Aplikasi Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) sebagai Sebuah Upaya Pengurangan Pupuk Anorganik pada Tanaman Krisan Potong ( Chrysanthemum sp.)
Christa Dyah Utami 1) , Sitawati 2) dan Ellis Nihayati 2)
1) Program Pascasarjana, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145
2) Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya *)Alamat korespondensi : christa.dyah@gmail.com

## ABSTRAK
Budidaya  tanaman  krisan  potong  pada  umumnya  dilakukan  menggunakan  pupuk  anorganik. Penggunaan pupuk anorganik secara terus menerus menimbulkan pencemaran lingkungan. Penelitian ini bertujuan  untuk  mengkaji  (1)  konsentrasi  PGPR  terhadap  pengurangan  penggunaan  pupuk  anorganik dalam  budidaya  tanaman  krisan  potong  terhadap  standar  hasil  krisan  potong  dan  (2)  kombinasi konsentrasi  PGPR  dan  pemberian  dosis  pupuk  anorganik  terhadap  standar  hasil  krisan  potong. Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan  Juni  –  September  2016  di  dalam  rumah  lindung  di  Desa Sumbergondo,  Kecamatan  Bumiaji,  Kota  Batu  dengan  ketinggian  1.100  m  dpl.  Metode  yang  digunakan ialah Rancangan Petak Terbagi yang terdiri dari petak utama ialah perlakuan pemberian PGPR (P) dan anak  petak  ialah  pemberian  pupuk  anorganik.  Dari  hasil  penelitian  didapatkan  bahwa  perlakuan konsentrasi  PGPR  dan  pengurangan  dosis  pupuk  anorganik  tidak  menunjukkan  terjadinya  interaksi. Pemberian  PGPR  dengan  konsentrasi  10  ml  l -1 per  aplikasi  berpengaruh  nyata  meningkatkan  biomassa akar  dan  biomassa  total  tanaman.  Pengurangan  dosis  pupuk  anorganik  25%  mampu  menghasilkan krisan potong dengan kriteria grade A, antara lain memiliki panjang tangkai ≥ 70 cm; diameter tangkai antara  4,1  hingga  5  mm  dan  diameter  bunga  antara  71  hingga  80  mm  yang  lebih  banyak  daripada perlakuan  lain.  Kandungan  nutrisi  pada  daun  dan  tanah  mengalami  peningkatan  seiring  dengan peningkatan konsentrasi PGPR dan semakin sedikitnya pengurangan dosis pupuk anorganik.

## Kata kunci: Krisan potong, PGPR, Pupuk anorganik

## ABSTRACT
Cultivation of chrysanthemum for the cut flower is generally using inorganic fertilizers. However, continuously utilization of inorganic fertilizers makes environmental pollution. Thus, with a combination of the reduced use of inorganic fertilizers with PGPR, it is desirable to obtain (1) a suitable concentration of  PGPR to reduce  the use  of  inorganic fertilizers and  (2)  a suitable combination of  inorganic fertilizers and PGPR for the standard chrysanthemum yield. This research was conducted at June – September 2016 in a screen-house at Sumbergondo Hamlet, Bumiaji District, Batu City with the elevation about 1.100 m asl.  This  research  was  conducted  by  using  Split  Plot  Design.  The  main  plot  was  the  treatment  of  PGPR and  the  sub  plot  was  the  addition  of  inorganic  fertilizer.  The  result  showed  that  the  treatment  of concentration of PGPR and inorganic fertilizer  did not show an interaction. The addition of PGPR with concentration 10 ml L -1 per application significantly influenced root biomass and total plant biomass. The 25%  reduction  of  inorganic  fertilizer  dosage  was  capable  of  producing  chrysanthemum  with  grade  A criteria, including stalk length ≥ 70 cm; the diameter of the stalk between 4.1 to 5.0 mm and the diameter of the flower between 71 to 80 mm more than any other treatments. The nutrient content of leaves and soil had  increased  along  with  increasing  PGPR  concentrations  with  the  less  dose  reduction  of  inorganic fertilizers.
