19
KARAKTERISASI RIZOBAKTERI UNTUK MENINGKATKAN
MUTU FISIOLOGIS BENIH DAN PERTUMBUHAN BIBIT
TETUA BETINA JAGUNG HIBRIDA
Abstract
Rhizobacteria has ability in increasing plant growth, yield, and improve plant
resistance to disease, because it produce plant growth regulator and increases plant
nutrition uptake such as phosphate, and is not phathogenic to plant. The objectives of
this experiment were to get rhizobacteria isolates capable of dissolving phosphate,
producing IAA, not pathogenic to the plant, and can improve the physiological quality
of seeds and seedling growth of female parent of maize hybrid. The experiments were
conducted in Bacteriology laboratory, Departement of Plant Protection Faculty of
Agriculture IPB and in greenhouse at Leuwikopo laboratory of Seed Science and
Technology, Department of Agronomy and Horticulture Faculty of Agriculture IPB,
during Maret until July 2011. The groups of isolates Actinomycetes, Bacillus spp. and
Fluorescent pseudomonads were used in these experiments. The experiment steps
were: (1) characterization of rhizobacteria, (2) selection of selected rhizobacteria based
on their ability to improve seed quality and seedling growth of female parents of maize
hybrid. The results of experinment 1 showed, there were five isolate choosen from each
genus of rhizobacteria based on the criteria of high dissolving of phosphate, negative
hypersensitive reaction test, and producing IAA. Experiment 2 showed the
rhizobacteria B28 and B46 increase growth rate and seed vigor index, and B28 isolate
increased germination of seed. Rhizobacteria AB2, ATS4, B28, P14, P31, and B42
isolate were selected due to their ability to improve the physiological seed quality of
female parent of maize hybrid.
Key words : dissolving phosphate, producing IAA, seedling growth
Abstrak
Rizobakteri memiliki kemampuan meningkatkan pertumbuhan tanaman, produktivitas,
dan dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit. Hal ini karena
rizobakteri mampu menghasilkan regulator pertumbuhan tanaman dan meningkatkan
ketersediaan nutrisi bagi tanaman seperti fosfat, dan tidak patogen terhadap tanaman.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan isolat rizobakteri yang mampu
melarutkan fosfat, memproduksi IAA, tidak bersifat patogen bagi tanaman, dan dapat
meningkatkan mutu fisiologis benih serta pertumbuhan bibit tetua betina jagung
hibrida. Percobaan dilakukan di laboratorium Bakteriologi Departemen Proteksi
Tanaman Fakultas Pertanian IPB dan di rumah kaca laboratorium Ilmu dan Teknologi
Benih, Leuwikopo Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian IPB,
sejak Maret hingga Juli 2011. Rizobakteri yang digunakan dalam penelitian ini adalah
dari jenis Aktinomiset, Bacillus spp. dan Pseudomonas kelompok flourescens.
Tahapan percobaan adalah: (1) Karakterisasi rizobakteri, (2) seleksi rizobakteri
berdasarkan kemampuannya dalam meningkatkan mutu fisiologis benih dan
pertumbuhan bibit tetua betina jagung hibrida. Hasil percobaan tahap 1, terpilih lima
isolat dari masing-masing genus rizobakteri yang diuji berdasarkan kriteria pelarutan
fosfat yang tinggi, reaksi hipersensitif negatif, dan mampu memproduksi IAA yang
tinggi. Hasil percobaan tahap 2 menunjukkan rizobakteri B28 dan B46 meningkatkan
kecepatan tumbuh dan indeks vigor benih, isolat B28 mampu meningkatkan daya
berkecambah. Rizobakteri AB2, ATS4, B28, P14, P31, dan B42 dipilih untuk
digunakan pada percobaan lapang.
Kata kunci : melarutkan fosfat , memproduksi IAA , pertumbuhan bibit
20
Pendahuluan
Penggunaan input kimia dalam jangka panjang, telah menyebabkan
degradasi lahan pertanian dan polusi lingkungan. Untuk mengembalikan kesuburan
lahan pertanian agar dapat berproduksi dengan baik dan ramah lingkungan, salah
satu caranya adalah dengan menggunakan bakteri akar pemacu pertumbuhan
tanaman (plant growth-promoting rhizobacteria= PGPR). Penggunaan PGPR
untuk peningkatan produksi, pengurangan input kimia dan polusi lingkungan
sangat penting dalam rangka menciptakan pertanian organik yang ramah
lingkungan. Rizobakteri telah banyak diaplikasi pada berbagai tanaman dan
beberapa diantaranya telah dikemas dalam berbagai bentuk dan dikomersilkan
sebagai pupuk hayati dan untuk pengendalian penyakit tanaman (Herman et al.
