31, 281-292, PRASETYANI et al (UB) N1

Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan Vol 8 No 1: 281-292, 2021 e-ISSN:2549-9793, doi: 10.21776/ub.jtsl.2021.008.1.31

http://jtsl.ub.ac.id 281

PENGARUH SALINITAS TANAH TERHADAP EFEKTIVITAS BAKTERI Rhizobium sp TOLERAN SALINITAS PADA TANAMAN

KEDELAI (Glycine max L. Merril)

Effect of Soil Salinity on the Effectiveness of Salinity-Tolerant Rhizobium sp. in Soybean (Glycine Max L. Merril)

Clara Emanuela Prasetyani1, Yulia Nuraini1*, Didik Sucahyono2

1Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145 2 Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi, Jl. Raya Kendalpayak, Malang 65162

*Penulis korespondensi : [email protected]

Abstract

Demand for the consumption of soybeans in 2014 was very high amounting to 10.91 kg capita-1 year-1 while soybean production was only 955 thousand tons. Soybean production can be increased by expanding the planting area, including saline land areas. The use of soil microbes Rhizobium sp can help overcome this because Rhizobium sp can find symbiosis with soybean plants so that it allows the absorption of nitrogen nutrients for the growth of soybean plants. This study was aimed to determine and analyze the effect of saline soil on the effectiveness and infectivity of Rhizobium sp. inoculated to soybean plants on soil chemical and biological properties and plant growth. The study was conducted using a randomized block design consisting of 10 treatments and 3 replications. The results showed that the bacterial inoculation gave better plant growth than the control treatment on saline and non-saline soils. The high number of colonies was able to increase the number of effective root nodules and N-plant uptake and produced good plant growth with the best results. The inoculation treatment of isolate 12 on non-saline soil yielded N absorption value of 0.32 g plant-1, effective root nodules of 87.67 g plant-1, effective root nodule dry weight of 0.74 g plant-1, and plant height of 134.3 cm. On the biological properties of isolate 12 inoculation treatment on non-saline soil had the highest yield for the number of isolate colonies of 305.45 × 105 CFU mL-1.

Keywords: biofertilizer, salinity, soybean production

Pendahuluan

Peningkatan jumlah penduduk mengakibatkan tingginya jumlah kebutuhan pangan di Indonesia. Menurut Badan Pusat Statistik (2013) dari hasil proyeksi menunjukkan peningkatan jumlah penduduk di Indonesia dari tahun 2010 hingga tahun 2035 yaitu 238,5 juta - 305,8 juta. Sehingga, pemerintah harus mampu memenuhi kebutuhan pangan di Indonesia. Kedelai merupakan salah satu tanaman pangan terpenting setelah padi dan jagung hal ini didasarkan pada besarnya jumlah kebutuhan akan kedelai di masyarakat (Inaiyah et al., 2017). Produksi kedelai nasional pada

tahun 2014 sebesar 955 ribu ton sedangkan konsumsi perkapita nasional mencapai 10,91 kg kapita-1 tahun-1. Pada tahun 2015 Indonesia mengalami peningkatan volume impor tertinggi hingga 6,42 juta ton (Riniarsi, 2016). Untuk memenuhi kebutuhan ini maka produksi dari tanaman kedelai harus ditingkatkan salah satunya dengan perluasan area penanaman tanaman kedelai hingga mencakup pada lahan yang kurang produktif seperti tanah salin. Tanah salin merupakan tanah yang mengandung garam mudah larut yang jumlahnya cukup besar bagi pertumbuhan tanaman, sehingga dalam pemanfaatannya bagi lahan pertanian seringkali mengalami



hambatan. Menurut data dari Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian (2012) luas lahan di Indonesia yang berpotensi salin yaitu sebesar ± 27,4 juta ha bila ditambahkan dengan luas lahan kering beriklim kering dan lahan rawa pasang surut.

Perlu adanya teknologi penunjang untuk mengatasi permasalahan tersebut dengan penggunaan mikroba tanah. Bakteri Rhizobium sp memiliki peran penting bagi tanaman kedelai yaitu mampu menambat N2 bebas di udara menjadi bentuk yang dapat diserap tanaman. Berdasarkan hasil penelitian Jumrawati (2008), pemberian inokulasi Rhizobium sp pada tanaman kedelai berpengaruh nyata terhadap jumlah bintil akar, berat kering akar, tinggi tanaman serta fiksasi N2 bintil akar. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh tanah salin terhadap sifat kimia dan biologi tanah serta efektivitas dan infektivitas isolat Rhizobium sp pada kedelai.

Bahan dan Metode

Waktu dan lokasi penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli 2019 hingga Juni 2020. Proses eksplorasi tanah salin dilaksanakan di Leran Wetan, Kecamatan Palang, Kabupaten Tuban Jawa Timur dan proses eksplorasi isolat bakteri dilakukan di lahan Balitkabi. Proses penanaman tanaman kedelai dilakukan di rumah kaca, perbanyakan in vitro isolat bakteri Rhizobium sp dilaksanakan di laboratorium bioteknologi dan analisis variabel pengamatan dilaksanakan di laboratorium tanah dan tanaman Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi (Balitkabi) Malang.

Rancangan penelitian

Kegiatan penelitian ini dilakukan pada percobaan dalam polybag di rumah kaca dengan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang terdiri dari 10 kombinasi perlakuan dan 3 ulangan sehingga terdapat 30 unit sampel. Kombinasi perlakuan dalam penelitian ini adalah Kontrol S : Tanpa Inokulasi isolat pada tanah salin, Kontrol NS : Tanpa inokulasi isolat pada tanah salin, IR6S : Inokulasi isolat 6 pada tanah salin, IR6NS ; Inokulasi isolat 6 pada tanah non salin, IR8S : Inokulasi isolat 8

pada tanah salin, IR8NS: Inokulasi isolat 8 pada tanah non salin , IR11S : Inokulasi isolat 11 pada tanah salin, IR11NS : Inokulasi isolat 11 pada tanah non salin , IR12S : Inokulasi isolat 12 pada tanah salin, IR12NS : Inokulasi isolat 12 pada tanah non salin. Parameter sifat biologi yang diamati yaitu Jumlah Koloni Isolat. Parameter tanaman yang diamati yaitu Serapan N-Tanaman, Jumlah bintil akar, Berat kering bintil akar, Tinggi tanaman kedelai, Kadar klorofil daun. Parameter sifat kimia tanah yang diamati yaitu Kemasaman tanah (pH), C-Organik, Daya hantar listrik (EC).

