pewaatan konsorsium mikrob daun … penelitian yang menjadi tanggung jawab penulis adalah ekohiobgi...

P E W A A T A N KONSORSIUM MIKROB DAUN BERASAL DARI TUMBUHAN EKOSISTEM

AIR HITAM UNTUK MEMACU PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN GENERATIF PAD1

SEKOLAH PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2005

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakm Wwa tesis P W a a t a n Mikrob Dam berasal dari Ekosistem Air Hitam untuk Mernacu Pertumbuhan Vegetatif dan Generatif Padi adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun Sumber i n f o m i yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks d m dicantumkan d a b D a h Pustaka di bagian akhir tesis ini

ABSTRAK

GUSMAINL Pemarhtan M h b Dam B e M dari Ekosistem Air Hitam untuk M e m u Pertumbuhan Vegetatif dm Generatif Padi. Dbimbing oleh DWI ANDREAS SANTOSA dan RAHAYU HIDYASTUTT.

Penelitian ini bertujuan unkrk 1) rnenguji dan menyeleksi konsorsium mikrob dam berasal dari tamman ekosistem air hitam (KMDEAH) yang m p u dan efektif Ralam memacu perhmbuhan tanrmman pub, dan 2) mengevaiuasi pen@ jenis, dosis, clan frekuensi pemberiau ko~zsorsium &b daun terpilih berasal dari tamman ekosistem air bitam k h d a p pertumbuhan dan produksi tanaman padi. P e r c o b d i l h d m di Labomtorim Mihbiologi dan Bioteknologi Lingkungm PPLH Mitut Permian Bogor, Wmtorium Tanah clan Tanaman serta Rumah Kaca Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat, Bogor dari bulan Juli 2004 hingga Mu& 2005.

Hasi! p n e l i h nenunjulrLan bahwa m t empat KMDEAH yang efektif m e w pertumbuhan tamman pdi yaitu Titramerisra gIabrrl dam tua, Trisfania ~naingayi tiam mu&, Nepenthes anrpularia dam tua dan Campnospem w i d a m daun m a

Pemberian keempat KMDEAH beqmgmh nyata m-tkan pertumbuhan vegetatif dan generatif, KMDEAH asal tumbuhan Tetrumerista glabru mampu meningldcm pertumbuhan dan h i 1 tanaman pdi sertol meningbtkan serap ham N, P, dan K terthggi, Taaaman pa& yang diiuokulasikan KMDEAH d tumbuhan Tetrawisfa glabra menghasikm bobot segar dan kering gahah masing-masing sebesar 38,3 1 dm 28,94 ghmmm (meningbt masing-masing s e h 57,14 dan 6 4 3 % berfiadap kontrol). Konsorsiun m i h h &un asal tumbuha~ Tefrmrista glabra magandun It auksin, g i i l i n , dan sitokinin masing-masing s e k 0,3 1,023 dan 0,19 mgLq . Komrsium mihba dam a d hrmbuhm Tristania mingayi menganduag adsin, giberelm, dan sitoldniD masing-ing sebesar 0,22,0,49,0,09 mgL-'.

Hasil identimi KMDEAH d i p l e h mikrob p y u s u n KMDEAH asal tumbuhan Cumpnospem aerriculahmt yaitu Serratia mmrcesm, Entembacter aerogena, dan E. Rgglomerans. Asal ~sa~buhan Nepenthes ampuluria yaitu BacilZw sp., dan Cmyophrwn sp. W tumbuban Tettamrista glabra yaitu ~ u c ~ r w ~ t ~ ~ sp., Psetrdomonas Pwrescens, P. putida, dm P. diminuiu- M h b p y u s u n KMDFM asal tumbuhan Tristmria maingayi yaitu Bacillus sp., Gwyophanon sp, dan L e o c o l ~ l ~ t ~ ~ sp.

ABSTRACT

GUSMAINI. The utilization of LRaf Microbe Consortium h m Vegetation of Black Water Ecosystem to promote the Vegetative and Generative Growth of Rice. Under supervision of DWI ANDREAS SANTOSA and RAHAYU WIDYASTUTI.