2008; Minorsky 2008; Ashrafuzzaman et al. 2009).
Penggunaan rizobakteri mampu memacu pertumbuhan dan meningkatkan
produksi tanaman. Glick et al. (2007) menyatakan bahwa fungsi rizobakteri
terhadap pertumbuhan tanaman adalah: (i) membantu meningkatkan serapan hara;
(ii) mencegah perkembangbiakan organisme patogen; dan (iii) menyediakan
hormon pertumbuhan. Dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman, rizobakteri
memiliki peran penting seperti menghasilkan hormon tumbuh seperti IAA
(Thakuria et al. 2004; Karnwal 2009; Agustiansyah 2010), giberelin dan
memfiksasi N (Hafeez et al. 2006; Ismarini 2007), melarutkan fosfat (Gray dan
Smith 2005; Mehvraz dan Chaichi 2008). Khusus pada kemampuan melarutkan
fosfat, rizobakteri seperti Pseudomonas spp. dan Bacillus spp. dapat mengeluarkan
asam-asam organik seperti asam formiat, asetat, dan laktat yang bersifat dapat
melarutkan bentuk-bentuk fosfat yang sukar larut tersebut menjadi bentuk yang
tersedia bagi tanaman (Rodriquez dan Fraga 1999; Rao 2007; Prihartini 2009).
Dalam meningkatkan mutu fisiologis benih, Gholami et al. (2009)
mengemukakan bahwa inokulasi benih jagung dengan rizobakteri secara signifikan
meningkatkan daya berkecambah dan vigor benih jagung. Namun, peningkatan
tersebut bervariasi antar jenis bakteri. Bakteri Azospirilium lipoferum DSM1691
dapat meningkatkan daya berkecambah benih jagung hingga 18.5% dibanding
tanpa inokulasi. Pada benih padi, inokulasi rizobakteri signifikan meningkatkan
viabilitas dan vigor benih (Ashrafuzzaman et al. 2009; Agustiansyah et al. 2010).
Peningkatan mutu fisiologis benih jagung, dapat dilakukan dengan
perlakuan benih menggunakan rizobakteri. Perlakuan benih dilakukan dengan
tujuan (1) menghasilkan pertumbuhan bibit yang baik, (2) meminimalkan
kehilangan hasil, (3) mempertahankan dan memperbaiki mutu, dan (4) menghindari
penyebaran organisme berbahaya (Ilyas 2006).
Kemampuan rizobakteri dalam meningkatkan pertumbuhan dan produksi
pada berbagai komoditas telah banyak dilaporkan. Penggunaan rizobakteri dalam
meningkatkan pertumbuhan, mutu fisiologis benih tetua jagung hibrida dalam
rangka produksi benih belum banyak dilakukan. Berdasarkan hal tersebut maka
karakterisasi rizobakteri dalam meningkatkan mutu fisologis dan pertumbuhan
tanaman tetua betina jagung hibrida untuk produksi benih perlu dilakukan. Tujuan
percobaan ini adalah untuk mendapatkan isolat rizobakteri yang mampu
melarutkan fosfat, mampu memproduksi IAA, tidak bersifat patogen terhadap
tanaman, dapat meningkatkan mutu fisiologis benih dan pertumbuhan bibit tetua
betina jagung hibrida.
21
Bahan dan Metode
Karakterisasi rizobakteri dilakukan di Laboratorium Bakteriologi
Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian IPB dan pengujian mutu
fisiologis dilakukan di rumah kaca Ilmu dan Teknologi Benih Leuwikopo IPB.
Rizobakteri yang diuji adalah dari jenis Aktinomiset, Bacillus spp., dan
Pseudomonas kelompok fluorescens, koleksi laboratorium Bakteriologi
Departemen Proteksi Tanaman IPB (Tabel 5).
