## Pengaruh pemberian inokulan Burkholderia cenocepacia dan bahan organik terhadap sifat fisik tanah berpasir
Effect of the inoculation of Burkholderia cenocepacia and organic materials on physical properties of a sandy soil
Laksmita Prima SANTI 1) , SUDARSONO 2) , Didiek Hadjar GOENADI 1) , Kukuh MURTILAKSONO 2) & Dwi Andreas SANTOSA 2)
1) Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan, Jl. Taman Kencana No.1, Bogor 16151, Indonesia
2) Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Institut Pertanian Bogor, Jl. Meranti, Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680
Diterima tgl 24 Februari 2010/Disetujui tgl 12 Mei 2010

## Abstract
Soil aggregation is a dynamic and very important factor for the development of agricultural soil functions. Unstable soil aggregation in a sandy soil type is a limiting factor for plant growth. The aim of this study was to investigate the influence of a exopolysaccharide-producing bacterium and organic material on some physical properties of a sandy soil. A highly potential bacterium for exopolysaccharides production, i.e Burkholderia cenocepacia, was isolated from a sandy soil located at Kotawaringin Barat, Central Kalimantan. The isolated bacterium is capable on improving aggregate’s stability of a soil with about 60% sand fraction [medium sand fraction (MSF)]. Interaction between available water and electric conductivity with aggregate stability index has significant correlation in medium sand fraction inoculated by 10 9 CFU of B. cenocepacia suspension, i.e. r = 0.806* and r=0.966**, respectively. Organic materials and its combination with the addition of 10 8 CFU B. cenocepacia suspension treatments could increase the aggregate stability index but have no effects on bulk density and total pore space values in an artificial condition of medium sand fraction.
[ Key words : B. cenocepacia , soil aggregation, sandy soil, aggregate stability- index ].

## Abstrak
Agregasi tanah bersifat dinamis dan merupakan faktor penting untuk pengembangan fungsi tanah pertanian. Ketidakstabilan agregat tanah pada jenis tanah berpasir merupakan faktor pembatas untuk pertumbuhan tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekso- polisakarida bakteri dan bahan organik terhadap beberapa sifat fisik bahan tanah berpasir. Satu bakteri potensial penghasil eksopolisakarida yaitu Burkholderia cenocepacia telah berhasil diisolasi dari bahan tanah berpasir asal Kotawaringin Barat, Kalimantan Tengah.  Bakteri ini dapat meningkatkan kemantapan agregat bahan tanah dengan kandungan fraksi pasir sekitar 60% [fraksi pasir sedang (FPS)]. Hubungan antara air tersedia dan konduktivitas elektrik terhadap indeks kemantapan agregat sangat nyata pada bahan tanah FPS  yang diinokulasi dengan 10 9 CFU suspensi B. cenocepacia masing-masing  r = 0,806* dan
r = 0,966**.   Perlakuan  bahan   organik   dan kombinasinya dengan penambahan  10 9 CFU suspensi B. cenocepacia dapat meningkatkan indeks kemantapan agregat tetapi tidak mempengaruhi nilai kerapatan lindak dan total ruang pori di dalam fraksi pasir sedang.
[Kata kunci: B. cenocepacia, agregasi tanah, tanah  berpasir, indeks kemantapan agregat]

## Pendahuluan
Kemantapan agregat tanah merupakan suatu indikator penting dalam menilai kualitas fisik tanah. Pengukuran kemantapan agregat tanah menjadi penting sebab dapat memberikan informasi secara umum tentang kondisi tanah. Hal tersebut mencakup struktur tanah yang mempengaruhi aliran atau pergerakan air dan udara di dalam tanah, perkembangan akar tanaman, aktivitas mikroorganisme tanah serta retensi hara tanah. Atas dasar informasi tersebut selanjutnya dapat ditetapkan sistem penggunaan dan pengelolaan lahan yang sesuai untuk pertanian atau perkebunan guna memperoleh hasil produksi yang optimal.
Kemantapan agregat tanah didefinisikan oleh Amezketa et al. (2003) sebagai kemampuan agregat untuk tetap utuh ketika suatu subyek memberikan tekanan dan merupakan suatu sifat tanah yang penting dalam mempengaruhi pergerakan dan penyimpanan air, aerasi, erosi, aktivitas mikroorganisme tanah dan pertumbuhan tanaman. Lebih lanjut Rohoskova & Valla (2004) menyatakan bahwa kemantapan agregat tanah sebagai kemampuan tanah untuk bertahan terhadap gaya-gaya yang akan merusak. Gaya-gaya tersebut dapat berupa kikisan angin, pukulan hujan, daya urai air pengairan, dan beban pengolahan tanah. Agregat tanah yang mantap memiliki kemampuan mengikat agregat dan tahan terhadap tekanan lingkungan luar yang menyebabkan disagregasi tanah seperti pengolahan, swelling dan shrinking , energi kinetik tetes hujan dan lain sebagainya. Kemantapan agregat tanah tidak berpengaruh secara langsung terhadap pertumbuhan tanaman, tetapi akan mengubah
Pengaruh pemberian inokulan Burkholderia cenocepacia dan bahan organik …..(Santi et al .)
lingkungan tanah secara fisik dan kimia dimana pertumbuhan akar tanaman sangat dipengaruhi oleh porositas, aerasi, kelembaban, dan lain sebagainya. Tanah dengan tingkat kemantapan agregat rendah akan memiliki ruang pori yang kecil sehingga pergerakan air dan udara akan sulit terjadi. Sebaliknya tanah dengan agregat yang baik maka tekstur tanah biasanya gembur dan sangat baik untuk pertukaran gas dari atmosfer. Bahan organik dapat meningkatkan agregasi tanah atau pembentukan struktur tanah yang berdampak lebih lanjut terhadap sifat kimia dan fisik tanah (Caravaca et al ., 2004; Pinheiro et al ., 2004; Carter, 2002; Cerda,
2000). Selain bahan organik tanah yang berasal dari hasil dekomposisi tumbuhan, eksopolisakarida bakteri mendapat perhatian yang cukup besar dalam mem- bentuk kemantapan agregat (Santi et al ., 2008). Eksopolisakarida dapat ditemukan dibagian struktur luar sel prokariot atau eukariot. Sejumlah bakteri Gram (-) dan Gram (+) mengekskresikan eksopolisakarida ke dalam lingkungannya atau tetap berada di permukaan sel bakteri sebagai kapsul poli- sakarida atau dalam bentuk lendir ( slime). Burkhol- deria tropica menghasilkan sejumlah besar eksopoli- sakarida di dalam medium pertumbuhan sintetik yang mengandung manitol dan glutamat sebagai sumber karbon dan nitrogen (Serrato et al . 2006). Karakteristik pembentukan agregat pada tanah berpasir sangat unik karena menyangkut mekanisme interaksi antara bakteri penghasil eksopolisakarida dengan tanah berpasir atau bahan organik. Pada umumnya untuk mengupayakan peningkatan agregasi pada tanah berpasir dilakukan dengan menggunakan bahan organik yang berasal dari proses dekomposisi tumbuhan. Kebutuhan akan bahan organik yang cukup besar pada aplikasi di lapang merupakan suatu kendala tersendiri dalam mencapai efisiensi teknik pengelolaan tanah khususnya tanah dengan dominasi fraksi pasir yang cukup tinggi. Sementara itu, informasi mengenai potensi eksopoli- sakarida yang dihasilkan oleh bakteri dan interaksinya dengan bahan organik dalam pembentukan agregat pada bahan tanah berpasir masih sangat terbatas. Tulisan ini menyajikan hasil penelitian mengenai pengaruh inokulasi B. cenocepacia dan penambahan bahan organik (jerami dan kompos jerami) terhadap sifat fisik bahan tanah berpasir berdasarkan pengujian di laboratorium.