Pelaksanaan penelitian

Eksplorasi tanah

Pada tahap eksplorasi tanah, tanah salin yang digunakan pada penelitian ini yaitu yang memiliki kadar salinitas tanah tinggi dengan kisaran DHL 8-16 dS m-1 yang diukur dengan menggunakan DHL meter. Tanah salin didapatkan dari lahan milik petani di daerah Leran Wetan, Kecamatan Palang, Kabupaten Tuban Jawa Timur. Sedangkan, tanah non salin didapatkan dari lahan Balitkabi Malang dengan nilai DHL 2-4 dS m-1.

Eksplorasi bakteri Rhizobium sp

Pengambilan bintil akar dilakukan di lahan Balitkabi yaitu dengan membasahi areal perakaran agar mengurangi resiko patahnya akar kemudian diambil menggunakan cetok. Akar yang telah didapat kemudian dicuci dan diambil bintil akar yang hidup untuk dilakukan isolasi bakteri.

Isolasi bakteri Rhizobium sp dan pemilihan bakteri toleran salinitas

Sterilisasi bintil akar yang dilakukan dengan cara mencuci bersih kemudian di rendam dengan menggunakan bayclin. Bintil akar yang telah dihancurkan dengan menggunakan tusuk gigi steril untuk mengeluarkan isolat bakteri kemudian ditumbuhkan pada media YEM hingga didapatkan single coloni, dilanjutkan pemurnian bakteri dengan teknik streak zig zag. Kemudian dilakukan pemilihan bakteri toleran yang ditumbuhkan pada media YEM Cair dengan salinitas 4-8 dS m-1 dan 8-16 dS m-1. Perhitungan jumlah koloni dilakukan secara makroskopis dengan menghitung bakteri pada cawan petri yang mengandung 25-250 koloni.



Inokulasi isolat Rhizobium sp dan penanaman kedelai

Masing-masing isolat yang telah terpilih diinokulasikan saat transplanting yaitu dengan mencelupkan akar kedelai kedalam tabung yang berisikan isolat lalu ditanam pada polybag yang berisikan tanah salin dan non salin.

Pemupukan

Pemupukan dilakukan untuk memenuhi kebutuhan unsur hara bagi tanaman agar dapat bertumbuh secara optimal. Pupuk yang digunakan dalam penelitian ini adalah pupuk N, P dan K sesuai anjuran penggunaan pupuk unyuk tanaman kedelai. Dosis pupuk yang yang diberikan adalah 37,5 kg Urea ha-1 (pupuk N), 100 kg SP36 ha-1 (pupuk P) dan 50 kg KCl ha-1 (pupuk K) sebagai pupuk dasar.

Pemeliharaan tanaman

Kegiatan pemeliharaan tanaman kedelai ini dilakukan dengan menyiram tanaman kedelai setiap hari dengan menggunakan air steril dan setiap 5 hari sekali disiram mengunakan air salin yang telah disterilkan. Jika terlihat adanya gejala serangan hama maka dilakukan penyemprotan dengan insektisida.

Pengamatan tanaman kedelai

Pengamatan tinggi tanaman, klorofil daun dilakukan setiap 1 minggu sekali. Pengamatan tinggi dilakukan dengan mengukur dari pangkal batang tanaman yang tumbuh di permukaan hingga titik tertinggi tanaman kedelai. Pengamatan klorofil daun dilakukan dengan menggunakan klorofil meter.

Analisis laboratorium

Analisis laboratorium meliputi analisis kimia dan biologi dilakukan di laboratorium tanah dan tanaman serta laboratorium bioteknologi di Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi (Balitkabi) Malang.

Analisis data

Data yang diperoleh selanjutnya dianalisis menggunakan tabel ANOVA (Analysis of Variance) F 5% untuk mengetahui nyata atau tidaknya pelakuan. Apabila data yang diperoleh berpengaruh nyata maka dilanjutkan dengan uji lanjut yaitu DMRT (Duncan Multipe Range) taraf 5%. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan aplikasi Microsoft Word 2010,

Microsoft Excel 2010 dan Genstat 17 discovery edition.

Hasil dan Pembahasan

Karakteristik Isolat Rhizobium sp

Rhizobium sp merupakan jenis bakteri yang termasuk dalam golongan bakteri gram negatif yang memiliki fungsi yaitu sebagai bakteri yang mampu menambat N di udara untuk pertumbuhan tanaman (Sari et al., 2018). Identifikasi bakteri dilakukan dengan mengamati morfologi koloni seperti bentuk koloni, warna koloni dan elevasi koloni. Perhitungan koloni dilakukan dengan cara menghitung jumlah koloni bakteri secara makroskopis pada setiap sampel. Perhitungan dilakukan dengan metode atau Total Plate Count (TPC) yaitu dengan cara menghitung jumlah koloni pada cawan petri yang berisikan bakteri sebanyak 25-250. Karakteristik morfologi isolat bakteri Rhizobium sp. disajikan pada Tabel 1.

