13 HASIL DAN PEMBAHASAN Percobaan 1. Pengaruh Perendaman Benih dengan Isolat Methylobacterium spp. terhadap Viabilitas Benih Kedelai. Aplikasi isolat Methylobacterium TD-J7 dan TD-TPB3 pada benih kedelai diharapkan dapat meningkatkan perkecambahan benih karena adanya zat pengatur tumbuh yang dihasilkan oleh bakteri. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan perendaman benih pengaruh nyata pada tolok ukur Daya Berkecambah (DB), Indeks Vigor (IV), Kecepatan tumbuh (KCT), Bobot kering kecambah normal (BKKN) dan tidak berpengaruh nyata pada rata-rata bobot kecambah. Perlakuan waktu perendaman juga berpengaruh pada tolok ukur DB, IV, KCT, BKKN dan tidak berpengaruh nyata pada tolok ukur bobot kecambah. Namun, interaksi antara perlakuan perendaman dan waktu perendaman hanya berpengaruh pada tolok indeks vigor dan bobot kering kecambah normal. Viabilitas benih dengan tolok ukur DB, IV, KCT, BKKN perlakuan tanpa perendaman nyata lebih baik daripada perlakuan perendaman dengan media dan perendaman dengan isolat bakteri (Tabel 1). Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa aplikasi Methylobacterium tidak dapat meningkatkan viabilitas benih pada benih yang mempunyai viabilitas awal yang tinggi. Tabel 1. Pengaruh perendaman dengan isolat Methylobacterium dan waktu perendaman benih terhadap viabilitas benih. Perlakuan Tolok Ukur DB (%) IV (%) KCT (% etmal -1 ) BKKN (g) Bobot per kecambah (g) Perendaman benih Tanpa perendaman 89.25a 81.25a 1.273a 0.54a 0.026 Rendam media 80.50b 64.17b 1.044b 0.47b 0.024 Rendam isolat 81.83b 66.83b 1.004b 0.45b 0.040 Waktu perendaman 15 menit 89.33a 78.00a 1.199a 0.51a 0.025 30 menit 86.22ab 74.89ab 1.225a 0.52a 0.025 45 menit 80.89bc 66.00bc 1.004b 0.50a 0.025 60 menit 79.00c 64.11c 1.000b 0.41b 0.045 Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf 5%. DB = daya berkecambah, IV = indeks vigor, KCT = kecepatan tumbuh, BKKN = Bobot kering kecambah normal. Perlakuan perendaman benih dengan Methylobacterium tidak dapat meningkatkan daya berkecambah benih. Perendaman benih merupakan salah satu metode yang dilakukan dalam mempercepat perkecambahan benih. Perendaman (priming) biasanya dilakukan untuk mempercepat proses imbibisi benih sehingga benih yang ditanam akan tumbuh dengan serempak. Hasil pada Tabel 1 menunjukkan bahwa lama perendaman benih kedelai dengan isolat Methylobacterium spp. dapat menurunkan viabilitas benih. Perendaman benih
8
Embed
HASIL DAN PEMBAHASAN - repository.ipb.ac.id · untuk pertumbuhan kecambah sehingga mengakibatkan peningkatan akumulasi bobot kering kecambah (Copeland & McDonald 2001). ... Hasil
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
13
HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan 1. Pengaruh Perendaman Benih dengan Isolat Methylobacterium
spp. terhadap Viabilitas Benih Kedelai.
Aplikasi isolat Methylobacterium TD-J7 dan TD-TPB3 pada benih kedelai
diharapkan dapat meningkatkan perkecambahan benih karena adanya zat pengatur
tumbuh yang dihasilkan oleh bakteri. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa
perlakuan perendaman benih pengaruh nyata pada tolok ukur Daya Berkecambah
(DB), Indeks Vigor (IV), Kecepatan tumbuh (KCT), Bobot kering kecambah normal
(BKKN) dan tidak berpengaruh nyata pada rata-rata bobot kecambah. Perlakuan
waktu perendaman juga berpengaruh pada tolok ukur DB, IV, KCT, BKKN dan
tidak berpengaruh nyata pada tolok ukur bobot kecambah. Namun, interaksi antara
perlakuan perendaman dan waktu perendaman hanya berpengaruh pada tolok
indeks vigor dan bobot kering kecambah normal. Viabilitas benih dengan tolok
ukur DB, IV, KCT, BKKN perlakuan tanpa perendaman nyata lebih baik daripada
perlakuan perendaman dengan media dan perendaman dengan isolat bakteri (Tabel
1). Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa aplikasi Methylobacterium tidak dapat
meningkatkan viabilitas benih pada benih yang mempunyai viabilitas awal yang
tinggi.
