PROPOSAL PENELITIAN - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/1812/1/B.12...

11

BAB I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Negara kita dimasa lalu pernah berhasil meningkatkan produksi pertanian

yang ditempuh melalui program intensifikasi, ekstensifikasi, dan diversifikasi.

Hasil yang sangat menonjol adalah program intensifikasi panca usaha tani di lahan

sawah dengan meningkatnya produksi beras, sehingga tercapai swasembada beras

pada tahun 1983. setelah itu, sektor pertanian mulai tidak diperhatikan,

dilecehkan, dan terseret oleh industrialisasi yang tidak berpijak pada sektor

pertanian. Sekarang sering kita dengar rakyat yang meninggal dunia karena

kelaparan, anak-anak yang busung lapar, rakyat jelata yang antri sembilan bahan

pokok dan harganya sangat mahal, serta para petani yang selalu rugi dan masih

dibawah garis kemiskinan. Untuk memenuhi kebutuhan pangan dalam negeri,

pemerintah kita sekarang harus mengimpor dari negara lain. Kebutuhan kedelai

diimpor dari Amerika serikat, daging dan susu dari Australia, beras dari Vietnam

dan Muangthai, serta sayuran dan buah-buahan impor yang banyak kita jumpai di

supermarket. Suatu hal yang sangat ironis yang terjadi di negara agraris yang

subur makmur dan kaya sumber daya alam. Padahal jika sektor pertanian

dikembangkan dengan sungguh-sungguh, bukan hanya akan mencapai

swasembada pangan, tapi akan mengalami surplus pangan dan bisa mengekspor

hasil pertanian sehingga negara mendapatkan devisa yang melimpah.

1.2. Tujuan Khusus

Pertanian merupakan sektor yang paling berpotensi untuk dikembangkan

di Indonesia. Dengan curah hujan yang tinggi, matahari yang bersinar sepanjang

tahun, dan memiliki vegetasi alamiah yang beranekaragam sangat memungkinkan

negara kita untuk menjadi salah satu negara terkaya di dunia. Vegetasi sabana,

stepa, dan gurun terdapat didaerah Nusa Tenggara, vegetasi iklim kutub terdapat

di Puncak Jaya di Papua, dan vegetasi hutan hujan tropis yang luas dengan jenis

tumbuhan beragam dan kerapatan tinggi yang terdapat di pulau Sumatra,

Kalimantan, Sulawesi, dan Papua. Keanekaragaman vegetasi seperti ini

memungkinkan tanaman berinteraksi dengan mikroba yang mempunyai sifat

12

beranekaragam. Hanya tanaman yang bersimbiosis dengan mikroba unggul yang

dapat tumbuh subur di vegetasi yang ekstrim, baik mikroba yang hidup dalam

jaringan tanaman (endofit) maupun yang hidup disekitar akar tanaman (rizosfer).

Mikroba tersebut berperan sebagai pelarut fosfat, penambat nitrogen, pelarut

kalium, dan penghasil hormon tumbuh yang akan dimanfaatkan untuk

pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Dengan demikian dari uraian diatas, maka tujuan khusus yang ingin

dicapai pada penelitian ini dalam jangka pendek adalah :

Membuat produk mikroba unggul penghasil hormon auksin dan sitokinin

yang dapat meningkatkan produktivitas pertanian di Indonesia tetapi

dengan harga yang murah dan terjangkau oleh para petani

Mensosialisasikan cara penggunaan produk mikroba ini kepada para petani

di Indonesia sehingga diperoleh hasil yang optimal

Mencari investor, baik pemerintah maupun swasta yang mau menanamkan

modalnya, sehingga produk mikroba ini dapat diproduksi dalam skala

besar dan dapat segera diaplikasikan kepada para petani

Terus mengembangkan produk yang sudah ada untuk mendapatkan produk

yang lebih unggul dari sebelumnya

1.3. Urgensi (Pentingnya) Penelitian

Penelitian ini sangatlah penting untuk dilaksanakan dengan segera, karena

bangsa kita sebagai negeri subur makmur yang kaya sumber daya alam sekarang

ini mempunyai ketahanan pangan yang sangat menyedihkan. Oleh karena itu,

dengan penelitian ini:

1. Produktivitas pertanian Indonesia akan meningkat, tidak hanya mencapai

swasembada pangan tapi kita bisa surplus pangan dan dapat mengekspor

kelebihan pangan kita untuk mendapatkan devisa

2. Produktivitas pertanian yang meningkat akan meningkatkan kesejahteraan

para petani dan keluarga Indonesia pada umumnya dengan ketersediaan

pangan yang melimpah

3. Terciptanya lapangan kerja baru melalui pendirian pabrik untuk

memproduksi produk mikroba ini sehingga akan menyedot tenaga kerja.

13

1.4. Hasil Penelitian yang Ditargetkan

Untuk Penelitian Lanjutan Tahap I (Tahun III) : Hasil yang ditargetkan

terdiri dari 2 aspek :

a.Mengidentifikasi bakteri unggul terpilih penghasil auksin dan sitokinin.

b.Pengujian aktivitas fitohormon pada tanaman pangan.

Diharapkan pada penelitian lanjutan tahun berikutnya akan diperoleh

Teknologi Fermentasi dan Formula Cair dan Padat Produk Fitohormon.

(Penelitian Tahap Berikutnya). Teknologi formulasi mikroba unggul penghasil

auksin dan sitokinin dengan carrier berupa zeolit yang ditambah gypsum sebagai

perekat dan mineral-mineral tertentu sebagai nutrisi mikroba atau formulasi

gliserol, CMC (carboxymethylcellulose), dan mineral-mineral tertentu sehingga

dapat menekan biaya produksi dan produk akhirnya dapat terjangkau oleh para

petani.

1.5. Maksud dan Tujuan Penelitian Lanjutan Tahap I (Tahun Ketiga)

Maksud dari penelitian ini adalah mengidentifikasi isolat murni bakteri

lokal yang terpilih (KNG.RT1 dan JGEA7), serta menguji aktivitas fitohormon

alami yang dihasilkan pada tanaman pangan (tanaman kedelai) guna

meningkatkan produktivitas tanaman kedelai serta mengurangi penggunaan

fitohormon dan pupuk yang berasal dari bahan kimia.

Tujuan penelitian adalah : ingin mengetahui identitas (jenis spesies) dan

karakteristik dari isolat bakteri lokal KNG.RT1 yang memiliki kemampuan

menghasilkan fitohormon dari golongan auksin (IAA) dan isolat bakteri lokal

JGEA7 yang memiliki kemampuan menghasilkan fitohormon dari golongan

sitokinin; serta untuk mengetahui pengaruh penggunaan beberapa tingkat

konsentrasi fitohormon alami dan jenis pupuk pada budidaya kedelai, guna

mendapatkan kombinasi terbaik antara konsentrasi fitohormon dan jenis pupuk

untuk pertumbuhan dan produktivitas tanaman kedelai yang maksimal.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Fitohormon

14

Istilah hormon berasal dari bahasa yunani, horman, yang artinya zat

perangsang. Hormon yang berfungsi merangsang pertumbuhan dan perkembangan

tanaman disebut fitohormon. Konsentrasi fitohormon dalam tanaman sangat

rendah. Fitohormon dapat diekstrak dari jaringan tanaman terutama dari jaringan

meristematik. Seperti yang dikatakan William et. al. (2006), Kita harus

mengekstrak 20.000 Kg koleoptil tanaman tomat atau 80 gallon urin manusia

untuk menghasilkan ± 1 gram auksin jenis IAA (Indole-3-Acetic Acid).

Fitohormon dapat dibagi menjadi 6 golongan yaitu auksin, sitokonin, giberelin

(GA), etilen, brasinosteroid, dan asam absisat.

2.2. Auksin

Istilah auksin berasal dari bahasa yunani, auxein yang artinya tumbuh.

Auksin merupakan hormon yang pertama kali ditemukan. Charles Darwin

merupakan ilmuwan pertama yang meneliti hormon ini. Dalam bukunya “The

Power of Movement in Plants" yang diterbitkan pada tahun 1880, beliau

menggambarkan tentang pengaruh cahaya pada pergerakan koleoptil rumput

canary (Phalaris canariensis). Koleoptil merupakan selaput yang menyelubungi

titik tumbuh ujung tanaman rumput-rumputan yang melindungi titik tumbuh

tersebut ketika menembus tanah. Koleoptil akan membelok kearah datangnya

cahaya. Jika ujung koleoptil dibungkus dengan aluminum foil, maka koleoptil

tidak mengarah pada datangnya cahaya. Jika ujung koleoptil dibiarkan terbuka

dan bagian bawahnya tertutup, maka koleoptil mengarah pada datangnya cahaya.

Eksperimen Darwin menunjukkan bahwa ujung koleoptil merupakan jaringan

tanaman yang berperan dalam merespon cahaya kemudian memproduksi sinyal

dan ditransportasikan ke bagian bawah dari koleoptil yang merupakan bagian

yang membelok kearah datangnya cahaya. Darwin kemudian memotong koleoptil

dan dibiarkan terkena cahaya matahari dan hasilnya ternyata pembelokan tidak

terjadi.

Pada tahun 1885, Salkowski menemukan IAA (Indole-3-Acetic Acid) pada

media fermentasi. Isolasi produk yang sama dari jaringan tanaman tidak

mendapatkan apa-apa untuk hampir selama 50 tahun. Pada tahun 1907, Fritting

melakukan eksperimen tentang pengaruh irisan pada bagian tanaman yang terkena

15

cahaya maupun bagian yang gelap. Hasil eksperimennya membantu menambah

pemahaman jika translokasi sinyal tanaman terjadi pada bagian tertentu dari

tanaman tapi hasil eksperimennya tidak meyakinkan karena sinyal dapat keluar

melalui bagian jaringan tanaman yang teriris.

Pada tahun 1913, Boysen-Jensen memodifikasi eksperimen Fritting

dengan memasukkan potongan mika untuk mencegah transportasi sinyal dan

menunjukkan bahwa transportasi auksin dari bagian yang terkena cahaya menuju

bagian gelap dari tanaman. Pada tahun 1918, Paal menegaskan hasil eksperimen

Boysen-Jensen dengan memotong ujung koleoptil dan dibiarkan dalam kondisi

gelap, yang terkena cahaya hanya ujungnya. Hasilnya menunjukkan bahwa bagian

manapun koleoptil tersebut terlindungi, pembelokan terjadi menuju arah yang

lain.

Pada tahun 1926, mahasiswa belanda yang bernama Fritz Went

mempublikasikan laporan yang menceritakan bagaimana beliau mengisolasi zat

pengatur tumbuh dengan menempatkan potongan koleoptil diatas media agar

dengan periode waktu tertentu, kemudian media agar dipindahkan dan

ditempatkan potongan batang tanaman Avena diatasnya. Setelah penempatan pada

agar, batang tersebut tumbuh. Pada tahun 1928, Went mengembangkan metode

untuk mengukur zat pengatur tumbuh ini. Hasil eksperimen ini menunjukkan

bahwa pembelokan batang sebanding dengan jumlah zat pengatur tumbuh pada

agar.

Pada tahun 1931, Kogl dan Haagen-Smit memurnikan senyawa

auxentriolic acid (auksin A) dari urine manusia. Kemudian Kogl mengisolasi

senyawa lain dari urin manusia yang fungsi dan struktur kimianya sama dengan

auksin A, salahsatunya adalah IAA yang sebelumnya telah ditemukan oleh

Salkowski pada tahun 1885. Pada tahun 1954, komite ahli fisiologis tanaman

memberikan nama auksin untuk kelompok hormon tersebut.

Pada tahun 1979, tiga orang ilmuwan amerika yang bernama Tien,

Gaskins, dan Hubbel dari Institute of Food and Agricultural Sciences, Gainesville,

Florida, Amerika Serikat, meneliti tentang produksi zat pengatur tumbuh oleh

Azospirillum braziliense dan pengaruhnya pada pertumbuhan pearl millet

(Penistatum americanum). Metode TLC, HPLC dan Bioassay digunakan untuk

16

memisahkan dan mengidentifikasi ZPT yang diproduksi bakteri dalam media cair.

IAA dan ILA (Indole-3-Lactic Acid) dapat diproduksi oleh Azospirillum

braziliense dengan prekursor triptofan. Konsentrasi IAA meningkat jika

konsentrasi triptofan juga meningkat dari 1 hingga 100 µg/ml. Konsentrasi IAA

juga makin meningkat seiring dengan makin bertambahnya umur kultur bakteri

hingga mencapai fase stasioner. Pengocokan pada kultur bakteri akan

meningkatkan produksi hormon, terutama pada medium yang berisi nitrogen.

Giberellin dalam jumlah sedikit tetapi secara biologis sangat signifikan pada

pertumbuhan tanaman serta 3 jenis senyawa serupa sitokinin yang ekuivalen

dengan 0,001 µg kinetin/ml juga diproduksi oleh bakteri ini.

Pada tahun 1987, William F. Fett, Stanley F. Osman dan Michael F. Dunn

dari Agricuiltuirzal Research Servicse, U.S. Department of Agriculture, Amerika

Serikat, melakukan pengkajian apakah produksi auksin oleh Pseudomonad dan

Xantomonad yang berkaitan dengan kemampuannya untuk merangsang

pertumbuhan hipertropi pada tanaman inangnya. Pseudomonad dipelihara pada

semisynthetic liquid medium berdasarkan studi Brugger dan Keen sedangkan

Xantomonad dipelihara pada Yeast-Salts-Glycerol (YSG) medium. Adanya

senyawa indole pada supernatan kultur diidentifikasi dengan TLC dan HPLC.

Semua strain dapat memproduksi IAA pada media cair ditambahkan 0,05 % L-

triptofan. Kadar IAA tertinggi didapat pada supernatan patogen kacang kedelai

yaitu Pseudomonas syringae pv. Syringae, dan bakteri ini selanjutnya diuji tanpa

penambahan L-triptofan. Ternyata, bakteri ini masih dapat menghasilkan IAA.

Senyawa indole yang lain dari berbagai strain teridentifikasi dalam media cair,

seperti ILA, Indole-3-Aldehyde, Indole-3-Acetamide, dan N-acetyl-triptofan.

Pseudomonad dan Xantomonad bisa dibedakan dengan adanya N-acetyl-triptofan

yang hanya terdapat pada supernatan Xantomonad.

Pada tahun 1990, tiga orang ilmuwan yang bernama Jinichiro Koga,

Takashi Adachi and Hidemasa Hidaka dari Bio Science Laboratories, Meiji Seika

Kaisha Ltd., Jepang, melakukan eksperimen tentang biosintesis IAA dari triptofan

melalui jalur Indole-3-Piruvic Acid oleh bakteri Enterobacter cloacae yang

diisolasi dari rizosfer ketimun sehat yang diketahui dapat menghasilkan IAA pada

medium cair Luria Broth yang diperkaya triptophan 1 mg/ml. Selain IAA, bakteri

17

ini juga dapat menghasilkan Indole-3-Lactic Acid (ILA) dan tryptophol (Tol).

Pada kondisi aerobik, produksi IAA lebih tinggi daripada produksi ILA dan Tol,

tapi pada kondisi anaerobik produksi ILA dan Tol lebih tinggi daripada produksi

IAA. Pada eksperimen konversi 8 macam substrat indole yaitu Triptofan, Indole-

3-pyruvic Acid, Indole-3-Acetamide, Indole-3-Lactic Acid, Tryptophol,

tryptamine, Indole-3-Acetonitrile, dan kontrol. Hasilnya ternyata E. cloacae hanya

mengkonversi Triptofan, Indole-3-pyruvic Acid, dan Indole-3-Acetamide menjadi

IAA. Hal ini menguatkan dugaan bahwa biosintasis IAA oleh E. cloacae dari

triptofan menjadi IAA ternyata melalui Indole-3-pyruvic Acid dan Indole-3-

Acetaldehide.

Pada tahun 1997, Eric Glickmann et. al., dari Institut des Sciences

Végétales, Centre National de la Recherche Scientifique, Prancis, melakukan

eksperimen mengenai produksi IAA oleh 57 patovar Pseudomonas syringae yang

beberapa diantaranya seperti P. syringae pv. syringae, P. savastanoi pv.

phaseolicola, P. syringae pv. tabaci, dan P. syringae pv. tomato serta spesies

bakteri lain seperti Agrobacterium tumefaciens, Agrobacterium sp., Erwinia

herbicola pv. gypsophilae, Alcaligenes faecalis, dan Escherichia coli pada king B

medium dengan atau tanpa penambahan triptofan. Hasilnya, 8 strain memproduksi

IAA dalam konsentrasi tinggi pada media yang tidak ditambahkan triptofan. Pada

patovar P. savastanoi pv. savastanoi, terdeteksi adanya gen iaaM dan iaaH,

termasuk 8 strain yang dapat memproduksi IAA dalam konsentrasi tinggi pada

media yang tidak ditambahkan triptofan. Selain itu, ada beberapa patovar yang

tidak melibatkan gen iaaM dan iaaH, tapi melibatkan gen iaaL yang mengkodekan

sintesis IAA-lysine yang terdeteksi pada patovar yang dapat memproduksi IAA

tanpa penambahan triptofan. Gen iaaM mensintesis enzim Triptofan-mono-

oxygenase (IAM) yang mengkonfersi Triptofan menjadi IAM (Indole-3-

Acetamide). Gen iaaH mensintesis enzim Indole-3-Acetamide hydrolase yang

mengkonversi IAM menjadi IAA. Kedua gen tersebut disebut root-inducing genes

(Roi-genes).

Pada tahun 2003, Rudy Maor, Sefi Haskin, Hagit Levi-Kedmi, dan Amir

Sharon dari Tel Aviv university, Israel, melakukan penelitian untuk mempelajari

pengaruh penambahan triptofan, IAA dan IAM pada proses biosintesis IAA dalam

18

kultur aksenik (kultur satu strain mikroba) Colletotricum gloeosporioides f. sp.

aeschynomene dan mempelajari biosintesis IAA oleh fungi tersebut pada tanaman.