Tabel 5. Isolat rizobakteri yang digunakan dalam penelitian
Isolat Genus Asal Isolat Referensi AB1 Aktinomiset Tanah perakaran bambu Himmah (2012)
AB2 Aktinomiset Tanah perakaran bambu Himmah (2012)
AB3 Aktinomiset Tanah perakaran bambu Himmah (2012)
AB4 Aktinomiset Tanah perakaran bambu Himmah (2012)
AB10 Aktinomiset Tanah perakaran bambu Himmah (2012)
AB11 Aktinomiset Tanah perakaran bambu Himmah (2012)
APS7 Aktinomiset Tanah perakaran sawit Himmah (2012)
APS12 Aktinomiset Tanah perakaran sawit Himmah (2012)
ATS4 Aktinomiset Tanah sawah Himmah (2012)
ATS5 Aktinomiset Tanah sawah Himmah (2012)
ATS6 Aktinomiset Tanah sawah Himmah (2012)
ATS8 Aktinomiset Tanah sawah Himmah (2012)
B11 Bacillus spp. Koleksi lab.bakteriologi DPT Penelitian ini
B13 Bacillus spp. Koleksi lab.bakteriologi DPT Penelitian ini
B26 Bacillus spp. Tembilahan- Riau Penelitian ini
B27 Bacillus spp. Koleksi lab.bakteriologi DPT Penelitian ini
B28 Bacillus spp. Koleksi lab.bakteriologi DPT Penelitian ini
B29 Bacillus spp. Bogor Penelitian ini
B31 Bacillus spp. Tembilahan- Riau Penelitian ini
B36 Bacillus spp. Tembilahan- Riau Penelitian ini
B37 Bacillus spp. Koleksi lab.bakteriologi DPT Penelitian ini
B38 Bacillus spp. Koleksi lab.bakteriologi DPT Penelitian ini
B42 Bacillus spp. Koleksi lab.bakteriologi DPT Penelitian ini
B46 Bacillus spp. Koleksi lab.bakteriologi DPT Penelitian ini
P11 Pseudomonas kel.fluorescens Citere-Pengalengan Ratdiana (2012)
P12 Pseudomonas kel.fluorescens Koleksi lab.bakteriologi DPT Ratdiana (2012)
P13 Pseudomonas kel.fluorescens Koleksi lab.bakteriologi DPT Ratdiana (2012)
P14 Pseudomonas kel.fluorescens Landungsari-Malang Ratdiana (2012)
P16 Pseudomonas kel.fluorescens Koleksi lab.bakteriologi DPT Ratdiana (2012)
P17 Pseudomonas kel.fluorescens Koleksi lab.bakteriologi DPT Ratdiana (2012)
P24 Pseudomonas kel.fluorescens Koleksi lab.bakteriologi DPT Ratdiana (2012)
P31 Pseudomonas kel.fluorescens Koleksi lab.bakteriologi DPT Ratdiana (2012)
P32 Pseudomonas kel.fluorescens Koleksi lab.bakteriologi DPT Penelitian ini
P34 Pseudomonas kel.fluorescens Batu-Malang Ratdiana (2012)
22
Uji Kemampuan Melarutkan Fosfat
Rizobakteri yang diuji berupa Pseudomonas kelompok fluorescens,
Bacillus spp. dan Aktinomiset (Tabel 5). Pengujian kemampuan rizobakteri
melarutkan fosfat menggunakan media uji Pikovskaya’s dengan penambahan
tri-calcium phosphate (TCP) sebagai sumber fosfat (Rao, 1999). Komposisi
medium yang digunakan per liter terdiri atas glukosa (10 g), NaCl (0.2 g), KCl (0.2
g) MgSO4 (0.1 g), FeSO4 (2.5 mg), yeast extract (0.5 g), (NH4)2SO4 (0.5 g), dan
agar (15 g). Media disterilisasi dengan pemanasan menggunakan autoklaf. Media
uji dituangkan kedalam cawan petri, dibuat lubang dengan cork borer dan diisi
dengan 10 µl suspensi isolat bakteri yang diuji. Media uji dengan bakteri diinkubasi
selama 3 hari pada suhu 28oC. Kemampuan melarutkan fosfat dari isolat yang diuji
dievaluasi secara kualitatif berdasarkan terbentuknya zona bening di sekitar lubang
yang berisi suspensi bakteri (Thakuria et al, 2004).