Tabel 1. Pengaruh perendaman dengan isolat Methylobacterium dan waktu
perendaman benih terhadap viabilitas benih.
Perlakuan
Tolok Ukur
DB (%) IV (%) KCT (% etmal-1) BKKN (g)
Bobot per
kecambah
(g)
Perendaman benih
Tanpa perendaman 89.25a 81.25a 1.273a 0.54a 0.026
Rendam media 80.50b 64.17b 1.044b 0.47b 0.024
Rendam isolat 81.83b 66.83b 1.004b 0.45b 0.040
Waktu perendaman
15 menit 89.33a 78.00a 1.199a 0.51a 0.025
30 menit 86.22ab 74.89ab 1.225a 0.52a 0.025
45 menit 80.89bc 66.00bc 1.004b 0.50a 0.025
60 menit 79.00c 64.11c 1.000b 0.41b 0.045
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda
nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf 5%. DB = daya berkecambah, IV = indeks
----------- Bobot Kering Kecambah Normal (g) ----------
15 0.51 ab 0.500 ab 0.51 ab
30 0.52 ab 0.51 ab 0.51 ab
45 0.58 a 0.46 bc 0.46 bc
60 0.54 ab 0.32 d 0.38 cd
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji
Duncan pada taraf 5%.
Bobot kering kecambah normal menggambarkan viabilitas potensial benih
yang ditanam pada kondisi optimum. Bobot kering kecambah normal menunjukkan
bobot biomassa yang dapat dihasilkan benih selama perkecambahan. Semakin
tinggi bobot kecambah menunjukkan bahwa semakin baik vigor benih tersebut.
Benih yang mempunyai viabilitas tinggi memiliki kemampuan untuk mensitesis
material baru secara efisien dan dengan cepat mentransfer material tersebut
15
untuk pertumbuhan kecambah sehingga mengakibatkan peningkatan akumulasi
bobot kering kecambah (Copeland & McDonald 2001).
Penurunan viabilitas benih seiring dengan lamanya perendaman diduga
karena benih tercekam dengan larutan garam yang ada pada media AMS. Hasil
pengujian daya hantar listrik media AMS adalah 3154 µmosh cm-1. Daya hantar
listrik media perendaman yang tidak merusak benih maksimum 2000 µmosh cm-1,
Dengan konsentrasi garam yang tinggi maka benih tidak meningkat viabilitasnya
justru tertekan pertumbuhannya karena cekaman abiotik.
Hasil dari percobaan pertama menunjukkan bahwa aplikasi kultur cair isolat
Methylobacterium dengan cara perendaman pada benih kedelai kurang tepat karena
dapat menurunkan viabilitas benih kedelai. Semakin lama waktu perendaman benih
semakin menurunkan viabilitas benih kedelai. Perendaman benih kedelai dengan
kultur cair isolat Methylobacterium paling lama adalah 15 menit agar penurunan
viabilitas tidak terlalu besar. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut
tentang media pembawa yang tepat dalam aplikasi isolat Methylobacterium pada
benih kedelai.
Percobaan 2. Uji efektivitas isolat Methylobacterium untuk meningkatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai.
Penyemprotan tanaman dengan isolat pada permukaan daun bertujuan untuk
menambahkan populasi Methylobacterium sehingga tanaman mendapatkan
tambahan zat pengatur tumbuh selain yang berasal dari dalam tanaman itu sendiri.
Aplikasi isolat Methylobacterium berpengaruh nyata meningkatkan tinggi tanaman
pada 28 dan 49 HST dibandingkan dengan kontrol (Tabel 3). Perlakuan pemupukan
berpengaruh nyata pada semua umur tanaman yang diamati. Pemupukan dengan
dosis penuh berbeda nyata dengan kontrol, namun sebagian tidak berbeda nyata
dengan pemupukan 1/3 dan 2/3 dosis pada semua umur tanaman. Interaksi antara
pemupukan dengan aplikasi Methylobacterium menunjukkan pengaruh nyata pada
28 HST (Tabel 4).
Tabel 3. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan terhadap
pertumbuhan tanaman tolok ukur tinggi tanaman.