## Bahan dan Metode

## Mikroorganisme
Bakteri Burkholderia cenocepacia yang diguna- kan dalam penelitian ini diisolasi dari rizosfer kelapa sawit ( Elaeis guineensis Jacq) di kebun kelapa    sawit milik perusahaan perkebunan swasta di  Kotawaringin
Barat, Provinsi Kalimantan Tengah. Biakan dipelihara dalam agar miring berisi medium padat ATCC14 dengan komposisi (per liter medium): 0,2 g KH 2 PO 4 ; 0,8 g K 2 HPO 4 ; 0,2 g MgSO 4 .7H 2 O; 0,1 g CaSO 4 .2H 2 O; 2,0 mg FeCl 3 ; Na 2 MoO 4 . 2H 2 O (trace); 0,5 g ekstrak kamir; 20 g sukrosa; dan 15 g bakto agar dengan pH 7,2. Identitas bakteri diperoleh berdasarkan analisis sekuensing 16S rRNA. Isolasi DNA dilakukan berdasarkan metode lisis alkali. Amplifikasi DNA dilakukan dengan menggunakan pasangan primer Universal untuk bakteri (16SF &1387R). Sekuensing dilakukan dengan menggunakan ABI-Prism 3100- Avant Genetic Analyzer. Hasil sekuensing selanjutnya dianalisis tingkat kesamaannya menggunakan program ClustalW version 1.82 dari European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) (http://www.ebi.ac.uk/serve/ clustalW).
Potensi produksi eksopolisakarida B.cenocepacia
Optimasi pertumbuhan dan produksi eksopoli- sakarida B. Cenocepacia ditetapkan berdasarkan metode yang dikemukakan oleh Emtiazi et al . (2004). B. cenocepacia ditumbuhkan  pada  suhu 28 0 C, di  atas mesin pengocok dengan kecepatan  200 rpm selama 72 jam. Medium uji yang digunakan untuk menetapkan optimasi produksi eksopolisakarida adalah medium cair ATCC 14 dengan enam sumber dan tiga tingkat konsentrasi karbon. Sumber karbon yang digunakan terdiri atas: (i) sukrosa, (ii) glukosa, (iii) 4- hydroxyphenyl acetic acid (4-HAA), (iv) manitol, (v) glutamat, dan (vi) laktosa (Moreno et al ., 1999; Serrato et al ., 2006). Sementara itu, tingkat konsentrasi karbon yang digunakan masing-masing: 1, 2, dan 3% (b/v).

## Analisis bahan tanah
Tiga jenis bahan tanah dengan fraksi pasir sekitar 20 [Rendah (FPR)], 60 [Sedang (FPS)], dan 80% [Tinggi (FPT)] masing-masing diambil dari kedalaman 0-20 cm di  horizon   permukaan  tanah   di kebun kelapa sawit milik swasta di Provinsi Kalimantan Tengah. Bahan tanah ini selanjutnya dikeringanginkan dan disaring hingga lolos saringan berukuran  2 atau 3 mm. Sifat fisika dan kimia bahan tanah ditetapkan di Laboratorium Fisika Tanah, Balai Penelitian Tanah, Bogor dan Laboratorium Analitik, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan, Bogor. Analisis meliputi: analisis fraksi pasir, N (metode Kjeldahl), P dan K (ekstrak HCl 25%), Mg (AAS), KTK (metode Bower- Soil Survey Staff, 1993), Al 2 O 3 dan Fe 2 O 3 ,  pH tanah dalam suspensi air 1:2,5 (w/v) - pH meter, dan C-organik metode Walkley-Black (Eneje et al ., 2007). Perbandingan relatif  fraksi pasir, debu, dan liat dari bahan tanah yang digunakan untuk penelitian disajikan pada  Tabel 1.
Menara Perkebunan 2010, 78(1), 9-18