Uji reaksi hipersensitif
Pengujian ini bertujuan untuk menyeleksi isolat rizobakteri yang tidak
bersifat patogen terhadap tanaman. Pengujian dilakukan dengan cara menyuntikkan
isolat rizobakteri ke daun tanaman tembakau yang sehat, dan dievaluasi 24 – 48 jam
setelah inokulasi. Reaksi hipersensitif ditandai dengan timbulnya gejala nekrosis
pada daun tembakau. Isolat yang menunjukkan gejala nekrosis mengindikasikan
isolat tersebut bersifat patogen terhadap tanaman. Isolat rizobakteri yang tidak
menunjukkan gejala nekrosis berpotensi untuk digunakan dalam pengujian lebih
lanjut.
Uji Produksi Asam Indol Asetat (IAA)
Rizobakteri yang diuji berupa Pseudomonas kelompok fluorescens,
Bacillus spp. dan Aktinomiset yang teridentifikasi melarutkan fosfat, dan tidak
patogen terhadap tanaman, masing-masing jenis 6 isolat dari tiap jenis rizobakteri.
Isolat Pseudomonas kelompok fluorescens ditumbuhkan dalam medium King’s B
cair, Bacillus spp. dalam larutan nutrient broth, dan Aktinomiset dalam larutan
YCED cair masing-masing sebanyak 5 ml. Untuk memacu sintesis auksin, ke
dalam masing-masing media ditambahkan asam amino triptofan 0.1 mM. Media
yang berisi isolat bakteri diinkubasi dalam kondisi gelap pada suhu ruang selama 48
jam sambil dikocok pada kecepatan 110 rpm. Kultur bakteri disentrifugasi dengan
kecepatan 3000 rpm selama 15 menit, kemudian supernatan dipisahkan dari
endapan bakteri, dan dianalisis kandungan IAA-nya.
Kandungan IAA dalam filtrat kultur bakteri dideteksi dengan menggunakan
reagen Salkowski (FeCl3 12 g/l dalam 7.9 M H2SO4). Filtrat kultur bakteri (1 ml)
ditambahkan reagen Salkowski (4 ml) dan diinkubasi selama 30 menit. Setelah
periode inkubasi, nilai absorban campuran dibaca dengan spektrofotometer (model
Parmacia) pada panjang gelombang 510 nm. Kurva standar berdasarkan nilai
absorban larutan IAA murni digunakan untuk menghitung kandungan IAA dalam
filtrat kultur bakteri (Glickman dan Dessaux 1995).
23
Uji Keefektifan Rizobakteri dalam Meningkatkan Mutu Benih dan Pertumbuhan
bibit Tetua Jagung Hibrida
Percobaan dilakukan di rumah kaca Leuwikopo pada bulan Agustus -
September 2011. Percobaan menggunakan rancangan acak kelompok lengkap,
dimana jenis rizobakteri yang diuji sebagai perlakuan. Isolat rizobakteri yang diuji
sebanyak 15 isolat hasil seleksi dari percobaan sebelumnya yaitu: AB2, AB3,
AB11, ATS4, ATS5, B13, B28, B37, B42, B46, P12, P14, P24, P31, P34. Benih
jagung yang digunakan adalah tetua betina dari hibrida Bima-3 berasal dari
Balitsereal Maros Sulawesi Selatan, hasil panen bulan Mei 2011.
Aplikasi rizobakteri dilakukan pada benih sebelum ditanam yaitu dengan
merendam dalam suspensi bakteri dengan nilai OD yang sama selama 12 jam,
kemudian dikeringanginkan (Afzal, 2002). Benih jagung yang telah diberi
perlakuan rizobakteri dikecambahkan dalam bak plastik berukuran 40 x 30 x 12 cm
(panjang, lebar, dan tinggi) yang berisi media pasir steril. Setiap perlakuan ditanam
25 benih, dan masing-masing perlakuan diulang empat kali. Untuk menjaga media
agar tetap lembab, dilakukan penyiraman tiap hari.
