Home > Documents > Kuliah ke-15 Mikrobiologi AET 1203 P Peran mikroba dalam ... · bidang pertanian: pupuk hayati...

Kuliah ke-15 Mikrobiologi AET 1203 P Peran mikroba dalam ... · bidang pertanian: pupuk hayati...

Date post: 27-Feb-2020
Category:
Author: others
View: 9 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
Embed Size (px)
of 28 /28
Peran mikroba dalam bidang pertanian: pupuk hayati Kuliah ke-15 Mikrobiologi AET 1203 P
Transcript
  • Peran mikroba dalam bidang pertanian:

    pupuk hayati

    Kuliah ke-15 Mikrobiologi AET 1203 P

  • Pupuk mikroba merupakan formulasi strain – strain

    mikroba unggul yang dapat menambah atau

    meningkatkan unsur hara dalam tanah.

    Keberadaannya sangat berperan bagi pertanian

    organik berkelanjutan.

    Ada beberapa jenis pupuk mikroba yang beredar

    di pasaran saat ini, antara lain

    -mikroba penambat nitrogen (N),

    -mikroba pelepas (pelarut) fosfat,

    -mikroba penambat N dan pelarut Fosfat,

    -serta mikroba dekomposer

  • Dikenal enam jenis utama mikroba penfiksasi N2 yang dapat

    dijumpai didalam tanah yaitu :

    a. Bakteri yang hidup bebas seperti Bacillus, Klabsiella

    (fakultatif Anaerob), Clostridium (anaerob)

    b. Bakteri dari genus Rhizobia yaitu bersimbiosa dengan

    tanaman leguminosa

    c. Actinomicetes dari genus Frankia yang bersimbiosa

    dengan angiosperme

    A. Mikroba Penambat Nitrogen

  • d. Cyanobacteria yang hidup bebas pada permukaan

    tanah, seperti Nostac, Anabaena

    e. Cyanobacteria simbiotik, yang bersimbiosa dengan

    lumut,pakis air (Azolla)

    f. Bakteri pemfiksasi N2 yang berasosiasi dengan

    perakaran tanaman tertentu seperti Azotobacter,

    Beijerinckia, dan Azospirilium

  • Contoh mikroba penambat N Yang akan dibahasadalah bakteri Rhizobium dan Azolla

    a) RhizobiumAdalah satu bentuk simbiosis penambat N antara mikroba

    dengan tanaman tingkat tinggi yang sangat terkenal adalahsimbiosis bakteri kelompok rhizobia dengan tanamanleguminose.

    Beberapa jenis tanaman leguminose antara lain dari jeniskacang-kacangan seperti kedelai, kacang tanah, kacang hijau, dan kacang-kacangan penutup tanah (LCC) serta jenis pohonseperti akasia dan sengon. Untuk dapat lebih memanfaatkanbentuk simbiosis tersebut, diperlukan pemahaman lebihmendalam tentang proses yang terjadi dalam asosiasi bakteridengan tanaman inang.

  • Bakteri rhizobium hidup diakar tanaman kacang-kacangan

    dan bersimbiosis secara mutualisme.

    Bakteri ini masuk melalui serabut akar dan kulit akar halus, dan

    membentuk bintil akar lalu menambat (memfiksasi) nitrogen .

    Itulah sebabnya bakteri ini disebut bakteri bintil akar.

    Tanaman inang berperan memberikan karbohidrat yang

    merupakan energi bagi rhizobium dan mendapatkan tambatan

    unsur N untuk pertumbuhannya.

    Nitrogen yang difiksasi dimanfaatkan untuk pertumbuhan oleh

    tanaman inang dan bukan inang (nonlegum) yang tumbuh

    disekitar inang. Ada juga nitrogen yang tetap tinggal di dalam

    tanah bila bintil akar terlepas dan terdekomposisi.

  • Pada kondisi optimal penambatan N oleh Rhizobium dapat

    mencapai 160 kg/ha, tetapi umumnya hanya mencapai 90 –

    100 kg/ha. Pada tanaman kedelai N fiksasi rhizobium mencapai

    47% dari N total yang diasimilasi oleh tanaman.

    Ada tiga faktor yang menentukan tingkat efisiensi

    penambatan N, yaitu:

    strain Rhizobium,

    tanaman inang, dan

    lingkungan seperti suhu, kelembapan, aerasi, dan jumlah

    kalsium aktif.

