pemanfaatan biofertilizer pada tanaman sayuran …

PEMANFAATAN BIOFERTILIZER PADA TANAMAN SAYURAN MENDUKUNG PENGEMBANGAN

KAWASAN RUMAH PANGAN LESTARI DI PAPUA

Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Papua Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian

Kementerian Pertanian 2015

ISBN : 978-602-72094-8-0

i

BPTP Papua

Pemanfaatan Biofertilizer Pada Tanaman Sayuran

Mendukung Pengembangan Kawasan Rumah Pangan Lestari Di Papua

Penanggung Jawab :

Kepala Balai Pengkajaian Teknologi Pertanian Papua

Penyusun : Arifuddin Kasim

Sitti Raodah Garuda Septi Wulandari

Editor : Syafruddin Kadir

Sri Rahayu D. Sihombing

Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Papua Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian

Kementerian Pertanian 2015

ii

BPTP Papua

Kata Pengantar

Pertanian organik adalah teknisk pertanian yang menghindari penggunaan pupuk dan pestisida kimia. Penggantian bahan-bahan kimia yang dinilai berbahaya bagi kesehatan masyarakat dan lingkungan seperti pemanfaatan mikroba agen bioferrtilizer, menajdikan sistem pertanian lebih

aman bagi masyarakat dan lingkungan pertanian. Biofertilizer sangat berperan untuk meningkatkan produksi tanaman, dimana sistem pertanian organik yang sebagain besar memanfaatkan sumber hara bagi tanaman, penggunaan biofertilizer dapat merupakan upaya efisiensi penggunaan bahan organik tersebut.

Buku ini diharapkan dapat sebagai pelengkap dalam menalukan kegiatan budidaya tanaman sayuran mendukung pengembangan kawasan rumah pangan lestari di Papua.

Kepala,

Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Papua

Ir. Syafruddin Kadir, MP NIP. 19580131 198603 1 002

iii

BPTP Papua

Daftar Isi Halaman Sampul i

Kata Pengantar ii

Daftar Isi iii

Pendahuluan 1

Peranan Biofertilizer 4

III. Jenis-Jenis Biofertilizer 5

IV. Cara Aplikasi Biofertilizer 12

V. Hasil Kajian Biofertilizer 13

VI. Rekomendasi Biofertilizer 15

VII. Daftar Pustaka 16

1

BPTP Papua Pendahuluan

I. PENDAHULUAN

Dalam bidang pertanian khususnya pertanian

organic dikenal istilah biofertilizer yang dapat

digunakan untuk meningkatkan hasil tanaman.

Biofertilizer atau pupuk hayati adalah larutan konsentrat

campuran sel-sel beberapa jenis mikroorganisme

tertentu yang aktif (hidup), seperti mikroorganisme

pengikat nitrogen,pelarut pospat, dan pengurai senyawa

organic yang dapat menyuplai nutrisi yang dibutuhkan

oleh tanaman. Tidak seperti pupuk kimia pada

umumnya yang langsung meningkatkan kesuburan

tanah, biofertilizer menambahkan nutrisi melalui

proses alami dengan cara memperbaiki atmosfer

nitrogen, melarutkan fosfor, dan merangsang

pertumbuhan tanaman dengan memicu sintesis zat

tertentu yang dibutuhkan. Mikroorganisme dalam

biofertilizer mengembalikan siklus hara alami dan

membangun materi organic tanah. Biofertilizer tidak

mengandung N, P, dan K. Kandungan pupuk hayati

adalah mikroorganisme yang memiliki peranan positif

bagi tanaman. Kelompok mikroba yang sering digunakan

adalah mikroba-mikroba yang menambat N dari udara,

mikroba yang melarutkan hara (terutama P dan K), dan

mikroba yang merangsang pertumbuhan tanaman.