Perlakuan Umur Tanaman (HST)
14 21 28 35 42 49
---------- cm --------
Methylobacterium
kontrol 10.32 16.27 21.08 b 29.23 36.83 45.44 b
Semprot media 10.34 16.31 21.42 a 29.44 35.94 43.75 b
Semprot isolat 10.40 16.85 22.58 a 31.15 39.10 48.85 a
Tingkat Pemupukan
kontrol 9.67 b 14.64 b 17.72 b 26.17 c 33.00 b 40.17 b
Pupuk 1/3 dosis 10.46 a 16.69 a 22.42 a 30.19 b 37.83 a 47.17 a
Pupuk 2/3 dosis 10.68 a 17.28 a 23.08 a 30.81 ab 37.92 a 47.42 a
Pupuk dosis penuh 10.60 a 17.31 a 23.56 a 32.58 a 40.42 a 49.31 a Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda
nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf 5%.
16
Berdasarkan Tabel 4 dapat dilihat bahwa perlakuan Methylobacterium hanya
berpengaruh nyata pada perlakuan tanpa pemupukan (kontrol). Interaksi antara
aplikasi Methylobacterium dengan tingkat pemupukan tidak berpengaruh nyata
pada tinggi tanaman pada 1/3, 2/3 dan dosis penuh. Hal ini menunjukkan bahwa
pemupukan mempunyai peranan yang lebih dominan dibandingkan dengan
pengaruh aplikasi Methylobacterium pada pertumbuhan tanaman kedelai. Danial
(2011) menyatakan bahwa pengaruh aplikasi isolat Methylobacterium spp terhadap
tinggi tanaman kedelai mulai terlihat setelah penyemprotan umur 20 HST dan pada
perlakuan perendaman benih dengan isolat TD-TPB3 yang dilanjutkan dengan
penyemprotan pada daun umur 10 HST + 20 HST menunjukkan tinggi tanaman
kedelai yang tertinggi.
Tabel 4. Pengaruh interaksi antara pemupukan dan aplikasi Methylobacterium pada
28 HST pada tolok ukur tinggi tanaman.
Tingkat pemupukan Perlakuan Methylobacterium
kontrol Semprot media Semprot isolat
------ (cm) ------- kontrol 16.25 c 16.75 c 20.17 b Pupuk 1/3 dosis 22.42 a 21.75 ab 23.08 a Pupuk 2/3 dosis 22.08 ab 23.83 a 23.33 a Pupuk dosis penuh 23.58 a 23.33 a 23.75 a
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji
Duncan pada taraf 5%.
Daun merupakan organ penting dalam tanaman karena perannya dalam
proses fotosintesis. Hasil pengamatan pada Tabel 5 menunjukkan bahwa perlakuan
Methylobacterium berpengaruh nyata meningkatkan jumlah daun pada saat
tanaman berumur 35 dan 42 HST. Perlakuan penyemprotan dengan isolat
Methylobacterium dan perlakuan pemupukan tidak memberikan pengaruh yang
nyata pada saat awal pertumbuhan tanaman (14 HST). Pemberian pupuk NPK
menunjukkan pengaruh nyata pada jumlah daun yang dihasilkan dibandingkan
dengan kontrol (tanpa pemupukan) saat tanaman berumur 21-49 HST. Tidak
terdapat interaksi antara pemupukan dan aplikasi Methylobacterium pada semua
umur tanaman pada tolok ukur jumlah daun. Inokulasi Methylobacterium sp. dapat
meningkatkan jumlah nodul, ukuran daun dan berat daun cabai dan tomat (Deka
Boruah et al. 2010). Aplikasi Methylobacterium spp strain TD-J7+TD-TPB3
dengan perendaman benih ditambah penyemprotan pada 2 dan 4 MST dapat
meningkatkan jumlah daun cabai (Goni 2010).
17
Tabel 5. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan terhadap
jumlah daun.
