Synergistic Effects of Serratia marcescens AR1 and Chicken Manure Organic Fertilizer in Modulating the Agronomic Characteristics of Cucumbers (Cucumis sativus L.) in Ultisols

Rony Rahmat Hidayat Hasibuan, Siti Aminah, Hilmina Itawarnemi, Agustinur Agustinur, Yulia Windi Tanjung

Abstract


Horticultural development on Ultisols is heavily constrained by extreme acidity and nutrient fixation induced by aluminum. This study aimed to evaluate the agronomic parameters of cucumber (Cucumis sativus L.) through rhizosphere engineering based on the endophytic bacterium Serratia marcescens AR1 and chicken manure organic fertilizer. The experimental method employed a single-factor Completely Randomized Design consisting of six treatment combinations and three replications. The analysis of variance indicated that the bio-organic interaction treatments had a highly significant effect on soil quality, vegetative phase, and yield components. Treatment F (25 ml of AR1 bacterium + 400 g of manure) consistently yielded the most superior performance. This application successfully increased soil pH to 5.65, reduced toxic exchangeable aluminum (Al-dd) to a mere 0.15 me/100g, and substantially elevated soil P and K availability. The improvement of the root microenvironment stimulated maximum vegetative growth, achieving a plant height of 219.77 cm and a leaf count of 64.56 leaves. This functional synergistic effect facilitated photosyntate translocation, which was validated by a very high level of tissue K nutrient transport status. This chain of stimulation culminated in a surge of generative components, producing 93.33 flower buds and boosting the total harvested fruit weight to its highest point at 2.353.00 grams per plant. This integrated bio-organic approach is proven valid as a cutting-edge solution to optimize horticultural crop productivity in suboptimal lands.

Keywords: Bio-Organic Synergism, Cucumis sativus L., Marginal Land, Rhizosphere Engineering, Serratia marcescens AR1.


Full Text:

PDF

References


Aini, N., Yamika, W. S., & Ulfa, F. (2022). Perbaikan sifat fisik dan kimia Ultisol melalui aplikasi berbagai jenis pupuk kandang terhadap pertumbuhan tanaman hortikultura. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan, 9(1), 85-93.

Anwar, S., Hermansyah, & Gani, A. (2024). Modifikasi kimia rhizosfer tanah masam menggunakan agen hayati endofit untuk efisiensi pemupukan hara makro. Jurnal Sains Tanah, 18(1), 44-52.

BPS [Badan Pusat Statistik]. (2024). Analisis Data Statistik Tanaman Hortikultura Semusim Indonesia 2022-2023. Jakarta: Badan Pusat Statistik.

Fahmi, A., Utami, S. N. H., & Radjagukguk, B. (2022). Karakteristik Kimia Ultisol Masam dan Strategi Pengelolaannya untuk Tanaman Pangan. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan, 24(1), 15-22.

Fauzi, A., Rahayu, Y. S., & Samekto, R. (2022). Kandungan klorofil dan laju fotosintesis tanaman mentimun (Cucumis sativus L.) akibat imbangan pupuk organik dan anorganik. Jurnal Agroekoteknologi, 14(2), 105-113.

Fitri, M., Ginting, J., & Sitepu, B. (2021). Respons komponen hasil buah mentimun terhadap aplikasi kalium dan bahan pembenah tanah pada tanah marginal. Agroteknoglobal, 5(1), 32-39.

Fitriani, N., Lestari, W., & Rahayu, S. (2024). Peran Bakteri Endofit Penghasil Hormon IAA dalam Memacu Pertumbuhan Vegetatif Tanaman Hortikultura. Jurnal Bioteknologi Pertanian, 12(2), 88-96.

Hidayat, R., Saidi, A., & Husin, E. F. (2023). Kolonisasi Bakteri Endofit Serratia marcescens pada Jaringan Akar Komoditas Sayuran Umur Pendek. Jurnal Solum, 20(1), 34-41.

Hidayat, R., Saidi, A., & Husin, E. F. (2024). Asimilasi nitrogen dan akumulasi biomassa vegetatif tanaman sayuran yang diinokulasi bakteri endofit indigenus. Jurnal Solum, 21(1), 12-20.

Kementerian Pertanian. (2026). Rencana Strategis Direktorat Jenderal Hortikultura: Optimalisasi Lahan Marginal untuk Kedaulatan Pangan Hortikultura. Jakarta: Kementan RI.

Kementerian Pertanian. (2025). Rencana Strategis Peningkatan Produksi Komoditas Hortikultura Sayuran Berkelanjutan 2025-2029. Jakarta: Direktorat Jenderal Hortikultura.

Lestari, W., Fitriani, N., & Budiono. (2023). Peran fungsional fosfor dalam meminimalkan kerontokan bunga dan meningkatkan fruit set tanaman hortikultura. Jurnal Bioteknologi Pertanian, 11(2), 67-74.

Nugroho, A., & Utami, S. (2021). Efisiensi Pemupukan Makro pada Tanah Suboptimal dengan Masalah Fiksasi Hara yang Tinggi. Jurnal Agroekoteknologi, 13(2), 112-120.