Key words: Cut chrysanthemum, PGPR, inorganic fertilizer

## PENDAHULUAN
Berdasarkan data dari Pusat Data dan Sistem Informasi  Pertanian  [1]  menunjukkan  kebutuhan krisan  potong  pada  tahun  2007-2013  mengalami peningkatan  dari  66.590.440  tangkai  hingga mencapai  386.668.020  tangkai.  Sehingga  dari kebutuhan  krisan  dari  tahun  ke  tahun  dapat dikatakan  mengalami  peningkatan.  Peningkatan
kebutuhan  krisan  potong  membuat  petani berusaha  meningkatkan  produktivitas  krisan. Salah satu upaya peningkatan produktivitas dapat dilakukan melalui pemberian pupuk anorganik.
Namun  penggunaan  pupuk  anorganik  terus menerus,  dapat  mengakibatkan  ketergantungan, pencemaran  tanah,  udara  dan  air  [2].  Hal  ini terlihat  pada  pH  awal  tanah  sebesar  5,5yang tergolong  agak  masam.  Dengan  demikian  untuk
%(-) Pupuk Anorganik Urea SP36 Urea KNO3 Urea SP36 KNO3 0 200 300 67,5 270 22,5 90 90 25 150 225 50,625 202,5 16,875 67,5 67,5 50 100 150 33,75 135 11,25 45 45 75 50 75 16,875 67,5 5,625 22,5 22,5 0 hst (kg/ha) 14 hst (kg/ha) 56 hst (kg/ha) mengurangi  dampak  negatif  yang  ditimbulkan, diperlukan pola produksi tanaman yang mengarah  pada  pertanian  berkelanjutan.  Maka diperlukan penggunaan komponen produksi yang ramah  lingkungan.  Dengan  demikian  diharapkan diperoleh  krisan  potong  dengan  SNI  grade  A, yaitu  panjang  tangkai  ≥  70  cm,  diameter  batang 4,1-5 mm dan diameter bunga 71-80 mm.
Komponen produksi yang ramah lingkungan antara  lain  dengan  menggunakan  Plant  Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR).
Sebagai  pupuk  hayati  Reddy  [3]  menyatakan bahwa  PGPR  dapat  memacu  pertumbuhan tanaman  melalui  penambatan  nitrogen  biologi dan  pemanfaatan  fosfor  tidak  larut.  PGPR mampu melakukan penambatan nitrogen biologis dengan menggunakan enzim nitrogenase [4].
Pada  pH  masam  fosfat  akan  berikatan dengan  Al  dan  Fe.  Sedangkan  pada  pH  basa maka  fosfat  akan  berikatan  dengan  Ca  dan  Mg. Bakteri  pada  PGPR  akan  menghasilkan  asam- asam  organik  membentuk  khelat  organik  yang stabil  sehingga  mampu  membebaskan  ion  fosfat yang terikat agar mampu diserap oleh tanaman.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan di Desa Sumbergondo,  Kecamatan  Bumiaji,  Kota  Batu dengan  ketinggian  1.100  m  dpl.  Penanaman dilakukan di  dalam rumah lindung seluas 63,135 m 2 dengan  atap  plastik  UV.  Kegiatan  penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni 2016-September 2016. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara  lain,  bibit  krisan,  pupuk  Urea,  pupuk  SP- 36,  KCl,  KNO 3 ,  serta  PGPR  dengan  kerapatan masing-masing  bakteri  108  cfu  ml  l -1 (diperoleh dari Lab HPT FP UB).Penelitian ini dilaksanakan dengan  menggunakan  Rancangan  Petak  Terbagi. Rancangan Petak Terbagi terdiri dari petak utama dan  anak  petak.  Sebagai  petak  utama  ialah perlakuan  konsentrasi  PGPR  (P)  per  aplikasi yaitu: P0 = tanpa PGPR; P5 = PGPR 5 ml l -1 ; P10 =  PGPR  10  ml  l -1 dan  anak  petak  dalam penelitian  ini  ialah  pengurangan  dosis  pupuk anorganik (N) yaitu: N100 = (-) pupuk anorganik 0%;  N75  =  (-)  pupuk  anorganik  25%;  N50  =  (-) pupuk  anorganik  50%;  N25  =  (-)  pupuk anorganik 75%.
