uji aktivitas bakteri rizosfer dan endofit asal … · panjang gelombang 535 nm. parameter yang...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user i

UJI AKTIVITAS BAKTERI RIZOSFER DAN ENDOFIT ASAL

TANAMAN PADI (Oryza sativa L.) DARI SAWAH ORGANIK

KECAMATAN SAMBI DAN MOJOSONGO KABUPATEN BOYOLALI

DALAM MENGHASILKAN HORMON INDOLE ACETIC ACID (IAA)

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh :

Anna Kumalasari

M0411006

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user ii


commit to user iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri

dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar

kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu

dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar

kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.

Surakarta, Juli 2015

Anna Kumalasari NIM. M0411006


commit to user iv

UJI AKTIVITAS BAKTERI RIZOSFER DAN ENDOFIT ASAL

TANAMAN PADI (Oryza sativaL.) DARI SAWAH ORGANIK

KECAMATAN SAMBI DAN MOJOSONGO KABUPATEN BOYOLALI

DALAM MENGHASILKAN HORMON INDOLE ACETIC ACID (IAA)

ANNA KUMALASARI Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

ABSTRAK

Kebutuhan beras di Indonesia sangat tinggi sedangkan beras yang dihasilkan masih kurang. Produksi beras yang dihasilkan dipengaruhi oleh pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Pertumbuhan tanaman dapat dipacu oleh mikroorganisme tanah di daerah perakaran. Bakteri rizosfer dan endofit dapat menghasilkan hormon indole acetic acid (IAA). Bakteri penghasil IAA dapat digunakan sebagai agen pupuk hayati dalam pertanian organik. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat bakteri rizosfer dan endofit yang memiliki kemampuan menghasilkan IAA dari sawah organik di Kecamatan Sambi dan Mojosongo Kabupaten Boyolali, dan mengetahui berapa IAA paling banyak yang dapat dihasilkan isolat yang didapat. Bakteri endofit diperoleh dari akar tanaman padi yang disterilisasi permukaan menggunakan alkohol 70%, larutan HgCl2 0,1%, dan akuades steril. Uji IAA dilakukan dengan metode kalorimetri menggunakan reagen salkowski dan penambahan L-triptofan. Optical density diukur pada panjang gelombang 535 nm. Parameter yang diukur adalah kemampuan bakteri rizosfer dan endofit dalam menghasilkan hormon IAA. Data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif meliputi adanya aktivitas bakteri menghasilkan IAA. Bakteri yang paling banyak menghasilkan IAA dikarakterisasi morfologi dan reaksi gram. Hasil yang diperoleh yaitu 9 isolat bakteri rizosfer dan 4 endofit. Empat isolat bakteri rizosfer dapat menghasilkan IAA. IAA paling tinggi dihasilkan oleh isolat C1 yang diisolasi dari sawah organik kelompok tani Pangudi Raharjo, sebesar 9,49 ppm (9,49 µg/mL). Isolat C1 termasuk bakteri gram negatif dan morfologi selnya berbentuk basil.

Kata Kunci : pertanian organik, rizosfer, endofit, biofertilizer, IAA.


commit to user v

ACTIVITY TEST OF RICE RHIZOSPHERIC AND ENDOPHYTIC

BACTERIA (Oryza sativaL.) FROM ORGANIC FARM IN THE DISTRICT

SAMBI AND MOJOSONGO, BOYOLALI REGENCY IN THE

PRODUCTION OF INDOLE ACETIC ACID (IAA)

ANNA KUMALASARI

Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta.

ABSTRACT

Indonesian rice requirement is high while the rice produced is still lacking.

Rice production is influenced by plant growth and development. Plant growth can be stimulated by soil microorganisms in roots area. Rhizospheric and endophytic bacteria can produce hormones indole acetic acid (IAA). Bacteria produced IAA can be used to be biofertitilizer on organic farm. This research aims were to get the rhizospheric and endophytic bacteria from organic farm in the district Sambi and Mojosongo, Boyolali regency that can produced IAA, and knowing the highest IAA produced by rhizospheric and endophytic bacteria isolates. Rhizospheric bacteria were obtained from rhizospheric soil of rice plants. Endophytic bacteria obtained from the roots of rice plants were surface sterilized using 70% alcohol, 0.1% HgCl2 and sterilized aquadest. IAA was examined by the colorimetric method using a reagent salkowski and the addition of L-tryptophan. Optical density was measured at 535 nm wavelength. The parameter measurement was the rhizospheric and endophytic bacteria's ability to produce IAA hormone. Data were analyzed descriptively covers the activity of bacteria producing IAA. Bacteria produced the high level of IAA were characterized morphology and gram reaction. Nine rizosfer and 4 endophytic bacteria were isolated. Four rhizospheric bacterial isolates produced IAA. The higest IAA was produced by C1 isolate from organic farm Pangudi Raharjo farmer group, amount 9,49 ppm (9,49 µg/ mL). C1 isolate was including gram-negative bacteria and cell morphology was bacillus shaped.