Nugroho, A., Utami, S., & Wibowo, G. (2022). Dinamika karbon organik tanah dan dampaknya terhadap aktivitas biologi tanah suboptimal. Jurnal Lahan Kering, 6(1), 54-61.

Prasetyo, B. H., Suriadikarta, D. A., & Subagyo, H. (2021). Sebaran Spasial dan Potensi Pengembangan Lahan Kering Marginal Ultisol di Indonesia. Jurnal Sumberdaya Lahan, 15(1), 45-54.

Prasetyo, B. H., Suriadikarta, D. A., & Anwar, K. (2022). Strategi optimalisasi lahan kering marginal Ultisol untuk pengembangan tanaman pangan dan hortikultura. Jurnal Sumberdaya Lahan, 16(2), 89-98.

Pratama, A. Y., Wahyudi, A. T., & Toruan-Mathius, N. (2024). Enzim fosfatase ekstraseluler dari bakteri rhizosfer: Mekanisme pelarutan fosfat terikat besi dan aluminium. Jurnal Mikrobiologi Indonesia, 18(1), 22-30.

Putri, M., Arifin, Z., & Budiono. (2022). Ekskresi Asam Organik Rendah oleh Bakteri Pelarut Fosfat dalam Memutuskan Ikatan Al-P pada Lahan Kering. Jurnal Tanah dan Iklim, 46(2), 101-109.

Ramadhan, F., Sykur, S., & Idawanni, I. (2023). Efektivitas alokasi fotosintat (source-to-sink) pada buah mentimun akibat aplikasi pupuk organik kaya kalium. Jurnal Agrotek Tropika, 11(3), 341-349.

Riyadi, M., Arifin, Z., & Putri, M. (2022). Ekskresi asam organik rantai pendek oleh bakteri pelarut fosfat pada media tanah masam terikat aluminium. Jurnal Tanah dan Iklim, 46(1), 75-83.

Sari, D. P., Hermansyah, & Anwar, S. (2023). Analisis Kejenuhan Aluminium Toksik dan Kandungan Bahan Organik Lapisan Atas Tanah Ultisol. Jurnal Sains Tanah, 17(1), 56-63.

Santoso, E., Subowo, & Hartatik, W. (2022). Pengayaan mikroba fungsional pemacu pertumbuhan pada pupuk organik kandang untuk efisiensi pemupukan. Jurnal Sumberdaya Lahan, 16(1), 11-19.

Santoso, E., Wahyudi, A. T., & Toruan-Mathius, N. (2022). Dinamika Populasi Mikroba Rhizosfer Berbantuan Input Karbon Organik dari Pupuk Kandang. Jurnal Mikrobiologi Indonesia, 16(3), 125-133.

Saputra, H., Lestari, S., & Rahayu, S. (2023). Aplikasi biostimulan bakteri endofit dalam meningkatkan toleransi tanaman terhadap cekaman tanah suboptimal. Jurnal Agronomi Indonesia, 51(2), 210-218.

Sari, D. P., Anwar, S., & Hermansyah. (2021). Toksisitas aluminium terhadap pertumbuhan perakaran dan biodiversitas mikroba tanah pada Ultisol masam. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan, 23(2), 66-73.

Setyawan, B., Nugroho, A., & Utami, S. N. H. (2021). Serapan fosfor jaringan tanaman dan hubungannya dengan pembentukan ATP pada fase generatif awal. Jurnal Agroekoteknologi, 13(1), 45-52.

Simanjuntak, R., Sitepu, B., & Ginting, J. (2021). Pengaruh Pemberian Pupuk Organik Kandang Ayam Terhadap Sifat Fisik Tanah dan Detoksifikasi Aluminium pada Ultisol. Agroteknoglobal, 5(2), 77-84.

Sufardi, S., Sykur, S., & Karnilawati. (2023). Karakteristik kimia tanah Ultisol dan dampaknya terhadap serapan hara makro tanaman hortikultura. Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia, 28(3), 412-420.

Utami, S. N. H., Radjagukguk, B., & Fahmi, A. (2023). Peran bahan organik amandemen kandang ayam dalam memelihara stabilitas populasi bakteri menguntungkan di tanah masam. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan, 25(1), 18-25.

Wahyudi, A., Subowo, & Sukristiyonubowo. (2021). Fraksinasi asam humat dan fulvat dari pupuk kandang dalam menjerat kation toksik aluminium di tanah masam. Jurnal Lahan Kering, 5(2), 114-121.

Wibowo, G., Subowo, & Hartatik, W. (2022). Kerusakan Struktur Fisik Tanah Akibat Aplikasi Pupuk Kimia Sintetis Monoton pada Pertanian Konvensional. Jurnal Lahan Kering, 6(2), 14-23.

Zulfitri, Z., Husin, E. F., & Saidi, A. (2021). Penapisan bakteri endofit penghasil asam indol asetat (IAA) dan pengaruhnya terhadap morfologi akar. Jurnal Solum, 18(2), 94-102.




DOI: https://doi.org/10.35308/jal.v12i2.16418

Refbacks

  • There are currently no refbacks.