (Sudjadi dan Laila, 2007).

  Dewi (2012) menyatakan bahwa produktivitas merupakan kemampuan tanaman untuk menghasilkan produk yang dapat diukur setelah pemanenan.

  Sedangkan menurut Gardner et al. (1991), produktivitas tanaman merupakan jumlah pertumbuhan yang dapat dicapai oleh suatu tanaman pada waktu periode tertentu.

  Dalam produktivitas tanaman budidaya modern, produktivitas suatu tanaman ditunjukkan untuk memaksimalkan laju pertumbuhan melalui manipulasi genetik dan lingkungan sehingga mendapat hasil panen yang juga maksimal. Dengan kata lain, produktivitas suatu tanaman bisa diartikan sebagai sebuah hasil akhir dari suatu tanaman yang diperoleh setelah proses pertumbuhan selesai. Selain itu produktivitas juga diartikan sebagai produksi per satuan luas lahan yang digunakan dalam pertanian dan diukur dalam satuan ton per hektar (ton/ha). Sedangkan produksi merupakan hasil panen dari luas lahan petani selama satu kali musim tanam yang diukur dalam satuan kilogram (kg) (Sucipto, 2013).

2.3 Tinjauan Umum Biofertilizer

  Biofertilizer atau pupuk hayati merupakan pupuk yang mengandung

  mikroorganisme bermanfaat yang dapat mendorong pertumbuhan dan meningkatkan kebutuhan nutrisi tanaman (Anonim, 2011). Menurut Gunalan (1996), mikroorganisme yang bermanfaat adalah sejumlah jamur dan bakteri yang secara garis besar memiliki fungsi menguntungkan sebagai penyedia hara, peningkat

  SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH ketersediaan hara, pengontrol organisme pengganggu tanaman, pengurai bahan organik dan pembentuk humus, pemantap agregat, serta perombak persenyawaan agrokimia. Pemanfaatan beberapa jenis mikroba tanah dapat membantu ketersediaan hara bagi tanaman seperti hara nitrogen dan fosfat, selain itu ada mikroba tanah yang berperan dalam mempercepat dekomposisi bahan organik (Rahmawati, 2005).

  Rao (1994) mendefinisikan biofertilizer sebagai preparasi yang mengandung sel-sel strain efektif mikroba penambat nitrogen, pelarut fosfat atau selulolitik yang digunakan pada biji, tanah, atau tempat pengomposan dengan tujuan meningkatkan jumlah mikroba tersebut dan mempercepat proses mikrobiologi tertentu untuk menambah banyak ketersediaan hara dalam bentuk tersedia yang dapat diasimilasi tanaman.

  Pada penggunaannya, biofertilizer dapat digunakan sebagai substitusi dari pupuk kimia, pemakaian pupuk anorganik (Urea, TSP, KCl dan lain-lain) dapat ditinggalkan, dapat meningkatkan kesuburan tanah dengan jalan memperbaiki struktur tanah dan mengoptimalkan mikroba yang bekerja dalam tanah, meningkatkan hasil panen, serta kesediaan hara makro maupun mikro terpenuhi, dan aktifitas mikroorganisme tanah untuk membantu kesuburan tanah juga terjaga (Maslahatin, 2014). Berikut kelompok mikroba yang tergabung dalam formulasi biofertilizer.

2.3.1 Mikroba fiksasi nitrogen

  Lingga dan Marsono (2000), mengatakan bahwa peranan nitrogen bagi tanaman adalah untuk merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan, SKRIPSI PEMBERIAN FORMULASI PENGENCERAN... FATIKHATUS SHOLIKHAH khususnya batang, cabang, dan daun. Selain itu nitrogen juga penting dalam pembentukan hijau daun yang sangat berguna dalam proses fotosintesis.

  Meskipun di dalam tanah banyak tersusun atas nutrien-nutrien, tetapi banyak dari nutrien-nutrien tersebut tidak dapat digunakan oleh tanah secara langsung.

  Diketahui N di atmosfer tersedia melimpah dengan prosentase kurang lebih 80%,

  2