Keywords : organic farm, rhizospheric, endophytic, biofertilizer, IAA.


commit to user vi

MOTTO

Sesungguhnya sesudah kesulitan ada kemudahan

(QS. Al-insyiroh:6)

Istiqomah akan berujung pada Sukses

(Ghufron Nurrosyid)

(Barry Likumahuwa)


commit to user vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan untuk:

Bapak Supardi dan Ibu Mursinah atas doa dan kasih sayangnya

yang tidak pernah berhenti mengalir

Kakak-kakakku, Mbak Asih, Mas Sugeng, Mas Nur yang selalu

memberi semangat dan memotivasi untuk terus mewujudkan cita-

cita

Ibu Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si.,Bapak Tjahjadi Purwoko ,

M.Si., Ibu Dra. Endang Anggarwulan M.Si., dan Bapak Ari

Pitoyo, S.Si. M.Sc atas nasihat yang berharga

Sahabat keluarga BIO SUKA-SUKA 2011, KSR Selikur, KKN

KELUARGA JAHE, Shulus Istiqomah dan sahabat seperjuangan

di UNS yang telah memberikan motivasi dan inspirasi

Achmad Ghufron Nurrosyid teman dekat yang selalu memberi

semangat dan motivasi

Almamater tercinta


commit to user viii


commit to user ix

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur senantiasa kita panjatkan kehadirat Allah SWT, yang

telah melimpahkan segala rahmat dan kasih sayang-Nya yang tak terhingga.

Shalawat serta salam senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Muhammad

SAW uswatun khasanah, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan

penyusunan skripsi yang berjudul: Uji Aktivitas Bakteri Rizosfer dan Endofit

Asal Tanaman Padi (Oryza sativa L.) dari Sawah Organik di Kecamatan Sambi

dan Mojosongo Kabupaten Boyolali dalam Menghasilkan Hormon Indole Acetic

Acid (IAA) Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) pada Jurusan Biologi, Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam melakukan penelitian maupun penyusunan skripsi ini penulis telah

mendapatkan banyak masukan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh

karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang

tulus dan sebesar-besarnya kepada :

1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons), Ph. D. selaku Dekan

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas

Maret Surakarta yang telah memberikan ijin penelitian untuk keperluan

skripsi.

2. Dr.Ratna Setyaningsih, M.Si. selaku Kepala Program Studi Biologi,

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas

Maret Surakarta, selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan

bimbingan, masukkan serta motivasi selama penelitian sampai selesainya

penyusunan skripsi.

3. Dr. Tetri Widiyani, S.Si., M.Si selaku Kepala Laboratorium Biologi

FMIPA UNS, yang telah mengijinkan dan membantu penulis untuk

melakukan penelitian di laboratorium.


commit to user x

4. Tjahjadi Purwoko, M.Si. selaku pembimbing II yang telah memberikan

bimbingan dan petunjuknya selama penelitian sampai selesainya

penyusunan skripsi.

5. Dra. Endang Anggarwulan, M.Si. selaku dosen penguji I yang telah

memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis.

6. Bp. Ari Pitoyo,S.Si, M.Sc.selaku dosen penguji II yang telah memberikan

bimbingan dan masukan kepada penulis.

7. Prof. Drs. Suranto, M.Sc.,Ph.D selaku pembimbing akademik yang telah

memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis.

8. Staf Laboratorium Biologi (Mba Atik, Mba Nina dan Mas Adnan),

Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah membantu penulis untuk

melakukan penelitian di laboratorium.

9. Keluarga Biologi 2011 (Biosuka-suka) dan Sahabat tercinta, (Agustin

Pramesita, Zurida,

Shulus) atas doa, kebersamaan, bantuan, dan ukhuwah yang tidak akan

pernah berakhir.

10. KKN Keluarga Jahe (Ghufron, Barrel, Hardika, Pras, Wiren, Nirma) atas

doa, semangat, dan kebersamaan kalian yang tidak akan terlupakan.

11. Keluarga tercinta (Ibu, Bapak, Mbak Asih, Mas Sugeng, Mas Nur) atas

doa, dukungan, dan kasih sayang yang tidak akan pernah berakhir.

12. Ghufron teman yang paling dekat, teman yang selalu ada, selalu

menyemangati, dan selalu membantu terimakasih atas kasih dan sayangnya

serta dorongan motivasi yang luar biasa.

Dengan kerendahan hati penulis menyadari bahwa dalam melakukan

penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu

masukan yang berupa saran dan kritik yang membangun dari para pembaca akan

sangat membantu. Semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi kita semua dan pihak-

pihak yang terkait.