Tabel 1. Pengurangan dosis pupuk anorganik
Parameter  pengamatan  yang  dilakukan meliputi  pengamatan  panjang  tangkai,  dan diameter  batang  serta  analisis  NPK  tanah.  Data yang didapatkan selanjutnya dianalisa menggunakan  analisis  ragam  (uji  F)  pada  taraf 5%.  Apabila  terdapat  beda  nyata  (F  hitung  >  F tabel),  maka  dilanjutkan  dengan  uji  BNT  pada taraf 5%.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada parameter pengamatan panjang tangkai, pelaksanaan pengamatan dilakukan pada umur  tanaman  krisan  20,  40,  60,  80  dan  92  hst. Analisis  ragam  menunjukkan  bahwa  tidak terdapat  interaksi  antar  perlakuan  konsentrasi PGPR  dan  dosis  pupuk  anorganik  pada  tanaman krisan  potong  pada  semua  umur  pengamatan. Secara  terpisah  konsentrasi  PGPR    tidak berpengaruh nyata pada semua umur pengamatan,  sedangkan  dosis  pupuk  anorganik berpengaruh nyata terhadap panjang tangkai pada umur 60, 80 dan 92 hst.
Rata-rata  panjang  tangkai  krisan  antar perlakuan  memiliki  nilai  yang    berbeda  pada perlakuan  dosis  pupuk  anorganik  pada  umur  60, 80  dan  92  hst.  Pengurangan  penggunaan  dosis pupuk  anorganik  menurunkan  panjang  tangkai pada  umur  60,  80  dan  92  hst  dibandingkan dengan  kontrol.  Pengurangan  dosis  pupuk anorganik  25%  pada  umur  60,  80  dan  92  hst memiliki  panjang  tangkai  yang  tidak  berbeda nyata  dibandingkan  kontrol.  Pengurangan  dosis pupuk  anorganik  50%  menurunkan  panjang tangkai  10,69%  pada  umur  60  hst,  10,04%  pada umur  80  hst  dan  11,96%  pada  umur  92  hst dibandingkan dengan kontrol. Pengurangan dosis pupuk  anorganik  75%  menurunkan  panjang tangkai  18,58%  pada  umur  60  hst,  18,92%  pada umur  80  hst  dan  18,58%  pada  umur  92  hst dibandingkan dengan kontrol. (Tabel 2).
Tabel  2.    Rata-rata  panjang  tangkai  tanaman krisan  potong  pada  berbagai  umur pengamatan
Keterangan:  Angka-angka  yang  didampingi  huruf  yang sama  pada  kolom  atau  baris  yang  sama  tidak berbeda  nyata  berdasarkan  uji  BNT  dengan selang kepercayaan 5%
Pengamatan diameter batang dilakukan pada umur  20,  40,  60,  80  dan  92  hst.  Analisis  ragam menunjukkan bahwa tidak tedapat interaksi antar konsentrasi  PGPR  dan  pengurangan  dosis  pupuk anorganik  pada  diameter  batang  tanaman  krisan potong  pada  semua  umur  pengamatan.  Secara terpisah  konsentrasi  PGPR  dan  pengurangan dosis  pupuk  anorganik  tidak  berpengaruh  nyata pada semua umur pengamatan .