Karakteristik tanah salin dan non salin

Penelitian dilaksanakan dengan menggunakan 2 macam tanah sebagai media penanaman, tanah yang digunakan yaitu tanah salin dan tanah non salin. Tanah salin yang digunakan merupakan tanah yang diambil di Leran Wetan, Kecamatan Palang, Kabupaten Tuban Jawa Timur, daerah ini termasuk dalam dataran aluvial, secara genetik satuan geomorfologi ini dibentuk oleh aktivitas sungai yang tersusun dari material-material lepas berukuran lempung sampai kerakal. Berdasarkan hasil peninjauan Balitkabi (2017) lahan pada kebun percobaan Balitkabi memiliki jenis tanah entisol. Pada tanaman tertentu tanah dengan kriteria alkalis dapat menunjukkan gejala klorosis akibat defisiensi unsur Fe (Pratiwi dan Taufiq, 2017). Menurut Hardjowigeno (2007), pada kondisi pH tanah netral tanaman dapat menyerap unsur hara dengan mudah, karena pada pH tersebut kebanyakan unsur hara larut dalam air. Tanah Entisol merupakan lahan marjinal yang memiliki sifat fisik, kimia dan biologi tanah yang kurang subur karena memiliki tekstur pasir, struktur lepas permeabilitas cepat, daya menahan dan menyimpan air yang rendah serta hara rendah dan bahan organik rendah.



Tabel 1. Karakteristik morfologi isolat bakteri Rhizobium sp.

Parameter Isolat

IR6 IR8 IR11 IR12 Bentuk koloni

Bulat datar

Bulat

Bulat

Bulat

Elevasi Koloni Bakteri Cembung Cembung Cembung Cembung Warna Koloni Bakteri Putih susu Putih susu Putih agak

bening Putih susu

Awal Pertumbuhan Koloni Bakteri

24 jam setelah inkubasi




Bentuk Sel

Basil

Basil

Basil

Basil

Jenis Gram Bakteri Gram Negatif Gram Negatif Gram Negatif Gram Negatif

Tabel 2. Sifat kimia tanah salin dan non salin.

Parameter Satuan Nilai* dan Kriteria ** Tanah Salin Tanah Non Salin pH H2O - 8,18 (Agak Alkalis1) 7,42 (Netral1) C-organik % 2,32 (Sedang1) 1,88 (Rendah1) Daya Hantar Listrik (DHL) (dS m-1) 13,29(Tinggi2) 2,41 (Rendah2)

Keterangan : * : Hasil Analisis Laboratorium ** : 1Kriteria Menurut Balai Penelitian Tanah (2009); 2Kriteria Menurut Abrol et al. (1998).

Jumlah koloni isolat bakteri Rhizobium sp.

Persentase keefektifan Rhizobium sp sangat tergantung pada keefektifan dari masing-masing biak yang diinokulasikan dan kecocokan pada tanaman inang. Apabila terjadi kecocokan antara biak Rhizobium sp dengan tanaman inang, maka akan terjadi simbiosis yang efektif (Surtiningsih, 2009). Tabel 2 pada perlakuan kontrol menunjukkan nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan inokulasi isolat, hal ini diduga perlakuan inokulasi isolat pada tanaman kedelai mampu meningkatkan jumlah koloni isolat. Serta pada perlakuan Inokulasi Isolat 8 pada Tanah Salin (IR8TS) menunjukkan hasil tertinggi untuk penanaman pada tanah salin, hal ini diduga isolat IR8 memiliki keserasian dengan tanaman kedelai serta memiliki tingkat adaptasi yang

lebih tinggi dibandingkan dengan isolat yang lain dibuktikan dengan kemampuan isolat hidup dan berkembang pada kondisi cekaman salinitas. Hal ini sesuai dengan pendapat Surtiningsih (2009) bahwa simbiosis antara Rhizobium sp dengan tanaman legum memiliki keserasian yang berbeda-beda, hal ini yang nantinya berpengaruh terhadap kemampuan Rhizobium sp menambat N.

Serapan N oleh tanaman

Serapan N-tanaman merupakan parameter untuk menentukan efektivitas inokulasi Rhizobium sp pada tanaman kedelai. Efektivitas menggambarkan kemampuan Rhizobium sp dalam menambat N (Sucahyono dan Harnowo, 2014). Pengaruh tanah salin terhadap serapan N-tanaman disajikan pada Tabel 3.



Tabel 2. Pengaruh salinitas tanah terhadap jumlah koloni isolat.

Perlakuan Rata-Rata Populasi Isolat Rhizobium sp/ Sampel (CFU

mL-1) Kontrol S 27,78 × 105 a

Kontrol NS 108,45 × 105 b IR6S 207,57 × 105 c

IR6NS 297,87 × 105 d IR8S 210,30 × 105 c

IR8NS 196,21 × 105 c IR11S 187,27 × 105 c

IR11NS 201,30 × 105 c IR12S 200,33 × 105 c

IR12NS 305,45 × 105 d

Keterangan : Bilangan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5%; IR : Inokulasi Isolat Bakteri; S : Tanah Salin; NS : Tanah Non Salin

Tabel 3. Pengaruh salinitas tanah terhadap serapan n pada tanaman kedelai umur 45 HST.

Perlakuan Serapan N-Tanaman (g tan-1)

Kontrol S 0.09 a Kontrol NS 0.13 ab

IR6S 0.13 ab IR6NS 0.22 cb IR8S 0.18 bc

IR8NS 0.26 de IR11S 0.22 cd

IR11NS 0.30 de IR12S 0.23 cd

IR12NS 0.32 e

Keterangan : Bilangan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5%; IR : Inokulasi Isolat Bakteri; S : Tanah Salin; NS : Tanah Non Salin

Cekaman salinitas dapat menyebabkan terganggunya serapan hara pada tanaman, kadar salin yang tinggi menyebabkan penurunan yang nyata terhadap luas akar tanaman yang menyebabkan penurunan jumlah serapan hara tanah sehingga berakibat pada penurunan suplai hara pada tajuk dan daun yang mengakibatkan terganggunya proses

fotosintesis tanaman. Perlakuan kontrol menunjukkan hasil terendah dibanding dengan perlakuan inokulasi isolat, hal ini dapat diduga bahwa inokulasi isolat pada tanaman kedelai mampu meningkatkan nilai serapan N-Tanaman. Menurut Purwaningsih (2012) hasil penelitian menunjukkan bahwa Rhizobium sp yang diinokulasi pada tanaman semua dapat membentuk bintil, hal ini menunjukkan Rhizobium sp dapat bersimbiosis secara efektif dengan tanaman yang ditunjukkan dari pertumbuhan vegetatif yang lebih baik dibandingkan dengan perlakuan kontrol.