The objectives of this study are I) to test and select leaf microbe consortium from vegetation of black water ecosystem (LMC), which are effectively to promote the rice growth, and 2) to investigate the eEects of the types, dosage, and application frequency of the LMC on rice growth a d yield. The experiments were conducted at Laboratory of Microbiology and Biotechnology at the Center for Environmental Research of Bogor Agriculture University, Laboratory Soil and Plant, and the Gmenhouse of Indonesian Spices and Medicinal Research Institute Bogor, Indonesia h m July 2004 up to March 2005.

The results showed that the application of LMC significantly increased rice growth at 4 w& after pianting a d there were four types of the LMC which effectively to i nmead growth of rice, LMC of m l y the old leaves of Titramerisra glabra. young leaves of Trisania maing@, old leaves of Nepenthes arnpularia, and young Ieaves of Campmsperrna a u ~ l u t u m .

Application of four LMC s-cantly affected vegetative and generative growth of rice. The LMC of Titramen'sta glabra increased rice biomass and provided the highest rice yield. This type of LMC also bmea& the N, P, and K uptake of rice compared to the other treatments. The f k h and dry weight of grain that were inoculated by LMC of Titranterisfa giabru were 38.3 1 and 28,94 glplant respectively (57,14 a d 6425% higher than control, respectively). The concentrations of auxin, giberrelin, d cytokinin in the LMC of Titramerista gZabra were 0.31, 0.23, aud 0.19 m g ~ " , and in the LMC of Tristmia maingayi were 0.22,0.49, and 0,09 mgL*', respectively.

The identscation of LMC showed that Cmtlpfioprma auricuIatum consisted of Srratia murcescens, Enterobacrer amgenes armd E. agglomrm; the LMC of Nepenthes ampularia consisted of Bacillw s~>. and Caryopharwn sp; the LMC of Ti f tame~tu glabra consisted of Leucomstllc sp. d Pseuabmonas. putidn, P. Fluorecens, and P. diminart; a d the LMC of Trisrania maingw- consisted of BmiZItrs sp. Cruyophanon sp. and Leocomfm sp.

PEMANFAATAN KONSORSIUM MIKROB DAUN BERASAL DARI TUMBUHAN EKOSISTEM

AIR HITAM UNTUK MEMACU PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN GENERATIF PAD1

GUSMAINI

Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Magister Sains pada Departemen Tanah

SEKOLAH PASCA SARJANA JNSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2005

JUDUL : Pemanf'aatan Kontarsium Mikrob Daun b a l dari Tumbuhan Ekosistem Air Hitam untuk Memacu Pertambuhan Vegetatif dan Generatif Padi

NAMA : Gusrnaini

NRP : A251020041

Komisi Pembimbing h

Dr. Ir. dh Andreas Santosa. M.S. Dr. Rahayu Widyastut i. M.Sc. Ketua Anggota

Ketua Program Studi I h u T olah Pasca Sarjam

N Dr. Ir . Komaruddin Idris, M. S. & Manuwoto, M.Sc.

Tanggal Uj ian: 19 Mei 2005 Tanggal Lulus: 1 5 JUN 2OE

PRAKATA

Bisrnillahirrahmanhohim

Fuji dan syukur penuli panjatkan kepada Allah S WT atas segala limpahan

dan rahrnat-Nya sehinggol penulis berhasiI menyelesaikan karya ilmiah ini

Penelitian yang berjudul Pemanfmtm Konsosrsium Mikroba Daun k a s a l dari

Eksistem Air Hitam untuk Memacu Pertumbuhan dan Produksi D a w

dilaksanakan sejak bulan Juli 2004 hingga Maret 2005.

Penulis mengucapkan terima kasih yang seb-besarnya kepada Bapak

Dr. Dwi Andreas Santosa daa h Dr. Rahayu W~dyastuti seIaku ketua dan

anggota komisi pembiiing, yang telah banyak mencuddm pikiran dan

perhatian &lam memberikan arahan dan bimbingan - demi perbaikan karya iImiah

ini, serta Bapak Dr. Hajrial Aswidinnor sebagai penguji di Iuar komisi yang tehh

banyak memberi! mmn-sarm untuk penyempllrnaan t u b ini.