Fungi dipelihara pada Emerson’s YpSs (EMS) medium. Tanaman Aeschnomene

virginica (northern joinvetch) digunakan sebagai tanaman uji. Mereka

menyimpulkan bahwa biosintesis IAA tergantumg pada triptofan dan jumlah IAA

akan semakin meningkat jika triptofan juga meningkat. Produksi IAA dan IAM

oleh fungi ini terjadi pada waktu fase infeksi biotropik (infeksi untuk

mendapatkan nutrisi dari jaringan hidup inangnya) dan neurotropik. Jumlah IAA

yang diproduksi biomassa fungi paling tinggi pada fase biotropik.

Pada tahun 2004, Farah Ahmad, Iqbal Ahmad, Mohd Saghir Khan dari

Aligarh Muslim University, India, melakukan pengujian terhadap kemampuan 21

isolat bakteri (10 Azotobacter sp. Dan 11 Pseudomonas sp.) dari berbagai tanah

rizosfer dari sekitar kota Aligarh dalam menghasilkan Indole-3-Acetic Acid pada

media Nutrient Broth yang berisi 0, 1, 2 dan 5 mg/ml triptofan, diinkubasi pada 28

± 2 oC selama 15 hari untuk Azotobacter sp. dan 1 minggu untuk Pseudomonas

spp. Antara 2,68–10,80 µg/ml IAA diproduksi oleh Azotobacter tanpa

penambahan triptofan. 7 isolat Azotobacter sp. memproduksi IAA pada

konsentrasi yang cukup tinggi pada kisaran 7,3–32,8 µg/ml dengan penambahan

triptofan 5 mg/ml. Pada penambahan 1 dan 2 mg/ml triptofan, produksi IAA-nya

pada kisaran 1,47–11,88 dan 5,99–24,8 µg/ml. Pada isolat Pseudomonas

fluorescent, produksi IAA meningkat dengan meningkatnya konsentrasi triptofan

dari 1 hingga 5 mg/ml. Pada konsentrasi triptofan 5 mg/ml, 5 isolat memproduksi

IAA dengan konsentrasi tinggi (41,0 hingga 53,2 µg/ml) sementara 6 isolat

lainnya memproduksi 23,4 hingga 36,2 µg/ml. Isolat Pseudomonas sp. (Ps1, Ps4

dan Ps7) menghambat perpanjangan akar pada tanaman Sesbania aculeata dan

Vigna radiata sedangkan isolat Azotobacter (Azs1, Azs6 dan Azs9) dapat

merangsang perpanjangan akar dari kedua tanaman tersebut. Penambahan

triptofan 1 hingga 5 mg/ml pada kedua tanaman tersebut memperlihatkan efek

pertumbuhan tanaman yang menurun. Dengan kata lain, penambahan triptofan

konsentrasi tinggi dari luar bersifat racun pada tanaman tersebut.

2.3. Sitokinin

19

Sitokinin merupakan salah satu zat pengatur tumbuh pada tanaman yang

berperan dalam pembelahan sel (cell division). Sitokinin ditemukan pertama kali

oleh Haberlandt pada tahun 1913. F. Skoog, C. Miller dan rekan-rekannya pada

tahun 1950-an melakukan penelitian pada batang tembakau yang ditumbuhkan

pada medium sintetik dan menyatakan bahwa senyawa yang berperan dalam

kultur jaringan tersebut adalah kinetin (6-furfurylaminopurine). Sitokinin dari

alam yang pertama kali diidentifikasi adalah zeatin yang nama kimianya 6-(4-

hydroxy-3-methylbutenylamino)purine. Bagian tanaman yang mempunyai

aktifitas sitokinin paling tinggi adalah ujung akar, pucuk, dan benih tanaman yang

masih muda.

Selain oleh tanaman, sitokinin juga dapat diproduksi oleh mikroorganisme

seperti sianobakteri (alga hijau biru) dan beberapa bakteri fitopatogenik (misalnya

Agrobacterium tumefaciens, Pseudomonas savastanoi, dan Rhodococcus fascians)

dan jamur Dictyostelium discoideum. Rizobakteri Azotobacter dapat

memproduksi fitohormon auksin dan sitokinin seperti Azotobacter chrococcum, A.

beijerinckii, A. paspali serta A. vinelandii. Taller & Wong (1989) membuktikan

adanya sitokinin dari jenis zeatin ribosida (ZR), zeatin (Z), isopenteniladenosin

(2iPR), isopenteniladenin (2iP), metiltiozeatin (MSZ) dan metiltioisopentenil-

adenin (MS2iP) yang diekskresikan oleh A. vinelandii. Abbass dan Okon (1993)

memperlihatkan kemampuan A. paspali untuk meningkatkan pertumbuhan

tanaman dengan kapasitasnya dalam memproduksi faktor tumbuh. Di dalam

supernatan kultur cair Azotobacter chrococcum, yang diisolasi dari rizosfer

jagung dengan kepadatan 108 cfu/ml terdapat kinetin dan benzyladenin-9-

glukosida masing-masing dengan konsentrasi 0,0197 dan 0,004 µg/ml. Kemudian

suatu isolat Azotobacter yang diisolasi dari rizosfer tomat yang dikulturkan

selama 72 jam dalam media cair pupuk organik 3 ml/ltr yang mengandung

nitrogen kurang dari 1 % dapat mengekskresi 2,39 µg/ml sitokinin dari kepadatan

sel 3,7 x 109

cfu/ml, tetapi tidak terdeteksi adanya hormon auksin dan giberelin

(Hindersah et al., 2002b).

Murai et. al., (1980) melakukan penelitian terhadap 5 strain bakteri

Corynebacterium fascian yang ditumbuhkan pada Nutrient Broth dan diinkubasi

selama 4 hari pada suhu 25 oC dan dikromatografi dengan kolom sephadex LH-20

20

(30 g, 1,9 x 42 cm) dalam 35 % (v/v) etanol menunjukkan bahwa isolat MW2 dari

University of Alexandria (mesir) menghasilkan 168 µg/liter kinetin equivalent,

isolat CF2 dan CF1 dari Bulkholder Collection (Cornell University) menghasilkan

masing-masing 8,3 dan 2,3 µg/liter kinetin equivalent, isolat CF15 dari University

of California menghasilkan 0,4 µg/liter kinetin equivalent, dan isolat CF16 dari

Bulkholder Collection (Cornell University) menghasilkan 0,2 µg/liter kinetin

equivalent. Plasmid dari isolat MW2, CF2 dan CF1 yang mempunyai produktifitas

sitokinin yang tinggi (Mr ≈ 108) menunjukkan ukuran yang lebih besar daripada

isolat yang produktifitasnya rendah. CF15 mempunyai ukuran plasmid yang lebih

kecil daripada yang lain. CF16 tidak terdeteksi adanya plasmid, tetapi yang ada

berupa DNA ekstra kromosomal yang lain. Corynebacterium fascians tersebut

memproduksi 4 sitokinin yaitu 6-(3-methyl-2-butenylamino) purine (i6Ade), 6-(4-

hydroxy-3-methyl-cis-2-butenylamino) purine (c-io6Ade), 6-(4-hydroxy-3-

methyl-cis-2-butenylamino)-2-methylthio purine (ms2-c-io6Ade), dan 6-

methylamino purine (m6Ade) dan 3 sitokinin tambahan yaitu 6-(4-hydroxy-3-

methyl-trans-2-butenyl amino) purine (t-io6Ade), 6-(4-hydroxy-3- methyl-2-

butenyl amino)-9-3-D-ribofuranosyl purine (io6A), dan 6-(3-methyl-2-butenyl

amino)-9-f3-D-ribofuranosylpurine (i6A).

Akiyoshi et. al., (1987) melakukan pengujian produktifitas sitokinin pada

beberapa strain Agrobacterium tumefaciens dan Agrobacterium rhizogenes,

Pseudomonas syringae pv. Phaseolicola, Pseudomonas syringae pv. angulata,

Pseudomonas syringae pv. tabaci, Pseudomonas syringae pv. Savastanoi dari

oleander, zaitun, dan privet, Pseudomonas solanacearum dari endofit tomat,

pisang, kentang, tembakau dan Eupatorium sp yang diambil dari Costa Rica,

Colombia, Peru, Sri Lanka, Venezuela, Brazil dan Grenada, Xanthomonas

campestris dan Rhodococcus fascians. Semua bakteri ditumbuhkan pada AB

minimal medium (8 g Nutrient Broth, 2 g K2HPO4, 0,5 g KH2PO4, 0,12 g MgSO4,

dan 5 g glucose per liter aquadest) yang diperkaya dengan 2 µg biotin per liter dan

diinkubasi pada inkubator shaker 25 oC. Setelah diuji dengan radioimmunoassay,

A. tumefaciens strain T37 menghasilkan 44 tZ, 2 tZR dan 2 nanogram/ml iP/iPA,

A. rhizogenes strain 8196 menghasilkan 3 tZ, 0,6 tZR dan 0,1 nanogram/ml

iP/iPA, Pseudomonas syringae pv. Savastanoi strain TK1050 yang diisolasi dari

21

endofit pohon zaitun menghasilkan 1,140 tZ, 170 tZR dan 0,6 nanogram/ml

iP/iPA, Pseudomonas solanacearum strain 248 dari endofit tembakau dari

Columbia menghasilkan 109 tZ, 18 tZR dan 2 nanogram/ml iP/iPA. Bakteri

Xanthomonas campestris dan Rhodococcus fascians tidak terdeteksi adanya

sitokinin.

Sturtevant dan Taller (1988) menganalisis kandungan sitokinin pada

bakteri Bradyrhizobium japonicum strain 6 1A68 (dari Nitragin Co., Inc.,

Milwaukee, WI) yang ditumbuhkan pada media yang digunakan oleh Valera dan

Alexander yang dimodifikasi oleh Phillip dan Torrey yang terdiri dari 10 g

mannitol, 0,8 g K2HPO4, 0,2 g KH2PO4, 0,5 g (NH4)2SO4, 0,4 g KNO3, 0,2 g

MgSO4.7H20, 0,1 g CaCl2.2H20, 0,01 g FeCl3.6H20, Na2MoO4.2H20,

ZnSO4.7H20, H3BO3, MnSO4. H20, p-aminobenzoic acid and pyridoxine HCl

masing-masing 0,2 mg, meso-inositol, thiamine HCl, calcium pantothenate dan

riboflavin masing-masing 1 mg, 0,25 mg biotin, 15 µg CuSO4, 1 µg CoCl2.H20

yang dilarutkan dalam 1 liter aquadest dengan pH 6,8. Sebagai pembanding,

Sturtevant dan Taller (1989) juga menumbuhkan Rhizobium phaseoli pada media

yang sama tapi dimodifikasi dengan menambahkan 1 mg/L thiamine HCI dan

0,25 mg/L biotin. Kedua strain tersebut diinkubasi pada suhu 28 oC, 100 rpm

selama 4 hari dalam inkubator shaker. Kadar sitokininnya dihitung dengan HPLC

merek Amberlite XAD-2 dengan kolom Sephadex LH-20 dengan sistem solvent

ethanol 35% (v/v). Dari Bradyrhizobium japonicum strain 6 1A68 teridentifikasi 3

jenis sitokinin yaitu io6Ado 0,8 KE/liter, io

6Ade 0,4 KE/liter, dan ms

2io

6Ade 0,1

KE/liter.

2.4. Klasifikasi Mikroba

Klasifikasi adalah suatu istilah yang berkaitan dan seringkali digunakan

atau dipertukarkan dengan taksonomi. Taksonomi adalah ilmu mengenai

klasifikasi atau penataan sistematik organisme ke dalam kelompok atau kategori

yang disebut taksa (tunggal : takson). Akan tetapi, penyusunan taksonomik

mikroorganisme mensyaratkan diidentifikasi sebagaimana mestinya dan diberi

22

nama. Kegiatan secara keseluruhan, yakni tentang pengklasifikasian, penamaan,

dan pengidentifikasian mikroorganisme, disebut sebagai sistematika mikroba

(Waluyo, 2008). Dari klasifikasi maka ditentukanlah kriteria yang perlu untuk

diidentifikasi. Klasifikasi juga memberikan suatu cara untuk menentukan

kekerabatan evolusioner di antara kelompok-kelompok jasad renik dan untuk

memilih mikroorganisme yang mungkin memiliki cirri-ciri atau kemampuan yang

menarik perhatian secara khusus, misalnya menghasilkan antibiotik (Pelczar,

1986).

Menurut Gupta (1990), kriteria untuk klasifikasi mikroba yaitu:

a). Sumber energi : fototropik, kemotropik

b). Kebutuhan gizi : sederhana atau kompleks

c). Kemampuan untuk tumbuh dalam jaringan hidup saprofit dan parasit

d). Suhu pertumbuhan : psikrofil, mesofil dan termofil

e). Kebutuhan oksigen : aerob dan anaerob

Kriteria di atas dianggap tidak memuaskan, sehingga timbul beberapa cara

klasifikasi yang berbeda yaitu :

1. Klasifikasi biologs yang berdasarkan sifat-sifat biologis, imunologis dan

ekologis.

2. Klasifikasi morfologi dibagi dalam dua kelompok yaitu :

a. Mikroba golongan tinggi; berupa filament yang tumbuh dengan

membuat cabang membentuk miselium, misalnya kapang.

b. Bakteri ; terdiri atas satu sel dan tidak pernah membuat miselium.

3. Klasifikasi biokimia dengan komposisi kimiawi dinding sel dari sel

prokariot berbeda dengan sel eukariot. Pada sel eukariot tidak terdapat

asam N-asetil muramat, sedangkan selaput dinding sel prokariot tidak

mengandung sterol.

4. Komposisi DNA sebagai dasar klasifikasi menggunakan kadar G+C

(Guanin dan Sitosin) dalam bakteri, dapat dibuktikan terdapat rentang

yang luas dari unsure G+C, bervariasi antara 25-80 mol persen pada

genus-genus yang berbeda

23

2.5. Identifikasi dan Karakterisasi Bakteri

Identifikasi adalah penggunaan kriteria yang ditetapkan untuk klasifikasi

dan nomenklatur untuk mengidentifikasi mikroorganisme dengan

membandingkan ciri-ciri yang belum diketahui jenisnya dengan cirri-ciri yang

sudah diketahui jenisnya. Identifikasi mikroorganisme yang telah diisolasi perlu

pencirian, deskripsi, dan perbandingan yang cukup dengan deskripsi yang telah

dipublikasikan untuk mikroorganisme lain yang serupa (Pelczar, 1986).

Teknik identifikasi mikroba merupakan langkah lanjutan dari hasil isolasi.

Untuk identifikasi dan determinasi hasil biakan murni ditentukan berdasarkan

morfologi induvidu, sifat pewarnaan, morfologi koloni, sifat-sifat biokimia

(fisiologis), patogenitas, dan serologinya. Akan tetapi, pada mikroba tertentu

terkadang tidak diperlukan pengujian lengkap seperti di atas. (Waluyo, 2008).

Proses awal identifikasi mikroba yakni dengan mengamati morfologi individu

secara mikroskopik dan pertumbuhannya pada berbagai macam medium. Karena

suatu mikroba tidak dapat dideterminasi hanya dengan berdasarkan sifat-sifat

morfologinya saja, maka perlu dilihat sifat-sifat biokimia dan faktor-faktor yang

mempengaruhi pertumbuhannya. Mikroba yang morfologinya sama mungkin saja

berbeda kebutuhan nutrisinya dan persyaratan ekologi lainnya. Demikian juga

patogenisitas dapat dipakai untuk membantu identifikasi dan determinasi mikroba

tersebut. Bila suatu mikroba memiliki sifat-sifat yang hampir sama, maka

dilanjutkan uji serologinya.

Karakterisasi dilakukan pada isolat bakteri yang telah lolos seleksi dengan

cara melakukan berbagai pemeriksaan laboratoris agar isolat bakteri tersebut dapat

dikelompokkan dalam suatu golongan (Feliatra, 1999). Karakterisasi yang

umumnya dilakukan meliputi :

2.6. Pengujian fisiologis dengan reaksi biokimia

- Uji kebutuhan oksigen dengan medium NB

- Uji Katalase

- Uji fermentasi karbohidrat

- Uji hidrolisis pati

- Uji indol

- Uji fermentasi gula, H2S, dan gas dengan TSIA

24

- Uji MR-VR

- Uji Sitrat

- Uji hidrolisis urea

2.7. Analisis Molekular

Melalui prosedur laboratorium dapat ditentukan komposisi basa

(kandungan guanin + sitokinin atau GS) DNA suatu mikroorganisme dan

membandingkannya dengan komposisi basa DNA pada mikroorganisme lainnya.

Derajat kekerabatan atau kesamaan DNA pada berbagai mikroorganisme dapat

ditentukan pula dengan percobaan hibridisasi. Dalam teknik ini utasan tunggal

DNA mikroorganisme dipertemukan dengan utasan tunggal DNA

mikroorganisme yang lain. Derajat penyatuan kembali utasan-utasan tunggal ini

mencerminkan derajat kesamaannya (Pelczar, 1986).

2.8. Empat Kategori Besar Bakteri

Untuk identifikasi mikroba, meskipun ada skema klasifikasi yang diakui

secara internasional, namun skema klasifikasi yang paling terkenal dan paling

umum digunakan yakni mengacu pada “Bergey’s Manual of Determinative

Bacteriology”. Pada klasifikasi Bergey’s tahun 1994 edisi ke-9 (Holt et al., 1994).

Kelompok bakteri digolongkan menjadi 4 kategori besar, yakni :

2.8.1. Kategori Besar I : Eubacteria Gram Negatif dengan Dinding Sel, yang

terdiri 16 Grup

Prokariota memiliki struktur dinding sel yang kompleks (tipe Gram

Negatif) baik pada susunan dinding luar maupun dinding dalam, dengan lapisan

peptidoglikan yang tipis (yang terdiri dari asam muramat) dan komplemen yang

bervariasi di bagian luar dan antara lapisan-lapisan itu. Biasanya organisme

tersebut jika diwarnai menunjukkan Gram negatif. Bentuk sel bias berbentuk oval,

25

lurus, melengkung, batang, heliks atau filament; beberapa yang lain berbentuk

kapsul atau selubung (Holt et al., 1994). Reproduksi dengan pembelahan biner,

tetapi beberapa kelompok dengan kuncup, pembelahan ganda (pleurocapsales).