## Pengaruh pemberian inokulan B. cenocepacia terhadap sifat fisik tanah
Sebanyak 10 9 CFU bakteri B. cenocepacia ditum- buhkan di dalam 500 mL Erlenmeyer yang berisi 250 mL medium ATCC 14. Biakan ditumbuhkan pada suhu 28 0 C selama 72 jam di atas mesin pengocok dengan kecepatan 200 rpm. Sel bakteri kemudian disentrifugasi dan dicuci dengan menggunakan akuades steril sebelum digunakan untuk percobaan. Bahan tanah dengan kandungan fraksi pasir rendah (FPR),  sedang (FPS)  dan  tinggi  (FPT) masing-masing ditimbang seberat satu kg dan dimasukkan ke dalam kantong plastik tahan panas. Sterilisasi tanah dilakukan dengan menggunakan Gamma radiasi 50 Kgray selama 11 jam. Selanjutnya 10 8 -10 9 CFU suspensi sel B. cenocepacia diinokulasikan secara aseptik ke dalam masing-masing kantong berisi satu kg tanah steril tersebut.  Inkubasi dilakukan pada suhu 28 o C selama 30, 60, dan 90 hari dalam kondisi statis. Sebagai pembanding digunakan bahan tanah tanpa inokulan. Selama periode inkubasi, tanah dijaga dalam kondisi kapasitas lapang  dan untuk mengamati interaksi eksopolisakarida bakteri dengan bahan tanah dilakukan scanning electron microscopy (SEM) di Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara, Bandung. Spesifikasi alat scanning electron microscope yang digunakan dalam penelitian ini adalah RDCMCT tipe JEOL 6360LA. Pada tahap awal, bahan contoh diratakan dengan alat khusus. Apabila bahan contoh kurang kering maka terlebih dahulu dihampa-udarakan selama tiga jam.  Bahan contoh di coating dengan platina dan ditembak
dengan neutron. Selanjutnya bahan contoh dimasukkan ke dalam alat (SEM) dan dilakukan pemilihan gambar yang diinginkan melalui monitor alat tersebut.

## Studi interaksi  B. cenocepacia dengan bahan organik terhadap sifat fisik tanah
Dalam penelitian ini digunakan bahan organik segar (jerami padi) dan bahan organik yang telah dikomposkan (kompos jerami). Penyiapan kompos jerami sebagai berikut: sebanyak 500 kg jerami padi dicacah sehingga diperoleh cacahan 2,5 – 5,0 cm. Jerami kemudian dikomposkan dengan menggunakan 0,325% (b/b) bioaktivator SuperDec (Goenadi & Santi, 2006) dan diinkubasi selama 28 hari. Karakteristik jerami dan kompos jerami yang digunakan dalam penelitian ini disajikan dalam Tabel 2. Bahan tanah dengan kandungan fraksi pasir   rendah  (FPR),  sedang (FPS) dan tinggi (FPT) masing-masing ditimbang seberat 1 kg dan dimasukkan ke dalam kantong plastik tahan panas kemudian ditambah dengan jerami atau kompos jerami sesuai dengan rancangan percobaan yang ditetapkan. Sterilisasi tanah yang telah ditambah jerami atau kompos jerami dilakukan dengan menggunakan Gamma radiasi 50 Kgray selama 11 jam. Selanjutnya 10 8 CFU suspensi sel B. cenocepacia diinokulasikan secara aseptik ke dalam masing-masing kantong berisi satu kg campuran tanah dan jerami atau kompos jerami steril tersebut. Inkubasi dilakukan pada suhu 28 o C selama 30, 60, dan 90 hari dalam kondisi statis.
Tabel 2.  Karakteristik kimia jerami padi dan kompos jerami. Table 2. Chemical characteristic of fresh rice straw and its compost.
Jenis bahan Type of materials N (%) P (%) K (%) Mg (%) C-org (%) C/N Jerami padi Rice Straw 0,74 0,20 1,31 0,15 33,20 44,86 Kompos jerami compost 1,55 0,48 2,49 0,40 23,32 15,05 Fraksi pasir Sand fractions (%) Pasir ( sand) (%) Debu ( silt ) (%) Liat ( clay ) (%) Kelas tekstur Texture class Rendah ( R) Low 21,37 32,85 45,78  Liat ( clay ) Sedang (S) Medium 59,80 35,20 5,00 Lempung berpasir Sandy loam Tinggi (T) High 86,50 12,44 1,06 Pasir berlempung Loamy sand
Tabel 1.  Analisis fraksi pasir bahan tanah asal Kalimantan Tengah. Table 1.  The analysis of sandy soil fraction from Central Kalimantan .
Pengaruh pemberian inokulan Burkholderia cenocepacia dan bahan organik …..(Santi et al .)
Data yang diperoleh diolah dengan analisis ragam dan apabila ada beda nyata dilanjutkan dengan Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf 5% (Steel & Torrie, 1980). Peubah yang diamati pada akhir inkubasi 30, 60, dan 90 hari meliputi: (i) indeks kemantapan agregat (Canton et al. , 2009), (ii) ruang pori total, (iii) air tersedia, (iv) daya hantar listrik, dan (v) kerapatan lindak (Bhardwaj et al. , 2007) dalam kondisi artifisial.

## Hasil dan Pembahasan

## Potensi produksi eksopolisakarida
Pada umumnya bakteri penghasil eksopoli- sakarida akan tumbuh baik di dalam  medium dengan sumber karbon yang mudah dioksidasi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sumber karbon terbaik bagi B. cenocepacia adalah sukrosa dan 4- hydroxyphenyl acetic acid . Dengan sumber karbon sukrosa konsentrasi 2% (b/v) dihasilkan bobot kering eksopolisakarida rata- rata 3,9 mg/mL. Sedangkan sumber karbon  4- hydroxy- phenyl acetic acid dengan konsentrasi 3% (b/v) menghasilkan bobot kering eksopolisakarida rata-rata 6,9 mg/mL. Bobot eksopolisakarida yang dihasilkan tersebut lebih tinggi apabila dibandingkan dengan yang diperoleh oleh Moreno et al. (1999) dari Azotobacter vinelandii dengan menggunakan kedua sumber karbon tersebut. Hasil pengukuran bobot kering eksopoli- sakarida secara lengkap disajikan pada Tabel 3. Berdasarkan  hasil  tersebut  diperkirakan  bahwa B. cenocepacia lebih mudah memetabolismekan sukrosa dan  4- hydroxy-phenyl acetic acid dibanding- kan dengan penggunaan empat sumber karbon lain yang diujikan dalam penelitian ini. Kemudahan dalam menggunakan sukrosa dan 4- hydroxyphenyl acetic acid sebagai sumber energi ini memungkinkan untuk pertumbuhan dan pembentukan biomassa sel B. ceno-cepacia secara optimal .