Pengamatan dilakukan terhadap:
1. Mutu fisiologis benih:
a. Daya berkecambah (DB)
Pengukuran daya berkecambah (%) dihitung berdasarkan perbandingan
jumlah kecambah normal pada hitungan pertama dan kedua dengan jumlah
total benih yang ditanam. Hitungan pertama adalah 4 hari setelah
pengecambahan dan hitungan kedua adalah 7 hari setelah pengecambahan
(ISTA 2007), dengan rumus sebagai berikut :
b. Indeks Vigor (IV)
Indeks vigor dihitung berdasarkan jumlah kecambah normal pada
pengamatan hitungan ke-1 (Copeland dan McDonald 1995) dengan rumus:
c. Kecepatan Tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh benih dihitung berdasarkan jumlah pertambahan
persentase kecambah normal/etmal (1 etmal = 24jam) (Sadjad et al. 1999)
dengan rumus:
KCT
dimana: KCT = kecepatan tumbuh benih (% etmal-1
)
d = tambahan persentase kecambah normal
t = waktu perkecambahan
2. Tinggi bibit diukur dari batang sejajar media tumbuh hingga ujung daun
tertinggi. Pengamatan dilakukan pada saat bibit berumur 4 minggu setelah
tanam (MST).
3. Panjang akar, diukur dari pangkal batang tempat tumbuhnya akar hingga akar
terpanjang. Tanaman dibongkar dari box plastik secara perlahan-lahan sambil
disiram air, kemudian dicuci, dikeringkan dan diukur panjang akarnya.
24
4. Bobot kering bibit, dihitung dengan cara menimbang seluruh bibit dibagi dengan
jumlah bibit, setelah dioven pada suhu 60oC selama 3 x 24 jam.
Hasil dan Pembahasan
Kemampuan Melarutkan Fosfat
Identifikasi pelarutan fosfat dengan melihat adanya lingkaran bening (halo)
(Gambar 5). Dari hasil uji dengan metode sumur, teridentifikasi enam isolat
Pseudomonas kelompok fluorescens, tujuh isolat Bacillus, dan sepuluh isolat
Aktinomiset yang dapat melarutkan fosfat. Isolat Pseudomonas kelompok
fluorescens memiliki potensi besar dalam melarutkan fosfat yang ditandai dengan
terbentuknya “halo” yang lebih besar dibanding isolat Bacillus spp. dan
Aktinomiset (Tabel 6). Rao (2007) melaporkan bahwa mikroorganisme dari
kelompok Bacillus spp. dan Pseudomonas spp. merupakan pelarut fosfat yang
potensial.
Gambar 5. Pelarutan fosfat oleh isolat rizobakteri; P12, P13, P17, P31 = rizobakteri
Pseudomonas kelompok fluorescens
Reaksi hipersensitif
Isolat bersifat hipersensitif positif jika pada area daun tembakau yang
disuntik dengan isolat rizobakteri tersebut menunjukkan gejala kematian sel, kering
dan nekrosis (Gambar 6). Rizobakteri yang menunjukkan gelala hipersensitif positif
pada daun tembakau diduga bersifat patogen bagi tanaman.
Gambar 6. Reaksi hipersensitif isolat rizobakteri
Gejala nekrosis
25
Dari hasil pengujian, terdapat empat isolat Bacillus spp menunjukkan gejala
hipersensitif positif yaitu B11, B27, B31, dan B36, tiga isolat dari jenis
Pseudomonas kelompok fluorescens yaitu P16, P17, dan P32, sedang dari jenis
Aktinomiset terdapat empat isolat yaitu AB4, AB10, APS12, dan ATS8. Terdapat
delapan isolat dari jenis Bacillus spp., tujuh isolat dari jenis Pseudomonas
kelompok fluorescens, dan delapan isolat dari jenis Aktinomiset yang
menunjukkan hipersensitif negatif atau tidak patogen terhadap tanaman (Tabel 6).