Myxobacteria membentuk badan buah dan mikrospora. Beberapa yang lain

bergerang dengan cara berenang, meluncur, dan tidak bergerak. Anggota dari

kategori ini bakteri fototropik atau nonfototopik (lithotrofik dan heteritrofik) dan

bersifat aerobik, anarobik, anaerob fakultatif, dan mikroaerofilik; beberapa

anggotanya merupakan parasit obligat interseluler.

2.8.2. Kategori Besar II : Eubacteria Gram Negatif dengan Dinding Sel,

yang terdiri 6 Grup

Kategori ini merupakan prokariot dengan susunan dinding sel tipe Gram

positif. Sel dapat berbentuk sphere, batang, atau filament; batang dan filament

tidak bercabang, tetapi beberapa menunjukkan cabang benar. Reproduksi secara

umum dengan pembelahan biner; beberapa memproduksi bentukan istrirahat

(endospora atau spora pada hifa). Kategori tersebut tidak bersifat fotosintetik;

umumnya kemosintetik heterotrofik dan bersifat aerobik, anaerobic, anaerobic

fakultatif, dan mikroaerofil. Anggota kategori ini bakteri asporogenous dan

sporogenous, seperti pada actinomycetes.

2.8.3. Kategori Besar III : Eubacteria tanpa Dinding Sel, terdiri hanya 1

Grup saja, yakni Mycoplasma atau Mollicula

Kategori ini tanpa memiliki dinding sel dan tidak mensintesis precursor

peptidoglikan. Organisme kategori ini tertutup oleh suatu unit membrane, yakni

membrane plasma. Sel bersifat sangat pleomorfik dan ukurannya bervariasi mulai

yang besar sampai yang sangat kecil (0,2 mikrometer). Umumnya berbentuk

filament bercabang. Reproduksi dengan perkuncupan, fragmentasi, dan atau

pembelahan biner. Biasanya non motil, tetapi beberapa spesies dengan pergerakan

meluncur. Bentuk spora tidak ada. Sel terwarnai menjadi Gram negatif. Banyak

memerlukan media kompleks untuk pertumbuhan (tekanan osmotic tinggi) dan

menembus permukaan medium padat membentuk koloni berbentuk “telur dadar”.

26

Kebanyakan spesies memerlukan kolesterol dan asam amino rantai panjang untuk

pertumbuhan. Komplek guanine dan sitosin dalam ARN ribosom 43-48 mol%

(lebih rendah 50-54 mol% dari dinding Eubacteria Gram positif dan Gram

negatif); guanine dan sitosin dari ADN 23-46 mol% dan ukuran genom

mycoplasma lebih sedikit daripada prokariotik yakni 0,5-0,1 x 109 dalton.

Mycoplasma bersifat saprofitik, parasitic, atau patogenik, dan bersifat pathogen

penyebab penyakit pada binatang, tanaman, dan jaringan.

2.8.4. Kategori Besar IV : Archeobacteria, yang terdiri 5 Grup

Archaeobacteria dominan sebagai mikroba daratan dan akuatik, terdapat

secara anerobik atau hipersalin atau hydrothermal dan geothermal; juga terdapat

bersimbiosis dengan saluran pencernaan pada binatang. Kategori bakteri ini terdiri

dari aerob, anaerob, dan aerob fakultatif yang dapat tumbuh secara

khemolithoototrof, organototrof, atau organototrof fakultatif. Archaeebacteria

dapat bersifat mesofil, atau thermofil yang dapat tumbuh pada suhu di atas 100ºC.

Archaeobacteria memiliki sifat unik secara biokimia yakni adanya eter

lemak, isopropyl gliserol. Ketiadaan murein pada dinding sel menyebabkan reaksi

terhadap antibiotika ß-laktam. Lengan umum dari tARNs terdiri pseudouridin atau

1-metilpseudouridin. Sekuen 5S, 16S, dan 23S rARNs sangat berbeda antara

eubacteria dan eukariota.

Beberapa ciri molekuler Archaeobacteia: (a) perpanjangan faktor 2 (EF-

2) terdiri asam amino diftalmida dan ADP-ribosable oleh racun difteria, (b)

sekuens asam amino dari protein “A” ribosomal homolog dengan eukariotik

protein (L-7/L-12), (c) initiator tARN metionil bukan formilated, (d) beberapa

gen tARN berpasangan dengan basa “AU”, (f) ARN polymerase adalah

multikomponen enzim dan peka terhadap antibiotic rimfamisin dan streptolidigin,

(g) seperti halnya AND polymerase dari eukariot; replikasi AND Archaeobacteria

polymerase tidak dihambat oleh aphidicolin atau butilfenil-dGTP, dan sintesis

protein dihambat oleh anisomisin tetapibuka oleh kloramfenikol. Archaeobacteria

otototrofik tidak dapat mengasimilasi karbon dioksida melalui siklus Calvin. Pada

Methanobacterium, CO2 diikat melalui suatu jalur asetil CoA, dimana Acidianus

27

dan Thermoproteus dimana CO2 diikat melalui suatu jalur reduksi asam

trikarboksilat. Fiksasi N2 dapat dilihat pada beberapa metanogen.

Hasil pewarnaan Gram kemungkina dapat Gram positif atau Gram

negatif. Spesies yang bersifat Gram positif pada dinding selnya memiliki

pseudomurein, metahanochondrotin, dan heteropolisakarida; sedangkan pada

Gram negatif karena memiliki lapisan permukaan (gliko-)protein. Selnya memiliki

keragaman bentuk. Diameter sel antara 0,1-15 milimikron dan panjang filamen

dapat mencapai 200 milimikon. Perbanyakan sel dapat dengan pembelahan biner,

perkuncupan, fragmentasi dan mekanisme yang belum diketahui. Sel dapat

berwarna merah, ungu, jingga, coklat jeruk, kuning, hijau, hitam kekuningan dan

putih.

Secara umum Archaeobacteria terdiri (a) Archaeobacteria methanogenik,

(b) Archaeobacteria pereduksi sulfat, (c) Archaeobacteria halofilik ekstrem, (d)

Archaeobacteria tanpa dinding sel, dan (e) Thermofilik Sº-metaboliser.

Dari empat kategori besar di atas (Kategori I, Kategori II, Kategori III,

dan Kategori IV) dibagi menjadi 35 GRUP. Masing-masing grup adalah :

Kategori Besar I : Eubacteria Gram negatif, GRUP 1 sampai dengan

GRUP 16.

Kategori Besar II : Eubacteria Gram positif dengan dinding sel dari GRUP

17 samapi dengan GRUP 29.

Kategori Besar III : Eubacteria tanpa dinding sel dari hanya terdiri dari 1

GRUP, yakn MYCOPLASMA (GRUP 30).

Kategori Besar IV : Archeobacteria terdiri GRUP 31 sampai dengan

GRUP 35.

2.9. Gen 16S rRNA

RNA di dalam sel dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok yaitu

kelompok RNA yang berhubungan dengan ekspresi genyaitu mRNA, tRNA dan

kelompok rRNA yang tidak berhubungan dengan ekspresi gen. Ribosomal RNA

merupakan salah satu makromolekul yang menarik karena molekul ini bersifat

stabil, terdapat sekitar 83% dari keseluruhan RNA dalam sel dan merupakan

28

kerangka ribosom yang sangat berperan dalam mekanisme translasi. Semua rRNA

identik secara fungsional yakni terlibat dalam produksi protein, walaupun

demikian sekuen-sekuen dibagian tertentu terus berevolusi dan mengalami

perubahan pada level struktur primer sambil mempertahankan struktur sekunder

dan tersier yang homolog (Gutell et al., 1994).

Kemampuannya mewakili semua informasi filogenetik dan kepraktisannya

menyebabkan sekuen 16S rRNA lebih sesuai digunakan untuk identifikasi bakteri

daripada menggunakan 5S rRNA atau 23S rRNA. Menurut Bottger (1996)

aplikasi molekular untuk menganalisis keragaman mikroba melalui analisis gen

16S rRNA sesuai untuk mengidentifikasi mikroorganisme karena gen ini terdapat

pada semua organisme prokariot. Molekul 16S rRNA memiliki daerah-daerah

berbeda berupa sekuen yang konservatif dan sekuen lain yang sangat variatif.

Strategi yang sering digunakan untuk melihat keragaman mikroba yang meliputi

tahap-tahap isolasi DNA dari komunitas alami, amplifikasi gen 16S rRNA

menggunakan PCR, penapisan klon-klon untuk variabilitas genetik, pemilihan

klon unik untuk disekuen dan menentukan klon filogeniknya (Marchesi et al.,

1998). Gen 16S rRNA bersifat relatif stabil dalam sel bakteri daripada rRNA yang

biasanya didegradasi dan hanya terdapat pada fase-fase tertentu saja.

2.10.Kedelai Wilis

Varietas memegang peranan penting dalam perkembangan penanaman

kedelai karena untuk mencapai produktivitas yang tinggi sangat ditentukan oleh

potensi daya hasil dari varietas unggul yang ditanam. Potensi hasil biji dilapangan

masih dipengaruhi oleh interaksi antara faktor genetik varietas dengan

pengelolaan kondisi lingkungan tumbuh. Bila pengelolaan tidak dilakukan dengan

baik, potensi daya hasil biji yang tinggi dari varietas unggul tersebut tidak dapat

tercapai.

Kedelai (Glycine max (L.) Merril) varietas "Wilis" dilepas tahun 1983,

oleh Balai Penelitian Tanaman Pangan Bogor. Wilis berasal dari galur F4

persilangan varietas No. 1682 dengan Orba, yang disilangkan di Bogor pada tahun

1975. Keturunan dari persilangan diseleksi dengan metode seleksi massa berstrata

berdasarkan umur matang, mulai generasi F2 sampai F4. Pembuatan galur murni

29

dilakukan pada generasi F4. Galur yang terbaik adalah No. 1682/1343-1-1-0, yang

kemudian dilepas sebagai varietas baru, dengan nama Wilis.

Wilis menghasilkan rata-rata 1626 kg/ha, dari 18 lingkungan percobaan.

Umur matang Wilis 88 hari, tipe batang tegap dan tidak mudah rebah. Ukuran

bijinya kecil, berwarna kuning seragam dengan hilum warna coklat tua. Wilis

cocok ditanam pada lahan bekas padi sawah dengan pengolahan minimal atau

tanpa pengolahan tanah. Kecambah mempunyai vigor yang baik,

pertumbuhannya cepat, dan dapat tumbuh baik pada lahan berdrainase kurang

baik (Sumarno, 1982).

2.11.Pupuk

Pupuk Kimia.

Pupuk merupakan suatu bahan yang bersifat organik ataupun anorganik, bila

ditambahkan ke dalam tanah atau ke tanaman, dapat memperbaiki sifat fisik, sifat

kimia, sifat biologi tanah dan dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Cara–

cara atau metode serta usaha yang dilakukan dalam pemberian pupuk atau unsur

hara ke dalam tanah atau ke tanaman yang sesuai dibutuhkan untuk pertumbuhan

tanaman yang normal (Hasibuan, 2004).

Pupuk Organik.

Pupuk organik merupakan pupuk dengan bahan dasar yang diambil dari

alam dengan jumlah dan jenis unsur hara yang terkandung secara alami. Dalam

pemberian pupuk untuk tanaman, ada beberapa hal yang diingat, yaitu ada

tidaknya pengaruh terhadap perkembangan sifat tanah (fisik, kimia maupun

biologi) yang merugikan serta ada tidaknya gangguan keseimbangan unsur hara

dalam tanah yang akan berpengaruh terhadap penyerapan unsur hara tertentu oleh

tanaman. Penggunaan pupuk organik secara terus menerus dalam rentang waktu

tertentu akan menjadi lebih baik dibanding pupuk anorganik (Musnamar, 2003).

Pupuk Hayati

Pupuk mikrobiologis atau pupuk hayati adalah pupuk yang mengandung

mikroorganisme hidup yang ketika diterapkan pada benih, permukaan tanaman,

http://id.wikipedia.org/wiki/Mikroorganisme

http://id.wikipedia.org/wiki/Benih

http://id.wikipedia.org/wiki/Tanaman

30

atau tanah, akan mendiami rizosfer atau bagian dalam dari tanaman dan

mendorong pertumbuhan dengan meningkatkan pasokan nutrisi utama dari

tanaman.

http://id.wikipedia.org/wiki/Tanah

http://id.wikipedia.org/wiki/Nutrisi

31

BAB III. METODE PENELITIAN

A. Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Agromikrobiologi Laboratprium

Recovery Laboratorium Analitik Balai Pengkajian Bioteknologi BPPT dan

Laboratorium Bioteknologi Institut Teknologi Indonesia Serpong.

B. Bahan dan Peralatan Penelitian

B.1. Bahan-bahan Penelitian

Isolat murni bakteri penghasil fitohormon IAA dengan kode KNG.RT1

dan bakteri penghasil Sitokinin dengan kode JGEA7. Isolat bakteri tersebut

diperoleh dari hasil penelitian tahun pertama.

B.1.1. Bahan untuk Identifikasi Isolat Bakteri

Genomic DNA Mini Kit (Merk: Genaid), ethanol pekat, reagen PCR

(buffer, dNTP, enzyme Taq Polimerase, MgCl2), TAE 1X, Agarose, primer 9 F 20

pmol, primer 1541 R 20 pmol, DNA template, loading dye, media Nutrient Agar,

nutrient Broth, laruan H2O2 3%, NaCl, Larutan pewarnaan gram, malacit green,

dan sebagainya.

B.1.2. Bahan untuk Uji Aktivitas pada Tanaman Pangan

Benih tanaman kedelai (Glycine max (L) Merill) varietas Wilis; Media

tanam (campuran tanah dengan pupuk kandang, perbandingan 2 : 1); Pupuk kimia

(Urea, SP-36, dan KCl), pupuk organik dan pupuk hayati Cendawan Mikoriza

Arbuskula (CMA); Formula produk fitohormon IAA dan Sitokinin alami dari

mikroba; Hormon pembanding dengan merek “Hormonik”; Pestisida Decis.

Medium kultur produksi fitohormon IAA dan Adenin terdiri dari (a). Minimal

Medium dengan triptofan 2 g/liter, (b) Luria Bertani Glukosa Triptofan (LBGT)

dan (c) Minimal Salt (MS) yang diperkaya dengan triptofan 2 g/liter.

B.2. Peralatan Penelitian

B.2.1. Peralatan untuk Identifikasi Isolat Bakteri

32

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sentrifuge, tabung

sentrifuge, mikro pipet, pipet tips, gelas ukur, Beaker Glass, timbangan analitik,

spatula, cawan petri, tabung reaksi, hot plate, magnetic stirrer, incubator shaker,

laminar air flow, jarum ose, tabung PCR, water bath, mesin PCR, elektroforesis

kit, dan sebagainya.

B.2.2. Peralatan untuk Uji Aktivitas pada Tanaman Pangan

Peralatan untuk produksi fitohormon IAA dan Sitokinin alami, antara lain:

Labu Erlenmeyer; Corong pisah; Gelas ukur; Autoclave; Hot Plate dan Magnetic

stirrer;Timbangan ;Spatula;Piring kecil;Incubator shaker ;Centrifuge dan

tabung centrifuge;. pH meter ; Rotavapo; Tabung reaksi;Laminar air flow;Cawan

petri

Peralatan untuk penanaman kedelai, meliputi: Polybag (30 x 40 cm);

Sendok tanam; Alat untuk penyiraman (Pompa air, selang, sprayer); Cangkul;

Sekop; Troli; Gunting tanaman; Bambu penyangga tanaman.

C. Pelaksanaan Penelitian.

C.1. Cara Kerja Identifikasi Isolat Bakteri

Untuk identifikasi bakteri terpilih dalam hal ini ada dua isolat yaitu B1

(KNG.RT1), B2 (JGEA7) Tata cara Identifikasi mengikuti Referensi dari

Bucchanan dan Gibbons 1974.

ISOLASI MIKROBA PENGHASIL HORMON

ISOLAT BAKTERI PENGHASIL AUKSIN DAN SITOKININ

OPTIMASI MEDIA PENGHASIL IDENTIFIKASI BAKTERI

FITOHORMON (PCR, ELEKTROFORESIS)

Gambar 1. Bagan Alir Penelitian Secara Umum

33

C.1.1. Peremajaan Isolat bakteri

Sebanyak 1 ose isolat murni masing-masing bakteri dari medium stok

diinokulasikan ke dalam media agar miring NA segar dan media NB, kemudian

diinkubasi pada suhu 37oC selama 48 jam.

C.1.2. Pengamatan Sifat Morfologi Koloni Isolat Bakteri

Isolat bakteri ditumbuhkan pada medium NA dan dilakukan pengamatan

meliputi: pertumbuhan koloni bakteri pada medium agar miring yaitu

bentuk pertumbuhan pada bekas goresan, pertumbuhan koloni bakteri pada

medium agar lempeng yaitu bentuk, tepian, elevasi, permukaan warna

(Metting, 1993).

C.1.3. Pengamatan Morfologi Sel

a. Pewarnaan Gram

Sebanyak 1 tetes larutan NaCl diteteskan pada kaca objek. 1 ose isolat

bakteri lokal diambil dan dicampurkan dengan NaCl 0,85%. Preparat

dibiarkan kering dengan cara diangin-anginkan, dan difiksasi sebanyak 3

kali diatas nyala api kemudian dibiarkan dingin. Kemudian dilakukan

pewarnaan gram yakni dengan cara diberi tetesan larutan kristal violet

selama ± 2-3 menit, dicuci dengan air dan selanjutnya ditetesi dengan

larutan lugol pada seluruh permukaan preparat selama ± 1-2 menit.

preparat dicuci dengan air dan dicuci kembali dengan alkohol 96% hingga

bersih. Kemudian dicuci dengan air, lalu diberi tetesan larutan safranin

selama ± 1-2 menit. Preparat dicuci kembali dengan air dan dikeringkan

setelah itu diamati di bawah mikroskop (Waluyo, 2008).

b. Pewarnaan Spora

Sebanyak 1 tetes larutan NaCl diteteskan pada kaca objek. Kemudian

diambil 1 ose isolat bakteri lokal dan dicampurkan dengan NaCl 0,85%.