Provinsi Papua merupakan salah satu provinsi

yang memiliki wilayah dan agroekosistem yang

2


sangat beragam, mulai dari dataran rendah

berawah disekitar pesisir utara dan selatan sampai

daerah pegunungan yang memiliki tingkat

kelerengan yang sangat curam di daerah

pegunungan tengah (Deptan 2007) Salah satu

kabupaten yang terletak pada daerah pegunungan

tengah adalah Kabupaten Jayawijaya yang dikenal

dengan sistem pertanian pertanian organik yang

sudah dilakukan secara turun temurun. Sebagai

suatu daerah yang terisolasi dengan segala

kekurangannya maka diperlukan adanya inovasi-

inovasi baru dalam sistem budidaya tanaman.

Teknologi budidaya tanaman merupakan salah satu

komponen penting dalam meningkatkan produksi

dan produktivitas tanaman utamanya tanaman

sayuran yang banyak dibudidayakan oleh petani

lokal yang ada di wilayah ini.

Penggunaan biofertilizer merupakan salah satu

teknologi yang dapat diadopsi oleh petani lokal

dalam meningkatkan produksi tanaman sayuran

organik yang dibudidayakan. Biofertilizer dapat

berupa pupuk Mikoriza, pupuk bakteri pelarut

Phosfat (BPF), pupuk biologis tanah jamur

Trichoderma sp, Rizobakteri pemacu tumbuh atau

Plan Growth Promoting Rizobacteria (PGPR)

3


ataupun Tricompos. Yang termasuk Biofertilizer yang

dapat membantu ketersediaan hara bagi tanaman

antara lain Rhizobium, Azospirilium dan Azotobacter.

Yang termasuk Biofertilizer yang dapat membantu

penyediaan hara fosfat bagi tanaman antara lain bakteri

pelarut fosfat, Ektomikoriza dan Versiculer Arbuskular

Mycorrhizae (VAM). Dan yang termasuk biofertilizer

yang dapat mempercepat proses dekomposisi bahan

organik antara lain bakteri perombak selulosa dan Efektif

Mikroorganisme (EM).

Pertumbuhan

tanaman

kentang yang

diberi biofertilizer

Pertumbuhan

tanaman

kentang yang

diberi

biofertilizer

jenis bakteri pelarut fosfat

4

BPTP Papua Peranan Biofertilizer

II. PERANAN BIOFERTILIZER

Dalam system pertanian organic biofertilizer

sangat berperan untuk meningkatkan produksi tanaman,

dimana system pertanian organic yang sebagian besar

memanfaatkan sumber hara bagi tanaman, penggunaan

biofertilizer dapat merupakan upaya efeisiensi

penggunaan bahan organic tersebut. Selain dapat

memperkecil volume bahan organic yang dibutuhkan

dalam pertanian organic juga dapat mempercepat

proses dekomposisi bahan organic sehingga unsur hara

yang terkandung didalamnya dapat segera dimanfaatkan

oleh tanaman.

Secara garis besar peranan biofertilizer menurut

Gunala (1996) adalah :

1. Penyedia hara

2. Peningkat ketersediaan hara

3. Pengotrol organisme pengganggu tanaman

4. Pengurai bahan organic dan pembentuk humus

5. Pemantap agregat tanah

6. Perombak senyawa agrokimia

Performa tanaman yang diberi biofertilizer

5

BPTP Papua Jens-Jenis Biofertilizer

III. JENIS-JENIS BIOFERTILIZER

Secara umum jenis dan manfaat yang dihasilkan

oleh biofertilizer adalah sebagai berikut :

1. Mikoriza

adalah sejenis jamur yang hidup bersimbiosis

dengan akar tanaman, yang dikenal juga sebagai

jamur tanah karena habitatnya berada di dalam tanah

dan berada di area perakaran tanaman (rizosfer).