## Rancangan percobaan
Percobaan disusun dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan tiga ulangan.  Adapun perlakuan yang diujikan adalah :
(i) 1 kg bahan tanah FP-20 + 10 8 CFU B.cenocepacia
(ii) 1 kg bahan tanah FP-20 + 2% (b/b) jerami
(iii) 1 kg bahan tanah FP-20 + 2% (b/b) kompos jerami
(iv) 1 kg bahan tanah FP-20 + 2% (b/b) jerami + 10 8 CFU B.cenocepacia
(v) 1 kg bahan tanah FP-20 + 2% (b/b) kompos jerami 10 8 CFU B.cenocepacia
(vi) 1 kg bahan tanah FP-60 + 10 8 CFU B. cenocepacia
(vii) 1 kg bahan tanah FP-60 + 2% (b/b) jerami
(viii) 1 kg bahan tanah FP-60 + 2% (b/b) kompos jerami
(ix) 1 kg bahan tanah FP-60 + 2% (b/b) jerami + 10 8 CFU B. cenocepacia
(x) 1 kg bahan tanah FP-60 + 2% (b/b) kompos jerami + 10 8 CFU B. cenocepacia

## Analisis bahan tanah
Bahan tanah yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas bahan tanah dengan kandungan fraksi pasir (FP) sekitar 20 (FPR), 60 (FPS), dan 80% (FPT).  FPT memiliki kandungan fraksi pasir yang cukup ekstrim (86,5%).
Untuk bahan oksida yang bersifat sebagai cementing agent , terlihat bahwa semakin besar kandungan fraksi pasir, maka konsentrasi Al 2 O 3 dan Fe 2 O3 juga semakin menurun. Demikian pula halnya dengan kapasitas tukar kation (KTK) dan C-organik yang semakin menurun dengan semakin meningkatnya kadar fraksi pasir. Konsentrasi hara N, P, dan Mg juga semakin rendah dengan semakin besarnya persen fraksi pasir. Sementara itu, kadar hara K umumnya sama untuk semua tingkat fraksi.  Hasil analisis (Tabel 4) tersebut membuktikan bahwa pada bahan tanah dengan kadar fraksi pasir sedang-tinggi (FPS dan FPT) maka potensi meretensi hara juga sangat rendah.