Pada kesempatan ini pula penulis mengucapkan terima kasih kepada Kepal~

Badan Penelitian d m Pengembangan Pertanian, Kep& Pusat Penelitian d m

Pengembangan Tanaman Perkebunan, Kepala Balai Penelitian Taaaman Rempah

dan Obat, Ketua Kelompok PeneIiti Ekofisiobgi yang telah mengijinkan untuk

melanjutkan program S2 ai Institut Pertanian Bogor, Dr. Pasril Wahid, dan Dr.

Ika Markka yang mendukung penulis mengikuti pendidikaa S2, serta Dr. Nuni

Gofar yang tmyak mem- memberikan hformasi yang diperlukan didalam

penelitian ini.

Ucapan terima kasih disampaikan pula kepada yang terhormat Rektor

Institut Pertanian Bogor, Dekan Sekolah Pass Sarjana Institut Pertanian Bogor,

dan Ketua Program Studi Ilmu Tanah yang telah memberi kesempatan penulis

mengikuti pendidikan di Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor. Kepada

Kepala Laboratorium Mikrobiolog i dm Bioteknolog i Linpkungan Pusat

Penelit ian Lingkungan Hidup (PPLH) Institut Pertanian Bogor clan Labratorium

Tanah dan Tanaman Baliro ymg telah memlxri ijin dan hilitas penelhian,

penulis ucapkan terima kasih.

Yang terhormat kepada kedua orang tua Zainal Abidinsyah clan Sinjarmas,

kedua mertua Pranoto dm Mujiyem A h , berkat bibingan, dorongan dan

do'anya sehingga ananda dapat menyelesaikan pendidikan ini Ucapan terima

kasih ymg tak terhingga kepada suarni tercinta Capt. Widya Hartono dan ananda

Dini Aulia Rarnadhant y, yang telah memberikan ij in, pengertian, semangat

terutama do'anya sehingga pendidikan yang ditempuh dapat diselesaikan, juga

kepada kakak-kakk dan adik (Dra Sadrawaty, Zunafiah, Leadewan, SH-MHk.,

Dm Yulianti, Drs. Agustami, MSi dan Hidayatullah) yang banyak memkikan

perhatian, penulis ucapkan terimrt kasih

Akhirnya kepada ternan-teman di Laboratmiurn M h b i o l o g i dan

Bioteknolog i Lingkungm PPLH Institut Pertanian Bogor, Kelti Ekofisiologi

Balittro, Laboratorium Tanah clan Tanaman dan Rumah Kaca Balittro W

kepada semua pihak yang telah rnemhntu di Warn proses penyelesaian tulisan

hi dan ti& dapt dituliskan satu-persaty penulis ucapkan terima kasih. Semoga

AUah SWT membalas semua kebaikamya. Amien. Mudah-mudahan tub ini

benmdaat.

Bogor, Mei 2005

Gusmaini

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Karang pada tanggal 13 Agustus 1967

sebagai a d ke enam dari delapan bewudara pasangan Zainal Abidinsyah dm

Sinjarmas. Penulis menikah &wan Capt. Widya Hartono dan dikaruniai seorang

putri Dini Aulia Ramadhanty.

Penulis menyelesaikan pendidikan sarjana ditempuh di Program S tudi Ilmu

Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Lampung, lulus pada tahun 1 990.

Kesempatan melanjutkan ke program magister pada Program Studi Ilmu Tanah

Inst itut Pertanian Bogor pada tahm 2002.

Penulis diterima sehagai Pegawai Negeri Sipil dan bekerja di Pusat

Penelitian Tanaman Industri, Bogor sejak tahun 1994, kemudian ditempatkan di

Balai Peneltian Tanaman Rernpah d m Obat, Bogor sejak tahun 1995. Bidang

penelitian yang menjadi tanggung jawab penulis adalah ekohiobgi tanaman

rempah dm obat. Selama mengikuti program S2, penulis aktif dan menjadi

pengurus di Himpunan Mahasiswa Pasca Thu Tanah (HMPIT).