Preparat dibiarkan kering dengan cara diangin-anginkan, dan difiksasi

sebanyak 3 kali diatas nyala api kemudian dibiarkan dingin. Kemudian

diberi tetesan Malacit Green, dibiarkan selama 2-3 menit diatas penangas

air. Lalu preparat diangkat dan dibiarkan dingin, selanjutnya dibilas

34

dengan air mengalir. Beri tetesan safranin, dibiarkan selama 30 detik,lalu

dibilas dengan air mengalir, dan dikeringkan setelah itu diamati di bawah

mikroskop. “sel vegetatif akan terlihat berwarna merah dan sporanya akan

terlihat berwarna hijau” (Madigan et al., 1995).

C.1.2. Penguji Fisiologis dengan reaksi Biokimia

Mengikuti cara kerja yang disebutkan dalam Hadioetomo (1993) dan

Amar et al., (2002) yang meliputi :

1. Uji Katalase

Sebanyak 1 ose, diambil isolat bakteri lokal. Isolat diletakkan pada kaca

objek kemudian ditetesi H2O23%. Kemudian diamati adanya gelembung

O2 (oksigen) yang terbentuk.

2. Uji Fermentasi Karbohidrat

1 ose biakan diinokulasikan kedalam seri medium (glukosa, laktosa, dan

sukrosa). Satu seri medium tidak diinokulasi dan digunakan sebagai

kontrol. Kemudian diinkubasi pada temperatur 35oC selama 48 jam,

setelah itu diamati reaksi yang terjadi. Indikator pembentukan asam laktat

apabila terjadi perubahan warna medium menjadi kuning tanpa

pembentukan gas pada tabung durham. Uji akan bersifat fermentasi asam

campuran apabila warna medium berubah dan diikuti pembentukan gas

pada tabung durham dan uji akan bersifat fermentasi alkohol apabila

terbentuk gas pada tabung durham tanpa diikuti perubahan warna medium.

3. Uji Motilitas

1 ose biakan diinokulasikan kedalam medium agar semisolid dengan cara

ditusukkan secara tegak dan 1 tabung medium tidak diinokulasi sebagai

kontrol. Kemudian diinkubasi pada temperatur 37oC selama 24 jam,

setelah itu diamati perubahan yang terjadi. “ Hasil positif menunjukkan

media menjadi keruh seluruhnya dan negatif apabila keruh hanya pada

daerah tusukan saja”.

4. Uji Hidrolisis Pati

35

Starch agar dimasukkan dalam cawan petri. Isolat bakteri diinokulasi

dengan cara menempatkan satu mata ose biakan ditengah cawan petri

kemudian disebarkan seluas 0,5 cm dan diinkubasi selama 24-48 jam pada

suhu 37oC, setelah diinkubasi, ditambahkan beberapa tetes larutan iodium

di atas permukaan koloni isolat bakteri yang tumbuh, uji akan bernilai

positif apabila di sekeliling koloni terbentuk zona bening dan ini akan

menandakan terjadinya proses hidrolisis pati dan uji akan bernilai negatif

di sekeliling koloni terbentuk warna biru kehitaman.

5. Uji Indol

Sebanyak 1 ose, isolat diinokulasikan ke dalam Trypton Broth dan 1

tabung media tidak diinokulasi sebagai kontrol. Kemudian diinkubasi pada

suhu 35±1ºC selama 24 jam, 1 atm. Setelah itu, ditambahkan 1 tetes

larutan covac sampai terbentuk cincin merah. “Hasil positif akan

menunjukkan terbentuknya cincin merah dan negatif tidak terbentuk cincin

merah”.

6. Uji MR-VP

Sebanyak 1 ose isolat bakteri diinokulasikan kedalam media perbeniham

MR-VP dan 1 tabung media tidak di inokulasi sebagai kontrol. Kemudian

diinkubasi pada suhu 37ºC selama 24 jam. Setelah itu, sebanyak 0,2 ml

ditambahkan larutan KOH 40% selama 15 menit pada media MR dan di

tambahkan 5-10 tetes barit A dan B pada media VP. “Hasil positif akan

menunjukkan perubahan warna dari bening menjadi warna pink-merah dan

hasil negatif akan menunjukkan perubahan warna dri bening menjadi

kuning kecoklatan”.

7. Uji Hidrolisis Urea

Sebanyak 1 ose isolat bakteri ditanam pada media urea agar dan 1 tabung

media tidak di inokulasi sebagai kontrol, setelah iu diinkubasi selama 24

jam pada suhu 37 ºC. “Hasil positif akan berwarna merah dan negatif

berwarna kuning”.

8. Uji Nitrat

36

Sebanyak 1 ose biakan diinokulasikan kedalam tabung yang telah berisi

media pertumbuhan NB dan 1 tabung tidak di inokulasi sebagai kontrol,

kemudian diinkubasi 24 jam pada suhu 37 ºC. Setelah itu, ditambahkan 5

tetes larutan A (Asam Sulfanilat) dan 5 tetes larutan B (Alfa naftilamin)

dan diamati perubahan warna yang terjadi. Jika terjadi perubahan warna,

maka biakan ditambahkan sedikit serbuk Zn dan diamati perubahan yang

terjadi.

C.1.3. Analisis Molekular, Meliputi:

a). Isolasi DNA

1. Preparasi Sampel (Pra-lisis)

Jika Bakteri gram negatif: kultur sel bakteri dipindahkan (hingga 1x109)

kedalam 1,5 ml tabung mikrosentrifuge, kemudian sentrifuge selama 1

menit dengan kecepatan penuh. Kemudian buang supernatannya dan

tambahkan 200 µl GT Buffer kedalam tabung kemudian divortex. Inkubasi

selama 5 menit dalam suhu ruang.

Jika Bakteri Gram Positif: kultur sel bakteri dipindahkan (hingga 1x109)

kedalam 1,5 ml tabung mikrosentrifuge, kemudian sentrifuge selama 1

menit dengan kecepatan penuh. Kemudian buang supernatannya dan

tambahkan 200 µl lysozym Buffer kedalam tabung kemudian divortex.

Sampel diinkubasi selama 10 menit dalam suhu ruang, selama inkubasi,

tabung dikocok setiap 2-3 menit.

2. Lisis Sel

Sebanyak 200 µl GB buffer ditambahkan kedalam sampel, kemudian di

vortex selama 5 detik. Kemudian sampel diinkubasi selama 10 menit pada

suhu 70oC. selama inkubasi, sampel dalam tabung di balikkan (kocok)

setiap 3 menit.

3. Pengikatan DNA

Setelah diinkubasi ditambahkan 200 µl ethanol pekat kedalam sampel dan

di vortex selama 10 detik. GD kolom ditempatkan kedalam tabung koleksi

37

ukuran 2 ml, kemudian pindahkan semua campuran (termasuk semua

endapan sampel) kedalam GD kolom. Sentrifuge dengan kecepatan penuh

selama 2 menit. Tabung koleksi yang berisi cairan (pengotor) dilepaskan

dan GD kolom ditempatkan kedalam tabung koleksi yang baru.

4. Pencucian

400 µl W1 buffer ditambahkan ke dalam GD kolom, kemudian

disentrifuge dengan kecepatan penuh selama 30 detik. Tabung koleksi

yang berisi cairan (pengotor) dilepaskan dan GD kolom ditempatkan

kembali kedalam tabung koleksi yang baru. kemudian disentrifuge

kembali selama 3 menit dengan kecepatan penuh untuk mengeringkan

matriks kolom.

5. Pengelusian DNA

GD kolom yang telah kering dipindahkan kedalam tabung mikrosentrifuge

berukuran 1,5 ml yang bersih. Kemudian ditambahkan 100 µl elusi buffer

atau TE buffer kedalam bagian tengah dari matriks kolom. Diamkan

selama 3-5 menit atau sampai buffer elusi atau TE terserap oleh matriks.

Kemudian disentrifuge dengan kecepatan penuh selama 30 detik untuk

mengelusi DNA yang telah dipurifikasi.

b). Polymerase Chain Reaction (PCR)

Untuk melakukan amplifkasi DNA, dibuat larutan pereaksi PCR

dibuat yang terdiri atas: 20 µl dH2O, 25 µl 5x buffer (ready mix), 2 µl

primer 9F 20 pmol, 2 µl primer 1541R 20 pmol, 1 µl DNA template yang

kemudian ditempatkan dalam satu ependorf tube volume 500 µl. Reagen

mix tersebut di aduk dengan rata menggunakan vortex, dan di sentrifuges

dengan kecepatan penuh selama 3 menit. Kemudian di “flashing”,

selanjutnya dimasukkan dalam takaran PCR Thermal Cycler MP, lalu

dilakukan pengesetan program PCR. Program thermal cycler untuk

amplifikasi DNA ini mengikuti prosedur Abdullah et al., (2003) yang

terasi dalam Tabel 1.

38

Tabel 1. Proses PCR dalam Amplifikasi DNA pada Isolat Bakteri Lokal

KNG.RT1 dan JGEA7

Reaksi Siklus Suhu Lama Reaksi

Pre Denaturasi 1 kali 96°C 5 menit

Siklus PCR

- Denaturasi

- Annealing

- Ekstensi

30 kali

96

55

72

30 detik

30 detik

1 menit

Elongasi 1 kali 72 7 menit

Stand by - 4 ∞

C.1.4. Elektroforesis

Sebanyak 100 ml larutan buffer TAE 1x dibuat dengan cara

mencampurkan 10 ml TAE ke dalam 90 ml akuades. kemudian dibuat gel agarosa

1% dengan cara menimbang agarosa 1 g untuk dilarutkan ke dalam bufer TAE 1x

hingga volume 100 ml. Larutan agarosa dilarut dalam microwave. Kemudian

dituang dalam plate yang diberi sisir dan ditunggu sampai beku. Gel agarose yang

telah membeku kemudian dimasukkan kedalam baki elektroforesis (kit) yang telah

berisi larutan buffer TAE 1x hingga permukaan gel agarose terendam sempurna.

Disiapkan parafim untuk mencampurkan loading dye 6x sebanyak 2 µl dengan

sampel DNA produk amplifikasi sebanyak 10 µl dengan menggunakan

mikropipet, kemudian campuran tersebut dimasukkan dalam sumur gel agarose.

Selanjutnya dibuat catatan mengenai nomor sumuran dan jenis sampel DNA yang

dimasukkan agar tidak keliru.

Selanjutnya kabel dihubungkan dari sumber arus ke tangki. Sumber arus

dinyalakan, lalu volatase diatur dan waktu running hingga diperoleh angka 70 V

dan 45 menit dengan cara menekan tombol yang sesuai pada sumber arus.

Elektroforesis dijalankan dengan cara menekan tombol run pada sumber arus.

Elektroforesis akan berhenti apabila waktu yang ditetapkan sudah habis, yang

ditandai oleh adanya bunyi alarm. Kemudian sumber arus dimatikan dan gel

dikeluarkan dari elektroforesis untuk dianalisis.

39

C.2 Cara Kerja Uji Aktifitas pada Tanaman Pangan

C.2.1 Produksi Fitohormon IAA dan Sitokinin

C.2.1.1.Pembuatan Medium Minimal Salt (MS)

Bahan-bahan untuk pembuatan 1 liter medium MS adalah : media berupa

KH2PO4 (1,36 gr), MgSO4.7H2O (0,2 gr), Na2HPO4 (2,13 gr) dan sodium sitrat

(0,5 gr) dilarutkan dalam 900 ml aquades (disebut sebagai larutan bahan I),

sedangkan glukosa (10 gr), yeast ekstrak (0,1 gr) dan triptofan (2 gr) dilarutkan

dalam 100 ml aquades (disebut sebagai larutan bahan II). Bahan-bahan tersebut

masing-masing disterilisasi dalam autoclave pada suhu 121oC, tekanan 1 atm

selama 15 menit. Setelah steril dan dingin masing-masing larutan tersebut

dicampur menjadi satu larutan secara aseptik.

C.2.1.2. Pembuatan Kultur Starter

Kultur starter disiapkan dengan menginokulasikan masing-masing 1 ose

isolat murni bakteri KNG.RT1 dan bakteri JGEA.7 dari media agar miring NA ke

dalam 6 buah labu Erlenmeyer 100 ml yang masing-masing berisi 20 ml medium

MS (terdiri dari 18 ml larutan bahan I dan 2 ml larutan bahan II) kemudian

diinkubasi dalam incubator shaker dengan kecepatan 150 rpm pada suhu kamar

selama 24 jam.

C.2.1.3. Inokulasi dan Inkubasi Kultur Produksi Fitohormon IAA

Sebanyak 20 ml kultur starter dengan kepadatan sel 10-6

masing-masing

diinokulasikan ke dalam 400 ml cairan medium produksi dalam 6 buah labu

Erlenmeyer 2000 ml (terdiri dari 360 ml larutan bahan I dan 40 ml larutan bahan

II) dan diinkubasi dalam inkubator shaker dengan kecepatan 150 rpm pada suhu

kamar selama 48 jam.

C.2.1.4. Recovery Produk Fitohormon IAA dan Sitokinin

Setelah kultur produksi Fitohormon IAA dan Sitokinin diinkubasi selama

48 jam selanjutnya masing-masing cairan kultur ditambah dengan larutan gliserol

sebanyak 20% dari jumlah larutan fitohormon (400 ml) yaitu sebanyak 80 ml.

Produk fitohormon IAA dan Sitokinin dicampur menjadi satu kemudian dibagi-

bagi dalam beberapa botol kecil ukuran 100 ml.

40

C.3 Budidaya Tanaman Kedelai

C.3.1 Persiapan Media Tanam, Benih Kedelai, dan pupuk

a. Media tanam terdiri atas campuran tanah dan pupuk kandang dengan

perbandingan 2 : 1, Media tanam dimasukkan ke dalam polybag ukuran 30 x

40 cm masing-masing sebanyak 7 kg per polybag.

b. Benih kedelai yang digunakan adalah varietas Wilis didapat dari Balitbiogen,

Bogor. Benih kedelai dipilih dengan ukuran yang seragam, utuh, padat dan

tidak cacat.

c. Jenis pupuk yang digunakan adalah pupuk kimia (Urea, SP-36, KCL), Pupuk

Organik Granul, dan Pupuk hayati CMA.

C.2.2 Penanaman Tanaman Kedelai

Penanaman kedelai dilakukan dengan cara membuat lubang tugal pada

masing-masing polybag dengan kedalaman 5 cm, sebelum ditanam biji kedelai

dibalur oleh legin dan selanjutnya dalam setiap polibag ditanam 2 butir benih

kedelai dan benih ditutup dengan tanah lalu dipadatkan. Pemberian pupuk

dilakukan dengan menggunakan 4 jenis perlakuan pupuk, yaitu :

1. Perlakuan pertama yaitu pemberian pupuk kimia sesuai dengan dosis

pemupukkan standar yang terdiri atas Urea (0,5 gram/tanaman) SP-36 (1

gram/tanaman) dan KCl (0,75 gram/tanaman).

2. Perlakuan kedua yaitu pemberian setengah dosis pemupukkan kimia

standar yang terdiri atas Urea (0,25 gr/tanaman), SP-36 (0,5

gram/tanaman), dan KCl (0,375 gram/tanaman), ditambah dengan satu

dosis pemupukkan organik granul yaitu sebanyak 4 gram/tanaman.

3. Perlakuan ketiga yaitu pemberian setengah dosis pupuk kimia standar yang

terdiri atas Urea (0,25 gr/tanaman), SP-36 (0,5 gram/tanaman), dan KCl

(0,375 gram/tanaman), ditambah dengan satu dosis pemupukkan hayati

CMA sebanyak 2,5 gram/tanaman.

4. Perlakuan keempat yaitu pemberian satu dosis pemupukkan organik granul

sebanyak 4 gram/tanaman ditambah dengan satu dosis pemupukkan CMA

sebanyak 2,5 gram/tanaman.

41

C.2.3 Pemeliharaan Tanamanan Kedelai

Pemeliharaan tanaman kedelai meliputi : penyulaman, penyiangan gulma,

pemupukan, pengairan dan pengendalian hama dan penyakit. Benih kedelai mulai

tumbuh kira-kira 5-6 hari, benih yang tidak tumbuh diganti atau disulam dengan

benih baru, penyulaman sebaiknya dilakukan pada saat sore hari. Setelah kedelai

berumur sekitar 2-3 Minggu Setelah Tanam (MST) dilakukan penyiangan,

penyiangan ke-2 dilakukan pada umur 6 MST bersamaan dengan pemupukan ke-

dua.

Pemupukan menggunakan pupuk kimia (Urea, SP-36 dan KCl) dilakukan

dengan dosis sesuai dengan perlakuan uji coba. Demikian juga dengan aplikasi

pupuk organik dan pupuk hayati dilakukan sesuai dengan perlakuan yang dicoba.

Pemakaian fitohormon disesuaikan dengan konsentrasi yang sudah ditetapkan,

fitohormon disemprotkan dengan alat penyemprot (sprayer) ke setiap tanaman

kedelai dalam polibag tiap seminggu sekali sebanyak 20 ml atau 20 kali

penyemprotan per tanaman pada bagian tanah, batang, serta daun tanaman. Obyek

penyemprotan adalah bagian tanah dan tubuh tanaman, penyemprotan dimulai

dari tanaman kedelai berumur 1 MST dan diakhiri setelah tanaman berumur 5- 6

MST yaitu saat berakhirnya periode vegetatif. Penyiraman tanaman kedelai

dilakukan setiap hari, pengendalian hama dan penyakit tanaman dilakukan sesuai

dengan standar.

