PERAN PLANT GROWTH PROMOTING RHIZOBACTERIA (PGPR) PADA PENINGKATAN PRODUKTIVITAS TANAMAN PADI IR 64 BERBASIS PERTANIAN RAMAH LINGKUNGAN

RINGKASAN DISERTASI Slamet Santosa. T631008009. PERAN PLANT GROWTH PROMOTING RHIZOBACTERIA (PGPR) PADA PENINGKATAN PRODUKTIVITAS TANAMAN PADI IR 64 BERBASIS PERTANIAN RAMAH LINGKUNGAN. Disertasi, Surakarta: Program Doktor Ilmu Lingkungan, Universitas Sebelas Maret. Promotor: Prof. Dr. rer. nat. Sajidan, M.Si, ko-Promotor: (1) Prof. Drs. Suranto, M.Sc., Ph.D, (2) Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, M.Sc. Sistem pertanian anorganik masih banyak digunakan para petani di Indonesia. Penggunaan pupuk kimia atau pupuk buatan pabrikan memiliki dampak buruk bagi keberlangsungan system pertanian. Penggunaan pupuk kimia sintetik dapat mengakibatkan penurunan porositas tanah, ketersediaan oksigen, dan keberadaan bakteri dalam tanah. Mengingat hal tersebut, perlu adanya perubahan dalam system pertanian anorganik menjadi organik. Sistem pertanian organik menggunakan biofertilizer yang berfungsi untuk meningkatkan kesuburan tanah. Rhizobacter merupakan mikroba pemupukan tanah yang dapat meningkatkan efisiensi pemupukan, kesuburan, dan kualitas tanah. Rhizobakteri menghasilkan promotor pertumbuhan yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman sering disebut pertumbuhan tanaman rhizobakteri (PGPR). Karakterisasi populasi PGPR asli untuk sawah organik sangat penting dilakukan untuk menemukan strain yang dapat digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan dan keberlanjutan sawah organik. Penelitian ini bertujuan untuk menemukan strain rhizobacteria isolat lokal padapertanian organik dan anorganik yang mempunyai potensi enzim dan protein hormone yang menyebabkan kesuburan tanah berdasarkan data Bank Genom atau NCBI; mengukur rasio pertumbuhan dan produksi pertanian padi berdasar indicator rhizobakteria, BOD, COD, DO, TSS, Pb, Cr VI, pH, rasio C/N, N, P, K. dan menganalisis kultur social petani padi IR 64. Prosedur penelitian dimulai dengan mengambil data kondisi tanah serta air pada pertanian organik dan anorganik, selanjutnya isolasi PGPR dari rhizosphere, isolasi DNA, amplifikasi PCR dan sequencing; pengukuran pertumbuhan dan produksi dari pertanian organic dan anorganik berdasarkan indikator rhizobakteria, BOD, COD, DO, TSS, Pb, Cr VI, pH, rasio C/N, N, P, K. dan analisis kultur social petani pada pertanian organic dan anorganik meliputi: umur, Pendidikan, matapencaharian dan lama usaha tani. Hasil penelitian kondisi kimiawi tanah menunjukkan kandungan C-organik pada sawah organik memiliki kadar 1.90%. yang tinggi dibandingkan dengan sawah anorganik 1.40%, dengan jumlah Kandungan N pada sawah organik 0,37% dan sawah anorganik persentase 0,24%. C/N rasio untuk organik 15 dan anorganik 12; Kandungan P pada sawah organik memiliki kadar 11.64 ppm lebih tinggi dibandingkan dengan P pada sawah anorganik10.81 ppm. Rata-rata K tertukar 0.28 untuk organik dan 0.23 untuk anorganik. pH organik sebesar 6,58. Dan anorganik 6.26. Hasil data kondisi air diketahui bahwa kadar COD, BOB dan DO lebih tinggi pada pertanian organik, sedangkan TSS, Pb dan Cr VI untuk organik dan anorganik sama. Hasil isolasi DNA dapat dikelompokkan menjadi tujuh genus karena kedekatannya yang sangat tinggi, yaitu, Stenotrophomonas sp., Acinetobacter sp., Serratia sp., Pseudomonas sp., Exiguobacterium sp. Brevundimonas sp. dan Bacillus sp. Hasil produksi padi IR 64 pada sawah organik sebanyak 7-8,5 ton/ha paling, sedangkan pada sawah anorganik 6–7 ton/ha. Hasil penelitian ditemukan Rhizobacter pada sawah organik yang lebih banyak dibanding pada sawah anorganik; ditemukan 9 rhizobacter yang sudah di ACC number dengan Blast.ncbi.nlm.nih.gov/ Blast.cgi; ditemukan hasil produksi yang lebih tinggi pada sawah organik; berdasarkan hasil analisis 16s RNA isolat lokal diperoleh isolat PGPR Pseudomonas sp strain SSR1, Brevundimonas sp strain SSR2, Stenotrophomonas sp strain SSR3, Bacillus sp strain SSR4 dan Bacillus sp strain SSR5, , Stenotrophomonas sp strain SSR6, Exiguobacterium sp strain SSR7, Serratia sp strain SSR8, Bacillus sp strain SSR9, dan Acinetobacter sp strain SSR10. diperoleh sequence yang berbeda antara DNA isolat terpilih dengan bakteri marker. Tingkat pendidikan menentukan keberhasilan pertanian dikarenakan pola pikir pertanian yang maju, dan sudah mengetahui dampak polusi dari pupuk dan insektisida. Kelompok umur mempunyai pengaruh karena yang sudah tua dan lama menjadi petani mempunyai pengalaman bertani yang lebih bagus. Nilai kebaharuan (novelty) disertasi ini yaitu: pertama ditemukan strain bakteri perakaran padi pada pertanian organik dan anorganik yang telah diuji secara molekuler dan bioinformatika dan sudah dipublikasikan di NCBI (http://ncbi.nlm.nih.gov.). Kedua ditemukan strain Rhizospher yang memproduksi enzim dan bioaktif seperti IAA like hormone yang berfungsi meningkatkan kesuburan tanah sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas tanaman padi IR 64. Kata Kunci: Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR),16S rRNA, Padi IR 64, Pertanian Organik