Kebutuhan kedelai hitam nasional masih tergantung pada pasokan dari luar negeri dan terkendala oleh rendahnya produktivitas. Oleh karena itu, pemanfaatan lahan marginal secara optimal perlu didorong untuk budidaya kedelai hitam. Optimalisasi lahan kering masam dihadapkan pada faktor utama pembatas tanah antara lain kemasaman tanah tinggi, air tersedia terbatas, dan efisiensi penggunaan unsur hara rendah. Silika (Si) dalam bentuk yang siap diserap oleh tanaman (asam silikat) mampu meningkatkan toleransi tanaman terhadap cekaman kekeringan dan meningkatkan efisiensi penggunaan hara. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh aplikasi bio-nano silika di lahan kering yang bereaksi masam terhadap: (i) hasil kedelai hitam, dan (ii) efisiensi penggunaan air. Kegiatan lapang dilaksanakan di Jatitujuh, Majalengka, Jawa Barat, pada bulan Juli-Oktober 2017 dengan menggunakan rancangan acak kelompok (RAK). Pupuk bio-nano silika diberikan dengan dosis 0, 2, 4, dan 6 l ha-1 , sedang pupuk N, P, dan K tunggal diberikan setara dengan 0, 50, 75, dan 100% dosis rekomendasi. Plot kontrol berupa perlakuan standar petani (100% N, P, dan K + 2 t ha-1 pupuk organik). Plot berukuran 100 m 2 dari setiap perlakuan ditanami kedelai hitam varietas Detam-1. Pupuk bio-nano silika diekstraksi dari pasir kuarsa 325 mesh menggunakan larutan asam dan basa. Pupuk bio-nano silika mengandung kadar H4SiO4 > 5% dengan ukuran partikel 18 nm dan dalam aplikasinya diperkaya dengan mikroorganisme pelarut Si, yaitu Aeromonas punctata, Burkholderia cenocepacia, B. vietnamiensis, dan Aspergillus niger. Hasil percobaan menunjukkan bahwa hasil biji kedelai nyata tertinggi diperoleh pada perlakuan 75% NPK + 2 l bio-nano silika per hektar. Aplikasi 4 l ha-1 bio-nano silika dapat menghemat dosis pupuk N, P, dan K sampai dengan 32%. Sementara aplikasi dengan dosis 6 l ha-1 bio-nano silika dapat meningkatkan hasil kedelai hitam var. Detam-1 sampai dengan 36,7% dan menekan kebutuhan air tanaman hingga 65%.