Bintil akar efektif

Simbiosis yang terjadi antara bakterti Rhizobium sp dengan tanaman kedelai mampu penghasilkan organ penambat nitrogen yaitu bintil akar. Menurut O’Callaghan (2016), inokulasi benih legum bertujuan untuk memaksimalkan potensi hasil dengan menyediakan jumlah Rhizobia yang tinggi ke Rhizosfer untuk mempecepat kolonisasi, nodulasi. Gambaran perbandingan antara bintil akar efektif dan bintil akar tidak efektif yang disajikan pada Gambar 1. Dokumentasi perbandingan jumlah bintil akar tanaman pada masing-masing perlakuan Gambar 2.

Gambar 1. (a) Bintil akar efektif, (b) bintil akar

tidak efektif

Berdasarkan hasil dokumentasi menunjukkan bahwa pada gambar bintil akar efektif menunjukkan warna merah yang berarti didalam bintil tersebut terdapat bakteri yang hidup. Sedangkan pada gambar bintil akar tidak efektif menunjukkan bintil akar berwarna agak kehitaman atau mati. Bintil akar yang efektif memfiksasi N2, berwarna merah karena mengandung leghemoglobin. Bintil akar tetap



aktif selama 50–60 hari, setelah itu akan mengalami senescen.

Menurut Proses terbentuknya bintil akar pada mulanya akar kedelai menghasilkan senyawa triptofan yang digunakan oleh bakteri Rhizobium sp untuk diubah menjadi IAA (Indol Acetic Acid) yang menyebabkan akar menjadi melengkung (keriting) akibat adanya infeksi pada awal pertumbuhan akar, benang infeksi terbentuk.

Di dalam sel kortek, rhizobium dilepas di dalam sitoplasma untuk membentuk bakteroid dan menghasilkan stimulan yang merangsang sel korteks untuk membelah hingga menyebabkan sel akar tanaman membesar dan terbentuk tonjolan yang disebut bintil akar (Sucahyo dan Wijayanto, 2018). Proses fiksasi nitrogen melibatkan sejumlah energi untuk tenaga reduksi dan ATP untuk mengendalikan reaksi. Energi didapatkan dari fotosintat tanaman inang. Sukrose, glukose, dan asam-asam organik ditranslokasikan ke dalam nodul dan oksidasi dari bahan-bahan ini menghasilkan energi (fosforilasi oksidatif). Proses respirasi ini membutuhkan sejumlah oksigen, yang diikat oleh leghaemoglobin di sekitar bakteroid (Adyana, 2012) Enzim nitrogenase, yang mengkatalis reduksi N2 terdiri atas dua komponen yaitu protein Fe-Mo dan protein Fe-S. Gambar 2 menunjukkan adanya perbedaan secara kualitatif akar tanaman kedelai pada tanah salin dan non salin. Secara

keseluruhan menunjukkan bahwa akar tanaman kedelai pada tanah non salin lebih banyak dan lebat dibandingkan dengan akar tanaman kedelai pada tanah salin begitu juga dengan jumlah bintil akar yang dihasilkan. Rerata hasil analisis pengaruh tanah salin terhadap bintil akar efektif disajikan pada Tabel 4. Jumlah bintil dan berat bintil akar tanaman kedelai yang diinokulasi Rhizobium sp pada tanah salin secara keseluruhan menunjukkan hasil yang lebih rendah dibanding pada tanah non salin hal ini dapat terjadi diduga karena tanah dengan cekaman salinitas memiliki dampak negatif terhadap mikroorganisme didalamnya. Inokulasi pada rhizobium mungkin dapat bertahan dan mampu berkembang biak dalam cekaman salinitas namun infektibilitas dan kemampuan bintil menurun. Dari hasil pengamatan tersebut diketahui bahwa perlakuan kontrol memiliki hasil yang lebih rendah dibandingkan dengan tanaman yang diberi perlakuan inokulasi hal tersebut dapat diduga inokulasi isolat mampu meningkatkan jumlah bintil efektif pada tanaman kedelai. Hal ini sesuai dengan pendapat Meitasari dan Wicaksono (2017) berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa inokulasi Rhizobium sp berpengaruh nyata terhadap jumlah bintil efektif kedelai, hal ini karena bakteri Rhizobium sp mampu menambat N2 ke dalam perakaran sehingga bakteri ini bersimbiosis dan membentuk bintil akar.

Gambar 2. Pengaruh media tanah salin dan non salin terhadap jumlah bintil akar tanaman kedelai T1= tanah salin, T2= tanah non salin.



Tabel 4. Pengaruh salinitas tanah terhadap bintil akar efektif pada tanaman kedelai umur 45 HST.

Perlakuan Jumlah Bintil Akar Efektif (buah tan-1)

Berat Kering Bintil Akar Efektif (g berat akar-1)

Kontrol S 3,00 a 0,02 a Kontrol NS 9,67 b 0,06 ab

IR6S 18,33 c 0,16 cd IR6NS 26,67 d 0,21 d IR8S 17,00 c 0,14 cd

IR8NS 35,67 e 0,29 e IR11S 15,33 bc 0,11 bc

IR11NS 67,67 f 0,46 f IR12S 32,33 de 0,28 e

IR12NS 81,67 g 0,72 g Keterangan : Bilangan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5%; IR : Inokulasi Isolat Bakteri; S : Tanah Salin; NS : Tanah Non Salin. Simbiosis antara bakteri dengan tanaman inangnya ditentukan oleh kecocokan antara masing-masing substrat yang dihasilkan dan apabila terjadi kecocokan maka terjadi penetrasi dan bakteri memperbanyak diri dalam sel akar sehingga terbentuk bintil akar (Adnyana, 2012).