## Pengaruh pemberian inokulan B. cenocepacia terhadap sifat fisik tanah
Pengujian interaksi bakteri dengan bahan tanah yang  terkait  dengan  kemampuan  eksopolisakarida B. cenocepacia membentuk agregat bahan tanah FPR, FPS dan FPT dengan masa inkubasi 30, 60 dan  90 hari secara lengkap disajikan pada Tabel 5.  Dari hasil tersebut diketahui perlakuan inokulasi B. cenocepacia rata-rata belum menunjukkan hasil yang nyata dalam meningkatkan agregasi FPR terhadap perlakuan kontrol (tanpa inokulan). Namun demikian, indeks kemantapan agregat pada FPR yang diinokulasi dengan 10 8 -10 9 CFU B. cenocepacia mengalami peningkatan yang sangat nyata pada hari ke-60 inkubasi jika diban- dingkan hari ke-30 dan 90. Fenomena ini tidak terjadi pada perlakuan tanpa inokulan. Indeks kemantapan agregat FPR tanpa inokulan tidak berbeda nyata dalam tiap masa inkubasi.
Pengaruh inokulasi B. cenocepacia yang lebih nyata terhadap pembentukan agregasi terjadi di dalam FPS. Pemberian 10 8 CFU B. cenocepacia ke dalam satu kg FPS mampu meningkatkan indeks kemantapan agregat FPS pada inkubasi 30 dan 60 hari. Indeks kemantapan agregat FPS meningkat masing-masing sebesar 68,1% (inkubasi 30 hari) dan 19,3% (inkubasi 60 hari) terhadap kontrol (tanpa inokulan). Indeks kemantapan agregat FPS dengan perlakuan ini meningkat secara nyata pada hari ke-60 inkubasi jika dibandingkan inkubasi 30 dan 90 hari. Pada FPT, pemberian inokulan B. cenocepacia belum ber- pengaruh terhadap indeks kemantapan agregat. Kemantapan agregat tidak terbentuk pada bahan tanah ini lebih disebabkan karena dominasi fraksi pasir yang sangat tinggi sehingga pengaruh perekatan oleh eksopolisakarida rendah.  Di lain pihak perlu dicermati bahwa kondisi lingkungan di dalam bahan tanah sangat
Menara Perkebunan 2010, 78(1), 9-18
mempengaruhi pertumbuhan bakteri yang ber- dampak  terhadap  jumlah  eksopolisakarida yang dihasilkan oleh bakteri. Kemantapan agregat tanah melalui akumulasi sel bakteri sangat berkorelasi dengan pembentukan eksopolisakarida bakteri. Hasil penghitungan populasi B. cenocepacia pada bahan tanah FPR, FPS, dan FPT menunjukkan bahwa pada inkubasi 30 dan 60 hari, populasi bakteri rata-rata
10 7 -10 8 CFU/g contoh tanah. Sedangkan pada masa inkubasi 90 hari populasi B. cenocepacia sedikit mengalami penurunan yaitu rata-rata 10 5 – 10 6 CFU/g contoh tanah.
Berdasarkan analisis regresi linier seperti  yang disajikan  pada  Gambar 1  diketahui  bahwa kemantapan agregat FPR yang diinokulasi dengan
Tabel 3.  Bobot kering  eksopolisakarida  yang  dihasilkan B. cenocepacia di dalam medium ATCC 14 dengan enam jenis sumber karbon konsentrasi 1, 2, dan 3% (b/v) selama 72 jam inkubasi.
Table 3.  Dry weight of exopolysaccharide produced by B. cenocepacia in ATCC 14 medium with 1, 2, and 3% (w/v) concentrations of six types carbon sources at 72 hour incubations time.
Sumber karbon Carbon sources Konsentrasi  (% b/v) Concentration (% w/v) Bobot kering eksopolisakarida Dry weight of exopolysaccharide (mg/mL) Sukrosa Sucrose 1 2 3 0,89 fg *) 3,90 b 1,15 ef Glukosa Glucose 1 2 3 0,35 i 0,25 i 0,45 hi 4-HAA 1 2 3 0,90 fg 2,75 c 6,90 a Laktosa Lactose 1 2 3 0,70 gh 1,25 e 1,25 e Monitol Manitol 1 2 3 0,25 i 1,60 d 0,90 fg Glutamat Glutamate 1 2 3 0,16 i 0,16 i 0,31 i Koefisien keragaman (%) Coefficient variable (%) 10,70
*) Angka dalam kolom yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji jarak ganda Duncan (P>0,05).
*) Numbers in the same column followed by similar letter (s) are not significantly different according to Duncan Multiple Range Test (P>0,05).
Tabel 4.   Analisis kimia fraksi pasir bahan tanah asal Kalimantan Tengah. Table 4.  The chemical properties analysis of sandy soil fraction from Central Kalimantan . Fraksi Pasir Sand fraction (%) N (%) P 2 O 5 (%) K 2 O (%) MgO (%) KTK CEC (me/100g) Al 2 O 3 (%) Fe 2 O 3 (%) pH C-organik
C-organic (%) Rendah  ( Low ) 0,217 0,038 0,001 0,0006 9,03 2,100 0,50 4,65 2,67 Sedang ( Medium )  0,126 0,018 0,001 0,0005 3,83 0,770 0,10 4,08 1,65 Tinggi ( High ) 0,126 0,018 0,001 0,0003 2,08 0,013 0,01 4,39 0,83
Pengaruh pemberian inokulan Burkholderia cenocepacia dan bahan organik …..(Santi et al .)