Produksi Asam Indol Asetat (IAA)
Penapisan rizobakteri dimulai dari pengujian kemampuan dalam
melarutkan fosfat dan reaksi hipersensitifnya pada daun tembakau. Berdasarkan
dua pengujian tersebut dipilih masing-masing enam isolat rizobakteri dari setiap
jenis rizobakteri untuk diuji kemampuan produksi IAAnya.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan kemampuan
memproduksi IAA dari masing-masing jenis rizobakteri. Isolat rizobakteri dari
jenis Bacillus spp. dan Pseudomonas kelompok fluorescens mampu menghasilkan
IAA lebih tinggi dibandingkan isolat dari jenis (Gambar 7). Isolat B42 dan B28
menghasilkan IAA lebih tinggi dibanding isolat lainnya. Thakuria et al. (2004)
melaporkan bahwa rizobakteri dari kelompok Bacillus spp. mampu menghasilkan
IAA lebih tinggi. Kemampuan rizobakteri mengkolonisasi perakaran tanaman
berimplikasi pada jumlah asam amino triptofan yang diperoleh dari eksudat akar
tanaman. Produksi IAA oleh rizobakteri hanya akan terjadi jika konsentrasi asam
amino triptofan di daerah perakaran tanaman cukup tinggi (Karnval 2009). IAA
merupakan hormon tumbuhan yang berperan dalam pemanjangan batang,
penyembuhan luka, dan penuaan daun (Taiz dan Zeiger 2002), penundaan
gugurnya daun, bunga, dan buah (Salisbury dan Ross 1995).
Gambar 7. Produksi IAA dari isolat, Bacillus spp, Pseudomonas kelompok
fluorescens, dan Aktinomiset
Berdasarkan hasil karakterisasi rizobakteri terhadap kemampuan
melarutkan fosfat, reaksi hipersensitif, dan produksi IAA, selanjutnya dilakukan
penapisan rizobakteri untuk digunakan pada percobaan berikutnya.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
B2
8
B4
2
B4
6
B3
7
B2
9
B1
3
P3
4
P3
1
P2
4
P1
2
P1
4
P1
3
AT
S4
AT
S6
AB
11
AB
2
AB
3
AT
S5
Pro
du
ksi
IA
A (
µg/m
l)
Isolat rizobakteri
26
Tabel 6. Reaksi hipersensitif dan kemampuan melarutkan fosfat dari isolat
rizobakteri
Isolat Bakteri Reaksi hipersensitif *) Pelarutan fosfat **)
Aktinomiset
AB1
AB2
AB3
AB4
AB10
AB11
APS7
APS12
ATS4
ATS5
ATS6
ATS8
-
-
-
+
+
-
-
+
-
-
-
+
-
++
++
++
++
-
++
++
++
++
+
++
Bacillus spp.
B11
B13
B26
B27
B28
B29
B31
B36
B37
B38
B42
B46
+
-
-
+
-
-
+
+
-
-
-
-
-
++
-
-
++
+
-
++
++
-
++
++
P. kelompok fluorescens
P11
P12
P13
P14
P16
P17
P24
P31
P32
P34
-
-
-
-
+
+
-
-
+
-
-
+++
+++
+++
-
++
+++
+++
-
- Keterangan : *) : + = hipersensitif positif; - = hipersensitif negatif
**) pelarutan fosfat: - = tidak; + = rendah; ++ = sedang; +++ = tinggi
Dari hasil seleksi, terpilih lima isolat dari masing-masing jenis rizobakteri. Dari kelompok Aktinomiset terpilih isolat: AB3, ATS4, AB11, AB2 dan ATS5, dari
kelompok Bacillus spp. terpilih lima isolat: B13, B46, B28, B37 dan B42, sedangkan
dari Pseudomonas kelompok fluerescens terpilih isolat: P24, P12, P14, P31 dan P34.
27
a a
ab ab
ab
ab
ab ab ab
b
ab ab ab ab
ab
b
a a
ab ab
ab
ab
ab ab ab
b
ab
ab ab ab
ab
b
0
2
4
6
8
10
12
14
0
20
40
60
KC
T (%
etm
al-
1)
IV (
%)
Isolat rizobakteri
Indeks Vigor Kecepatan tumbuh
Isolat B29 memiliki kemampuan memproduksi IAA lebih tinggi dibanding rizobakteri
B13, B46 dan B28, namun kemampuan melarutkan fosfat lebih rendah dibanding ke
tiga isolat tersebut.