Mikoriza berdasarkan tempat jamur berkembang

dalam akar dibagi dua yaitu (1) Ektomikoriza, jamur

yang berkembang di permukaan luar akar dan

diantara sel-sel korteks akar. Ektomikoriza biasanya

bersimbiosis dengan tanaman jenis pohon seperti

pinus, oak, eukaliptus dan lain-lain. (2) Endomikoriza

terdiri dari empat tipe yaitu Phycomycetous atau lebih

dikenal sebagai versiculer arbuskular mycorrhizae

(VAM), Orchidaceous, Ericoid dan Arbutoid. VAM

hidup berkoloni pada beberapa jenis tanaman

pertanian, termasuk hortikultura dan kehutanan yang

mempunyai pengaruh positif terhadap pertumbuhan

dan proses-proses fisiologi lain pada tanaman

(Gianinazzi Person et al., (1981); Bolang et al.,

(1984); Hirata et al (1988). Bolang (1991)

menyatakan bahwa pengaruh menguntungkan VAM

terhadap pertumbuhan tanaman sering dihubungan

dengan peningkatan serapan hara yang tidak mobil,

terutama fosfat (P). De La Cruz (1981 dalam

6


Biofertilizer Mikoriza pada tanaman kentang

Octavitani, 2009) membuktikan bahwa CMA mampu

menggantikan ± 50% penggunaan fosfat, 40%

nitrogen dan 25% kalium. Hasil penelitian Mieke et al,

(1999) menunjukan bahwa inokulasi cendawan

mikoriza dapat meningkatkan serapan hara N dan P

pada tanaman kedelai, meningkatkan efisiensi

penggunaan P dan mengurangi pemberian kapur

pada tanaman

masam, serta

meningkatkan hasil

tanaman kedelai,

kacang tanah, kacang

hijau, jagung dan ubi

jalar (Simanungkalit,

1999), juga dapat

meningkatkan jumlah

dan bobot umbi kentang (Panda et al., 1999).

2. Mikroba Penambat Nitrogen (N)

Terbagi dua yaitu mikroba yang bersimbiosis

dengan tanaman seperti Rhizobium sp dan mikroba

yang tidak bersimbiosis dengan tanaman seperti

Azosprillium sp dan Azotobacter sp. Azosprillium

mempunyai potensi cukup besar untuk dikembangkan

sebagai biofertilizer, bakteri ini banyak dijumpai

berasosiasi dengan tanaman jenis rerumputan

termasuk beberapa jenis serealia, jagung, cantel dan

gandum. Keuntungan saat berasosiasi dengan

7


Biofertilizer Pelarut Fosfat pada

tanaman kentang

perakaran tanaman adalah meningkatkan penyerapan

nitrogen yang ada di dalam tanah dan

mempertahankan keberadaan nitrogen dalam tanah

dalam waktu yang relatif lebih panjang.

3. Mikroba Pelarut Fosfat (P)

Beberapa

mikroba yang

diketahui dapat

melarutkan P dari

sumber-sumber

yang sukar larut

ditemukan baik

dari kelompok

jamur seperti

Penicillium sp dan Aspergillus sp atau dari kelompok

bakteri seperti Bacillus sp dan Pseudomonas sp.

Mikroba pelarut fosfat dimanfaatkan untuk

memperkaya fosfat alam

4. Mikroba Perangsang Pertumbuhan Tanaman atau

Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR)

PGPR adalah kelompok bakteri yang

menguntungkan yang agresif menduduki

(mengkolonisasi) rizosfir (bagian perakaran) dan

memberi keuntungan dalam proses fisiologi tanaman

dan pertumbuhannya. Pengaruh langsung PGPR

didasarkan atas kemampuannya menyediakan dan

memobilisasi atau memfasilitasi penyerapan berbagai

8


Biofertilizer PGPR pada

tanaman kentang

unsur hara dalam tanah serta mensintesis dan

mengubah konsentrasi fithothormon pemacu tumbuh.

Sedangkan tidak langsungnya berkaitan dengan

kemampuan menekan aktivitas patogen dengan

menghasilkan berbagai senyawa atau metabolit

seperti antibiotik. Kelompok ini mempunyai peranan

ganda di samping (1) menambat N2 , juga; (2)

menghasilkan hormon tumbuh (seperti IAA,

giberelin, sitokinin, etilen, dan lain-lain); (3)

menekan penyakit tanaman asal tanah dengan

glukanase, kitinase, sianida memproduksi siderofor;

dan (4) melarutkan P dan hara lainnya (Cattelan et

al., 1999; Glick et al., 1995).