Gambar 1. Hubungan  antara  air  tersedia (% volume) dan  daya  hantar  listrik (µmhos/cm)  dengan Indeks kemantapan  agregat FPR dan FPS.
Figure 1.    Interaction  between  available  water (% volume)  and  electric  conductivity (µmhos/cm) with  aggregate stability index in LSF and MSF.
10 8 CFU B. cenocepacia berkorelasi  sangat  nyata (r = 0,994**) dengan air tersedia tetapi berkorelasi tidak nyata terhadap daya hantar listrik (r =0,5 ns ). Sementara itu, kemantapan agregat FPS yang di- inokulasi dengan  10 8 CFU suspensi B. cenocepacia berkorelasi nyata terhadap air tersedia (r = 0,806*) dan sangat nyata terhadap daya hantar listrik (r = 0,966**). Hubungan antara air tersedia dengan indeks kemantapan agregat pada FPR lebih nyata apabila dibandingkan  dengan FPS. Hal ini diduga karena indeks kemantapan agregat dan air tersedia pada FPR dengan penambahan 10 8 CFU B. cenocepacia secara konsisten meningkat sampai 60 hari inkubasi.  Indeks kemantapan agregat dan air tersedia dalam FPR inkubasi 60 hari meningkat masing-masing 35,3 dan 46,2% dari masa inkubasi 30 hari.  Sementara pada FPS hanya meningkat 13,0 dan 47,7%. Interaksi yang terjadi dapat pula dipengaruhi oleh dominasi ukuran partikel. Berdasarkan analisis distribusi partikel diketahui bahwa distribusi partikel FPR yang digunakan dalam kegiatan penelitian ini adalah 21,37% (pasir), 32,85% (debu), dan 45,78% (liat). Pada umumnya partikel berukuran kecil (debu dan liat) memiliki luas area permukaan yang lebih besar
daripada pasir sehingga kemampuan memegang air juga akan lebih besar.
Hubungan daya hantar listrik dengan indeks kemantapan agregat pada FPR lebih rendah apabila dibandingkan dengan FPS. Pada FPS, daya hantar listrik akan semakin meningkat seiring dengan peningkatan indeks kemantapan agregat. Namun sebaliknya, peningkatan nilai indeks kemantapan agregat tidak mempengaruhi peningkatan nilai daya hantar listrik pada FPR. Nilai daya hantar listrik dalam FPR dan FPS yang diinkubasi 60 hari meningkat masing-masing 5,0 dan 27,9% dari masa inkubasi 30 hari. Hal ini dapat menjelaskan mengenai peran ekso- polisakarida yang diekskresikan oleh B. cenocepacia dalam meningkatkan kemantapan agregat bahan tanah FPS. Indeks kemantapan agregat FPS yang diinokulasi B. cenocepacia meningkat secara nyata dalam masa inkubasi 30 dan 60 hari apabila dibandingkan tanpa inokulan. Peningkatan kemantapan agregat ini diikuti dengan peningkatan nilai daya hantar listrik. Pembentukan koloni bakteri yang melapisi butir partikel primer memiliki pengaruh penting di dalam sifat utama struktur tanah. Peran eksopolisakarida dalam  meningkatkan  kemantapan  agregat     terutama
180 150 120 90 60 In deks Keman tap a n Ag regat Agg reg at e S tabili ty In dex 5              7,5             10           12,5           15
Air tersedia (% volume) Available water (% volume ) Daya hantar listri (µmhos/cm) Electric conductivity 180 150 120 90 60 25       50        75       100       125      150       175 Fraksi Pasir Rendah (FPR) Low Sand Fraction (LSF) Fraksi Pasir Rendah (FPR) Low Sand Fraction (LSF) In dek s K emantap an A g reg at A gg re g at e Stabilit y Ind ex 180 150 120 90
60 5           7,5             10            12,5          15 Air tersedia (% volume) Available water (% volume ) Fraksi Pasir Sedang (FPS) Medium Sand Fraction (MSF) 180 150
120 90 60 Ind eks Kemant apan Agreg at A ggr ega te Sta b il it y Ind ex 75         100        125         150         175        200 Fraksi Pasir Sedang (FPS) Medium Sand Fraction (MSF) Daya hantar listri (µmhos/cm) Electric conductivity (µmhos/cm) y= 4,328 x +74,13 R 2 = 0,650 y =-1,492x+210,0 R 2 =0,250 y= 9,923 x+50,02 R 2 = 0,989 y =0,530x +46,19 R 2 = 0,934 In dek s K emantap an A g reg at Aggre g at e S tabilit y Index
Menara Perkebunan 2010, 78(1), 9-18
Tabel 5. Pengaruh  pemberian inokulan B. cenocepacia terhadap indeks  kemantapan  agregat  bahan  tanah dengan waktu inkubasi 30, 60, dan 90 hari.
Table 5 . Effect of the inoculation of B. cenocepacia on soil materials aggregate stability index at 30, 60, and 90 days incubation periods.