Tinggi tanaman kedelai

Dalam proses pertumbuhannya, kedelai membutuhkan nitrogen dalam jumlah yang cukup untuk dapat diserap tanaman melalui perakaran tanaman. Penyerapan nitrogen juga dapat dilakukan melalui proses fiksasi N2 oleh bakteri Rhizobium sp yang bersimbiosis dengan tanaman kedelai (Meitasari dan Wicaksono, 2017). Secara umum kedelai mampu tumbuh dengan optimal pada kondisi lingkungan yang sesuai namun pertumbuhan tanaman kedelai dapat terganggu ketika kedelai ditanam peda kondisi yang kurang sesuai salah satunya cekaman salinitas. Data yang disajikan pada Tabel 5, pada 21 HST, 28 HST dan 42 HST menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata. Hal ini karena terdapat serangan hama yaitu ulat dan kutu kebul, sehingga menghambat pertumbuhan tanaman. Pada 42 HST tanaman kedelai telah memasuki masa generatif sehingga penambahan tinggi tanaman terjadi cukup lambat. Perlakuan kontrol memiliki hasil tinggi tanaman terendah dibanding dengan tanaman yang diinokulasi isolat Rhizobium sp sehingga inokulasi isolat Rhizobium sp berpengaruh dalam meningkatkan tinggi tanaman. Meskipun, pada 21 hst hingga 45 hst kedelai pada tanah non salin masih memiliki tinggi

tanaman lebih baik dibanding dengan kedelai tanah salin namun apabila dibandingkan dengan kontrol tanpa inokulasi hasilnya masih lebih baik. Hal ini diakibatkan karena tanah salin memiliki faktor pembatas pertumbuhan tanaman yaitu kadar garam yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman. Menurut Mazher et al. (2009), pada tanah salin pertumbuhan tanaman dibatasi oleh penurunan laju fotosintesis secara berlebihan akibat serapan garam Menurut Zulaikah dan Yuliani (2018) pemberian Rhizobium sp mampu meningkatkan tinggi tanaman, berat basah serta jumlah daun tanaman kedelai. H ini menunjukkan adanya aktivitas Rhizobium sp yang berpengaruh positif terhadap pertumbuhan tanaman kedelai yang ditanam pada tanah salin.

Kadar klorofil daun

Menurut Fatimah dan Saputro (2016), unsur hara yang kurang pada tanaman menyebabkan pembentukan klorofil terganggu dan kadar klorofil pada daun menjadi turun. Nitrogen berfungsi dalam membentuk pigmen-pigmen zat hijau daun. Oleh karena itu, gejala visual kekahatan N pada tanaman kedelai ditunjukkan dengan daun berwarna hijau pucat merata (Marschner, 1986). Rerata hasil analisis pengaruh tanah salin terhadap kadar klorofil daun disajikan pada Tabel 6. Data yang disajikan pada Tabel 6 menunjukkan perlakuan Kontrol S dan Kontrol NS menunjukkan hasil yang lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan dengan inokulasi isolat, sehingga



walaupun pemberian inokulsi isolat tidak berpengaruh nyata, namun dapat berpotensi meningkatkan kadar klorofil daun tanaman kedelai. Peningkatan ini disebabkan oleh meningkatnya efisiensi penggunaan hara oleh tanaman melalui proses sink stimulasi, yaitu mekanisme adaptasi yang memungkinkan legum untuk mengambil keuntungan dari pasokan hara dari microsymbionts tanpa

mengurangi jumlah fotosintat yang tersedia untuk pertumbuhan tanaman. Tingginya kadar klorofil dapat meningkatkan laju fotosintesis serta asimilat yang dihasilkan juga tinggi, sehingga pada saat panen kedelai tumbuh secara optimal kaena Rhizobium sp mampu menambat N2 yang dapat digunakan pada tanaman kedelai (Meitasari dan Wicaksono, 2017).

Tabel 5. Pengaruh sakinitas tanah terhadap tinggi tanaman kedelai.

Kode Perlakuan Tinggi Tanaman (cm) 21 HST 28 HST 35 HST 42 HST

Kontrol S 29,33 48,33 70,67 a 93,3 Kontrol NS 34,17 57,33 78,33 a 97,0

IR6S 34,83 62,17 83,33 ab 99,0 IR6NS 37,00 76,67 107,50 bc 125,0 IR8S 31,67 56,67 79,83 a 107,0

IR8NS 36,50 66,83 96,17 abc 122,8 IR11S 33,33 55,17 75,83 a 92,0

IR11NS 34,67 51.33 77,50 a 101,0 IR12S 36,00 60,17 82,33 ab 104,5

IR12NS 40,50 76,33 112,33 c 134,3

Keterangan : Bilangan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5%; IR : Inokulasi Isolat Bakteri; S : Tanah Salin; NS : Tanah Non Salin.

Tabel 6. Pengaruh salinitas tanah terhadap kadar klorofil daun pada tanaman tanaman kedelai.