Pengaruh Rizobakteri terhadap Mutu Fisiologis Benih Tetua Betina Jagung
Hibrida
Aplikasi rizobakteri dapat meningkatkan indeks vigor (IV) dan kecepatan
tumbuh (KCT) benih jagung hibrida dibanding kontrol, kecuali isolat P12.
Pengamatan terhadap IV, menunjukkan bahwa perlakuan benih dengan isolat B28
dan B46 mencapai IV tertinggi dan berbeda nyata dengan perlakuan P12 dan
kontrol (Gambar 8). Isolat B28 dan B46 dapat meningkatkan IV masing-masing
19% dan 22%. Demikian pula pada variabel kecepatan tumbuh, isolat B28 dan
B46 menghasilkan KCT benih jagung hibrida yang tinggi dibanding isolat P12 dan
kontrol.
Gambar 8. Pengaruh aplikasi rizobakteri terhadap indeks vigor (IV) dan kecepatan
tumbuh (KCT) benih tetua betina jagung hibrida. Huruf yang sama pada
tengah balok data dan diatas lambang [ ], menunjukkan tidak berbeda
nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf α= 5%
Isolat B28 mampu meningkatkan DB benih jagung 15% lebih tinggi
dibanding kontrol, berbeda nyata dengan perlakuan P24, P34, P12, dan kontrol,
namun tidak berbeda nyata dibanding perlakuan B46, B42, B13, P14, P31, AB2,
AB3, AB11, ATS4, dan ATS5 (Gambar 9). Hameda et al. (2008) melaporkan
bahwa inokulasi bakteri pelarut fosfat dapat meningkatkan viabilitas dan vigor
benih jagung. Perbaikan viabilitas dan vigor benih diduga disebabkan peningkatan
sintesis hormon seperti IAA atau giberelin (GA3) sebagai pemicu aktivitas enzim
amilase yang berperan dalam perkecambahan (Gholami et al. 2009). Inokulasi
PGPR pada benih padi dapat meningkatkan daya berkecambah benih 2.3 – 14.7 %
dibanding tanpa PGPR (Ashrafuzzaman et al. 2009). Demikian pula yang
dilaporkan oleh Sutariati et al. (2006), bahwa perlakuan benih cabai dengan
Bacillus spp. dan P. fluorescens, mampu meningkatkan daya berkecambah, indeks
28
vigor, potensi tumbuh maksimum, kecepatan tumbuh relatif, dan menurunkan
waktu yang dibutuhkan untuk berkecambah 50% (T50). Isolat rizobakteri mampu
meningkatkan DB diduga karena isolat-isolat tersebut mampu memproduksi
hormon pertumbuhan seperti IAA, giberelin dan sitokinin, serta mampu
menginduksi tanaman sejak perkecambahan.
Gambar 9. Pengaruh aplikasi rizobakteri terhadap daya berkecambah (DB)
benih tetua betina jagung hibrida. Huruf yang sama diatas balok
data menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT
pada taraf α = 5%
Aplikasi rizobakteri tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman dan
bobot kering bibit, namun berpengaruh terhadap panjang akar jagung (Tabel 7).
Isolat P34 dan P12 mampu meningkatkan panjang akar masing-masing mencapai
50.0 dan 49.1cm dibanding kontrol (39.8 cm). Hameeda et al. (2008) melaporkan
adanya peningkatan panjang akar dan tinggi tanaman akibat inokulasi bakteri
pelarut fosfat pada benih jagung. Akar merupakan salah satu organ tanaman yang
sangat sensitif terhadap konsentrasi IAA. Tanaman merespon IAA dengan
mekanisme pemanjangan akar primer, pembentukan akar lateral dan akar adventif
(Leveau 2005). Patten dan Glick (2002), menyatakan bahwa IAA yang
disekresikan oleh bakteri meningkatkan pertumbuhan akar tanaman secara
langsung dengan menstimulasi pemanjangan sel atau pembelahan sel.
Rata-rata bobot kering bibit jagung berkisar antara 0.48 – 0.64 g. Isolat
P12, B13, dan P34 cenderung meningkatkan bobot kering bibit jagung (Tabel 7).
Sharafzadeh (2012) melaporkan bahwa inokulasi PGPR dapat meningkatkan
pertumbuhan tanaman tomat dalam rumah kaca. Namun percobaan lapangan
perlu dilakukan untuk memastikan bahwa efek positif tersebut masih dapat
dipertahankan.