    Bakteri Rhizobium aktif dapat dikenal secara visual dari bintil

    – bintil bundar di akar tanaman. Bila akar dibelah, atau dipijat,

    akan keluar cairan kemerahan yang disebut Leghemoglobin.

  • Untuk tanaman kacang – kacangan dilaporkan bahwa

    penyerapan N terbesar dari fiksasi Rhizobium oleh tanaman

    terjadi pada fase vegetatif dan generatif, yaitu 45% pada stadia

    berbunga hingga pembentukan polong dan 43% pada fase

    pengisian hingga pematangan biji.

    Dari data tersebut menunjukkan bahwa bakteri Rhizobium

    sangat penting untuk mendapatkan hasil yang tinggi.

    Bakteri rhizobium akan giat mengadakan fiksasi N pada tanah

    yang kandungan N-nya rendah dan akan berkurang pada tanah

    yang kandungan N-nya tinggi.

    Oleh karena itu, pemupukan nitrogen yang berlebihan dapat

    menghambat aktivitas Rhizobium dalam menambat N dari

    udara.

  • Gambar bintil Akar

  • b) Azolla

    Azolla (Azolla spp.) merupakan tanaman paku air yang

    dapat menambat N dari udara dengan cara bersimbiosis

    dengan Annabaena azollae (ganggang hijau biru).

    Pemanfaatan azolla terutama untuk padi sawah, baik dalam

    bentuk segar maupun biomas yang sudah terdekomposisi

    (kompos). Selain N, kompos azolla pun mengandung unsur

    hara lain yang dibutuhkan tanaman.

    Dari hasil penelitian azolla dapat menambat N sebanyak 90

    – 120 kg/ha dan dapat meningkatkan hasil padi hingga 35 –

    58%.

    Selain sebagai pupuk organik, azolla pun dapat digunakan

    sebagai pakan ternak dan pakan unggas atau suplemen pakan

    ikan. Untuk pemanfaatan tersebut azolla perlu dikeringkan dan

    dihaluskan.

  • Pembuatan kompos Azolla ada dua tahap, yaituproses perbanyakan biomas Azolla dengan carapenumbuhan dilingkungan yang sesuai sehinggadiperoleh kuantitas dan kualitas produksi yang baik serta proses dekomposisi (pengomposan) biomas Azolla.

  • B. Mikroba Pelepas (Pelarut) Fosfat

    Unsur fosfor (P) merupakan unsur penting dalampertumbuhan tanaman. Fosfor dalam tanah dibedakan atasfosfor organik dan fosfor anorganik. Fosfor organik terdapatdalam humus dan bahan organik lainnya, sedangkan fosforanorganik berupa fosfor terlarut dalam bentuk ion.

    Fosfor anorganik kurang larut dan terikat oleh besi, aluminium, kalsium, dan magnesium. Fosfor kurang larut inidalam tanah merupakan fosfor yang tidak tersedia bagitanaman.

    Fosfor demikian dapat diubah menjadi tersedia bagi tanamandengan cara memberikan mikroba pelepas atau pelarut fosfat.

    Ada dua jenis mikroba pelarut fosfat yaitu mikoriza (mikrobapelepas fosfat simbiotik) dan mikroba (bakteri dan Jamur) pelarut fosfat non simbiotik

  • 1. Mikoriza

    Di alam terdapat berbagai bentuk simbiosis yang secaratidak langsung dapat meningkatkan produktivitastanaman, di antaranya ialah cendawan mikoriza.Cendawan ini sering disebut mikoriza vesikula arbuskula(MVA) karena dapat membentuk struktur vesikula padakorteks akar tanaman yang terinfeksi.

    Vesikula merupakan struktur seperti kantung di ujunghifa yang mengandung banyak butiran lemak. Vesikulaberfungsi sebagai organ penyimpanan. Namun karenatidak semua cendawan mikoriza membentuk vesikulamaka beberapa ahli kemudian menyebutnya mikorizaarbuskula (MA).

  • MA merupakan bentuk hubungan simbiosismutualisme antara cendawan dengan perakarantanaman tingkat tinggi.

    Hubungan simbiosis antara inang dengancendawan meliputi penyediaan fotosintat(karbohidrat) oleh tanaman inang. Sebaliknya, tanaman inang mendapatkan tambahannutrient yang diambil oleh cendawan daritanah.

  • Berdasarkan perkembangbiakannya, cendawan MA dibagi menjadi dua golongan, yaitu

    Endomikoriza

    Ektomikoriza.