Perlakuan Umur tanaman (HST)
14 21 28 35 42 49
Methylobacterium kontrol 3.0 4.8 5.3 7.8 b 9.5 b 11.7 ab Semprot media 3.0 4.8 5.4 7.6 b 9.3 b 11.3 b Semprot isolat 3.0 4.9 5.6 8.1 a 10.0 a 12.2 a
Tingkat pemupukan kontrol 3.0 4.4 b 4.7 b 6.9 b 8.6 b 10.8 b Pupuk 1/3 dosis 3.0 4.9 a 5.6 a 8.0 a 9.8 a 11.9 a Pupuk 2/3 dosis 3.0 4.9 a 5.7 a 8.1 a 10.0 a 12.0 a Pupuk dosis penuh 3.0 5.0 a 5.9 a 8.2 a 10.1 a 12.1 a
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda
nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%.
Biomassa tanaman yang dihitung berdasarkan bobot kering tanaman
menunjukkan laju pertumbuhan tanaman. Penghitungan biomassa tanaman pada
penelitian ini dilakukan pada 35 HST dengan tujuan untuk mengetahui laju
pertumbuhan tanaman pada fase vegetatif. Penyemprotan isolat Methylobacterium
dapat meningkatkan bobot kering tajuk dan total bobot kering tanaman kedelai
(Tabel 6). Perlakuan pemupukan menunjukkan bahwa bobot kering tajuk
pemupukan dosis penuh nyata lebih tinggi daripada perlakuan yang lain. Sedangkan
pada bobot kering total perlakuan pemupukan penuh tidak berbeda nyata dengan
1/3 dosis pemupukan. Aplikasi Methylobacterium sp. dan Bradyrhizobium
japonicum SB120 pada benih secara signifikan dapat meningkatkan parameter
pertumbuhan tanaman kedelai meliputi bobot tanaman, jumlah daun, berat kering
akar dan total bobot kering pada penanaman dalam pot di rumah kaca (Radha et al.
2009), total bobot kering kedelai meningkat 41.67% pada perlakuan inokulasi
Methylobacterium sp. dan B. japonicum (Meenakashi & Savalgi 2009). Selain itu
inokulasi Methylobacterium suomiense dapat meningkatkan biomassa tanaman
cabai sebesar 2.98% sampai 40.82% (Yim et al. 2009).
Tabel 6. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan pada bobot
kering tanaman kedelai
Perlakuan Bobot kering tanaman (g)
Akar Tajuk Total bobot kering tanaman
Methylobacterium
kontrol 0.114 1.295 b 1.295 b
Semprot media 0.144 1.488 b 1.488 b
Semprot isolat 0.283 1.914 a 1.914 a
Tingkat pemupukan
kontrol 0.109 1.704 b 1.244 c
Pupuk 1/3 dosis 0.250 1.360 b 1.610 ab
Pupuk 2/3 dosis 0.215 1.342 b 1.556 b
Pupuk dosis penuh 0.149 1.704 a 1.853 a Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda
nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%.
18
Perlakuan Methylobacterium dan tingkat pemupukan menunjukkan pengaruh
yang nyata pada tolok ukur jumlah polong, produksi dan produksi per tanaman.
Namun tidak terdapat interaksi antara dua perlakuan pada tolok ukur yang diamati.
Jumlah polong pada perlakuan penyemprotan dengan isolat Methylobacterium
berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 7). Tingkat pemupukan dosis penuh berbeda
nyata dengan kontrol, namun tidak berbeda nyata dengan pemupukan 2/3 dosis.
Aplikasi isolat Methylobacterium pada pertumbuhan tanaman cabai menunjukkan
bahwa tingkat pemupukan dengan dosis yang lebih rendah lebih berpengaruh
daripada pada pemupukan dosis tinggi (Chauhan et al. 2010). Produksi buah cabai
pada aplikasi rendam benih+semprot Methylobacterium tiap 1 bulan tidak berbeda
nyata pada tingkat pemupukan setengah dosis dengan satu dosis rekomendasi
(Azizah 2011).
Semakin sering aplikasi isolat Methylobacterium maka pertumbuhan tanaman
semakin meningkat. Meenakashi & Savalgi (2009) menyatakan bahwa total bobot
kering kedelai meningkat 41.67% pada perlakuan inokulasi Methylobacterium sp.+
B. japonicum dengan penyemprotan pada 20, 30 dan 45 hari dibandingkan dengan
kontrol. Selain itu Danial (2011) menyatakan bahwa teknik aplikasi
Methylobacterium spp isolat TD-TPB3 pada kedelai varietas Kaba dengan cara
perendaman yang dilanjutkan dengan penyemprotan pada daun umur 10 HST + 20
HST memberikan peningkatan pertumbuhan dan produksi tanaman. Peningkatan
terjadi pada peubah tinggi tanaman 35 HST, bobot kering tajuk, bobot kering akar,
jumlah polong, polong isi, bobot 100 butir dan produksi.