C.3. Pengamatan

C.3.1. Pengamatan Pertumbuhan Tanaman Kedelai

Pengamatan terhadap pertumbuhan tanaman kedelai dilakukan setiap dua

minggu sekali dimulai sejak tanaman berumur 2 MST. Pengamatan pertumbuhan

tanaman kedelai meliputi :

1. Tinggi tanaman (cm)

Pengukuran tinggi tanaman dilakukan dengan menggunakan meteran dengan

skala sentimeter, dimulai dari permukaan tanah sampai titik tumbuh tanaman

tertinggi. Pengamatan dilakukan setiap satu minggu sekali mulai 2 MST sampai

11 MST.

2. Jumlah daun (Helai)

42

Perhitungan jumlah daun tanaman kedelai dilakukan setiap satu minggu sekali

mulai dari umur 2 MST sampai umur 11 MST.

3. Bobot akar dalam keadaan basah dan kering (gram)

Panen tanaman kedelai dilakukan pada umur 11 MST. Akar tanaman dibersihkan

dari tanah yang melekat, lalu dipotong menjadi bagian akar dan bagian tajuk.

Untuk pengukuran basah masing-masing bagian akar ditimbang sedangkan untuk

pengukuran kering, maka akar dikeringkan dalam oven terlebih dahulu kemudian

ditimbang.

C.3.2. Pengamatan Produktivitas Tanaman Kedelai

1. Jumlah polong per tanaman (buah)

Pengamatan jumlah polong per tanaman sampel dilakukan dengan menghitung

jumlah polong yang bernas dan hampa.

2. Jumlah polong bernas per tanaman (buah)

Pengamatan jumlah polong per tanaman sampel dilakukan dengan menghitung

jumlah polong yang bernas saja.

3. Berat biji per tanaman (gram)

Perhitungan berat biji per tanaman dilakukan dengan cara mengeluarkan semua

biji dari polongnya per 1 tanaman kemudian diukur beratnya.

4. Berat biji per 100 butir (gram)

Berat biji ditimbang dengan jumlah per 100 butir.

D. Rancangan Percobaan

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan

pola faktorial dengan empat kali ulangan. Terdapat perlakuan yang merupakan

kombinasi dua faktor, masing-masing faktor tersebut adalah :

Jenis pupuk yang digunakan terdiri atas empat taraf :

P1 = Pupuk kimia sesuai dengan dosis pemupukan standar yaitu Urea (0,5

gram/tanaman) SP-36 (1 gram/tanaman) dan KCl (0,75 gram/tanaman).

P2 = Setengah dosis pemupukan kimia standar ditambah satu dosis

rekomendasi pupuk organik terdiri dari Urea (0,25 gr/tanaman), SP-36 (0,5


dosis pemupukan organik granul yaitu sebanyak 4 gram/tanaman.

43

P3 = Setengah dosis pemupukan kimia standar ditambah satu dosis

rekomendasi pupuk hayati Urea (0,25 gr/tanaman), SP-36 (0,5


dosis pemupukkan hayati CMA sebanyak 2,5 gram/tanaman.

P4 = Satu dosis Pupuk organik ditambah dengan satu dosis pupuk CMA yaitu 4

gram/tanaman ditambah dengan satu dosis pemupukkan CMA sebanyak

2,5 gram/tanaman.

Konsentrasi fitohormon terdiri atas lima taraf :

H0 = 0 ml

H1 = 10 ml dalam 1000 ml air



H4 = 10 ml (Sebagai hormon pembanding) dalam 1000 ml air

Tabel Kombinasi perlakuan jenis pupuk dengan konsentrasi fitohormon dapat

dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kombinasi Perlakuan Jenis Pupuk dan Konsentrasi Fitohormon

JENIS PUPUK KONSENTRASI FITOHORMON

H0 H1 H2 H3 H4

P1 P1H0 P1H1 P1H2 P1H3 P1H4




Setiap perlakuan diulang 4 kali. Model Matematika Rancangan Acak Kelompok

berpola faktorial yang digunakan adalah :

Yij = µ + αi + βj + (αβ)ij + εij

Keterangan :

Yi : Nilai pengamatan pada isolat bakteri ke-I dan medium ke-j.

µ : Nilai rataan umum.

αi : Pengaruh jenis kombinasi Pupuk ke-i ( i = 1, 2, 3, 4).

44

βj : Pengaruh konsetransi hormon ke-j ( j = 1, 2, 3, 4).

(αβ)ij : Pengaruh interaksi jenis kombinasi pupuk ke –i dengan konsentrasi

hormon ke-j.

eij : Pengaruh galat percobaan.

E. Analisa Data

Data yang diperoleh dianalis dengan analisisi Sidik Ragam berdasarkan uji

F menggunakan program SPSS 17. Apabila hasilnya menunjukkan perbedaan

yang nyata, maka dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT).

45

BAB IV. HASIL DAN ANALISIS PENELITIAN

A. Identifikasi Isolat Bakteri

A.1. Hasil Analisis Morfologi Isolat Bakteri

Berdasarkan hasil pengamatan analisis morfologi Isolat bakteri KNG.RT1

dan JGEA7 yang tumbuh pada media NA di cawan petri dapat dibedakan

berdasarkan warna, bentuk, tepian dan elevasi dari koloni bakteri tersebut ( Tabel

3 dan Gambar 2).

Tabel 3. Pengamatan Morfologi Isolat Bakteri

No Kode Isolat Warna

Koloni Bentuk Koloni Tepian Elevasi

1 KNG.RT1 Krem Menyebar tidak beraturan Lobat Datar

2 JGEA7 Krem Bulat dengan tepi

berserabut Lobat Datar

A.2. Pewarnaan Gram

Hasil pewarnaan Gram dan pengamatan bentuk sel dari isolat bakteri

KNG.RT1 dan JGEA7 dapat dilihat pada Tabel 4 dan Gambar 3,

Gambar 2. Bentuk Morfologi Koloni pada Isolat Bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

Umur : 24 Jam; Medium : Nutrient Agar

46

Tabel 4. Hasil pewarnaan Gram pada isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

No Kode Isolat Hasil Pewarnaan

Gram Bentuk Sel Warna Sel

1 KNG.RT1 Gram Negatif Batang Pendek Pink-Merah

2 JGEA7 Gram positif Batang Pendek Ungu

A.3. Uji Katalase

Kemampuan isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7 dalam menguraikan

H2O2 ditunjukkan oleh uji katalase yang memberikan hasil uji positif, yang berarti

kedua isolat bakteri tersebut mampu menghasilkan enzim katalase yang dapat

digunakan pada reaksi penguraian hydrogen peroksida (H2O2) menjadi karbon

dioksida(H2O) dan gas oksigen (O2).

Hasil uji katalase dari isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7 dapat dilihat

pada Tabel 5 berikut:

Gambar 3. Pewarnaan Gram dan bentuk sel pada Isolat Bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

Umur : 24 Jam; Medium : Nutrient Agar ; Perbesaran : 1000 x dengan menggunakan

mikroskop cahaya

Isolat Bakteri KNG.RT1 Isolat Bakteri JGEA7

47

Tabel 5. Hasil Reaksi Uji Katalase pada Isolat Bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

No Kode Isolat Hasil Uji Katalase

1 KNG.RT1 +

2 JGEA7 +

Ket : (+) = Terbentuk Gelembung gas oksigen

( -) = Tidak terbentuk gelembung gas oksigen

A.4. Pengamatan Spora

Pada pewarnaan spora, isolat KNG.RT1 tidak terdapat endospora (Gambar

4.) dimana yang terlihat hanya sel vegetatif nya saja, sedangkan pada isolat

bakteri JGEA7 dapat terlihat spora yang terbentuk. Spora dari kedua isolat bakteri

(KNG.RT1 dan JGEA7) dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Pengamatan Isolat Bakteri Berdasarkan Spora yang Dimiliki

No Kode Isolat Endospora

1 KNG.RT1 -

2 JGEA7 +

Ket : (+) = Terdapat endospora

(- ) = Tidak terdapat endospor

48

1. Hasil uji sifat biokimia dari isolate bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

Letak spora pada Isolat KNG.RT1 termasuk kedalam spora yang terletak

pada posisi subterminal, dengan mengalami pembekakan. Diameter spora dapat

lebih besar atau lebih kecil dai diameter sel vegetatifnya. Karena itu, adanya, letak

serta ukuran endospora sangat bermanfaat didalam pencirian dan identifikasi

bakteri.

A.5. Uji Sifat Biokimia

Hasil pengujian sifat biokimia pada isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

dapat dilihat pada Tabel 7.

Gambar 4. Pewarnaan Spora pada Isolat Bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

Umur : 48 Jam; Medium : Nutrient Agar ; Perbesaran : 1000 x dengan menggunakan

mikroskop cahaya

Isolat Bakteri KNG.RT1

(tdk terdapat spora)

Isolat Bakteri JGEA7

(Terdapat endo spora)

spora

49

Tabel 7. Hasil Uji Sifat Biokimia dari Isolat Bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

No Uji Biokimia Isolat

KNG.RT1

Isolat

JGEA7

1 Fermentasi Karbohidrat

a. Fermentasi Glukosa - -

b. Fermentasi Sukrosa - -

c. Fermentasi Laktosa - -

d. Fermentasi Maltosa - -

2 Hidrolisis Pati + +

3 Indol + +

4 Motilitas + +

5 Methyl Red + +

6 Voges-Proskauer - -

7 Urea - -

8 Reduksi Nitrat + +

Hasil uji fermentasi karbohidrat dari isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

yang meliputi uji fermentasi karbohidrat glukosa, sukrosa dan lakstosa

menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri tersebut tidak dapat memfermentasikan

karbohidrat (Gambar 5).

Ket :

1 = Isolat KNG.RT1

2 = Isolat JGEA7

K = Kontrol

50

Kedua isolat bakteri (KNG.RT1 dan JGEA7) memberikan hasil uji positif

terhadap uji indol, hal ini ditandai dengan terbentuknya cincin berwarna merah

pada biakan setelah diberi reagen Ehrlich (Gambar 6).

Gambar 5. Uji Fermentasi Karbohidrat

Hasil Uji : Negatif (-)

1 2 K 1 2 K 1 2 K 1 2 K

Uji FK Glukosa Uji FK Sukrosa Uji FK Laktosa Uji FK Maltosa

Terbentuk

Cincin merah

Gambar 6. Hasil Uji Indol

Hasil UJi: Positif (+)

1 2 K

51

Hasil uji urease terhadap isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7 memberikan

hasil negatif, yang ditandai dengan terbentuknya warna merah keunguan pada

media biakan uji urease (Gambar 7).

Hasil uji reduksi nitrat pada isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

memberikan hasil uji positif. Hal ini menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri

tersebut selain dapat menggunakan nitrat (NO3-) sebagai akseptor elektron

terakhir dalam sistem transfortasi elektron dengan mereduksinya menjadi nitrit

(NO2-) dengan katalis enzim nitrase.(Gambar 8).

Gambar 7. Hasil Uji Hidrolisis Urea

Hasil uji = Negatif (-)

Gambar 8. Hasil Uji Reduksi Nitrat

Hasil Uji : Positif (+)

Terbentuk gas pd tabung

durham

52

Isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7 memberikan hasil uji negatif pada uji

MR-VP. Hal ini memberikan informasi bahwa kedua isolat bakteri tersebut tidak

menghasilkan asam campuran dan tidak menghasilkan asetoin dan 2,3-butanadiol

(Gambar 9 dan 10).

Kedua isolat bakteri memberikan hasil uji positif pada uji hidrolisis pati.

Keberadaan pati/amilum yang terhidrolisis dalam media biakan ditunjukkan

dengan terbentuknya zona bening disekitar daerah pertumbuhan bakteri setelah

diberi beberapa tetes larutan iodium (Gambar 11 dan 12).

Gambar 9. Hasil Uji MR

Hasil Uji : Positif

Gambar 10. Hasil Uji VP

Hasil Uji : negatif

53

Gambar 11. Hasil Uji Hidrolisis Pati

pada Isolat 1 (KNG.RT1)

Hasil Uji : positif

Gambar 12. Hasil Uji

Hidrolisis Pati

pada Isolat 2 (JGEA7)

Hasil UJi : Positif

54

A.6. Identifikasi Molekuler dengan PCR

Tabel 8. Hasil Analisis Molekular dari isolat bakteri KNG.RT1 dan

JGEA7

No Isolat Query Accession Hasil BLAST Search Homology

1. ISOLAT_01_1541R

1107 FR667911.1

Pseudomonas stutzeri partial 16S

rRNA gene, strain Gr50 98%

2. ISOLAT_02_contig

1505 AB508850.1

Bacillus sp. TSH22w gene for 16S

ribosomal RNA, partial sequence 97%

Keterangan :

Isolat_01 = isolat bakteri KNG.RT1

Isolat_02 = Isolat bakteri JGEA7

B.Uji Aktivitas pada Tanaman Pangan

B.1 Tinggi Tanaman

Tabel 9 menunjukkan bahwa nilai rataan tinggi tanaman kedelai tertinggi

oleh karena perlakuan jenis pupuk terdapat pada perlakuan P1 (133,70 cm),

sedangkan nilai terendah adalah perlakuan P3 (110,75 cm). Tanaman tertinggi

oleh karena perlakuan konsentrasi fitohormon terdapat pada perlakuan H3 (129,56

cm) sedangkan nilai terendah oleh perlakuan H0 (109,38 cm).

MST Jenis

Pupuk

Konsentrasi Fitohormon Rataan

H0 H1 H2 H3 H4

2

PI 26,25 29,75 29,75 23,75 21,50 26,2

P2 28,50 33,50 33,25 29,25 29 30,7

P3 36 39,25 35 34 30,75 35

Tabel 9. Tinggi Tanaman pada Perlakuan Jenis Pupuk dan Konsentrasi

Fitohormon 2-11 MST

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/304656818?report=genbank&log$=nucltop&blast_rank=1&RID=BU30WR9J011

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/244538719?report=genbank&log$=nucltop&blast_rank=1&RID=BU2KG7WZ014

55

P4 34,25 33 26,50 37,75 31,25 32,55

Rataan

31,25

33,875

31,125

31,188

28,125

31,113

3

PI 36,25 39,75 40,75 36,75 34,25 37,55

P2 39,25 43,50 44,25 38,75 39 40,95

P3 45,50 49 43 45 37,75 44,05

P4 42,75 42,50 37,75 48 40 42,2

Rataan 40,938 43,688 41,438 42,125 37,75

41,188

4

PI 46,25 48,25 52 50 44 48,1

P2 51 54,75 55 48,75 47,75 51,45

P3 54,5 58,75 50,75 54,50 47 53,1

P4 51,75 53,25 47,75 60,25 46,25 51,85

Rataan

50,875

53,75

51,375

53,375

46,25

51,125

5

PI 57,75 63,50 65,25 60,75 58 61,05

P2 60,75 65,75 66 59,25 57,50 61,85

P3 62,75 66 58,75 61,50 54,50 60,7

P4 62 61 57,25 67,50 54,75 60,5

Rataan

60,813

64,063

61,813

62,25

56,188

61,025

6

PI 69,50 82 76,25 72,25 71,50 74,3

P2 71,25 75,25 77,50 69,50 70,75 72,85

P3 69,50 73,25 68,25 70 62,25 68,65

P4 70,25 68,75 69 75,50 65 69,7

Rataan

70,125

74,813

72,75

71,813

67,375

71,375

7

PI 83 100 97,25 87,75 88,25 91,25

P2 81,25 83,25 89,50 79 79,50 82,5

P3 81,25 85,25 80,75 86 74,50 81,55

P4 82,75 85,25 82,50 91,50 82,50 84,9

56

Rataan 82,063 88,438 87,5 86,063 81,188 85,05

8

PI 92,5 115,75 109,25 100,75 95,25 102,7

P2 92,25 96,50 99,50 93,50 92 94,75

P3 92,25 99,25 94,25 101,50 91,75 95,8

P4 95,50 100,25 97 104,75 99 99,3

Rataan 93,125 102,94 100 100,13 94,5 98,138

9

PI 99,75 126,50 123 100,75 95,25 109,05

P2 103 107 109,25 107 103,5 105,95

P3 94,5 108 99,5 111 97,5 102,1

P4 101,5 107,25 103 112,5 106,25 106,1

Rataan 99,688 112,19 108,69 107,81 100,63

105,8

10

PI 102,50 131,50 137,75 131,5 106,75 122

P2 115 118 121,75 120,5 115 118,05

P3 95,75 110,5 103 115 103 105,45

P4 103,25 111 106,5 117,25 111 109,8

Rataan 104,13 117,75 117,25 121,06 108,94 113,825

11

PI 113 142,25 153,75 148,75 110,75 133,7

P2 120 124,25 130,75 126,50 123,25 124,95

P3 98,75 113,75 107,75 121,25 112,25 110,75

P4 105,75 114,50 109,75 121,75 116,25 113,6

Rataan 109,38 123,69 125,5 129,56 115,63 120,75

57

B.2. Jumlah daun

Tabel 10 memperlihatkan bahwa nilai rataan jumlah daun tanaman kedelai

terbanyak oleh karena perlakuan jenis pupuk terdapat pada perlakuan P1 (146,70

helai), jumlah daun yang paling sedikit terdapat pada perlakuan P4 (97,55 helai).

Jumlah daun tanaman terbanyak oleh karena perlakuan konsentrasi fitohormon

terdapat pada H1 (132,50 helai) dan jumlah paling sedikit ada pada H0 (100,25

helai).