Perlakuan Kadar Klorofil Daun (Unit) 21 HST 28 HST 35 HST 42 HST

Kontrol S 25,57 28,57 b 29,80 ab 32,03 a Kontrol NS 28,63 28,57 b 29,67 ab 33,47 ab

IR6S 34,13 33,20 ab 35,70 bc 39,20 bc IR6NS 33,13 31,97 ab 26,83 a 35,23 ab IR8S 32,57 35,90 b 34,80 bc 33,77 ab

IR8NS 33,30 34,23 b 36,87 bc 36,60 abc IR11S 33,23 31,97 ab 38,03 c 36,70 abc

IR11NS 26,20 32,73 ab 30,60 ab 38,30 bc IR12S 31,17 34,30 b 34,60 bc 37,63 abc

IR12NS 36,07 37,10 b 37,83 c 42,00 c

Keterangan : Bilangan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5%; IR : Inokulasi Isolat Bakteri; S : Tanah Salin; NS : Tanah Non Salin.

Berat kering brangkasan

Berat kering brangkasan merupakan suatu indikator dalam menentukan besarnya serapan nitrogen pada tanaman kedelai. Hal ini berhubungan erat dengan kemampuan

membentuk akar dan Rhizobium sp dalam menambat nitrogen (Meitasari dan Wicaksono, 2017). Rerata pengaruh tanah salin terhadap berat kering brangkasan disajikan pada Tabel 7. Inokulasi Rhizobium sp memiliki peran dalam



peningkatan berat kering berangkasan yang ditunjukkan dengan perlakuan dengan inokulasi Rhizobium sp memiliki rata-rata berat kering brangkasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Sesuai dengan pendapat Ju et al. (2019) yang menyatakan bahwa berat kering suatu tanaman yang diinokulasi Rhizobium sp lebih tinggi dibanding dengan kontrol. Peningkatan bobot brangkasan disebabkan oleh penambatan N dari Rhizobium sp (Sucahyono dan Harnowo, 2014). Tabel 7. Pengaruh salinitas tanah terhadap

berat kering brangkasan pada tanaman kedelai umur 45 HST.

Perlakuan Berat Brangkasan (g tan-1) Kontrol S 8,67 a

Kontrol NS 9,00 ab IR6S 9,33 ab

IR6NS 9,00 ab IR8S 10,00 ab

IR8NS 11,33 abc IR11S 10,33 ab

IR11NS 12,33 bc IR12S 10,33 ab

IR12NS 14,33 c Keterangan : Bilangan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5%; IR : Inokulasi Isolat Bakteri; S : Tanah Salin; NS : Tanah Non Salin. Pada perlakuan inokulasi Rhizobium sp pada tanah salin memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol namun lebih rendah dibandingkan pada tanah non salin, hal ini dapat terjadi diduga karena pengaruh salinitas tanah yang menjadi faktor pembatas dalam pertumbuhan tanaman. Menurut Nemati et al. (2011) menyatakan bahwa cekaman salinitas dapat mengakibatkan peningkatan ion yang bersifat racun sehingga berpengaruh pada penurunan kemampuan fotosintesis tanaman. Berat kering brangkasan mengalami penurunan seiring dengan tingginya kadar salinitas tanah (Pujiasmanto et al., 2010).

Sifat kimia tanah

Kemasaman tanah

Kemasaman tanah atau pH tanah memiliki pengaruh terhadap pertumbuhan tanaman seperti ketersediaan unsur hara, pembentukan

bintil akar oleh bakteri Rhizobium sp yang berkaitan dengan fiksasi N tanaman serta aktifitas pertumbuhan dan perkembangan bakteri (Lubis et al., 2015). Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi aktivitas bakteri. Di bawah pH 5,5 aktivitas bakteri berkurang (Syekhfani, 2009). Kegiatan analisis kemasaman tanah (pH) dilakukan setelah panen. Rerata hasil analisis pengaruh tanah salin terhadap kemasaman tanah (pH) disajikan pada Tabel 8. Tabel 8. Pengaruh salinitas terhadap pH H2O

tanah.

Perlakuan pH Tanah pH H2O Kriteria

Kontrol S 7,91 b Agak Alkalis Kontrol NS 7,10 a Netral

IR6S 8,25 b Agak Alkalis IR6NS 7,17 a Netral IR8S 8,21 b Agak Alkalis

IR8NS 7,06 a Netral IR11S 8,34 b Agak Alkalis

IR11NS 7,13 a Netral IR12S 8,30 b Agak Alkalis

IR12NS 7,08 a Netral Keterangan : Bilangan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5% : Kriteria Menurut Balai Penelitian Tanah (2009); IR : Inokulasi Isolat Bakteri; S : Tanah Salin; NS : Tanah Non Salin.

Berdasarkan Tabel 8 menunjukkan berbeda nyata antara perlakuan tanah salin dengan non salin, yang ditunjukkan dari nilai pH H2O pada tanah salin lebih tinggi dibandingkan dengan pH H2O pada tanah non salin. pH H2O tanah salin menunjukkan kriteria agak alkali. Pada hasil analisis dasar nilai pH H2O pada tanah salin yaitu 8,18 sedangkan pH H2O pada tanah non salin yaitu 7,42. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi peningkatan nilai pH H2O pada tanah salin kecuali pada perlakuan tanpa inokulasi pada tanah salin (Kontrol S). Hal ini berbanding lurus dengan hasil penelitian Purwaningrahayu dan Taufiq (2017) pemberian air salin meningkatkan pH tanah. Pada perlakuan di media tanah non salin menunjukkan nilai pH yang lebih rendah dengan kriteria netral. Seluruh isolat Rhizobium mampu hidup secara optimal pada pH netral. Mikroba umumnya mampu tumbuh



secara optimal pada pH netral yaitu 7 (Soedarjo, 2002). Tanah bersifat alkalis dapat dipengaruhi oleh adanya bahan organik yang belum tercuci sehingga menyebabkan pH tanah menjadi tinggi (Rahmah dan Husein, 2014).

C-organik

Karbon organik merupakan bagian fungsional dari bahan organik tanah yang mempunyai fungsi dan peranan sangat penting di dalam menentukan kesuburan dan produktivitas tanah melalui pengaruhnya terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah (Nurida dan Jubaedah, 2015). Bahan organik dapat memperbaiki sifat fisik tanah menyebabkan akar dapat bertumbuh dengan baik sehingga unsur hara dapat diserap dengan mudah (Triadiati et al., 2013). Rerata hasil pengaruh tanah salin terhadap terhadap kadar C-organik disajikan pada Tabel 9. Tabel 9. Pengaruh tanah salin terhadap C-

organik tanah.

