Kontribusi P dari aktivitas mikrob pelarut fosfat, fosfat alam dan SP-36 berdasarkan teknik isotop

Abstract

Ketersedian hara fosfor (P) merupakan salah satu faktor pembatas utama produksi pertanian di seluruh dunia. Pada umumnya, P dalam tanah diikat oleh Ca, Fe dan Al sehingga menyebabkan ketersediaan P bagi tanaman rendah. Pengikatan-pengikatan tersebut juga menyebabkan efisiensi pemupukan P rendah. Penggunaan mikrob pelarut fosfat (MPF) merupakan salah satu upaya dalam meningkatkan ketersedian P di dalam tanah dan meningkatkan efisiensi pupuk P seperti fosfat alam dan SP-36. Namun, seberapa besar kapasitas aktivitas MPF dalam tanah dapat menyumbang P secara langsung bagi tanaman dan seberapa besar MPF dapat meningkatkan penyerapan pupuk P hingga saat ini belum banyak ditentukan secara kuantitatif. Teknik isotop 32P dapat digunakan untuk menelusuri perilaku P di dalam tanah dan sistem tanah-tanaman, sehingga memungkinkan untuk merinci sumbangan P dari masing-masing sumber P yang ada di dalam tanah. Penentuan kontribusi P berasal dari aktivitas MPF, fosfat alam dan SP-36 diharapkan dapat memberikan gambaran lebih jelas tentang peranan MPF dalam menyumbang P bagi tanaman dan meningkatkan efisiensi pemupukan P. Penelitian ini dilakukan untuk menguji kemampuan MPF dalam melarutkan sumber P dan K sukar larut, menentukan kontribusi P berasal dari aktivitas MPF, fosfat alam dan SP-36 melalui P yang diserap oleh bagian-bagian tanaman jagung (brangkasan, biji, tongkol) menggunakan teknik isotop 32P serta bagaimana pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman. Penelitian ini terbagi atas dua tahap percobaan. Percobaan tahap 1 dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Tanah DITSL Fakultas Pertanian IPB. Percobaan tahap 2 dilakukan di rumah kaca bidang pertanian PAIR-BATAN. Penelitian dilakukan pada Bulan Januari sampai November 2015. Tahapan pelaksanaan percobaan tahap 1 adalah: (1) Uji indeks pelarutan P dan K (2) Uji kemampuan MPF dalam melarutkan sumber P sukar larut (Ca3(PO4)2, FePO4.4H2O, AlPO4, fosfat alam) dan sumber K sukar larut (feldspar) pada media cair, (3) Uji patogenitas MPF dan (4) Uji kompatibilitas MPF. Percobaan tahap 2 merupakan percobaan untuk menentukan kontribusi P berasal dari aktivitas MPF, fosfat alam dan SP-36. Percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 12 perlakuan dan 3 ulangan. Pada percobaan tahap 2 ini digunakan 2 isolat MPF terbaik yang diinokulasikan secara kultur tunggal (Aspergillus niger strain JK1 dan Burkholderia cepacia strain SS19.7) dan secara kultur campuran (Aspergillus niger strain JK1+Burkholderia cepacia strain SS19.7) serta menggunakan 2 sumber P berupa fosfat alam Blora dan SP-36. Perlakuan yang dicobakan adalah: 1) tanpa inokulasi MPF dan tanpa sumber fosfat (kontrol); 2) inokulasi B. cepacia strain SS19.7; 3) inokulasi A. niger strain JK1; 4) inokulasi B. cepacia strain SS19.7+inokulasi A. niger strain JK1 (kultur campuran); 5) fosfat alam Blora (FA); 6) inokulasi B. cepacia strain SS19.7+FA; 7) inokulasi A. niger strain JK1+FA; 8) inokulasi kultur campuran+FA; 9) SP-36; 10) inokulasi B. cepacia strain SS19.7+SP-36; 11) inokulasi A. niger strain JK1+SP-36; 12) inokulasi kultur campuran+SP-36. Teknik isotop 32P metode tidak langsung digunakan untuk mengetahui sumbangan P berasal dari aktivitas MPF, fosfat alam dan SP36. Hasil percobaan tahap 1 menunjukkan bahwa MPF secara signifikan meningkatkan kelarutan P sukar larut. Besarnya indeks pelarutan P berkisar antara 1.028-2.680. Peningkatkan kelarutan Ca3(PO4)2 pada media cair hingga 8,8 kali kontrol, AlPO4 hingga 69,3 kali kontrol, FePO4.4H2O hingga 928 kali kontrol dan fosfat alam hingga 26 kali kontrol. Sebanyak 6 dari 14 isolat secara signifikan mampu melarutkan sumber K sukar larut. Besarnya indeks pelarutan K berkisar antara 1.019-2.107. Peningkatkan kelarutan feldspar pada media cair hingga 2.3 kali kontrol. Hasil percobaan tahap 1 juga menunjukkan bahwa terdapat korelasi signifikan antara pH media dengan besarnya pelarutan sumber P sukar larut berupa Ca3(PO4)2, AlPO4 dan pelarutan sumber K sukar larut berupa feldspar. Namun, pada penelitian ini tidak ditemukan korelasi signifikan antara indeks pelarutan dengan besarnya pelarutan sumber P maupun sumber K sukar larut pada media cair. Isolat JK1 (Aspergillus niger) dan SS19.7 (Burkholderia cepacia) adalah isolat MPF yang digunakan dalam percobaan tahap 2 berdasarkan kemampuannya dalam melarutkan P, tidak patogen dan kompatibel satu sama lainnya. Hasil percobaan tahap 2 menunjukkan bahwa MPF menyebabkan aktivitas jenis (32P/31P) tanaman lebih rendah dibanding kontrol dan perlakuan MPF disertai pemberian sumber fosfat (fosfat alam dan SP-36) menyebabkan aktivitas jenis tanaman lebih rendah dibandingkan perlakuan sumber fosfat saja. Hasil tersebut mengindikasikan bahwa MPF menyumbang P bagi tanaman melalui pelepasan P (31P) tidak tersedia dalam tanah dan melalui peningkatkan penyerapan P (31P) berasal dari fosfat alam dan SP-36. Pelepasan P tidak tersedia dalam tanah oleh MPF menyumbang P sebesar 22%-34% pada brangkasan fase vegetatif, 21.1%-31.8% pada brangkasan fase generatif, 14.0%-19.7% pada biji dan sebesar 9.5%-42.2% pada tongkol. MPF meningkatkan sumbangan P dari fosfat alam pada brangkasan fase vegetatif sebesar 7.8%-68.8% serta meningkatkan sumbangan P dari SP-36 pada brangkasan fase vegetatif, biji dan tongkol masing-masing sebesar 49.35%-126.8%, 27.7%-38.8% dan 2.4%-73.1%. Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa sumbangan P berasal dari aktivitas MPF, fosfat alam dan SP-36 menyebabkan peningkatan total serapan P tanaman. Perlakuan juga menyebabkan peningkatan bobot kering brangkasan fase vegetatif dan bobot kering biji. Penelitian ini secara umum menunjukkan bahwa MPF meningkatkan kelarutan sember P sukar larut (Ca3(PO4)2, AlPO4, FePO4.4H2O dan fosfat alam) dan kelarutan sumber K sukar larut (feldspar), menyumbang P bagi tanaman, meningkatkan efisiensi fosfat alam dan SP-36, meningkatkan total serapan P tanaman serta meningkatkan bobot kering brangkasan fase vegetatif dan bobot kering biji.