Tabel 7. Pengaruh aplikasi Methylobacterium dan tingkat pemupukan pada tolok
ukur jumlah polong, produksi dan produksi per tanaman.
Perlakuan Tolok Ukur Produksi
Jumlah polong Produksi (g) Bobot biji / tanaman
(g)
Methylobacterium
kontrol 13.42 b 11.73 b 2.93 b
Semprot media 12.00 b 11.05 b 2.76 b
Semprot isolat 19.50 a 19.47 a 4.87 a
Tingkat Pemupukan
kontrol 11.00 c 9.67 b 2.42 b
Pupuk 1/3 dosis 14.00 bc 13.79 a 3.45 a
Pupuk 2/3 dosis 16.67 ab 16.20 a 4.05 a
Pupuk dosis penuh 18.22 a 16.67 a 4.17 a Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda
nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%.
Zat pengatur tumbuh (auksin, sitokinin dan giberelin) diketahui berperan
penting dalam pertumbuhan tanaman. Sitokinin berperan dalam morfogenesis,
pertunasan, pembentukan kloroplas, pembentukan umbi pada kentang, pemecahan
dormansi, dan pembukaan stomata (Wattimena et al. 1992). Aplikasi
Methylobacterium spp dapat meningkatkan jumlah auksin, sitokinin dan giberelin
pada tanaman. Sitokinin pada jumlah tertentu dapat memacu pertumbuhan tanaman
karena sitokinin berperan dalam memacu perkembangan sel dan pembentukan
organ pada tumbuhan. Ryu et al. (2006) menyatakan bahwa terdapat akumulasi
19
sitokinin yaitu trans zeatin pada tanaman cabai yang diberi isolat Methylobacterium
sp. CBMB20 dan CBMB110.
Zat pengatur tumbuh yang dihasilkan oleh isolat Metylobacterium berperan
penting pada peningkatan pertumbuhan tanaman. Methylobacterium spp. strain
TD-J7 menghasilkan auksin 9.13 ppm, trans-zeatin 74.37 ppm dan gibrelin 98.75
ppm dan isolat strain TD-TPB3 menghasilkan IAA 96.56 ppm, trans zeatin 33.14
ppm dan giberelin 129.83 ppm (Widajati et al. 2008). Zat pengatur tumbuh yang
dihasilkan bakteri dapat menstimulasi translokasi fotoasimilat dengan membantu
proses pembungaan, pembuahan dan pembentukan biji yang sehingga dapat
meningkatkan produktivitas tanaman (Amanullah et al. 2010).
Hasil penghitungan jumlah koloni pada permukaan daun saat tanaman
berumur 35 HST menunjukkan bahwa kelimpahan Methylobacterium pada daun
yang disemprot isolat adalah berkisar antara 3.2 x 102- 1.18 x 104 cfu gram-1 daun
(Tabel 8). Kelimpahan paling besar terdapat pada perlakuan Methylobacterium
yang diberi pupuk 1/3 dosis. Jumlah koloni yang terlihat lebih rendah dari populasi
isolat yang disemprotkan (107 cfu mL-1 ) menunjukkan bahwa koloni isolat yang
disemprotkan tidak mampu bertahan hidup seperti pada populasi awal. Hasil ini
juga menunjukkan bahwa jumlah koloni yang telah diaplikasikan akan
berkeseimbangan dengan populasi yang ada di alam.
Tabel 8. Kelimpahan bakteri Methylobacterium daun kedelai pada 35 HST.
Perlakuan Jumlah koloni
Tanpa isolat Methylobacterium 1.12 x 102
Semprot media AMS 3.50 x 102
Methylobacterium tanpa pemupukan 2.70 x 103
Methylobacterium + pupuk 1/3 dosis 1.18 x 104
Methylobacterium + pupuk 2/3 dosis 3.20 x 102
Methylobacterium + pupuk dosis penuh 5.40 x 103
Kelimpahan Methylobacterium yang berada di alam berbeda menurut jenis
tanamannya. Pada daun poh-pohan dan kemangi asal Bogor terdapat 104 cfu g-1