Bakteri yang diketahui dapat merangsang

pertumbuhan tanaman antara lain adalah

Pseudomonas sp, Azosprillium sp, sedangkan dari

golongan jamur adalah Trichoderma sp. Trichoderma

disamping sebagai organisme pengurai, dapat pula

berfungsi sebagai agen hayati dan stimulator

pertumbuhan tanaman. Beberapa spesies

Trichoderma telah

dilaporkan sebagai

agensia hayati seperti

T. Harzianum, T.

Viridae, dan T. Konigii

yang berspektrum

luas pada berbagai

9


Biofertilizer Trichoderma pada tanaman kentang

tanaman pertanian. Biakan jamur Trichoderma

diberikan ke areal pertanaman dan berlaku sebagai

biodekomposer, mendekomposisi limbah organik

(rontokan dedaunan dan ranting tua) menjadi

kompos yang bermutu. Serta dapat berlaku sebagai

biofungisida yang berperan mengendalikan

organisme patogen penyebab penyakit tanaman.

Trichoderma dapat menghambat pertumbuhan

beberapa jamur penyebab penyakit pada tanaman

antara lain Rigidiforus lignosus, Fusarium oxysporum,

Rizoctonia solani, Sclerotium rolfsi. Disamping

kemampuan sebagai pengendali hayati, Trichoderma

harzianum memberikan pengaruh positif terhadap

perakaran tanaman,

pertumbuhan

tanaman, hasil

produksi tanaman.

Sifat ini

menandakan bahwa

juga Trichoderma

harzianum berperan

sebagai Plant Growth Enhancer .

5. Mikroba Pelarut Selulosa

Bahan organic merupakan penyanggah biologi yang

mempunyai fungsi dalam memperbaiki sifat-sifat fisik,

kimia, dan biologi tanah sehingga dapat menyediakan

hara dalam jumlah berimbang. Beberapa mikroba

10


pelarut selulosa adalah Trichoderma, Aspergillus, dan

Penecillium mampu merombak selulosa menjadi

bahan senyawa monosakarida, alkohol, CO2 dan

asam-asam organic lainnya dengan dikelurkannya

enzim selulosa (Rao, 1994). Penelitian di laboratorium

Puslittanak menunjukkan bahwa inokulasi

Trichoderma pada jerami yang dibenamkan ke dalam

tanah akan mempercepat proses dekomposisi

gambut.

6. Mikroorganisme Efektif (EM)

EM merupakan kultur campuran berbagai jenis

mikroorganisme yang bermanfaat (bakteri

fotosintetik, bakteri asam laktat, ragi, actinomycetes

dan jamur peragi) yang dapatdimanfaatkan sebagai

inokulan untuk meningkatkan keragaman mikroba

tanah. Pemanfaatan EM dapat memperbaiki kualitas

tanah dan selanjutnya memperbaiki pertumbuhan

dan produksi tanaman.

Menurut Sutanto (2002), pengaruh EM yang

mengutungkan adalah sebagai berikut :

a. Memperbaiki kondisi lingkungan fisik, kimia dan

biologi tanah serta menekan pertumbuhan hama

penyakit.

b. Memperbaiki perkecambahan, pembungaan,

pembentukan buah dan pematangan hasil.

c. Meningkatkan kapasitas fotosintesis tanaman.

11


d. Meningkatkan manfaat bahan organic sebagai

sumber pupuk.

Berbagai jenis perlakuan biofertilizer pada tanaman

kentang di Kabupaten Jayawijaya Papua

12

BPTP Papua Cara Aplikasi Biofertilizer

IV. CARA APLIKASI BIOFERTILIZER

Biofertilizer dapat diaplikasikan dengan berbagai

cara tergantung jenis biofertilizer tersebut. Berikut cara-

cara aplikasi biofertilizer menurut jenisnya.

