Pemanfaatan Mikroorganisme Penyedia Fosfat dan Bahan Organik untuk Meningkatkan Ketersediaan P-tanah Andisol dan Pertumbuhan Bibit Kopi Arabika di Kabupaten Bener Meriah

Abstract

Aceh merupakan pusat penghasil kopi arabika terbesar di Indonesia. Kabupaten Bener Meriah adalah salah satu daerah penghasil kopi arabika di Aceh dengan luas tanam sekitar 39.533 ha dengan produksi rata-rata 700-800 kg ha-1 tahun-1. Produksi ini masih tergolong rendah dibanding potensi produksi kopi Arabika 3-4 ton ha-1 tahun-1. Salah satu penyebab rendahnya produksi kopi arabika adalah rendahnya ketersediaan unsur hara P. Sebahagian besar areal kopi arabika di kabupaten Bener Meriah tumbuh di Andisol. Umumnya Andisol memiliki jerapan P yang tinggi dan ketersediaan unsur hara P yang sangat rendah. Tingginya jerapan P dan rendahnya ketersediaan hara P pada Andisol menyebabkan tanah tidak mampu memenuhi kebutuhan hara P untuk kopi. Usaha-usaha yang dapat dilakukan untuk meningkatkan ketersediaan hara P di Andisol adalah dengan memanfaatkan mikroorganisme penyedia fosfat dan bahan organik yang berkualitas. Pemanfaatan mikroorganisme penyedia fosfat pada Andisol sangat dibutuhkan untuk meningkatkan ketersediaan P-tanah bagi kopi arabika. Mikroorganisme penyedia fosfat adalah mikroorganisme yang mampu menyediakan P dalam bentuk yang dapat digunakan tanaman. Mikroorganisme penyedia fosfat yang dapat digunakan untuk meningkatkan ketersediaan P-tanah adalah mikroorganisme pelarut fosfat dan mikoriza arbuskular. Peningkatan ketersediaan hara P juga dapat dilakukan dengan penggunaan bahan organik. Tithonia diversifolia dan kulit biji kopi berpotensi besar untuk digunakan sebagai sumber bahan organik untuk mengatasi masalah P di Andisol. Tujuan penelitian adalah: (1) menganalisis beberapa sifat kimia dan biologi tanah Andisol pada kebun kopi arabika di kabupaten Bener Meriah, (2) memperoleh mikroorganisme penyedia fosfat indegenous (mikroorganisme pelarut fosfat dan mikoriza arbuskular) dari kebun kopi arabika yang mempunyai kemampuan tinggi dalam meningkatkan ketersediaan hara P tanah Andisol di kabupaten Bener Meriah, (3) menguji pengaruh pemberian mikroorganisme penyedia fosfat terhadap ketersediaan P-tanah Andisol dan pertumbuhan bibit kopi arabika di kabupaten Bener Meriah, (4) menguji pengaruh pemberian bahan organik terhadap ketersediaan P-tanah Andisol dan pertumbuhan bibit kopi arabika di kabupaten Bener Meriah, (5) menguji pengaruh interaksi pemberian mikroorganisme penyedia fosfat dan bahan organik terhadap ketersediaan P-tanah Andisol dan pertumbuhan kopi arabika di kabupaten Bener Meriah. Penelitian dimulai Juli 2013 dan berakhir pada Desember 2015. Untuk mencapai seluruh tujuan penelitian di desain 3 buah penelitian. Penelitian 1 (studi beberapa sifat kimia dan biologi tanah Andisol pada kebun kopi arabika di kabupaten Bener Meriah). Tujuan penelitian adalah untuk menganalisis beberapa sifat kimia dan biologi tanah Andisol di kebun kopi arabika di kabupaten Bener Meriah. Penelitian ini dilakukan di Kabupaten Bener Meriah dengan menggunakan metode survei. Pengamatan di lakukan pada kebun kopi yang terletak di ketinggian 1200-1400 m di atas permukaan laut masingmasing pada kelerengan 0-3, 3-8, 8-15, 15-30, dan > 30%. Contoh tanah diambil secara komposit pada kedalaman 0-30 cm pada daerah perakaran di bawah tajuk kopi yang sehat yang berumur 10 tahun. Data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif. Penelitian 2 (Isolasi dan uji potensi mikroorganisme penyedia fosfat dari kebun kopi arabika di kabupaten Bener Meriah). Tujuan penelitian adalah untuk memperoleh mikroorganisme penyedia fosfat (mikroorganisme pelarut fosfat dan mikoriza arbuskular) yang mempunyai kemampuan tinggi dalam meningkatkan ketersediaan hara P-tanah Andisol Bener Meriah. Penelitian ini dilakukan di Banda Aceh dan di Kabupaten Bener Meriah. Penelitian 2 ini meliputi beberapa kegiatan yaitu: isolasi, uji potensi, identifikasi mikroorganisme, dan identifikasi asam organik. Empat isolat unggul yang diperoleh dari penelitian dua ini digunakan pada penelitian 3. Penelitian 3 (uji pengaruh pemberian mikroorganisme penyedia fosfat dan bahan organik terhadap ketersediaan P-tanah Andisol dan pertumbuhan kopi arabika di kabupaten Bener Meriah). Tujuan penelitian adalah (1) menguji pengaruh pemberian mikroorganisme penyedia fosfat terhadap ketersediaan P-tanah Andisol dan pertumbuhan bibit kopi arabika di kabupaten Bener Meriah, (2) menguji pengaruh pemberian bahan organik terhadap ketersediaan P-tanah Andisol dan pertumbuhan bibit kopi arabika di kabupaten Bener Meriah, (3) menguji pengaruh interaksi pemberian mikroorganisme penyedia fosfat dan bahan organik terhadap ketersediaan P-tanah Andisol dan pertumbuhan bibit arabika di kabupaten Bener Meriah. Percobaan ini menggunakan rancangan acak kelompok faktorial dengan 6 ulangan. Perlakuan yang dicobakan terdiri dari dua faktor. Faktor I adalah pemberian mikroorganisme penyedia fosfat yang terdiri atas tanpa mikroorganisme, Glomus sp., Kurthia sp., Corynebacterium sp., dan Listeria sp. Faktor II adalah pemberian bahan organik yang terdiri atas T. diversifolia dan kulit biji kopi. Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis sidik ragam pada taraf 5% menggunakan perangkat lunak SPSS versi 22. Jika perlakuan berpengaruh nyata maka dilanjutkan ke Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf 5%. Dosis mikroorganisme penyedia fosfat yang diberikan adalah: mikroorganisme pelarut fosfat 1x109 SPK polybag-1 dan mikoriza arbuskular 10 g propagul polybag-1. Sedangkan dosis bahan organik yang diberikan masingmasing sebanyak 40 ton ha-1 tahun-1 (adalah 20 ton ha-1 atau 102 g polybag-1 setiap aplikasi) Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanah Andisol di lokasi penelitian memiliki sifat kimia sebagai berikut: pH berkisar antara 5,7-6,6 (agak masamnetral), kandungan P-tersedia berkisar antara 0,3-12,81 ppm (sangat rendah- tinggi), kandungan P-total berkisar antara 15,94-1246,7 ppm (rendah-sangat tinggi) , jerapan P tanah berkisar antara 85,2-87,4 %, kandungan C-organik berkisar antara 0,39-4,38 % (sangat rendah-tinggi), kandungan N berkisar antara 0,09-0,51 % (sangat rendah-tinggi), kandungan K-dd berkisar antara 0,17-0,52 cmol kg-1 (rendah-sedang). Tanah Andisol di lokasi penelitian memiliki sifat biologi sebagai berikut: populasi mikroorganisme pelarut fosfat berkisar antara 3,2x104-4,5x104 SPK g-1, total mikroorganisme tanah berkisar antara 8,5x108- 9,9x108 SPK g-1, total spora mikoriza berkisar antara 1-33 spora 50 g-1, dan total respirasi berkisar 8,6-9,9 mg C-CO2 kg-1 tanah. Diperoleh empat mikroorganisme penyedia fosfat (tiga isolat mikroorganisme pelarut fosfat dan satu mikoriza arbuskular) yang menonjol kemampuannya dalam meningkatkan P-tersedia tanah dan kadar P di daun bibit kopi yaitu isolat 27, 37, 58 dan 61. Ketiga isolat mikroorganisme pelarut fosfat yang terpilih tergolong ke dalam kelompok bakteri yang diklasifikasikan ke dalam genus Kurthia, Corynebacterium, dan Listeria,. Satu mikoriza arbuskular yang terpilih diklasifikasikan ke dalam genus Glomus. Ke empat mikroorganisme penyedia fosfat yang terpilih yaitu Glomus sp., Kurthia sp., Corynebacterium sp., and Listeria sp semua menghasilkan asam organik. Glomus sp. menghasilkan asam butirat, format dan oksalat. Kurthia sp. menghasilkan asam suksinat, butirat, format dan oksalat. Corynebacterium sp. menghasilkan asam suksinat, propionat, butirat, format, dan oksalat. Listeria sp menghasilkan asam suksinat, propionat, butirat, format, oksalat dan sitrat. Pemberian mikroorganisme penyedia fosfat meningkatkan P-tersedia tanah Andisol, pertambahan tinggi, jumlah cabang primer, dan berat kering akar bibit kopi arabika. Pemberian mikroorganisme penyedia fosfat juga meningkatkan kadar N, P, K di daun bibit kopi arabika, populasi mikroorganisme pelarut fosfat dan populasi total mikroorganisme di tanah, infeksi mikoriza di akar bibit kopi, dan menurunkan jerapan P di tanah Andisol. Pemberian Listeria sp. memberikan hasil yang tertinggi pada P-tersedia tanah Andisol, pertambahan tinggi, jumlah cabang primer, dan bobot kering akar bibit kopi arabika, kadar N, P, K di daun bibit kopi, populasi mikroorganisme pelarut fosfat dan populasi total mikroorganisme di tanah tetapi memberikan hasil terendah pada jerapan P di tanah Andisol. Pemberian kulit biji kopi memberikan hasil yang lebih tinggi daripada T. diversifolia pada P-tersedia tanah Andisol, pertambahan tinggi, dan bobot kering akar bibit kopi arabika, kadar N, P, K di daun bibit kopi, populasi mikroorganisme pelarut fosfat di tanah, tetapi memberikan hasil terendah pada jerapan P di tanah Andisol. Interaksi antara mikroorganisme penyedia fosfat dan bahan organik dapat meningkatkan bobot kering akar bibit kopi arabika, kadar N dan P di daun bibit kopi arabika. Interaksi antara Listeria sp. dan kulit biji kopi memberikan nilai tertinggi terhadap bobot kering akar bibit kopi arabika, kadar N dan P di daun bibit kopi arabika.