Perlakuan Nilai C-organik tanah C-organik

(%) Kriteria

Kontrol S 1,82 bcd Rendah Kontrol NS 1.65 abc Rendah

IR6S 2.09 d Sedang IR6NS 1.39 a Rendah IR8S 2.10 d Sedang

IR8NS 1.38 a Rendah IR11S 2.00 cd Sedang

IR11NS 1.70 abcd Rendah IR12S 2,05 cd Sedang

IR12NS 1,65 ab Rendah Keterangan : Bilangan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5% : Kriteria Menurut Balai Penelitian Tanah (2009); IR : Inokulasi Isolat Bakteri; S : Tanah Salin; NS : Tanah Non Salin.

Kandungan C-organik pada Tabel 8 apabila dibandingkan dengan kandungan C organic awal (2,32%) pada Tabel 1 mengalami pada penurunan, baik pada anah salin maupun non salin. Penurunan C-organik diduga disebabkan oleh aktivitas organisme tanah. Menurut Afandi et al., (2015), karbon merupakan sumber makanan mikroorganisme tanah, sehingga keberadaan C-organik dalam tanah akan memacu kegiatan mikroorganisme sehingga

meningkatkan proses dekomposisi tanah dan juga reaksi-reaksi yang memerlukan bantuan mikroorganisme, misalnya fiksasi N. Dalam proses dekomposisi bahan organik C banyak hilang oleh respirasi mikroba tanah. Aktivitas perombakan bahan organik oleh mikroorganisme tanah menyebabkan penyusutan bahan organik tanah (Subowo, 2010).

Daya Hantar Listrik (DHL)

Keadaan salin pada lahan budidaya dapat berpengaruh pada pertumbuhan dan hasil tanaman. Nasyirah et al. (2015) Masalah salinitas terjadi ketika tanah memiliki kandungan garam terlarut yang cukup tinggi sehingga dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Rerata hasil analisis pengaruh tanah salin terhadap terhadap daya hantar listrik (DHL) disajikan pasa Tabel 9.

Tabel 9. Daya Hantar Listrik (DHL).

Perlakuan Nilai Daya Hantar Listrik (DHL)

DHL (dS m-1)

Kriteria

Kontrol S 9,59 b Tinggi Kontrol NS 1,64 a Non Salin

IR6S 10,55 c Tinggi IR6NS 1,83 a Non Salin IR8S 10,35 c Tinggi

IR8NS 1,71 a Non Salin IR11S 11,75 d Tinggi

IR11NS 1,99 a Non Salin IR12S 12,25 d Tinggi

IR12NS 2,24 a Rendah Keterangan : Bilangan yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 5% : Kriteria Menurut Abrol et al .(1998); IR: Inokulasi Isolat Bakteri; S : Tanah Salin; NS : Tanah Non Salin.

Tabel 9 menunjukkan bahwa perlakuan dengan inokulasi isolat IR12 memiliki kemampuan mengikat garam yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan yang lain yang ditunjukkan dengan nilai DHL yang dihasilkan lebih tinggi dibanding dengan perlakuan lain yaitu sebesar 12,25 dengan kriteria salinitas tinggi. Pengukuran daya hantar listrik (DHL) menunjukkan tingkat salinitas; jika konsentrasi



garam meningkat maka kemampuan larutan menghantarkan listrik akan meningkat (Novi et al., 2016).

Kesimpulan

Perlakuan inokulasi isolat bakteri Rhizobium sp pada tanah salin dan non salin berpengaruh nyata terhadap jumlah koloni isolat, serapan N tanaman, jumlah bintil akar efektif, berat kering bintil akar efektif, tinggi tanaman, kadar klorofil daun dan berat brangkasan. Kombinasi perlakuan yang memiliki hasil terbaik yaitu pada perlakuan IR12NS (Inokulasi isolat pada perlakuan Inokulasi Isolat 12 pada tanah non salin) memberikan hasil tertinggi dengan jumlah koloni, serapan N tanaman, jumlah bintil akar efektif, berat kering bintil akar efektif, tinggi tanaman, kadar klorofil daun, berat brangkasan.Media tanah salin dan non salin berpengaruh nyata terhadap sifat kimia tanah serta biologi tanah.

Ucapan Terimakasih

Penulis mengucapkan terimakasih kepada pimpinan dan staf Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi, Malang atas perkenan dukungan fasilitasi untuk pelaksanaan penelitian ini

Daftar Pustaka

Adnyana, G.M. 2012. Mekanisme penambatan nitrogen udara oleh bakteri rhizobium menginspirasi perkembangan teknologi pemupukan organik yang ramah lingkungan. Agrotop 2(2): 145-149.

Afandi, F.N., Bambang, S. dan Nuraini, Y. 2015. Pengaruh pemberian berbagai jenis bahan organik terhadap sifat kimia tanah pada pertumbuhan dan produksi tanaman ubi jalar di Entisol Ngrangkah Pawon, Kediri. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan 2(2): 237-244.

Badan Pusat Statistik. 2013. Proyeksi Penduduk Indonesia 2010-2035. BPS. Jakarta. 23.

Balitkabi [Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi]. 2017. Profil Kebun Percobaan. http://balitkabi.litbang.pertanian.go.id/profil/kebun-percobaan-2/. Diakses pada 15 September 2020.

BBSDLP (Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian). 2012. Basis Data Sumber Daya Lahan pada Skala Tinjau 250.000. Balai Besar Penelitian dan

Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian, Bogor.