MST Jenis

Pupuk


H0 H1 H2 H3 H4

2

PI 11,25 12,25 10,25 9,75 11 10,9

P2 12,25 13 12,5 10,5 12 12,05

P3 11,75 13,75 15 13,75 13 13,45

P4 13,75 14,25 11 14,75 13,5 13,45

Rataan 12,25 13,313 12,188 12,188 12,375 12,463

3

PI 17 19,25 15,75 15,75 17 16,95

P2 16,75 18 17 15,75 18 17,1

P3 15,50 17,50 18,75 17,25 16,75 17,15

P4 19,75 21 17 21 22,50 20,25

Rataan 17,25 18,938 17,125 17,438 18,563 17,8625

4

PI 26,50 34,50 25,50 28,75 26,25 28,3

P2 27 27,75 29,50 27,75 29,25 28,25

P3 25,25 27,75 28,50 26 28,50 27,2

P4 30 31,75 26,25 29 33,25 30,05

Rataan 27,188 30,438 27,438 27,875 29,313 28,45

5

PI 36,50 48,50 37,25 43,25 33,50 39,8

P2 39,25 39,75 38,50 36,75 42,75 39,4

P3 37,75 39,25 39,75 42 43,75 40,5

P4 41,50 48 39,75 42,75 46,50 43,7

Rataan 38,75 43,875 38,813 41,188 41,625 40,85

Tabel 10. Jumlah Daun Tanaman pada Perlakuan jenis Pupuk dan

Konsentrasi Fitohormon 2-11 MST

58

6

PI 49,50 66,50 54,50 57 41,75 53,85

P2 52,50 62,50 57,25 50,50 62 56,95

P3 55 59,75 54 63 60 58,35

P4 54,75 65,25 54,75 58,25 60 58,6

Rataan 52,938 63,5 55,125 57,188 55,938 56,9375

7

PI 67,25 82,25 66,25 72,75 61,75 70,05

P2 65 77,50 73,50 64,75 84,25 73

P3 75,75 72,75 71,50 72,50 77 73,9

P4 69,25 74,50 69,75 71,50 70 71

Rataan 69,313 76,75 70,25 70,375 73,25 71,9875

8

PI 91,50 100,75 78,25 93 77 88,1

P2 75,5 94,25 89,25 78,75 100 87,55

P3 81,25 83,25 81,25 83,5 88,75 83,6

P4 78,50 83,75 82,50 87 75,75 81,5

Rataan 81,688 90,5 82,813 85,563 85,375 85,1875

9

PI 112 129,5 97,75 116,25 93,75 109,85

P2 85,75 115,75 113 94,25 122 106,15

P3 92,75 100 93,75 90,75 100,5 95,55

P4 91,5 90,75 93,75 94,75 85,25 91,2

Rataan 95,5 109 99,563 99 100,38 100,688

10

PI 128 143 118,50 130,50 112,50 126,5

P2 90,50 130 134,75 101 135,25 118,3

P3 90,75 117 102 96,5 103 101,85

P4 93,5 97,25 96,25 103 97 97,4

Rataan 100,69 121,81 112,88 107,75 111,94 111,013

11

PI 149 169,25 135,50 150,75 129 146,70

P2 81,25 133 137 109,50 154,50 123,05

P3 83,25 131 107,50 96,50 106,75 105

P4 87,50 96,75 90,75 109,25 103,50 97,55

Rataan 100,25 132,50 117,69 116,5 123,44 118,075

59

B.3 Bobot Akar Basah

Tabel 11 menunjukkan, nilai rataan bobot akar basah terbesar oleh karena

perlakuan jenis pupuk terdapat pada perlakuan P1 (32,63 gram) dan bobot

terendah adalah P4 (16,96 gram). Bobot akar basah terbesar oleh karena perlakuan

konsentrasi fitohormon terdapat pada H4 (28,21 gram) dan yang terendah pada

perlakuan H0 (13,49 gram).

B.4 Bobot Akar Kering

Tabel 12 memperlihatkan nilai rataan bobot akar kering terbesar oleh

karena perlakuan jenis pupuk terdapat pada perlakuan P1 (8,95 gram) dan bobot

terkecil adalah P4 (4,54 gram). Bobot akar kering terbesar oleh karena perlakuan

konsentrasi fitohormon terdapat pada H3 (8,24 gram) dan yang terkecil pada H0

(3,34 gram).

Tabel 12. Data Rataan Bobot Akar Kering pada Perlakuan Jenis Pupuk dan

Konsentrasi Fitohormon

Jenis

Pupuk


H0 H1 H2 H3 H4

PI 3,825 5,088 10,613 14,89 10,315 8,95

P2 1,85 5,32 4,648 5,563 8,418 5,16

P3 3,818 3,263 4,673 8,348 6,303 5,28

P4 3,875 6,523 4,218 4,165 3,895 4,54

Rataan 3,34 5,05 6,04 8,24 7,23 5,98

Jenis

Pupuk


H0 H1 H2 H3 H4

PI 14,87 20,24 39,72 45,42 42,92 32,63

P2 6,87 17,26 16,49 20,32 32,89 18,76

P3 17,09 14,12 18,035 28,40 21,26 19,78

P4 15,14 23,663 15,043 15,16 15,78 16,96

Rataan 13,49 18,82 22,32 27,32 28,21 22,03

Tabel 11. Data Rataan Bobot Akar Basah pada Perlakuan Jenis Pupuk dan

konsentrasi Fitohormon

60

B.5 . Jumlah Polong per Tanaman

Tabel 13 menunjukkan bahwa nilai rataan jumlah polong per tanaman


polong) dan paling sedikit adalah perlakuan P4 (81,35 polong). Jumlah polong per

tanaman terbanyak oleh karena perlakuan konsentrasi fitohormon terdapat pada

perlakuan H4 (99,06 polong) dan paling sedikit ada pada H2 (86,38 polong).

Jenis

Pupuk


H0 H1 H2 H3 H4

PI 108,25 104,5 89,75 104,25 112 103,75

P2 89 110 93,5 96,75 105 98,85

P3 85,75 103 80 105,5 90,5 98,35

P4 79,5 72,5 82,25 83,75 88,75 81,35

Rataan 90,63 97,5 86,38 97,56 99,06 95,57

B.6 Jumlah Polong bernas

Tabel 14 memperlihatkan bahwa nilai rataan jumlah polong terbanyak oleh

karena perlakuan jenis pupuk terdapat pada perlakuan P1 (87,8 polong) dan yang

paling sedikit adalah perlakuan P4 (65,1 polong). Jumlah polong bernas terbanyak

oleh karena perlakuan konsentrasi fitohormon terdapat pada perlakuan H4 (83,94

polong) dan yang paling sedikit pada H2 (72,19 polong).

Jenis

Pupuk


H0 H1 H2 H3 H4

PI 90,25 86,25 73,25 90,75 98,50 87,8

P2 77,50 95 79 78 90,75 84,05

P3 61,25 85,5 66,25 89,50 80,75 76,65

P4 64,25 56 70,25 69,25 65,75 65,1

Rataan 73,31 80,69 72,19 81,88 83,94 78,4

Tabel 14. Data Rataan JumlahPolong Bernas Oleh Perlakuan Jenis Pupuk dan


Tabel 13. Data Rataan Jumlah Polong per Tanaman Kedelai Oleh perlakuan

Jenis Pupuk dan Konsentrasi Fitohormon

61

B.7. Berat biji Pertanaman

Tabel 15 menunjukkan bahwa data rataan berat biji per tanaman terberat

oleh karena perlakuan jenis pupuk terdapat paa perlakuan P2 (18,43 gram) dan

yang paling ringan adalah pada perlakuan P4 (15,52 gram). Berat biji per tanaman

terbesar oleh karena perlakuan konsentrasi fitohormon terdapat pada perlakuan

H3 (19,25 gram) dan yang paling sedikit pada perlakuan H0 (15,93 gram).

B.8. Berat Biji per 100 Butir

Tabel 16 memperlihatkan bahwa data rataan berat biji per 100 butir


gram) dan yang paling sedikit adalah pada perlakuan P1 (10,15 gram). Berat biji

per 100 butir kedelai yang terbanyak oleh karena perlakuan konsentrasi

fitohormon terdapat pada perlakuan H3 (11,37 gram) dan yang paling sedikit pada

perlakuan H4 (10,55 gram).

Jenis

Pupuk


H0 H1 H2 H3 H4

PI 17,80 17,69 14,79 18,14 20,02 17,68

P2 16,92 21,58 17,05 17,79 18,81 18,43

P3 13,39 20,49 16,89 23,23 17,08 18,22

P4 15,61 13,26 16,283 17,86 14,61 15,52

Rataan 15,93 18,26 16,25 19,25 17,63 17,46

Tabel 15. Data Rataan Berat Biji per Tanaman Oleh Perlakuan Jenis Pupuk dan


62

Tabel 16. Data Rataan berat biji per 100 butir oleh Perlakuan Jenis Pupuk

dan Konsentrasi Fitohormon

Jenis

Pupuk


H0 H1 H2 H3 H4

PI 9,95 10,19 9,99 10,25 10,33 10,15

P2 10,54 10,80 10,86 10,64 10,29 10,63

P3 11 11,91 12,25 12,53 10,50 11,64

P4 11,43 10,84 12,17 12,06 11,083 11,51

Rataan 10,73 10,93 11,32 11,37 10,55 10,98

63

BAB V. PEMBAHASAN

A.Identifikasi Isolat bakteri

A.1. Pewarnaan Bakteri

Mengacu pada Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology edisi

kesembilan (1994), isolat bakteri local KNG.RT1 yang berjenis Gram Negatif

berbentuk batang pendek dan tidak membentuk spora, kemungkinan tergolong

pada Grup 4 (bakteri Gram negatif aerob/mikroaerofilik berbentuk batang dan

kokus). Sedangkan isolat bakteri lokal JGEA7 yang berjenis Gram Positif

berbentuk batang dan membentuk endospora, kemungkinan tergolong Grup 18

(bakteri Gram positif pembentuk endospora berbentuk batang dan kokus).

A.2. Uji Katalase

Hasil ini membuktikan isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7 termasuk

kedalam bakteri aerobik. Enzim katalase diduga penting untuk pertumbuhan

aerobik pada bakteri karena komponen H2O2 merupakan salah satu hasil respirasi

aerobik bakteri, dimana hasil respirasi tersebut justru dapat menghambat

pertumbuhan bakteri karena bersifat toksik bagi bakteri itu sendiri. Oleh karena

itu, komponen ini harus dipecah agar tidak bersifat toksik lagi (Funke, 2004).

A.3. Pengamatan spora

Letak spora di dalam sel serta ukurannya selama pembentukkan tidaklah

sama bagi setiap spesies, hal ini penting pada proses identifikasi. Ada spora yang

dibentuk di tengah-tengah sel (sentral), terminal yaitu spora yang dibentuk di

ujung sel, dan subterminal yaitu dibentuk dekat ujung sel (Prescott et al., 2005).

Letak spora pada Isolat bakteri KNG.RT1 termasuk kedalam spora yang terletak

pada posisi subterminal, dengan mengalami pembekakan. Diameter spora dapat

lebih besar atau lebih kecil dari diameter sel vegetatifnya. Karena itu, adanya letak

serta ukuran endospora sangat bermanfaat didalam pencirian dan identifikasi

bakteri

64

A.4. Hasil Uji Sifat Biokimia dari isolate bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

Hasil pengujian sifat biokimia menunjukkan bahwa antara isolat bakteri

KNG.RT1 dan JGEA7 memiliki kesamaan terhadap reaksi biokimia, yakni

mampu menghasilkan enzim katalase, motilitas, mampu memproduksi indol, tidak

mampu memfermentasikan karbohidrat, tidak mampu menghasilkan asam

campuran, tidak mampu menghasilkan 2,3- butanadiol maupun asetoin, tidak

dapat menghidrolisis urea dan dapat mereduksi nitrat menjadi nitrit dan gas

nitrogen.

Menurut Lay (1994), jika hasil uji fermentasi karbohidrat berupa warna

kaldu menjadi kuning atau lebih kuning dari warna kaldu pada tabung kontrol dan

terbentuk gas pada tabung durham, menunjukkan terjadi fermentasi asam

campuran. Karbohidrat lazim digunakan sebagai sumber energi oleh

mikroorganisme (Lay, 2004), namun isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7 tidak

menggunakan karbohidrat jenis monosakarida, disakarida dan polisakarida

sebagai sumber karbon dan sumber energinya. Hal ini ditunjukkan dengan

ketidakmampuan isolat dalam memfermentasikan karbohidrat jenis glukosa,

sukrosa dan laktosa.

Hasil uji motilitas menunjukkan hasil positif pada kedua isolat bakteri,

dimana keduanya melakukan motilitas (pergerakan). Biasanya yang menyebabkan

motilitas atau pergerakan pada sel bakteri adalah flagel. Flagel merupakan struktur

seperti rambut-rambut yang amat tipis, menembus dinding sel, bermula dari

wilayah dibawah membran sel di dalam sitoplasma. Tidak semua bakteri memiliki

flagella, banyak spesies seperti Bacillus dan Spirillum memiliki flagel, flagella

jarang dijumpai pada bakteri coccus. Bagi bakteri-bakteri berflagel, pola pelekatan

serta banyaknya yang melekat, digunakan untuk mengklasifikasi bakteri kedalam

kelompok taksonomi tertentu. Sebagai contoh, diantara bakteri yang berbentuk

batang Gram negatif, pada genus Pseudomonas dicirikan dengan flagella yang

terletak diujung sel (flagella monotrikus atau lofotrikus) dan genus Escherichia

berflagel disekitar sel (flagella peritrikus) (Pelczar, 1986).

Kedua isolat bakteri (KNG.RT1 dan JGEA7) memberikan hasil uji positif

terhadap uji indol, hal ini ditandai dengan terbentuknya cincin berwarna merah

pada biakan setelah diberi reagen Ehrlich. Hal ini membuktikan bahwa kedua

65

isolat bakteri tersebut mampu menghasilkan enzim triptonase yang dapat

mengkatalisis reaksi pemecahan triptofan menjadi indol, asam piruvat dan

amonia. Triftopan telah diakui sebagai prekursor fisiologis biosintesis auksin dan

sitokinin baik pada tanaman maupun pada mikroorganisme (Tarabily et al., 2003).

Dan juga merupakan prekursor fisiologis yang efisien dalam proses biosintesis

mikrobial auksin.

Hasil uji urease terhadap isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7 memberikan

hasil negatif, yang ditandai dengan terbentuknya warna merah keunguan pada

media biakan uji urease. Hal ini menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri tersebut

tidak dapat menghasilkan enzim urease yang dapat menguraikan urea menjadi

CO2 dan NH3, sehingga warna indikator merah fenol tetap berwarna kuning yang

berarti tidak terbentuk senyawa yang bersifat basa seperti NH3 dalam media

biakan.

Hasil uji reduksi nitrat pada isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

memberikan hasil uji positif. Hal ini menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri

tersebut selain dapat menggunakan nitrat (NO3-) sebagai akseptor elektron

terakhir dalam sistem transfortasi elektron dengan mereduksinya menjadi nitrit

(NO2-) dengan katalis enzim nitrase.

NO3- + 2e

- + 2H

+ NO

2- + H2O

Hasil uji reduksi nitrat terhadap kedua isolat, juga dihasilkan gas pada tabung

durham. Menurut Lay (1994), gas dalam tabung durham tersebut merupakan

campuran gas CO2 dan N2. Gas N2 berasal dari penguraian sempurna nitrat

sedangkan CO2 merupakan produk respirasi anaerobik.

2NO2- + 7e- + 8H

+ N2(g) + 4H2O

A.5. Sekuensing DNA

Hasil amplifikasi gen 16s rRNA disekuen untuk mengetahui urutan

nukleotidanya. Prinsip sequencing sama dengan PCR, hanya pada metode ini, ada

tambahan ddNTPs (nukloetida tanpa gugus hidroksida pada atom karbon ketiga)

66

yang dapat menghentikan proses pemanjangan rantai pada titik-titik basa tertentu

sehingga ada banyak rantai dengan ujung basa yang berbeda-beda, dengan

elektroforesis akan didapatkan bermacam-macam panjang DNA dengan ujung

yang berbeda-beda, sehingga urutan basa dapat ditentukan dengan mengurutkan

panjang DNA mulai dari yang terpendek.

Urutan basa penyusun gen pengkode 16S rRNA yang telah diketahui

digunakan untuk menentukan spesies bakteri berdasarkan data pada bank gen.

Hasil sekuen gen 16S rRNA kedua isolate bakteri dianalisis similaritasnya dengan

data di bank gen menggunakan program BLAST-N (Basic Local Alignment

Search Tool-Nucleotide) dari situs NCBI (National Center for Biotechnology

Information). Berdasarkan hasil analisis program BLAST-N diketahui homologi

spesies dari kedua isolate bakteri yang diuji (Tabel 17.).

Tabel 17. Hasil Analisis Molekular dari isolat bakteri KNG.RT1 dan JGEA7

No Isolat Query Accession Hasil BLAST Search Homology

1 ISOLAT_01_1541R

1107 FR667911.1

Pseudomonas stutzeri partial

16S rRNA gene, strain Gr50 98%

2

ISOLAT_02_contig

1505

AB508850.1

Bacillus sp. TSH22w gene

for 16S ribosomal RNA,

partial sequence 97%

Isolat 1 diartikan sebagai isolat bakteri dari KNG.RT1 (Tabel ?), dimana

hasil BLAST Search menunjukkan jenis Pseudomonas stutzeri partial 16s rRNA

gene, strain Gr50 dengan homolog 89%. Isolat 2 diartikan sebagai isolat bakteri

JGEA7 (Tabel 17) dengan hasil BLAST Search menunjukkan jenis Bacillus sp

TSH22w gene for 16S ribosomal RNA, partial sequence dengan homology 97%.

Hasil sekuen dari kedua isolat bakteri tersebut termasuk kedalam kingdom

Kingdom : Bakteria

Filum : Proteobacteria

Kelas : Gamma Proteobacteria

Ordo : Pseudomonadales

Famili : Pseudomonadaceae

Genus : Pseudomonas

Spesies : P. stutzeri

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/304656818?report=genbank&log$=nucltop&blast_rank=1&RID=BU30WR9J011

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/244538719?report=genbank&log$=nucltop&blast_rank=1&RID=BU2KG7WZ014

http://en.wikipedia.org/wiki/Proteobacteria

http://en.wikipedia.org/wiki/Gamma_Proteobacteria

http://en.wikipedia.org/wiki/Pseudomonadales

http://en.wikipedia.org/wiki/Pseudomonadaceae

67

Kingdom : Bakteria

Filum : Firmicutes

Kelas : Bacilli

Ordo : Bacillales

Famili : Bacillaceae

Genus : Bacillus

Spesies : Bacillus sp.

Hasil identifikasi 2 isolat bakteri penghasil fitohormon membuktikan

bahwa Isolat bakteri KNG.RT1 adalah bakteri Pseudomonas stutzeri sedangkan

Isolat bakteri JGEA7 adalah Bacillus sp.

