| dc.description.abstract | Sorgum manis (Sorghum bicolor L. Moench) merupakan tanaman potensial yang dapat dikembangkan sebagai sumber energi baru dan terbarukan. Sorgum manis memiliki potensi produksi yang cukup tinggi dibandingkan dengan tanaman sumber bioenergi lain dan tanaman ini dapat dikembangkan di lahan-lahan kurang subur atau lahan marjinal, karena memiliki daya adaptasi yang cukup tinggi. Disamping itu, pengembangan sorgum manis sebagai sumber bahan baku bioetanol tidak berkompetisi dengan pengembangan bahan pangan. Pemanfaatan mikrob potensial seperti fungi mikoriza arbuskular (FMA) dan rizobakteri merupakan salah satu solusi tepat untuk mempertahankan tetap tingginya tingkat produktivitas tanaman sorgum manis walaupun dibudidayakan di lahan marjinal, seperti di tanah ultisol. Penelitian ini terdiri dari tiga bagian penelitian yang satu sama lain saling terkait, yaitu : (1) isolasi, seleksi, karakterisasi dan identifikasi FMA dan rizobakteri yang dapat meningkatkan pertumbuhan dan kandungan klorofil daun sorgum manis; (2) peranan FMA dan rizobakteri dalam meningkatkan proses fotosintesis, pengambilan hara, pertumbuhan dan kandungan gula batang sorgum manis; dan (3) peranan FMA dan rizobakteri dalam meningkatkan efisiensi penyerapan hara oleh sorgum manis. Sebanyak 40 isolat FMA dan 134 isolat rizobakteri diisolasi dari 40 sampel tanah dari rizosfir tanaman sorgum, padi dan jagung. Berdasarkan hasil seleksi, isolat FMA yang menunjukkan peningkatan tinggi tanaman dan kandungan klorofil daun sorgum manis tertinggi adalah isolat MDL40 dan MDL38. Hasil identifikasi secara morfologi menunjukkan bahwa kedua isolat FMA tersebut termasuk ke dalam genus Gigaspora sp. dan Glomus sp. Sementara itu, 25 isolat rizobakteri yang menunjukkan peningkatan tinggi tanaman dan kandungan klorofil daun sorgum manis tertinggi selanjutnya dikarakterisasi kemampuannya dalam menambat N2, melarutkan fosfat dan menghasilkan fitohormon seperti Indole-3- acetic acid (IAA), Gibberellic acid (GA) dan 6-Benzylaminopurine (sitokinin). Nilai penambatan N2 tertinggi dihasilkan oleh isolat SL66 yaitu sebesar 337.51 nmol h-1 mL-1, sedangkan nilai pelarutan fosfat tertinggi dihasilkan oleh isolat SL64 dengan konsentrasi 67.32 μmol mL-1. Sebanyak 24 isolat rizobakteri menghasilkan IAA dan 21 isolat rizobakteri menghasilkan GA, tetapi hanya 8 isolat rizobakteri yang menghasilkan sitokinin. Konsentrasi IAA tertinggi dihasilkan oleh isolat JR80, sedangkan konsentrasi GA tertinggi dihasilkan oleh isolat ML14 dan LR73. Sementara itu, konsentrasi sitokinin tertinggi dihasilkan oleh isolat LR73. Peningkatan tinggi tanaman dan kandungan klorofil terbesar ditunjukkan oleh tanaman yang diinokulasi dengan isolat LR73 dan JR80. Identifikasi molekuler berdasarkan sekuen gen 16S rRNA menunjukkan bahwa kedua rizobakteri tersebut termasuk ke dalam spesies Mycobacterium senegalense dan Bacillus firmus dengan tingkat kesamaan 99 dan 100% secara berurutan. Hasil pengujian patogenisitas terhadap kedua rizobakteri menunjukkan bahwa kedua rizobakteri tersebut tidak memiliki sifat patogen terhadap manusia atau hewan melalui pengujian secara in vitro pada media Blood Agar. Demikian pula, hasil pengujian patogenisitas terhadap tanaman, dalam hal ini digunakan tanaman tembakau