Fatimah, V.S. dan Saputro, T.B. 2016. Respon karakter fisiologis kedelai (Glycine max L.) verietas Grobogan terhadap cekaman genangan. Jurnal Sains dan Seni 5(2).

Hardjowigeno, S.2007. Ilmu Tanah. Penerbit Pusaka Utama, Jakarta

Inaiyah, A., Heddy, Y.B.S.. dan Widaryanto, E. 2017. Pengaruh defoliasi daun terhadap pertumbuhan kedelai (Glycine max L.) varietas Dentam-1 dan Grobogan. Jurnal Produksi Tanaman 5(11) : 1863-1868.

Jumrawati. 2008. Efektifitas Inokulasi Rhizobium sp. Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Kedelai pada Tanah Jenuh Air. LIPI Press. Jakarta.

Lubis, D.S., Hanafi, A.S. dan Sembiring, M. 2015. Pengaruh pH terhadap pembentukan bintil akar, serapan hara N, P dan produksi tanaman pada beberapa varietas kedelai pada tanah Inseptisol di rumah kaca. Medan. Jurnal Online Agroekoteknologi 3(3): 15-22.

Marschner, H. 1986. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press Harcourt Brace Jovanovich Publisher, London. Dalam Ilmu Kesuburan Tanah. Ed. Rosmarkam, A. Dan N. W. Yuswono. 2002. Karnisius. Yogyakarta. Hal 65 – 71

Mazher, A.A., El-Quesni, E.F. and Farahat, M 2007. Responses of ornamental and woody trees to salinity. World Journal of Agriculrural Sciences 3: 386-395.

Meitasari, A.D. dan Wicaksono, K.P. 2017. Inokulasi Rhizobium dan perimbangan nitrogen pada tanaman kedelai varietas Wilis. Plantropical: Journal of Sgricultural Science 2(1):55-63.

Nasyirah, Nibras., Kalsim, D,K. dan Saptomo, S.K. 2015. Analisis laju pencucian tanah salin dengan menggunakan drainase bawah permukaan. IPB Dramaga. Bogor. Vol. 3. 2015

Novi, R.E.M., Sampurno, J. dan Jumarang, M.I. 2016. Identifikasi nilai salinitas pada lahan pertanian di daerah Jungkat berdasarkan metode Daya Hantar Listrik (DHL). Prisma Fisika 4(2): 31-36.

Nurida, N.L. dan Jubaedah. 2015. Teknologi peningkatan cadangan karbon lahan kering dan potensinya pada skala nasional. Jurnal Tanah dan Iklim 15: 10-18.

O’callaghan, M. 2016. Microbial inoculation of seed for improved crop performance : issues and opportunities. Journal of Applied Microbiology and Biotechnology 100(1):5729-5746.

Pratiwi, H. dan Taufiq, A. 2017. Pengaruh Lengas Tanah terhadap Tingkat Klorosis pada Kacang Tanah di Tanah Alkalis. Balai Penelitian



Tanaman Aneka Kacang dan Umbi. Malang. Pujiasmanto, B., Sumiyati., H. Widijanto. dan

Alfiatun. 2010. Uji pemberian legin dan pupuk K terhadap pertumbuhan tanaman kedelai (Glycine max (L.) Merrill) pada kondisi cekaman NaCl. Jurnal Ilmu Tanah dan Agroklimatologi 7(1): 17- 24

Purwaningsih, O., Indradewa, D., I., Kabirun, S. dan Shiddiq, D. 2012. Tanggapan tanaman kedelai terhadap inokulasi Rhizobium. Agrotrop 2(1): 25-32.

Rahmah, S.Y. dan Husain, U. 2014. Sifat kimia tanah pada berbagai tipe penggunaan lahan di Desa Bobo Kecamatan Palolo Kabupaten Sigi. Jurnal Kehutanan 2(1): 88-95.

Riniarsi, D. 2016. Outlook Komoditas Pertanian Tanaman Pangan Kedelai. Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian Kementrian Pertanian : Jakarta. 85 halaman.

Sari, R., Aini, N. Dan Setyobudi, L. 2018. Pengaruh penggunaan Rhizobium dan penambahan mulsa organik jerami padi pada tanaman kedelai hitam (Glycine max (L) Merril) varietas Detam 1. Jurnal Produksi Tanaman 3(8) : 689 – 696.

Subowo, G. 2010. Strategi efisiensi penggunaan bahan organik untuk kesuburan dan produktivitas tanah melalui pemberdayaan sumberdaya hayati tanah. Jurnal Sumberdaya Lahan 4(1): 11-16.

Sucahyo, A. dan Wijayanto, B. 2018. Analisis penggunaan inokulan legin dan teknologi pangkas pucuk terhadap produktivitas kedelai. Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian 25(1): 21-26.

Sucahyono, D. dan Harnowo, D. 2014. Kesesuaian Antara Kedelai Hitam dan Bakteri Penambat N Simbiotik. Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi Malang. Prosiding Seminar Hasil Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi.

Surtiningsih, T., Farida, dan Nurhayati, T. 2009. Biofertilisasi bakteri Rhizobium pada tanaman kedelai (Glycine max (L) Merr.). Berkala Penelelitian Hayati. (15) : 31-35.

Syekhfani, 2009. Hubungan Hara Tanah Air dan Tanaman. Edisi Ke-2. Malang. Hal. 21 – 28.

Triadiati., N. Mubarik., dan Ramasita, Y. 2013. Respon pertumbunan tanaman kedelai terhadap Bradyrhizobium japonicum toleran masam dan pemberian pupuk di tanah masam. Jurnal Agronomi Indonesia 41(1): 24–31.

Zulaikah, D. dan Yuliani. 2018. Penggunaan agen hayati Rhizobium sp. dan Pseudomonas fluorescens terhadap pertumbuhan tanaman kedelai (Glycine max) pada tanah salin. Lentera Bio 7(3).: 87-92

31, 281-292, PRASETYANI et al (UB) N1

Documents