## Indeks kemantapan agregat
Aggregate stability index
Waktu inkubasi (hari) ( Incubation periods) (days) Perlakuan Treatments 30 60 90 Fraksi Pasir Rendah (FPR) Low Sand Fraction (LSF) 109,35 a  A *) 118,0 b  A 100,9 a  A FPR  + 10 8 CFU B. cenocepacia
LSF  + 10 8 CFU o f B. cenocepacia 109,40 a  B 194,0 a  A 101,9 a  B FPR  + 10 9 CFU B. cenocepacia
LSF  + 10 9 CFU of B. cenocepacia 118,10 a  B 125,0 b  A 114,3 a  C Fraksi Pasir Sedang (FPS) Medium Sand Fraction (MSF) 68,30 b  B 110,6 b  A 118,0 a  A FPS   + 10 8 CFU B. cenocepacia
MSF + 10 8 CFU of B. cenocepacia 114,80 a  B 132,0 a  A 94,2 a  C FPS   + 10 9 CFU B. cenocepacia MSF + 10 9 CFU of B. cenocepacia 113,95 a  A 111,00 b  A 109,20 a  A Fraksi Pasir Tinggi (FPT) High Sand Fraction (HSF) tdk terdeteksi nd tdk terdeteksi nd tdk terdeteksi nd FPT  + 10 8 CFU B. cenocepacia HSF + 10 8 CFU of B. cenocepacia
tdk terdeteksi nd tdk terdeteksi nd tdk terdeteksi nd FPT  + 10 9 CFU B. cenocepacia HSF + 10 9 CFU of B. cenocepacia
tdk terdeteksi nd tdk terdeteksi nd tdk terdeteksi nd
*) Angka dalam kolom dan lajur yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji jarak ganda Duncan (P>0,05).
*) Numbers in the same column and row followed by similar letter (s) are not significantly different according to Duncan Multiple Range Test (P>0.05).
sebagai agen pengikat atau perekat. Bentuk eksopoli- sakarida bakteri B. cenocepacia yang menyerupai perekat dapat dilihat melalui s canning electron microscopy (SEM) yang dilakukan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara, Bandung seperti ditampilkan pada Gambar 2.
Studi interaksi B. cenocepacia dengan bahan organik terhadap sifat  fisik tanah
Potensi B. cenocepacia dalam berinteraksi dengan bahan organik (jerami dan kompos jerami) terkait dengan pembentukan agregat pada FPR dan FPS secara lengkap disajikan pada Tabel 6.  Inokulasi B. cenocepacia di dalam FPR dengan penambahan 2% kompos jerami masa inkubasi 60 hari memberikan indeks kemantapan agregat yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Hal ini diduga karena  ketersediaan  nutrisi  dari kompos jerami dapat
mendukung pertumbuhan sel B. cenocepacia . Namun demikian, pada masa inkubasi   90 hari, nilai indeks kemantapan dengan perlakuan tersebut turun. Keterbatasan nutrisi yang dapat tersedia dan berkurangnya daya dukung lingkungan terhadap per- tumbuhan B. cenocepacia di dalam FPR diperkirakan merupakan salah satu sebab bakteri tersebut tidak dapat tumbuh secara optimal. Pada FPS,interaksi B. ceno- cepacia dengan bahan tanah FPS ataupun dengan jerami dan kompos jerami menghasilkan indeks kemantapan agregat  FPS yang tinggi pada masa inkubasi 60 hari. Fenomena ini dapat menjelaskan mekanisme agregasi yaitu didahului dengan proses interaksi jerami/kompos jerami dan adaptasi B. ceno- cepacia dengan FPS yang terjadi pada awal inkubasi sampai hari ke-30, selanjutnya dengan kondisi lingkungan  yang optimal, agregasi dapat terbentuk lebih baik karena jerami atau kompos jerami
Pengaruh pemberian inokulan Burkholderia cenocepacia dan bahan organik …..(Santi et al .)
Tabel 6.   Studi interaksi bakteri penghasil eksopolisakarida dengan bahan tanah berpasir  dan organik, waktu inkubasi 30, 60, dan 90 hari.
Table 6.   Interaction  study  of  exopolysaccharide    bacteria  with  sandy soil fraction   and  organic  materials, 30,60, and 90 days incubation periods.
Indeks Kemantapan Agregat Aggregate stability index
Perlakuan ( Treatments ) 30 hari ( days )  60 hari ( days ) 90 hari ( days )
Fraksi Pasir Rendah (FPR)  + 10 8 CFU B.cenocepacia Low Sand fraction (LSF)  + 10 8 CFU of B. cenocepacia 124,45 ab A *) 125,0 b  A 53,7  b B FPR + 2% (b/b) jerami LSF + 2% (w/w) of rice straw 156,65 a A 111,0 c  B 114,8 a  B FPR + 2% (b/b) kompos jerami LSF + 2% (w/w) of compost 132,35 ab A 105,0 d  A 109,0 a  A FPR + 2% (b/b) jerami + 10 8 CFU B. cenocepacia LSF + 2% (w/w) rice straw + 10 8 CFU of B. cenocepacia 137,95 ab A 106,0 d  B 129,8 a  A FPR  + 2% (b/b) kompos jerami +  10 8 CFU B. cenocepacia LSF  + 2% (w/w) of compost + 10 8 CFU of B. cenocepacia 107,70 b C 177,0 a  A 138,9 a  B Fraksi Pasir Sedang (FPS) +  10 8 CFU B. cenocepacia Medium Sand fraction (MSF) + 10 8 CFU of B. cenocepacia 126,90 a  B 185,0 a  A 78,5 b  C FPS + 2% (b/b) jerami MSF + 2% (w/w) of rice straw 128,90 a  B 179,0 a  A 130,5 a  B FPS  + 2% (b/b) kompos jerami MSF + 2% (w/w) of compost 118,00 a  B 202,0 a  A 123,9 a  B FPS + 2% (b/b) jerami + 10 8 CFU B. cenocepacia MSF 60 + 2% (w/w) rice straw + 10 8 CFU of B. cenocepacia 123,20 a  B 194,0 a  A 113,7 a  B FPS + 2% (b/b) kompos jerami +  10 8 CFU B. cenocepacia MSF + 2% (w/w) of compost + 10 8 CFU of B. cenocepacia 118,80 a  B 132,0 b  A 130,3 a  A
*) Angka  dalam  kolom  dan lajur  yang sama yang diikuti dengan  huruf  yang  sama tidak berbeda nyata menurut uji jarak ganda Duncan (P>0,05).
*) Numbers in the same column and row followed by similar letter (s) are not significantly different  according to Duncan Multiple Range Test (P>0,05).
Gambar 2.   Struktur eksopolisakarida B.  cenocepacia (tanda panah) yang  berfungsi sebagai perekat partikel   di dalam fraksi pasir sedang (FPS).
Figure 2.      The structure of  B. cenocepacia exopolysaccharide (arrow) as binding particle in medium sand  fraction (MSF) .
telah berinteraksi dan terintegrasi dengan bahan FPS. Dalam masa ini, pertumbuhan sel B. cenocepacia dan ekskresi eksopolisakarida juga memasuki tahap optimum.  Namun dengan semakin berkurangnya
nutrisi tersedia yang dihasilkan dari jerami atau kompos jerami serta semakin banyak akumulasi sel mati  maka  agregasi  yang    terbentuk juga mengalami penurunan.   Hubungan   antara   indeks    kemantapan
agregat dan kerapatan lindak dalam  kaitannya dengan fungsi jerami sebagai agens pembentuk agregat dan dapat meningkatkan jumlah ruang pori total disajikan pada Gambar 3.  Hasil analisis regresi   linier   pada FPR   yang   ditambah dengan 2% jerami memiliki indeks kemantapan agregat yang berkorelasi sangat nyata dengan kerapatan lindak  (r= 0,97**) dan ruang pori total  (r = 0,98**). Pada FPR ini, kerapatan lindak akan semakin turun (korelasi negatif) dan ruang pori total akan meningkat (korelasi positif) dengan semakin meningkatnya nilai indeks kemantapan agregat. Sementara itu analisis regresi linier terhadap indeks kemantapan agregat FPS yang ditambah 2% jerami
menunjukkan hubungan yang sangat nyata dengan kerapatan lindak (r = 0,91**) dan hubungan nyata dengan ruang pori total  (r = 0,73*).
Menurut  Ahmad et al. (2007) pemberian bahan organik dapat menurunkan kerapatan lindak dan meningkatkan ruang pori total. Namun demikian, dengan kondisi artifisial dalam penelitian ini kerapatan lindak pada FPS tetap tinggi dan ruang pori total rendah walaupun nilai indeks kemantapan agregat FPS meningkat sejalan dengan waktu inkubasi. Nilai kerapatan lindak FPS yang tetap tinggi sampai dengan inkubasi  90 hari, diduga karena dominasi fraksi pasir yang masih cukup tinggi pada bahan tanah tersebut.
Gambar 3.  Hubungan antara kerapatan lindak (g/cc) dan ruang pori total (% volume) dengan indeks kemantapan agregat dalam FPR dan FPS dalam kondisi artifisial.
Figure 3.    Interaction between bulk density (g/cc) and total pore space (% volume) with aggregate  stability index in LSF and  MSF in artificial condition.
Ind eks kemant ap an agreg at A ggr ega te s ta b ili ty i ndex Ruang pori total (%/volume) Total pore space (%/volume) 180 160 140 120
100 80 60
40 20 0 55        57,5       60         62,5      65       67,5 Fraksi Pasir Sedang(FPS) Medium Sand Fraction (MSF) Kerapatan lindak (g/cc) Bulk density (g/cc) Ind eks ke m an ta p an ag re g at Ag greg at e st abilit y in dex 0,7        0,8        0,9         1,0          1,1      1,2 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