Rata-rata  diameter  batang  krisan  antar perlakuan memiliki nilai yang tidak berbeda pada perlakuan  dosis  pupuk  anorganik  pada  umur  20, 40,  60,  80  dan 92  hst.  Rata-rata  diameter  batang akibat  perlakuan  pengurangan  pupuk  anorganik melalui aplikasi PGPR disajikan pada Tabel 3.
Tabel  3.  Rata-rata  diameter  batang  tanaman krisan  potong  pada  berbagai  umur pengamatan
Keterangan:  Angka-angka  yang  didampingi  huruf  yang sama  pada  kolom  atau  baris  yang  sama  tidak berbeda  nyata  berdasarkan  uji  BNT  dengan selang kepercayaan 5%
Berdasarkan  analisis  awal  tanah  diketahui bahwa  kandungan  N  tanah  termasuk  sedang. Pada  umur  60  terdapat  peningkatan  N  tanah  dan pada  umur  92  hst  terjadi  penurunan  N  tanah namun  status  kandungan  N  tanah  tetap  sedang. Hal  ini  disebabkan  kenaikan  maupun  penurunan kandungan  N  tanah  tetap  berada  pada  kisaran 0,21 hingga 0,5%.
Dibandingkan  dengan  analisis  tanah  awal, pada  umur  60  hst  N  tanah  meningkat  seiring dengan  meningkatnya  dosis  pupuk  anorganik. Namun  pada  umur  92  hst  terjadi  penurunan
Keterangan:
Kriteria  N  tanah:  >0,75%  sangat  tinggi;  0,51-0,75%  tinggi; 0,21-0,50%  sedang;  0,10-0,20%  rendah;  <1,0%  sangat rendah
Gambar 1.  Histogram Kandungan N Tanah  terhadap Perlakuan PGPR
kandungan  N  tanah.  Penurunan  kandungan  N tanah  terjadi  karena  N  digunakan  untuk pertumbuhan  tanaman.  Namun  secara  umum, terjadi  peningkatan  kandungan  N  tanah  seiring dengan  peningkatan  dosis  pupuk  anorganik. Selain  dipengaruhi  dosis  pupuk  peningkatan kandungan  N  tanah  juga  dipengaruhi  oleh konsentrasi  PGPR.  Peningkatan  konsentrasi PGPR  akan  meningkatkan  kandungan  N  tanah. Peningkatan  kandungan  N  dengan  penambahan PGPR  dapat  terjadi  karena  kemampuan  bakteri dalam  PGPR  untuk  menambat  N.  Bakteri  dalam PGPR  yang  mampu  untuk  menambat  N  antara lain  yaitu  bakteri Azotobacter sp.,  bakteri Azospirillium sp.,  bakteri Pseudomonas sp.  dan bakteri Bacillus sp.
Kandungan N tanah pada umur 60 hst dosis dengan  pengurangan  dosis  pupuk  0%  sebagai kontrol  jika  dibandingkan  antara  konsentrasi PGPR  0  ml  l -1 per  aplikasi  dengan  konsentrasi PGPR  5  ml  l -1 per  aplikasi  dan  10  ml  l -1 per aplikasi,  maka  terdapat  peningkatan  kandungan N  tanah  masing-masing  sebesar  0%  dan  4,34%. Pada  pengurangan  dosis  pupuk  25%  terdapat peningkatan  kandungan  N  tanah  masing-masing sebesar  2,27%.  Pada  pengurangan  dosis  pupuk 50%  terdapat  peningkatan kandungan N  masing- masing sebesar 0%. Sedangkan pada pengurangan dosis pupuk 75% terdapat peningkatan  kandungan  N  tanah  masing-masing sebesar 7,69%.
Analisis  awal  tanah  menunjukkan  bahwa kandungan  P  tanah  termasuk  sangat  tinggi.  Pada umur  60  terdapat  peningkatan  P  tanah  dan  pada umur  92  hst  terjadi  penurunan  P  tanah  namun status kandungan P tanah tetap sangat tinggi. Hal ini  disebabkan  kenaikan  maupun  penurunan kandungan P tanah tetap melebihi 35 ppm.