Surakarta, Juli 2015

Penulis


commit to user xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ ii HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................... iii ABSTRAK ......................................................................................................... iv ABSTRACT ........................................................................................................ v HALAMAN MOTO .......................................................................................... vi HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................... vii KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii DAFTAR ISI ....................................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................. 1

A. ........................................................................................................ Latar Belakang Masalah ............................................................................... 1

B. ........................................................................................................ Perumusan Masalah ...................................................................................... 4

C. ........................................................................................................ Tujuan Penelitian .......................................................................................... 4

D. ........................................................................................................ Manfaat Penelitian ........................................................................................ 5

BAB II. LANDASAN TEORI ............................................................................ 6 A. ........................................................................................................ Tin

jauanPustaka ............................................................................................ 6 1. .............................................................................................. Ka

bupaten Boyolali ......................................................................... 6 2. .............................................................................................. Per

tanian organik .............................................................................. 7 3. .............................................................................................. Ta

naman Padi .................................................................................. 9 4. .............................................................................................. Riz

osfer ........................................................................................... 11 5. .............................................................................................. Ba

kteri Endofit .............................................................................. 13 6. .............................................................................................. Ind

ole Acetic Acid (IAA) ................................................................ 14


commit to user xii

B. ........................................................................................................ Kerangka Pemikiran .................................................................................. 17

C. ........................................................................................................ Hipotesis .................................................................................................... 19

BAB III. METODE PENELITIAN................................................................... 20 A. ........................................................................................................ Wa

ktu dan Tempat Penelitian ..................................................................... 20 B. ........................................................................................................ Al

at dan Bahan .......................................................................................... 20 C. ........................................................................................................ Ca

ra Kerja .................................................................................................. 21 1. .............................................................................................. Ta

hap Isolasi Bakteri Rizosfer dan Bakteri Endofit ...................... 22 2. .............................................................................................. Pe

mbuatan Inokulum Bakteri ........................................................ 23 3. .............................................................................................. Ta

hap Pengukuran IAA ................................................................. 24 4. .............................................................................................. Ka

rakterisasi Morfologi dan Reaksi Gram .................................... 25 D. ........................................................................................................ An

alisis Data .............................................................................................. 25 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 26

A. ........................................................................................................ Isolat-isolat Bakteri Rizosfer dan Endofit .................................................. 26

B. ........................................................................................................ Kemampuan Isolat-isolat Bakteri Menghasilkan Indole Acetic Acid (IAA) ..................................................................................................... 29

C. ........................................................................................................ Produksi IAA .............................................................................................. 32

D. ........................................................................................................ Karakter Morfologi Sel dan Reaksi Gram ................................................. 36

BAB V. KESIMPULAN ................................................................................... 38 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 39 LAMPIRAN ...................................................................................................... 43 RIWAYAT HIDUP PENULIS ......................................................................... 51


commit to user xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

Table 1. Morfologi koloni bakteri rizosfer dari tanaman padi (Oryza sativa L.)27 Tabel 2. Morfologi koloni bakteri endofit dari tanaman padi (Oryza sativa L.)28 Tabel 3. Uji IAA terhadap isolat bakteri rizosfer .............................................. 29 Table 4. Uji IAA terhadap isolat bakteri endofit............................................... 30 Tabel 5. Kadar IAA yang dihasilkan oleh isolat bakteri rizosfer ...................... 32 Tabel 6. Persentase kenaikan IAA .................................................................... 33 Table 7. Morfologi dan reaksi gram isolat penghasil IAA ................................ 36


commit to user xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Lintasan biosintesis IAA melaluijalur IAM dan IpyA pada bakteri Rhizobium sp. yang menggunakan precursor triptofan ................... 16

Gambar 2.Bagan alir kerangka pemikiran ........................................................ 18


commit to user xv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Kurva Standar IAA ....................................................................... 43 Lampiran 2. Morfologi koloni bakteri .............................................................. 43 Lampiran 3. Morfologi koloni isolat bakteri rizosfer ....................................... 44 Lampiran 4. Morfologi koloni isolat bakteri endofit ........................................ 44 Lampiran 5. Lampiran 5. Isolat bakteri yang berhasil diisolasi ........................ 45 Lampiran 6. Isolat murni bakteri rizosfer ......................................................... 46 Lampiran 7. Isolat murni bakteri endofit .......................................................... 47 Lampiran 8. Media kultur yang membentuk IAA/positif ................................. 48 Lampiran 9. Media kultur yang tidak membentuk IAA/negative ..................... 48 Lampiran 10. Hasil uji reaksi gram pada keempat isolat bakteri rizosfer yang

menghasilkan IAA ....................................................................... 49 Lampiran 11. Sertifikat oleh BIOCert pertanian organik di Kecamatan Sambi dan

Mojosongo Kabupaten Boyolali .................................................. 50

uji aktivitas bakteri rizosfer dan endofit asal … · panjang gelombang 535 nm. parameter yang...

Documents