menunjukkan bahwa kedua isolat bakteri tersebut aman bagi tanaman baik bagi tanaman sorgum manis maupun bagi tanaman lainnya. Pengaruh inokulasi ganda FMA dan rizobakteri dengan pemberian pupuk kimia terhadap proses fotosintesis dipelajari dengan menganalisis pertukaran gas CO2, kandungan klorofil, kandungan gula, pengambilan hara, pertumbuhan dan produksi biomassa sorgum manis di rumah kaca. Inokulasi FMA saja berpengaruh nyata dalam meningkatkan asimilasi karbon, konduktansi stomata, konsentrasi CO2 interseluler, kandungan hara fosfor, kandungan klorofil, kandungan gula, tinggi tanaman, bobot batang dan derajat kolonisasi mikoriza. Interaksi FMA dan rizobakteri berpengaruh nyata dalam meningkatkan kandungan gula, kandungan hara kalium dan tinggi tanaman, sedangkan interaksinya dengan pupuk kimia berpengaruh nyata dalam meningkatkan kandungan klorofil, kandungan gula dan derajat kolonisasi mikoriza. Sementara itu interaksi antara FMA, rizobakteri dan pupuk kimia berpengaruh nyata dalam meningkatkan kandungan gula, bobot akar serta derajat kolonisasi mikoriza. Dengan kata lain, penggunaan FMA saja maupun interaksinya dengan rizobakteri dan pupuk kimia berpotensi besar dalam meningkatkan proses fotosintesis pada daun sorgum manis, dimana proses ini terkait dengan peningkatan kandungan gula batang sorgum manis. Pelacakan sejauhmana hara yang dapat diserap tanaman dalam meningkatkan produksi adalah komponen kunci untuk mengukur tingkat efisiensi penyerapan hara oleh tanaman. Penelitian lapang telah dilakukan untuk mengkaji pengaruh inokulasi FMA dan rizobakteri pada berbagai variasi konsentrasi pupuk kimia terhadap peubah asimilasi karbon, kandungan klorofil, derajat kolonisasi mikoriza, tinggi tanaman, bobot biomassa, kandungan gula dan pengambilan hara N, P dan K. Inokulasi FMA saja berpengaruh nyata dalam meningkatkan tinggi tanaman, bobot biomassa, derajat kolonisasi mikoriza, asimilasi karbon, kandungan klorofil, kandungan gula serta kandungan hara N tanaman sorgum manis. Inokulasi Mycobacterium senegalense LR73 maupun Bacillus firmus JR80 berpengaruh nyata dalam meningkatkan tinggi tanaman, bobot biomassa, kandungan gula, kandungan hara P, serapan hara P dan K tanaman sorgum manis. Sementara itu, interaksi FMA dan rizobakteri berpengaruh nyata dalam meningkatkan tinggi tanaman, bobot biomassa, derajat kolonisasi mikoriza, serapan hara K dan efisiensi penyerapan hara N tanaman sorgum manis. Secara keseluruhan pengaruh inokulasi FMA, rizobakteri maupun pupuk kimia serta interaksinya dapat meningkatkan pertumbuhan, serapan hara P, serapan hara K dan efisiensi penyerapan hara N oleh tanaman sorgum manis. Dengan demikian, pemakaian FMA (Gigaspora sp. MDL40 dan Glomus sp. MDL38) dan rizobakteri (Mycobacterium senegalense LR73 dan Bacillus firmus JR80) berpotensi meningkatkan efisiensi penyerapan hara tanaman sorgum manis. Temuan dari penelitian ini penting artinya sebagai rekomendasi bagi petani atau praktisi pengembang tanaman bioenergi untuk memanfaatkan FMA dan rizobakteri dalam meningkatkan produksi gula batang sorgum manis dan juga berpotensi meningkatkan efisiensi penyerapan hara oleh tanaman tersebut, sehingga diharapkan dapat mengurangi biaya produksi budidaya sorgum manis sebagai sumber bahan baku bioetanol di masa depan. | en |