B.Uji Aktivitas Fitohormon pada Tanaman Pangan (Kedelai Wilis)

Pengaplikasian fitohormon pada penelitian ini, dilakukan dengan dibuat

menjadi beberapa jenis tingkat konsentrasi (H0 = 0 ml, H1 =10 ml, H2 = 20 ml, H3

=30 ml, dan H4 = 10 ml hormon pembanding). Penggunaan komposisi tingkat

konsentrasi fitohormon ini mengacu pada reverensi-reverensi penelitian yang

berkaitan dengan fitohormon serupa yang penggunaannya pada budidaya tanaman

kedelai, serta mengacu pada komposisi atau dosis hormon-hormon yang berada di

pasaran. Penggunaan fitohormon juga dikombinasi dengan penggunaan jenis

pupuk (kimia, organik, hayati). Kemudian dari pengaplikasian kombinasi jenis

pupuk dan konsentrasi fitohormon tersebut, pada tanaman kedelai dilakukan

pengamatan terhadap tingkat pertumbuhan dan produktivitas dari masing-masing

kelompok perlakuan tersebut.

B.1. Penanaman Tanaman Kedelai Wilis

Proses penanaman dilakukan dengan membuat tugal atau lubang sedalam

5 cm, kemudian dimasukkan kedalamnya biji kedelai sebanyak 2 butir, pemberian

2 butir kedelai untuk memperbesar persentase keberhasilan kedelai yang bisa

tumbuh pada tiap polibag, selanjutnya ditambahkan masing-masing kelompok

polibag sesuai dengan perlakuan dari jenis pupuk. Khusus pemberian pupuk kimia

http://en.wikipedia.org/wiki/Firmicutes

http://en.wikipedia.org/wiki/Bacilli

http://en.wikipedia.org/wiki/Bacillales

http://en.wikipedia.org/wiki/Bacillaceae

68

tidak boleh secara langsung mengenai biji kedelai, dikarenakan biji kedelai dapat

mengalami kebusukan oleh karena bahan pupuk kimia yang cukup keras

B.2. Pengamatan Pertumbuhan Tanaman Kedelai

B.2.1. Tinggi Tanaman Kedelai

Hasil pengamatan pertumbuhan tinggi tanaman kedelai, didapatkan nilai

rata-rata tinggi tanaman 120,75 cm (Lampiran 11) terdapat perbedaan ukuran

tinggi tanaman dibanding tinggi rata-rata tanaman kedelai yang terdapat di

literatur yaitu 40-50 cm. Hal ini terjadi dikarenakan ada pengaruh dari tempat atau

lokasi penanaman tanaman kedelai, dimana penanaman pada penelitian ini

dilakukan didalam screen house, sehingga tanaman kurang mendapatkan sinar

matahari yang cukup dan menyebabkan etiolasi pada kedelai.

Perlakuan pemberian jenis pupuk dan konsentrasi fitohormon serta

interaksi antara kedua kombinasi perlakuan tersebut berpengaruh sangat nyata

terhadap tinggi tanaman kedelai. Dari hasil DMRT dapat dilihat bahwa perlakuan

P1 (81,13 cm) memiliki pengaruh paling besar terhadap pertumbuhan tinggi

tanaman kedelai dibanding perlakuan jenis pupuk yang lainnya.

Berkaitan dengan pengaruh terhadap tinggi tanaman, perlakuan P1

memiliki pengaruh yang besar dibandingkan perlakuan pupuk yang lain oleh

karena memiliki unsur yang lengkap serta kandungan nitrogen yang tinggi,

menurut (Setyamidjaja, 1986) bahwa salah satu peranan nitrogen pada tumbuhan

adalah merangsang pertumbuhan vegetatif, yaitu menambah tinggi tanaman. Jika

dibandingkan dengan P3 yang memiliki pengaruh terendah oleh karena pupuk

hayati CMA (yang terkandung) lebih berperan dalam meningkatkan mineralisasi

Phospor, Fakuara (1988) menyatakan bahwa terjadi peningkatan serapan Phospor

oleh tanaman yang berasosiasi dengan Mikoriza.

Masa awal menanam, terjadi peningkatan tinggi tanaman secara cepat

justru terjadi pada P3 dan P4, hal ini dikarenakan pupuk hayati dan organik bersifat

sifat alami sehingga akar tanaman yang masih muda mampu menyerap puupk

hayati dengan baik dibanding dengan pupuk kimia. Ketika tanaman berumur 6-11

MST tanaman P1 mulai mengalami pertumbuhan vegetatif yang lambat dalam hal

peningkatan tinggi tanaman, hal ini sebabkan kandungan nitrogen pada P3 dan P4

69

terbatas dan mulai habis sedangkan pada P1 tersedia nitrogen yang lebih banyak

sehingga masih bisa dimanfaatkan untuk pertumbuhan.

Hasil uji DMRT perlakuan fitohormon, maka H1 memberikan pengaruh

terbesar terhadap tinggi tanaman kedelai, namun tidak memiliki beda nyata

terhadap H3 artinya, penggunaan 10 ml dengan 30 ml memiliki pengaruh yang

sama terhadap pertumbuhan vegetatif dan tinggi tanaman. Hal ini disebabkan jika

fitohormon khususnya auksin jika diberikan pada tingkat dosis yang tinggi justru

akan menghambat pertumbuhan tinggi tanaman oleh sebab auksin akan

memproduksi etilen yang berlebihan, maka pemberian dosis dengan 30 ml tidak

membuat tumbuhan semakin memanjang. Dari interaksi antara jenis pupuk

dengan konsentrasi fitohormon yang memberikan hasil terbaik terhadap tinggi

tanamanan adalah P1H2. Gambar 13 sampai 16 adalah gambar pertumbuhan

tanaman kedelai umur 2 MST, 5 MST, 8 MST, dan 11 MST.

Gambar 13. Tanaman umur 2 minggu GGambar 14. Tanaman umur 5

minggu

Gambar 15. Tanaman umur 8 minggu GGambar 16. Tanaman umur 11

minggu

70

B.2.2. Jumlah Daun Tanaman Kedelai

Berkaitan dengan pengaruh terhadap jumlah daun tanaman kedelai maka

P1 memiliki pengaruh yang besar dibanding dengan perlakuan pupuk yang lain,

dan pengaruh terendah pada jumlah daun tanaman kedelai adalah P4. Pengaruh P1

terhadap pertumbuhan jumlah daun dikarenakan unsur nitrogen yang tinggi dan

dalam dosis yang besar karena salah satu fungsi dari nitrogen adalah dapat

menyehatkan pertumbuhan daun tanaman dan membuat daun lebih lebat serta

hijau (Sutedjo, 1999).

Uji DMRT perlakuan fitohormon memperlihatkan bahwa H1 memberikan

pengaruh terbesar terhadap jumlah daun tanaman kedelai, dan perlakuan hormon

yang memberikan pengaruh terendah terhadap jumlah daun tanaman kedelai

adalah H0 atau perlakuan tanpa pemberian hormon. Fitohormon auksin IAA

memiliki peran membantu percepatan pertumbuhan tanaman, termasuk juga

pertumbuhan jumlah daun tanaman kedelai (Teale, 2006). Interaksi antara pupuk

dengan hormon yang memiliki pengaruh terbesar terhadap jumlah daun adalah

P1H1.

Grafik perbandingan pertumbuhan jumlah daun tanaman kedelai

berdasarkan perlakuan jenis Pupuk (P) dapat dilihat pada Gambar 17 sampai

dengan Gambar 20.

Gambar 17. Grafik Pertumbuhan Jumlah Daun

Tanaman Kedelai Perlakuan P1



(MST)

71

Keterangan : Pengamatan dilakukan mulai dari umur 2 Minggu Setelah Tanam

(MST). Pada grafik, angka 1 menunjukkan umur 2 MST dan

seterusnya sampai angka 10 yang menunjukkan umur 11 MST.

B.2.3. Bobot Akar Basah Tanaman Kedelai

Kombinasi perlakuan Jenis Pupuk berpengaruh sangat nyata terhadap

bobot akar basah. Dari data rataan bobot akar basah oleh perlakuan pupuk dan

hormon perlakuan P1 memiliki pengaruh tertinggi terhadap jumlah bobot akar

basah sedangkan yang memiliki pengaruh terendah adalah P4. Fungsi nitrogen

diperlukan untuk pembentukan pertumbuhan vegetatif dan salah satunya adalah

pembentukkan akar tanaman kedelai, namun jika terlalu banyak dapat

menghambat pembungaan dan pembuahan pada tanaman (Tisdale dan Nelson,

1976).

Uji DMRT memperlihatkan bahwa perlakuan P1 memberikan pengaruh

yang lebih besar terhadap pertumbuhan akar tanaman kedelai dibanding dengan

perlakuan lainnya, Baik P2, P3, P4 tidak memberikan pengaruh yang nyata

terhadap pertumbuhan akar tanaman kedelai. Perlakuan P3 merupakan kedua

tertinggi dalam mempengaruhi pertumbuhan akar tanaman. Perlakuan P3

mengandung pupuk hayati dengan pupuk kimia dan pupuk hayati merupakan

pupuk yang mengandung mikoroganisme dengan fungsi untuk meningkatkan


Tanaman Kedelai Perlakuan P3 Gambar 20. Grafik Pertumbuhan Jumlah Daun


72

kadar P pada tanah, sedangkan salah satu fungsi unsur P pada tanaman berfungsi

untuk mempercepat pertumbuhan akar tanaman dan memperkuat batang tanaman

(Sutedjo, 1999).

Uji DMRT memperlihatkan bahwa perlakuan antara H4, H3, H2 tidak

memberikan perbedaan yang nyata, namun perlakuan yang paling mempengaruhi

terhadap bobot akar basah, yaitu H4 yaitu hormon pembanding dengan

konsentrasi 10 ml dan pengaruh terendah adalah perlakuan H0. Perlakuan interaksi

antara jenis pupuk dan konsentrasi yang memberikan pengaruh terbesar terhadap

pertumbuhan dan produktivitas tanaman kedelai adalah P1H4.

B.2.4. Bobot Akar Kering Tanaman Kedelai

Berkaitan dengan pengaruh terhadap bobot akar kering maka terdapat beda

nyata oleh jenis pupuk dan beda konsentrasi terhadap bobot kering akar.

Perlakuan P1 memiliki pengaruh terbesar terhadap bobot akar kering sedangkan

perlakuan yang paling terendah ada pada P4. Dan untuk Uji Duncan, pengaruh

tertinggi terhadap bobot akar kering oleh hormon ada pada perlakuan H3 dan yang

terendah ada pada H0. Terhadap bobot kering akar tanaman kedelai, fitohormon

memiliki pengaruh terhadap bobot kering akar, dimana tanpa penggunaan

fitohormon bobot akar kering tanaman kedelai sangat rendah dibanding dengan

tanaman yang diberi fitohormon. Dan interaksi jenis pupuk dan konsentrasi

fithormon yang memiliki pengaruh terbesar adalah P1H3.

B.3. Pengamatan Produktivitas Tanaman Kedelai

B.3.1. Jumlah Polong per Tanaman

Data analisis sidik ragam pengaruh jenis pupuk dengan konsentrasi

fitohormon terhadap jumlah polong per tanaman maupun polong bernas memiliki

beda yang nyata. Uji DMRT jenis pupuk terhadap jumlah polong per tanaman

yang memilikipengaruh terbesar adalah perlakuan P1 dengan nilai 103,75,

sedangkan perlakuan dengan pengaruh terkecil adalah P4 dengan nilai 81,35 buah.

Untuk jumlah polong bernas yang memiliki pengaruh terbesar adalah perlakuan P1

dengan nilai 87,80 buah dan yang terendah adalah P4 65,10 buah.

73

Pembentukkan polong pada tanaman kedelai dipengaruhi oleh unsur P

yang tersedia dalam tanah, fungsi unsur P itu sendiri adalah meningkatkan

pertumbuhan bunga tanaman kedelai, dan bunga inilah yang menjadi cikal bakal

dari polong, sehingga jika memiliki jumlah bunga yang banyak maka

kemungkinan terbentuknya polong yang banyak pun terjadi. Perlakuan P1

merupakan perlakuan yang memberikan pengaruh terbesar terhadap pertumbuhan

jumlah polong per tanaman maupun polong bernas. Hal ini disebabkan

ketersediaan unsur P dari pupuk SP-36 yang cukup.

B.3.2. Jumlah Polong Bernas

Uji DMRT pada fithormon maka H4 merupakan hormon yang memberikan

pengaruh terbesar terhadap pertumbuhan polong per tanaman maupun polong

bernas dengan nilai rata-rata 99,06 buah dan 83,94, namun perlakuan fitohormon

H4 tidak berbeda nyata terhadap H3 maupun H1, hal ini menggambarkan

pemberian hormon dengan konsentrasi banyak 30 tidak serta memberikan efek

yang lebih baik dibanding pemberian konsentrasi 10 ml, karena memiliki

pengaruh yang sama. Perlakuan interaksi jenis pupuk dan konsentrasi fitohormon

yang memberikan pengaruh terbesar terhadap jumlah polong per tanaman dan

polong bernas adalah kombinasi perlakuan P1H4 dengan nilai rata-rata 112 buah

sedang bernas 98,50 buah.

B.3.3. Berat Biji per Tanaman

Menurut data analisis sidik ragam, pengaruh jenis pupuk dan konsentrasi

fitohormon memiliki beda nyata terhadap berat biji per tanaman. Pembentukkan

biji kedelai dipengaruhi oleh beberapa faktor ; seperti kondisi penyiraman atau

ketersediaan air untuk tanaman kedelai, dimana kedelai sangat membutuhkan air

pada saat pengisian biji pada polong kedelai. Gangguan kekeringan selama masa

pembungaan akan mengurangi pembentukan polong, tetapi pengurangan produksi

lebih terasa pada tahap pengisian polong daripada tahap pembungaan (Maesen,

1993). Selain dari kondisi pengairan pembentukkan biji pada polong juga

dipengaruhi oleh unsur makro untuk mendukung pertumbuhan dan hasil biji yang

74

tinggi tanaman kedelai juga memerlukan unsur hara P dan K dalam jumlah yang

yang banyak (Tisdale dkk, 1985).

Pengaruh fitohormon terhadap berat biji per tanaman untuk perlakuan

tertinggi dipengaruhi oleh perlakuan H3 dengan nilai rata-rata 19,25 gram dan

11,36 gram dan interaksi untuk berat biji per tanaman dipengaruhi oleh interaksi

P3H3 dengan nilai rata-rata tertinggi 23,23 gram. Pengaruh oleh interaksi jenis

pupuk dan konsentrasi fitohormon terhadap berat biji kedelai per 100 butir

kombinasi perlakuan tertinggi ada pada P3H3 dengan nilai rata-rata 12,53 gram.

B.3.4. Berat Biji per 100 Butir

Pengaruh jenis pupuk dan konsentrasi fitohormon memiliki beda nyata

terhadap berat biji per 100 butir menurut data analisis sidik ragam,. Salah satu

faktor yang mempengaruhi berat biji kedelai adalah ketersediaan air untuk

tanaman kedelai, dimana kedelai sangat membutuhkan air pada saat pengisian biji

pada polong kedelai. Kekurangan air selama masa pembungaan akan mengurangi

pembentukan polong, tetapi pengurangan produksi lebih terasa pada tahap

pengisian polong daripada tahap pembungaan (Maesen, 1993). Faktor lain yang

mempengaruhi berat biji adalah unsur nutrisi mikro dan makro. Untuk mendukung

pertumbuhan dan hasil biji yang tinggi tanaman kedelai juga memerlukan unsur

hara P dan K sebagai unsur makro dalam jumlah yang yang banyak (Tisdale dkk.,

1985).

Pengaruh fitohormon terhadap berat biji per tanaman untuk perlakuan

tertinggi dipengaruhi oleh perlakuan H3 dengan nilai rata-rata 11,37 gram dan

Pengaruh oleh interaksi jenis pupuk dan konsentrasi fitohormon terhadap berat

biji kedelai per 100 butir kombinasi perlakuan tertinggi ada pada P3H3 dengan

nilai rata-rata 12,53 gram. berat yang didapatkan pada kombinasi terbaik ini masih

berada pada tingkat sedang (10 – 13 gr/100 butir) dan hal jumlah produksi biji

kedelai per 100 butir.

75

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

1. Isolat lokal bakteri murni KNG.RT1 penghasil fitohormon IAA adalah

spesies Pseudomonas stutzeri dengan homology 98% dan isolat lokal

bakteri murni JGEA7 penghasil fitohormon sitokinin adalah spesies

Bacillus sp. dengan homology 97%. Isolat KNG.RT1 memiliki

karakteristik yang berbeda dengan isolat bakteri JGEA7

2. Konsentrasi fitohormon auksin dan sitokinin (KNG.RT1 dan JGEA.7)

berpengaruh sangat nyata terhadap pertumbuhan dan produktivitas

tanaman kedelai, tetapi tidak berpengaruh nyata pada berat biji per

tanaman serta berat biji per 100 butir.

3. Interaksi antar tingkat konsentrasi fitohormon dengan jenis pupuk

berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman

kedelai, tetapi tidak berpengaruh nyata pada berat biji per tanaman

serta berat biji per 100 butir.

4. Kombinasi antara jenis pupuk dan konsentrasi fitohormon yang paling

baik untuk pertumbuhan dan produktivitas tanaman kedelai adalah

jenis pupuk Perlakuan P1 dengan konsentrasi fitohormon perlakuan H3.

Kombinasi perlakuan tersebut dapat menghasilkan pertumbuhan

tanaman dengan tinggi rata-rata 148,75 cm, rata-rata jumlah

daun150,75 helai, rata-rata bobot akar basah 45,42 gram, rata-rata

bobot akar kering 14,89 gram, rata-rata jumlah polong per tanaman

104,25 buah, rata-rata jumlah polong bernas 90,75 buah, rata-rata berat

biji per tanaman 18,14 gram dan rata-rata berat biji per 100 butir 10,25

gram.

