Emisi Metana, Pertumbuhan Padi dan Keragaman Bakeri pada Aplikasi Bakteri Metanotrof di Sawah Tadah Hujan

Abstract

Beras merupakan kebutuhan pokok masyarakat Nusa Tenggara Timur (NTT). Salah satu daerah penghasil beras di NTT adalah Kabupaten Kupang dengan tipe sawah tadah hujan. Lahan sawah diketahui menjadi sumber antropogenik utama emisi metana sebagai gas rumah kaca penyebab pemanasan global. Pendekatan mitigasi emisi metana pada penelitian ini adalah menggunakan bakeri metanotrof. Beberapa isolat bakteri metanotrof berhasil diisolasi dari lahan sawah di Sukabumi dan Bogor, serta diketahui dapat mengoksidasi metana. Isolat Methylocystis rosea BGM 1 dan Methylobacter sp. SKM 14 diketahui mempuyai gen pmoA sedangkan isolat Methylococcus capsulatus BGM 9 mempuyai gen mmoX. Isolat Methylocystis palvus BGM 3 dan M. capsulatus BGM 9 diketahui memiliki gen nifH dan nifD yang berperan dalam penambatan N2. Pemupukan juga diketahui berdampak pada keragaman bakteri. Pada penelitian ini dilakukan analisis keragaman bekteri menggunakan teknik Deanaturing Gradient Gel Eltrophoresis (DGGE). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh aplikasi bakteri metanotrof pada emisi metana di sawah tadah hujan, pengaruhnya terhadap pertumbuhan padi, serta mempelajari keragaman bakteri berdasarkan aplikasi pupuk tersebut. Penelitian ini diawali dengan peremajaan kultur bakteri BGM 1, BGM 3, BGM 9 dan SKM 14. Selanjutnya dilakukan produksi kultur dan aplikasi di sawah tadah hujan. Perlakuan terdiri dari: (1) NPK 100% (P1), (2) NPK 50% (P2), (3) tanpa pemberian pupuk (P3), (4) NPK 100%+Metanotrof (P4), (5) NPK 50%+Metanotrof (P5), dan (6) Metanotrof (P6). Pengamatan pertumbuhan padi meliputi (1) pertumbuhan vegetatif pada 30, 60 dan 90 HST: tinggi tanaman dan jumlah anakan tiap rumpun; (2) parameter panen meliputi: jumlah malai tiap rumpun, jumlah anakan produktif, butir hampa, bobot 1000 butir, dan ubinan. Pengambilan contoh gas menggunakan sungkup berbentuk kotak yang dilakukan pada 30, 60 dan 90 HST. Analisis DGGE dilakukan pada setiap sampel tanah dari setiap HST. Data disajikan dalam bentuk dendogram dan pohon filogenetik. Hasil pengukuran flux metana menunjukkan pemberian bakteri metanotrof dapat menurunkan emisi metana pada perlakuan NPK 100% + metanotrof (P4) (30 HST) dan perlakuan NPK 50% + metanotrof (P5) (60 HST), masing-masing -6.27 mg/m2/hari dan -23.87 mg/m2/hari. Aplikasi bakteri metanotrof juga meningkatkan produksi padi pada perlakuan NPK 50% + metanotrof (P5) sebesar 7.0 ton/ha lebih tinggi dibandingkan kontrol tanpa NPK (P3) sebesar 4.9 ton/ha. Studi keragaman bakteri bedasarakan gen 16S rRNA menunjukkan genus proteobacteria mendominasi habitat yang terdiri dari kelas gammaproteobacteria, alfaproteobacteria dan deltaproteobacteria.