Kandungan  P  tanah  meningkat  seiring dengan  meningkatnya  dosis  pupuk  anorganik. Namun  pada  umur  92  hst  terjadi  penurunan kandungan  P  tanah.  Penurunan  kandungan  P tanah  terjadi  karena  P  digunakan  untuk pertumbuhan  tanaman.  Selain  dipengaruhi  oleh dosis pupuk, kandungan P tanah juga dipengaruhi oleh  konsentrasi  PGPR.  Peningkatan  konsentrasi PGPR akan meningkatkan kandungan P tanah.
Analisis  awal  tanah  menunjukkan  bahwa kandungan  K  tanah  termasuk  sangat  tinggi. Peningkatan  kandungan  K  tanah  terjadi  pada umur  60  hst  dan  pada  umur  92  hst  terjadi penurunan  kandungan  K  tanah  namun  status kandungan K tanah tetap sangat tinggi.
Kandungan  K  tanah  meningkat  seiring dengan  meningkatnya  dosis  pupuk  anorganik. Namun  pada  umur  92  hst  terjadi  penurunan kandungan  K  tanah.  Penurunan  kandungan  K tanah  terjadi  karena  K  digunakan  untuk pertumbuhan  tanaman.  Selain  dipengaruhi  oleh dosis pupuk, kandungan K tanah juga dipengaruhi oleh konsentrasi PGPR. Peningkatan konsentrasi PGPR akan meningkatkan kandungan K tanah.
Hasil  penelitian  juga  menunjukkan  bahwa pengurangan dosis pupuk anorganik sebesar 25% mampu  menghasilkan  krisan  potong  dengan kriteria grade A. Berdasarkan SNI 01-4478-1998 yang  termasuk  kriteria  grade  A  antara  lain memiliki  panjang  tangkai  ≥  70  cm;  diameter tangkai  antara  4,1  hingga  5  mm  dan  diameter bunga antara 71 hingga 80 mm.
Dari uraian di atas maka dapat dilihat bahwa semakin  sedikit  jumlah  pupuk  yang  diberikan
Keterangan:
Kriteria P tanah: >35 ppm sangat tinggi; 26-35 ppm tinggi; 16-25  ppm  sedang;  10-15  ppm  rendah;  <10  ppm  sangat rendah
Gambar 2.   Histogram Kandungan P Tanah terhadap Perlakuan PGPR
Keterangan: Kriteria  K    tanah:  >  1,0  me/100  g  sangat  tinggi;  0,6-1,0 me/100 g tinggi; 0,3-0,5 me/100 g sedang; 0,1-0,2 me/100 g rendah; < 0,1 me/100 g sangat rendah
Gambar 3.  Histogram Kandungan K Tanah terhadap Perlakuan PGPR
maka kandungan N, P dan K di dalam tanah juga semakin  sedikit.  Namun  semakin  sedikit  dosis pupuk  yang  diberikan  disertai  semakin  tinggi konsentrasi  PGPR  yang  diberikan  maka  akan semakin  besar  peningkatan  kandungan  N,  P  dan K di dalam tanah. Peningkatan kandungan P dan K  tanah  yang  tertinggi  terdapat  pada  perlakuan konsentrasi  PGPR  10  ml  l -1 per  aplikasi. Sedangkan  apabila  dilihat  dari  faktor  pupuk maka, peningkatan kandungan  N, P dan K tanah tertinggi  terdapat  pada  perlakuan  pengurangan pupuk  anorganik  25%  dibandingkan  dengan kontrol.