B. SARAN

Perlu dilakukan uji fisiologi yang lebih lengkap agar diketahui reaksi-

reaksi yang terjadi sehingga dapat diketahui keragaman dalam aplikasi dari kedua

isolat bakteri tersebut. Disamping itu perlu dilakukan aplikasi pada berbagai

76

tanaman baik tanaman pangan maupun holtikultura sehingga diketahui pengaruh

isolat bakteri pada tanaman dengan komposisi yang sesuai.

Berdasarkan pada kesimpulan penelitian ini disarankan penggunaan

tingkat konsentrasi fitohormon adalah konsentrasi 10 ml. Hal ini dikarenakan

tingkat konsentrasi tersebut memberikan perbedaan yang nyata pada pertumbuhan

dan produktivitas tanaman kedelai.

Perlu adanya penelitian lebih lanjut penggunaan dosis (konsentrasi

fitohormon maupun jenis pupuk) yang beragam guna memperoleh dosis yang

sesuai untuk produksi kedelai, serta penelitian terhadap jenis varietas kedelai yang

lain yang bisa dijadikan objek dari aplikasi pada penelitian ini.

77

DAFTAR PUSTAKA

Amar, A., S. Sukotjo., dan L. Suan. 2002. Isolasi dan Identifikasi Bakteri dalam

Badeg Page dari Ponorogo Jawa Timur. Jurnal Biosains. ISSN: 0215-9333. 7

(2): 1-7.

Backmann, A. 2006. Carbohydrate metabolism in Bacteria-use of differences in

carbohydrate metabolism for identifying bacteria. Caister Academic Press.

USA.

Barbara J. Taller and Tit-Yee Wong. Cytokinins in Azotobacter vinelandii Culture

Medium. Department of Biology, Memphis State University, Memphis,

Tennessee 38152. 1988.

Bucchanan, R.E and N.E Gibbons, 1974, Bergey’s Manual of Determinative

Bacteriology, Eight Edition. The WilliAMS AND Wilkins Company, Baltimore

Dawn B. Sturtevant and Barbara J. Taller. Cytokinin Production by Bradyrhizobium

japonicum. Department of Biology, Memphis State University, Memphis,

Tennessee 38152. 1988.

Donna E. Akiyoshi, Dean A Regier, and Milton P. Gordon. Cytokinin Production by

Agrobacterium and Pseudomonas spp. Department of Biochemistry, University

of Washington, Seattle, Washington 98195. 1987.

Eric Glickmann, Louis Gardan, Sylvie Jacquet, Shafik Hussain, Miena Elasri, Annik

Petit, and Yves Dessaux. Auxin Production Is a Common Feature of Most

Pathovars of Pseudomonas syringae. 1997. Institut des Sciences Végétales,

Centre National de la Recherche Scientifique, France.

Fakuara M.Y. 1988. Mikoriza, Teori dan Kegunaan dalam Praktek. PAU, IPB.

Bogor. 130 hal.

Farah Ahmad, Iqbal Ahmad & Mohd Saghir Khan. Indole Acetic Acid Production by

the Indigenous Isolates of Azotobacter and Pseudomonas fluorescent in the

Presence and Absence of Tryptophan. 2004. Department of Agricultural

Microbiology, Faculty of Agricultural Sciences, Aligarh Muslim University,

Aligarh – India.

78

Funke, B.R. Tortora, G.J., Case, C.L. 2004. Microbiology: an introduction (8th ed,

ed) Benjamin Cumming. San Fransisco.

Hasibuan, B. E., 2004. Pupuk dan Pemupukan. Fakultas Pertanian Universitas

Sumatera Utara. Medan.

Holt, J.G., Noel, R.K, Peter, H.A, James, T.S, dan Stanley, T.W. 1994. Begey’s

Manual of Determinative Bacteriology. Ninth Edition. Williams & Wilkins 428

East Preston Street Baltimore, Maryland 21202, USA.

Jinichiro Koga, Takashi Adachi & Hidemasa Hidaka. IAA Biosynthetic Pathway

from Tryptophan via Indole-3-pyruvic Acid in Enterobacter cloacae. 1990. Bio

Science Laboratories, Meiji Seika Kaisha, Ltd., Japan.

Lay, W. Bibiana. 1994. Analisis Mikroba di Laboratorium. PT Raja Grafindo

Persada. Jakarta.

Madigan, M. T., J.M. Martinko, P.V. Dunlap, and D.P. Cark. 2009. Brock Biology of

Microorganism, 12th edition. Pearson Benjamin-Cumming. San Fransisco.

ISBN 0-13-2232460-1.

Musnamar, E. I. 2003. Pupuk Organik. Penebar. Jakarta.

Maesen, L. J. G. V. D., 1993, Sumber Daya Nabati Asia Tenggara 1 Kacang-

kacangan, Penerjemah Sadikin Somaatmadja. PT. Gramedia. Jakarta.

Pelczar, M. J & E.C.S. Chan. 1986. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jilid 2. UI-Press.

Jakarta.

Rudy Maor, Sefi Haskin, Hagit Levi-Kedmi, & Amir Sharon. In Planta Production of

Indole-3-Acetic Acid by Colletotrichum gloeosporioides f. sp. aeschynomene.

2003. Department of Plant Sciences, Tel Aviv University, Ramat-Aviv, Tel

Aviv 69978, Israel.

Setyamidjaja, D. 1986. Pupuk dan Pemupukkan. CV. Simplex, jakarta.

Sumarno, 1982. Yield Stability of “Orba” Soybean Cultivar. Penelitian Pertanian Vol.

2(2) : 75-77.

Sutedjo, M.M., 1999. Pupuk dan Cara Pemupukan. Rhineka Cipta. Jakarta.

Teale , W. D., A. P. Ivan and P. Klaus. 2006. Auxin in Action: Signaling, Transport

and The Control of Plan Growth and Development. Institute Fur biologie II/

79

Botanik, Schanzlestrase, 79104 Freiburg.

Tien,T.M., M. H. Gaskin, and D. H. Hubbel. Plant Growth Substances Produced by

Azospirillum brasilense and Their Effect on the Growth of Pearl Millet

(Pennisetum americanum L.). 1979. U.S. Department of Agriculture Institute of

Food and Agricultural Sciences, Gainesville, Florida 32611.

Tisdale, S.J. and W. L. Nelson, 1976. Soil Fertility and Fertilizer. The Third Edition,

McMillan Publishing Company, New York.

Tisdale, S.J. and W.L. Nelson, and J.D. Beaton. 1985. Soil Fertility and Fertilizers. 4th

Ed. Macmillian Publishing Company. New York.

Waluyo, Lud. 2008. Teknik Metode Dasar Mikrobiologi. UMM-Press. Malang.

William D. Teale, Ivan A. Paponov and Klaus Palme. Auxin in action: signalling,

transport and the control of plant growth and development. 2006. Institut für

Biologie II/Botanik, Schänzlestrasse, 79104 Freiburg, Germany.

William F. Fett, Stanley F. Osman, and Michael F. Dunn. Auxin Production by Plant-

Pathogenic Pseudomonads and Xanthomonads. 1987. Eastern Regional

Reseacrch Center, Agricuiltuirzal Research Servicse, U.S. Department of

Agriculture, Wyndmoor, Pennsylvania.

W.T. Frankenberger Jr., and M. Poth. Biosynthesis of Indole-3-Acetic Acid by the

Pine Ectomycorrhizal Fungus Pisolithus tinctorius. 1987. Department of Soil

and Environmental Sciences, University of California, Riverside, California.

80

Lampiran

81

Lampiran 1. Kerangka Berpikir

Indonesia: Negara

Agraris (pertanian)

penggunaan akan pupuk

kima yg tinggi

Melupakan akan kesuburan

tanah

Kandungan humus tanah rendah

kualitas tanaman rendah

& tidak ramah lingkungan

Pupuk Hayati

(Fitohormon alami)

Uji identifikasi isolat

bakteri lokal

Pemanfaat bakteri alam

dari

rhizosfer/endofit

Uji Biokimia

Uji Molekular

bakteri yg memiliki kemampuan

menghasilkan fitohormon alami

(auksin & sitokinin) kualitas

tanaman baik dan ramah lingkungan Uji Morfologi

KNGRT1

(Isolat bakteri

Fitohormon Auksin)

JGEA7

(isolat bakteri

Fitohormon sitokinin)

82

Lampiran 2. Bagan Kerja

Mengikuti cara kerja yang disebutkan dalam Amar et al., (2002) yang meliputi :

Peremajaan Isolat Bakteri

Isolasi Isolat bakteri

Pewarnaan Gram

Gram Positif Gram Negatif

Katalase Negatif Katalase Positif

Bentuk Bakteri

Batang Bulat

Uji Katalase

Pengamatan Spora

Membentuk Spora Tidak Membentuk Spora

Uji Biokimia

Analisis Molekular

Isolat Bakteri Lokal

KNG.RT1 dan JGEA7

83

Lampiran 3. Komposisi Media

1. Nutrient Agar dan Nutrient Broth tanpa Agar

Pepton

Beef Ekstark

Agar

akuadest

2. Agar Semi Solid

3. Trypton Broth

Trypton

Akuadest

4. MR-VP medium (Broth)

Pepton

Glukosa

Dikalium Fosfat

Akuadest

5. Medium Nitrat

Pepton

Beef Ekstrak

KNO3

Akuadest

6. Urea Broth

Kaldu urea pekat

Akuadest

84

7. Starch Agar

Pepton

Beef Ekstrak

Soluble Starch

Agar

85

Lampiran 4. Reagen dan Indikator

a. Merah Metil (uji MR atau Mhetyl Red)

Mehtyl Red 0,2 gr

Dilarutkan dalam 500 ml

b. Reagen Barit (Uji VP atau Voges-Proskauer)

1. Barit A :

α-naphtol 6 gr

dilarutkan dalam 100 ml

2. Barit B :

KOH 16 gr

Dilarutkan dalam 100 ml

c. Reagen Erhlich (Uji Indol)

n-Amyl alcohol 75 ml

HCL pekat 25 ml

p-dimethylamine-benzaldehyde 5 gr

d. Reagen Uji Nitrit

1. Larutan A :

Sulfanilic acid 0,8 gr

5 N acetic acid 100 ml

2. Larutan B :

Dimethyl-α-naphtylamine 0,5 gr

5 N acetic acid 100 ml

86

Lampiran 5. Tabel Perbandingan Karakteristik Isolat Bakteri Lokal KNG.RT1 dengan

Pseudomonas stutzeri

No Karakteristik Isolat KNG.RT1 Pseudomonas stutzeri

( Holt, J.G .,et al, 1994)

1. Morfologi Koloni

Pada Media NA: koloni

bkateri berwarna krem,

elevasi datar, menyebar tdk

teratur dan lobat.

Pengecatan Gram Gram – (Gram Negatif)

Bentuk Bakteri Batang pendek, tunggal,

sedikit yang berpasangan

Endospora Tidak ada

Motilitas Motil

Uji Katalase +

Uji Fermentasi

Karbohidrat

- Glukosa

- Sukrosa

- Fruktosa

- Maltosa

Uji Indol +

Uji Hidrolisis Pati +

Uji MR +

Uji VP -

Uji Hidrolisis Urea -

Uji Reduksi Nitrat +

Keterangan : (+) dihasilkan

(-) tidak dihasilkan

-

-

-

-

87

Lampiran 6. Tabel Perbandingan Karakteristik Isolat Bakteri Lokal JGEA7 dengan Genus

Bacillus sp.

No Karakteristik Isolat KNG.RT1 Bacillus sp.

( Holt, J.G .,et al, 1994)

1. Morfologi Koloni

Pada media NA: koloni

bakteri berwarna krem,

elevasi datar, penamapkan

dari atas bulat dengan tepi

terserabut dan lobat

Pengecatan Gram Gram + (Gram Positif)

Bentuk Bakteri Batang pendek, tunggal,

sedikit yang berpasangan

Endospora - Ada endospora

- Bentuknya elips

- Posisi spora :

subterminal

- Mengalami pembekakan

Motilitas Motil

Uji Katalase +

Uji Fermentasi

Karbohidrat

- Glukosa

- Sukrosa

- Fruktosa

- Maltosa

Uji Indol +

Uji Hidrolisis Pati +

Uji MR +

- -

-

-

88

Uji VP -

Uji Hidrolisis Urea -

Uji Reduksi Nitrat +

Keterangan : (+) dihasilkan

(-) tidak dihasilkan

89

Lampiran 7. Perbedaan Karakteristik Spesies-Spesies dari Genus Bacillus

Spesies Spora Pembentukan

Bentuk Pembengkakan Posisi Asam Gas Acetoin

1. B. subtilis E - C + - +

2. B. pumilus E - C + - +

3. B. liecheniformis E - C + W / - +

4. B. cereus E - C + - +

5. B. antracis E - C + - +

6. B. thuringiensis E - C + - +

7. B. megaterium E - C + + -

8. B. polymyxa E + CT + + +

9. B. macerans E + T + - -

10. B. circulans E + CT + - -

11. B. stearothermophilus E + atau - T + - -

12. B. coagulans E + atau - CT + - + atau -

13. B. alvei E + CT + - +

14. B. firmus E - C W - -

15. B. laterosporus E + C + - -

16. B. brevis S + CT + / - - -

17. B. sphaericus S + T - - -

18. B. pasteurrii E + T - - -

19. B. fastidiosus E - C - - -

20. B. larvae E + CT + - -

21. B. popilliae E + C + - -

22. B. lentimorbus E + C + - -

Sumber : Buchanan dan Gibbons, 1994

Keterangan :

E : Elips

C : Tengah

CT : Tengah ke ujung

T : Ujung

W : sedikit positif

S : Silinder

90

Lampiran 8. Deskripsi Varietas Tanaman Kedelai Wilis

Nomor Induk : B3034

Warna Hipokotil : Ungu

Warna Batang : Hijau

Warna Daun : Hijau tua

Warna Bulu : Coklat Tua

Warna Bunga : Ungu

Warna Polong Tua : Coklat Tua

Warna Kulit Biji : Kuning

Warna Hilum : Coklat Tua

Tipe tumbuh : Determinete

Umur berbunga : Kurang lebih 39 hari

Umur Matang : Kurang lebih 88 hari

Tinggi Tanaman : 40 – 50 cm

Bentuk Biji : Oval, agak pipih

Bobot 100 biji : Kurang lebih 10 gram

Kadar Protein : 37%

Kadar Lemak : 18%

Sifat-sifat lain : Tahan Rebah

Ketahanan terhadap penyakit : Agak tahan penyakit karat dan virus

Sumber : Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan (Puslitbangtan).

91

Lampiran 9. Data Pengamatan Tinggi Tanaman Kedelai Umur 2 MST

Kombinasi

Perlakuan

Ulangan

Total Rataan I

(cm)

II

(cm)

III

(cm)

IV

(cm)

P1H0 25 23 23 34 105 26,25

P1H1 32 22 34 31 119 29,75

P1H2 24 30 37 28 119 29,75

P1H3 23 24 27 21 95 23,75

P1H4 23 24 20 19 86 21,5

P2H0 28 32 28 26 114 28,5

P2H1 33 29 42 30 134 33,5

P2H2 33 28 31 41 133 33,25

P2H3 28 25 29 35 117 29,25

P2H4 30 24 30 32 116 29

P3H0 40 35 34 35 144 36

P3H1 40 39 38 40 157 39,25

P3H2 37 39 32 32 140 35

P3H3 39 32 27 38 136 34

P3H4 33 28 24 38 123 30,75

P4H0 37 34 32 34 137 34,25

P4H1 27 36 34 35 132 33

P4H2 32 25 23 26 106 26,5

P4H3 38 37 41 35 151 37,75

P4H4 32 31 31 31 125 31,25

Total 634 597 617 641 2489

Rataan 31,7 29,85 30,85 32,05 31,1125

92


Kombinasi

Perlakuan

Ulangan

Total Rataan I

(cm)

II

(cm)

III

(cm)

IV

(cm)

P1H0 34 33 38 40 145 36,25

P1H1 38 37 41 43 159 39,75

P1H2 38 40 45 40 163 40,75

P1H3 34 35 41 37 147 36,75

P1H4 37 33 32 35 137 34,25

P2H0 35 45 40 37 157 39,25

P2H1 44 34 58 38 174 43,5

P2H2 39 41 45 52 177 44,25

P2H3 36 33 39 47 155 38,75

P2H4 41 34 40 41 156 39

P3H0 48 47 43 44 182 45,5

P3H1 48 48 47 53 196 49

P3H2 45 46 40 41 172 43

P3H3 48 44 37 51 180 45

P3H4 39 34 33 45 151 37,75

P4H0 48 40 41 42 171 42,75

P4H1 36 47 43 44 170 42,5

P4H2 43 36 35 37 151 37,75

P4H3 49 45 54 44 192 48

P4H4 39 41 43 37 160 40

Total 819 793 835 848 3295

Rataan 40,95 39,65 41,75 42,4 41,1875

93


Kombinasi

Perlakuan

Ulangan

Total Rataan I

(cm)

II

(cm)

III

(cm)

IV

(cm)

P1H0 45 41 53 46 185 46,25

P1H1 42 50 47 54 193 48,25

P1H2 50 52 53 53 208 52

P1H3 45 44 60 51 200 50

P1H4 51 43 41 41 176 44

P2H0 47 58 52 47 204 51

P2H1 55 42 74 48 219 54,75

P2H2 45 53 58 64 220 55

P2H3 44 43 48 60 195 48,75

P2H4 51 42 50 48 191 47,75

P3H0 56 55 52 55 218 54,5

P3H1 52 59 58 66 235 58,75

P3H2 52 53 48 50 203 50,75

P3H3 55 54 46 63 218 54,5

P3H4 46 48 43 51 188 47

P4H0 60 46 50 51 207 51,75

P4H1 47 58 54 54 213 53,25

P4H2 52 45 43 51 191 47,75

P4H3 61 56 69 55 241 60,25

P4H4 46 54 59 43 185 46,25

Total 956 942 999 1008 3905

Rataan 47,8 47,1 49,95 50,4 51,125

PROPOSAL PENELITIAN - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/1812/1/B.12...

Documents

Transcript of PROPOSAL PENELITIAN - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/1812/1/B.12...