0
20
40
60
80 a
ab ab
ab ab
ab
bc ab
bc c
ab ab ab ab
ab bc
DB
(%
)
Isolat rizobakteri
29
Tabel 7. Pengaruh aplikasi isolat rizobakteri terhadap tinggi tanaman, panjang
akar, dan bobot kering bibit jagung pada umur 4 MST
Isolat
rizobakteri
Tinggi tanaman
(cm)
Panjang akar
(cm)
Bobot kering
bibit (g/bibit)
Kontrol 36.4 39.8 bc 0.59
B28 37.6 42.9 abc 0.55
B46 33.8 42.4 abc 0.52
B42 33.8 42.0 abc 0.50
B37 37.0 44.7 ab 0.58
B13 39.1 44.0 abc 0.63
P14 36.9 43.4 abc 0.61
P24 37.0 46.6 ab 0.60
P31 34.1 39.8 bc 0.48
P34 39.3 50.0 a 0.62
P12 39.2 49.1 a 0.64
AB2 38.5 35.5 c 0.55
AB3 36.4 44.9 ab 0.59
AB11 36.6 41.3 abc 0.55
ATS4 35.9 43.2 abc 0.54
ATS5 35.3 39.0 bc 0.49
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak
berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf α= 5%
Hasil penelitian Ashrafuzzaman et al. (2009), menunjukkan bahwa
perlakuan benih padi dengan rizobakteri dapat meningkatkan tinggi bibit, bobot
kering bibit, panjang akar, dan bobot kering akar padi. Agens hayati sebagai agens
pemacu pertumbuhan dan peningkatan produksi tanaman dapat melalui beberapa
mekanisme yaitu mampu memfiksasi nitrogen, melarutkan fosfat, dan
memproduksi hormon pertumbuhan tanaman seperti IAA, giberelin, dan sitokinin
(Egamberdiyeva 2005; Bae et al. 2007).
Berdasarkan hasil tersebut di atas terutama peranannya dalam
meningkatkan viabilitas dan vigor benih tetua jagung, maka terpilih isolat B28
(Bacillus spp.), P14, P31 (Pseudomonas kelompok fluerescens), AB2, dan ATS4
(Aktinomiset.). Isolat B42 (Bacillus spp.) dipilih karena selain menghasilkan IAA
yang tinggi yaitu 14.38 μg ml-1
, juga menghasilkan kitinase yang tinggi yaitu 8.67
mm (Budiman 2012), dibanding rizobakteri lainnya pada jenis Bacillus spp.
Rizobakteri hasil seleksi tersebut akan digunakan pada percobaan di lapang.
KESIMPULAN
1. Terdapat 23 isolat yang mampu melarutkan fosfat, dan 23 isolat menunjukkan
reaksi hipersensitif negatif, 18 isolat mampu memproduksi IAA.
2. Berdasarkan karakterisasi rizobakteri, terpilih lima isolat dari jenis
Aktinomiset (AB3, ATS4, AB11, AB2 dan ATS5), lima isolat dari jenis
Bacillus spp. (B13, B46, B28, B37 dan B42), dan lima isolat dari Pseudomonas
kelompok fluorescens (P24, P12, P14, P31 dan P34) yang digunakan untuk
pengujian mutu fisiologis benih tetua betina jagung hibrida.
30
3. Isolat B28 dan B46 dapat meningkatkan indeks vigor dan kecepatan tumbuh
benih jagung. Isolat B28 mampu meningkatkan daya berkecambah hingga
mencapai 80 %. Isolat lain yang berpotensi meningkatkan daya berkecambah
yaitu: B46, B42, B13, P14, P31, AB2, AB3, AB11, ATS4, dan ATS5.
4. Aplikasi rizobakteri P34 dan P12 mampu meningkatkan panjang akar jagung.
5. Berdasarkan hasil karakterisasi rizobakteri dan pengaruhnya terhadap
peningkatan mutu fisiologis benih jagung, terpilih enam isolat rizobakteri dari
masing-masing jenis rizobakteri yang dapat digunakan pada percobaan
selanjutnya yaitu AB2, ATS4, B28, B42, P14, dan P31.
Top Related