DAFTAR IS1

DAFTAR TABEL ..................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ................................................................ xi

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................. xii

PENDAHULUAN Latar Belakang .................................................................... 1 Tujuan PeneIitian ...................... ,.. .................................. 5 Hiptesis ......................................................................... 5

TINJAUAN PUSTAKA Filosfer sebagm Habitat Mikroba .................................................

.............................................................. Jenis Mikroba Daun Faktor-Faktor yang Mem- Kebedaan Mikroba Daun ........... Kolonisasi Mikroba Dam ...................................................... Penman MiIrrok Daun .......................................................... Morfologi Tsznetman Padi ........................................................ Pola Perhunbuhan Tamman Padi ................................................

BAHAN DAN METODE .................................................. Wsrktu dan Tempat Pemlitian 15

................................................................... BahandanAlat 15 Metode Penelitian ................................................................... 15

HASIL DAN PEMBAHASAN Efektifitas Isolat Konsorsiun M h b a Daun berasl& Tumbuhan Ekosistem Air Hitam untuk Memacu Pettumbuhan

........................................................................................ Tanaman Padi 22 Respon Tamman Padi tmhadap Jenis. Dosis, dan Frekuensi Pemberim Konsorsium W h b a Dam berasal dari Tmbubsn

....................... Ekosistem Air Hitam ... .............................................. 31

DAFTAR PUSTAKA ............................................................... 51

DAFTAR TABEL

&laman

I Pengad inokdasi isolat KMDEAH terhadap pertumbuhan bnsman padi pada 4 MST (umur 37 hari) ........................................... 24

2 Pen& inokulsrsisolat KMDEAH tmhadap bobot segar .................. dan kering batang + daun pad^ pada 4 MST (umur 37 hari) 26

3 Pengaruh inokulas isolat KMDEAH terhadap bobot segar dm kering akar tanaman padi pa& 4 MST (umur 37 hmi) ................... 27

4 Pengaruh inokulasi isolat KMDEAH terhadap p e m vegetatif taaman pada umur 4 bulan (120 hari) ...........................- 32

5 Pengaruh inokdasi isolat KMDEAH terhadap prtumbuhan generatif tanaman padi pda umur 4 bulan (1 20 hari) .......................... 34

6 Pengaruh inokulasi isolat KMDEAH teddap biomas tanamanpadipadaumur4bulan(120hari) .................................... 38

7 Fitohormon auksin, giberelin dm sitokiain yang t e h d u n g di dalam KMDEAH (Tgt, Tmm, Nat, d m am) .............................................................- 39

8 Pengaruh inolrulasi isolat KMDEAH te-p produksi @ah tanaman p d pda umur 4 bulan (120 hari) ............... 40

9 Pengaruh inokulasi k l a t KMDEAH terhadap .......................................... jumlah gabah total d m gabah krisi 42

1 0 Pengaruh inokulasi isoht K M D W terhadap persentme gabah berisi dm bobot 1000 butir gabah ...................... 43

1 1 Pen@ inokulasi KMDEAH m p kandungm dm .................................................... serapan ham tamman pub 45

12 Hasil identifikasi mikroba penyusun K M D M ................................... 46

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Penganrh inokulasi isolat KMDEAH terhadap tinggi &naman pad^ umur 1 - 4 MST ........................................................................ 23

Pengaruh inohIasi isolat KMDEAH terhadap jumlah dam ...... ................................................. tanaman padi umur 1 - 4 MST ,. 23

Tampilm t- padl yag telah diinokulasi dengan KMDEAH pada4MST(umur37han) .............................................................. .... 28

Tampilan empat jenis koflsomiurn mikmba &un ................. (Mgt, Mmm, Tgt, Tmm) berassl drtri Ekosism Air Hitam 29

TarnpiIan empat jenis konsorsium mikroba dam (Tms, Nat, Cam, Cat) berasal dari Ekosistem Air Hiiam .................. 30

Tampilan tanaman pad setelah diinokulasi KMDEAH dengan dosis lo4 sPkmL" pada saat panen ....................... .. .............. 3 5

Tampdm tanaman pad^ setelah diinokulasi KMDEAH dengan dosis 10' s p ~ ' pada saat panem ...................................... 36