Dalam  menambat  N  bakteri  dalam  PGPR menghasilkan  enzim  nitrogenase  yang  berguna dalam  proses  penambatan  N.  Enzim  nitrogenase mereduksi N 2 menjadi NH 3 dengan menambahkan  elektron  elektron  dan  H+.  Untuk melakukan  melakukan  proses  tersebut  maka dibutuhakan  delapan  molekul  ATP  bagi  setiap NH 3 yang disintesis. Maka bakteri membutuhkan suplai  karbohidrat  dari  bahan  organik  [5]. Terdapat  beberapa  tahapan  reaksi  penambatan nitrogen  oleh  enzim  nitrogenase.  Pertama  enzim nitrogenase  menerima  elektron  dari  feredoksin tereduksi, sehingga protein Fe menjadi tereduksi. Lalu protein Fe membawa elektron ke protein Fe- Mo  disertai  katalisis  ATP  menjadi  ADP  dan  Pi. Kemudian protein Fe-Mo meneruskan pengangkutan  elektron  menuju  proton  untuk membentuk 2NH 3 dan H 2 [6].
Sedangkan pelarutan P terjadi ketika bakteri dalam  PGPR  menghasilkan  enzim  fosfatase  dan pitase  atau  asam-asam  organik  antara  lain oksalat,  suksinat,  tartrat  dan  sitrat.  Kemudian asam-asam  organik  akan  bereaksi  dengan pengikat  fosfat,  yaitu  Al 3+ dan  Fe 3+ untuk membentuk  khelat  organik  yang  stabil,  yang mana  terjadi  penurunan  C-organik  kemudian mampu membebaskan P yang terikat [7].

## KESIMPULAN
1. Perlakuan konsentrasi
PGPR dan pengurangan  dosis  pupuk  anorganik  tidak menunjukkan terjadinya interaksi.
2. Pemberian  PGPR  dengan  konsentrasi  10  ml l -1 per aplikasi berpengaruh nyata meningkatkan  biomassa  akar  dan  biomassa total tanaman.
3. Pengurangan  dosis  pupuk  anorganik  25% mampu  menghasilkan krisan potong dengan kriteria  grade  A,  antara  lain  memiliki panjang  tangkai  ≥  70  cm;  diameter  tangkai antara 4,1 hingga 5 mm dan diameter bunga
antara  71  hingga  80  mm  yang  lebih  banyak daripada perlakuan lain.
4. Kandungan  nutrisi  pada  daun  dan  tanah mengalami  peningkatan  seiring  dengan peningkatan konsentrasi PGPR dan semakin sedikitnya pengurangan dosis pupuk anorganik .

## DAFTAR PUSTAKA
[ 1 ] Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian. 2014. Outlook Komoditi Krisan . Sekretaris Jenderal Kementerian Pertanian Jakarta. 42 p.
[2] Youssef,  M.  M.  A.  and  Eissa  M.  F.  M. 2014.  Biofertilizers  and  Their  Role  in Management of Plant Parasitic Nematodes.
Journal of Biotechnology
and
Pharmaceutical Research 5(1):1-6 [3] Reddy,  P.  P.  2014. Plant  Growth Promoting  Rhizobacteria  for  Horticultural Crop Protection . Springer. India.
[4] Gaby,  J.  C.  And  Buckley,  D.  H.  2012.  A Comprehensive Evaluation of PCR Primers to  Amplify  the  nifH  Gene  of  Nitrogenase. J. Plos One 7(7):1-12.
[5] Urry, L. A., Cain, M. L. Wasserman, S. A., Minorsky,  P.  V.,  Reece,  J.  B.  and Campbell,  N.  A.  2017. Campbell  Biology Eleventh Edition . Pearson Higher Education. New York. [6] Danapriatna, N. 2010. Biokimia Penambatan  Nitrogen  Oleh  Bakteri  Non Simbiotik. J . Agribisnis dan Pengembangan Wilayah 1 (2):1-10.
[7] Elfiati, D. 2005. Peranan Mikroba Pelarut Fosfat  terhadap  Pertumbuhan  Tanaman .
Jurusan  Kehutanan  Fakultas  Pertanian Universitas  Sumatera  Utara.  p.  1-10.