13

BPTP Papua Hasil Kajian Biofertilizer

V. HASIL KAJIAN BIOFERTILIZER

Hasil kajian yang dilakukan BPTP Papua dalam

pemanfaatan biofertilizer pada tanaman sayuran untuk

mendukung pengembangan kawasan rumah panagan

lestari di wilayah dataran tinggi Papua yaitu Kabupaten

Jayawijaya adalah :

Tabel 1. Rata-rata parameter tinggi tanaman, jumlah umbi, diameter

umbi, produksi Perlakuan Tinggi

tanaman

(cm)

Jumlah

umbi

(buah)

Bobot

umbi

(g)

Diameter

(cm)

Produksi

(t/ha)

BPF 34,70bc 6,13ab 156,66b 4,56 c 6,96b

Trichoderma 36,43c 6,73b 141,20ª 4,23 c 9,08c

Trichompos 32,00ab 6,70b 204,33c 3,71b 5,99a

PGPR 29,06a 7,66bc 134,93ª 3,06 a 6,27ab

Mikoriza 30,85b 8,20c 233,66d 4,24c 10,38cd

Kontrol 28,50 a 4,80a 131,50ª 2,88a 5,84a

Sumber : Arifuddin Kasim, 2014.

Dari hasil penelitian Isgitani et al. (2005)

menunjukan bahwa pemberian bakteri pelarut Fosfat

dapat meningkatkan jumlah dan berat biji serta secara

nyata meningkatkan pertumbuhan vegetatif tanaman

jagung. Berbagai spesies mikroba pelarut P, antara lain

Pseudomonas, Microccus, Bacillus, Flavobacterium,

Penicillium, Fusarium, Aspergillus dan Sclerotium

berpotensi tinggi dalam melarutkan P terikat menjadi P

tersedia dalam tanah (Alexander 1977, Illmer and

Schinner 1992, Goenadi et al. 1993, Goenadi dan

Saraswati 1993). Salah satu alternatif meningkatkan

14

BPTP Papua Hasil Kajian Biofertilizer

efisiensi pemupukan fosfat agar fosfat tersedia dalam

tanah adalah dengan memanfaatkan mikroorganisme

pelarut fosfat yang terdiri atas bakteri (Taha, et al.,

1969), fungsi (Khan dan Bhatnagar, 1977) dan sedikit

aktinomiset (Rao et al., 1982; Chen et al., 2002).

Kegiatan kajian

penggunaan biofertilizer

BPTP Papua di

Kabupaten Jayawijaya,

Papua Tahun 2014

15

BPTP Papua Rekomendasi Biofertilizer

VI. REKOMENDASI BIOFERTILIZER

Dalam system pertanian organic yang sebagaian

besar memanfaatkan sumber hara bagi tanaman,

penggunaan biofertilizer merupakan salah satu upaya

efisiensi penggunaan bahan organic. Selain dapat

memperkecil volume bahan organic yang dibutuhkan

juga dapat mempercepat proses dekomposisi bahan

organic sehingga unsur hara yang terkandung

didalamnya dapat segera dimanfaatkan oleh tanaman.

BPTP Papua merekomendasikan penggunaan

biofertilizer untuk tanaman sayur organic yaitu :

1. Untuk memperoleh pertumbuhan tinggi tanaman

yang baik dapat diberikan biofertilizer jenis

Trichoderma dan Bakteri Pelarut Fosfat.

2. Untuk memperoleh jumlah umbi, bobot umbi dan

produksi kentang yang tinggi dapat diberi

biofertilizer jenis mikoriza dan Trichoderma.

16

BPTP Papua Daftar Pustaka

VII. DAFTAR PUSTAKA

Badan Litbang Pertanian. 2006. Inovasi Teknologi

Unggulan Tanaman Pangan Berbasis

Agroekosistem Mendukung Prima Tani.

Balai Besar Sumberdaya Lahan Pertanian, 2006. Pupuk

Organik dan Pupuk Hayati (Organic Fertilizer and

Biofertilizer). Editor: RDM.Simanungkalit, Didi

Ardi Suriadikarta, Rasti Saraswati, Diah Setyorini,

dan Wiwik Hartatik. Balai Besar Sumberdaya

Lahan Pertanian. Badan Penelitian dan

Pengembangan Pertanian.