## Fraksi Pasir Sedang(FPS)
Medium Sand Fraction (MSF)
y = 255,4x – 74,77 R 2 = 0,833 y = -5,321x +463,0 R 2 = 0,526 Ind eks kemant ap an ag reg at Ag gr ega te s tabilit y in dex 180 160 140 120 100 80
60 40 20 0 0,7        0,8        0,9           1,0         1,1         1,2 Kerapatan lindak (g/cc) Bulk density (g/cc)
Fraksi Pasir Rendah(FPR) Low Sand Fraction (LSF) 57,5      60         62,5       65         67,5      70 In deks keman tap a n agreg at Agg reg ate st ab ili ty ind ex Ruang pori total (% volume) Total pore space (%volume) 180 160 140 120
100
80 60 40 20 0 Fraksi Pasir Rendah(FPR) Low Sand Fraction (LSF) y =-253,6x +354,9 R 2 = 0,943 y =5,110x +196,3 R 2 = 0,952
Pengaruh pemberian inokulan Burkholderia cepacia dan bahan organik …..(Santi et al .)

## Kesimpulan dan Saran
Burkholderia cenocepacia yang diisolasi dari bahan tanah berpasir asal Kotawaringin Barat, Kalimantan Tengah mampu meningkatkan keman- tapan agregat tanah FPS. Di dalam FPR dan FPS yang diinokulasi dengan B. cenocepacia memiliki pola peningkatan indeks kemantapan agregat yang sama. Peran eksopolisakarida B. cenocepacia dalam pening- katan indeks kemantapan agregat FPS lebih nyata terhadap kontrol apabila dibandingkan perlakuan pada FPR. Kemantapan agregat tanah FPS yang diinokulasi 10 8 CFU B. cenocepacia berkorelasi nyata terhadap air tersedia dan sangat nyata terhadap daya hantar listrik. Eksopolisakarida B. cenocepacia dapat digunakan untuk membentuk kemantapan agregat di dalam bahan tanah FPS (kadar fraksi pasir lebih besar atau sama dengan 60%).
Disarankan pengamatan yang lebih detail mengenai fenomena mekanisme pembentukan agregat melalui interaksi eksopolisakarida dan/atau bahan organik asal tumbuhan pada FPS dengan metode irisan tipis ( thin section ) untuk memperoleh justifikasi yang lebih akurat mengenai hubungan kerapatan lindak dan total ruang pori terhadap peningkatan indeks kemantapan agregat FPS.

## Ucapan Terima Kasih
Terima kasih disampaikan kepada managemen PT Astra Agro Lestari, Tbk yang telah memberikan ijin dan bantuan untuk memperoleh bahan tanah yang diperlukan dalam kegiatan penelitian ini.  Kepada Administratur dan staf substation PT Gunung Sejahtera Ibu Pertiwi - PT Astra Agro Lestari, Tbk disampaikan penghargaan atas partisipasinya di lapang.

## Daftar Pustaka
Ahmad N F, Hassan & G Qadir  (2007).  Effect of subsurface soil compaction and improvement  measures on soil properties. Int  J  Agric & Biol 9(3), 510-513.
Amezketa E, R Aragues, R Carranza & B Urgel  (2003). Macro-and micro-aggregate stability of soils determined by a combination of wet-sieving and laser-ray diffraction. Spanish    J Agric Res 1(4), 83-94.
Bhardwaj AK, I Shainberg, D Goldstein,  DN Warrington & GJ Levy  (2007).  Water retention and hydraulic conductivity of cross-linked polyacrylamides in sandy soils. Soil Sci Soc Am J 71(2), 406-412.
Canton  Y,  A    Sole-Benet,  C    Asensio,  S  Chamizo  & J Puigdefabregas   (2009).  Aggregate stability in range
sandy loam soils relationships with runoff and erosion. Catena 77, 192-199.
Caravaca F, A Lax & J Albaladejo  (2004). Aggregate stability and carbon characteristic of particle-size fractions in cultivated and forested soils of semiarid Spain. Soil Till Ress 78 , 83-90.
Carter MR (2002). Soil quality for sustainable land management: Organic matter and aggregation interactions that maintain soil functions. Agron J 94, 38-47.
Cerda A  (2000).  Aggregate stability against water forces under different climates on agriculture land and scrubland in southern Bolivia. Soil Till Res 57, 159-166.
Emtiazi G, Z Ethemadifar & MH Habibi  (2004). Production of extracellular polymer in Azotobacter and biosorption of metal by exopolymer. African J Biotechnol 3(6), 330- 333.
Eneje RC, PC Oguike & Osuaku  (2007).  Temporal variations in organic carbon, soil reactivity and aggregate stability in soils of contrasting cropping history. African J Biotechnol 6(4), 369-374.
Goenadi DH & LP Santi  (2006).  Aplikasi bioaktivator SuperDec dalam pengomposan limbah padat organik tebu. Bul Agr 34 (3), 173-180.
Moreno J, CV  Garcia, MJ Lopez & GS-Serrano (1999). Growth and exopolysaccharide production by Azotobacter vinelandii in media containing phenolic acids. J Appl Microbiol 86, 439-445.
Pinheiro EFM, MG Pereira & LHC Anjos (2004).  Aggregate distribution and soil organic matter under different tillage system for vegetable crops in a Red Latosol from Brazil. Soil Till Res 77,79-84.
Rohoskova M & M Valla  (2004).  Comparison of two methods for aggregate stability measurement-   a review.
Plant Soil Environ 50(8), 379-382.
Santi LP, Ai Dariah & DH Goenadi  (2008). Peningkatan kemantapan agregat tanah mineral oleh bakteri penghasil eksopolisakarida. Menara Perkebunan 76 (2), 92-102.
Serrato RV, GL Sassaki, LM Cruz, FO Pedrosa, PAJ Gorin & M Lacomini (2006). Culture conditions for the production of an acidic exopolysaccharide by the nitrogen-fixing bacterium Burkholderia tropica . Can J Microbiol 52(5), 489-493.
Soil Survey Staff  (1993). Soil Survey Manual. USDA Handbook No. 18, Washington, USA.
Steel RGD &  JH Torrie  (1980). Principles and Procedures of Statistics.  A Biometrical Approach . 2 nd ed. McGraw-Hill, New York.