Bolan, N.S., A. D. Robson, N. J. Barrow, and L. A. G.

Aylmpre. 1984. Specific Activity of Phosphorus in

Mycorrhizal and Non- Mycorrhizal Plants in

Relation to the Availability of Phosphorus to

plants. Soil Biol. Biochem. 16:229-304.

Chen, X., J.J. Tang, Z.G. Fang, and S. Hu. 2002.

Phosphate-solubilizing microbes in rhizosphere

soils of 19 weeds in southeastern China. Journal of Zhejiang University Science 3:355-361.

FNCA Biofertilizer Project Group. 2006. Biofertilizer

Manual. Forum for Nuclear Cooperation in Asia

(FNCA). Japan Atomic Industrial Forum, Tokyo.

Glick, B.R. 1995. The enhancement of plant

growth by free-living bacteria. Can. J. Microbial.

4: 109-117.

17


Gianinazzi Person, V., J. Fardeau, S. Asimi, and S

Gianinazzi. (1981). Source of Additional

Phosphorus Absorber from Soil by Vesicular

Arbuscular Mycorrhizal Soybeans. Physiol. Veg. 19:33-43.

Glick, B.R. 1995. The enhancement of plant growth by

free-living bacteria. Can. J.Microbiol.4:109-117. Gunalan. 1996. Penggunaan mikroba bermanfaat pada

bioteknologi tanah berwawasan lingkungan.

Sriwijaya. Surabaya.

Kloepper, J.W., R.M. Zablotowicz, E.M. Tipping, and R.

Lifshitz. 1991. Plant

growth promotion mediated by bacterial

rhizosphere colonizers. p. 315-326. In D.L.

Keister and P.B. Cregan (Eds.). The Rhizosphere

and Plant Growth. Kluwer Academic Pub.,

Dordrecht.

Kloepper, J.W. 1993. Plant growth-promoting

rhizobacteria as biological control agents. p. 255-

274. In

Goenadi, D.H., dan R. Saraswati. 1993. Kemampuan

melarutkan fosfat dari beberapa isolate fungi

pelarut fosfat. Menara Perkebunan 61(3):61-66.

Goenadi, D.H., R. Saraswati, dan Y. Lestari. 1993.

Kemampuan melarutkan fosfat dari beberapa

18


isolate bakteri asal tanah dan pupuk kandang

sapi. Menara Perkebunan 62(2):44-(2):44-49. Rao, N.S.S. 1994. Soil microorganism and plant growth.

Oxford and IBM Publishing Co.

Setyorini, D dan Husnain, 2004. Pengelolaan Lahan

untuk Budidaya Sayuran organik. Mendukung

Program Go- Organik 2010. Balai Penelitan

Tanah Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat

Bogor.

Suwahyono,U,2000. Trichoderma horziyanum dan

Aplikasinya. Direktorat Teknologi Bioindustri.

Jalarta 147 hal.

Saraswati, R., D.H. Goenadi, D.S. Damardjati, N.

Sunarlim, R.D.M. Simanungkalit, dan Djumali Suparyani. 1998. Pengembangan Rhizo-plus untuk Meningkatkan Produksi, Efisiensi Pemupukan Menunjang Keberlanjutan Sistem Produksi Kedelai, Laporan Akhir Penelitian Riset Unggulan Kemitraan I Tahun (1995/1996-1997-1998). Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan.

Widotono, H. 2010. Peranan biofertilizer pada

pertanian organik. http://hendri-wd.blogspot.co.id/2010/05/peranan-biofertilizer-pada-pertanian.html (Diakses 8 Desember 2015).

Untuk informasi lebih lanjut silahkan hubungi :

Arifuddin Kasim

Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Papua

Jl. Yahim No. 49 Sentani—Papua 99352

Telepon (0967) 592179 ; Fax (0967) 591235

e-mail : [email protected]

Web : www.papua.litbang.deptan.go.id

pemanfaatan biofertilizer pada tanaman sayuran …

Documents