    Endomikoriza adalah cendawan MA simbionobligat sehingga tidak dapat dibiakkan tanpakeberadaan tanaman inang. Hingga saat iniendomikoriza belum dapat ditumbuhkan dalammedium buatan. Oleh karena itu, penggunaanpupuk mikroba MA golongan endomikorizamasih sangat terbatas.

  • Sementara Ektomikoriza dapatdikembangbiakkan dalam medium buatan tanpainang sehingga peluang penggunaannya secaraluas lebih besar.

    Beberapa contoh cendawa MA yang sudahbanyak dimanfaatkan dan dikembangkan adalahdari kelas Zygomycetes antara lain Glomus,Gigaspora, Aculospora dan sclerocystis.

  • Selain meningkatkan penyerapan unsur hara (N,P,K, Ca, Mg

    dll) ) dalam tanah, cendawan MA pun dapat bermanfaat sebagai

    berikut:

    Cendawan MA menghasilkan hormon dan zat pengatur

    tumbuh seperti auksin, sitokinin, dan giberelin. Auksin berfungsi

    untuk mencegah atau memperlambat penuaan akar sehingga

    fungsi akar sebagai penyerap unsur hara dan air dapat

    diperpanjang.

    Cendawa MA menghasilkan antibiotik yang dapat berfungsi

    sebagai pelindung terhadap pathogen akar.

  • Lapisan hifa yang menyelimuti akar melindungi fisik

    tanaman, terutama terhadap masuknya pathogen akar.

    Cendawan MA merangsang aktivitas mikroorganisme tanah

    yang menguntungkan.

    Cendawan MA dapat memperbaiki struktur dan agregasi

    tanah.

    Tanaman akan lebih tahan terhadap kekeringan air dan

    cepat pulih kembali setelah periode kekurangan air.

    Pemakaian pupuk anorganik menjadi hemat.

  • Pertumbuhan Bibit Kelapa Sawit Dengan Pemberian CMA

    Pada Tanah Histosol

  • 2. Mikroba Pelarut Fosfat

    Mikroorganisme ini menurut Suba Rao terdiri dari bakteri

    dan jamur, bakteri yang sering dilaporkan dapat melarutkan

    fosfat adalah anggota –anggota genus Pseudomonas,

    Bacillus, Micobacterium, Mikrococus,Flavobacterium,

    Bacterium, Citobacter dan Enterobacter,

    Sedangkan dari Fungi dilaporkan beberapa Aspergillus sp,

    Penicillium sp., Sclerotium dan Fusarium.

  • Sebagai jasad hidup mikroba melakukan fungsi metabolisme. Dalam proses metabolisme ini akan dihasilkan senyawametabolit sekunder berupa asam-asam organik sepertiasam sitrat glutamate, suksinat, laktat, oksalat, glikosat, malat, fumarat, tartarat, dan kotobutirat.

    Asam-asam organik ini dapat melepaskan ikatan P darikompeks jerapan sehingga dapat dipergunakan tanaman. Asam – asam tersebut akan mengkelat kation dalambentuk kompleks yang stabil dengan Ca2+ , Fe3+ , dan Al3+ .

    Kemampuan mikroba pelarut P sangat beragam tergantungpada jenis dan daya adaptasinya terhadap lingkunganbarunya.

  • Reaksi yang terjadi sebagai berikut:

    Akibat adanya pelepasan H2 ( reduktif)

    FePO4 Fe3+

    + PO43+

    H2 2H+ + e

    Fe3+ Fe2+

    FePO4 + H2 Fe2+ + H2PO4

    -

    Akibat adanya pelepasan CO2 (Oksidatif)

    CO2 + H2O HCO3- + H

    Ca3(PO4) + 6HCO3 3Ca(HCO3)2 + 2 PO42+

  • 3. Mikroba Dekomposer

    Didalam tanah terdapat sangat banyak mikrobadekomposer pengurai selulose. Kebanyakanperuraian mikroba tersebut di alam berlangsungsecara hayati dan dilakukan oleh mikroba selulolitikdari jenis fungi, Actinomycetes, dan bakteri, baikbakteri anaerob maupun anaerob.

  • Adapun sejumlah mikroorganisme yang menghasilkan enzim pengurai lignin adalahPaecilomyces sp, Allezcheria sp, Chaetomiumsp, Poria sp, Nocardia sp, Streptomyces sp, Psedomonas sp, dan Flavobacterium sp.

    Pupuk mikroba dekomposer sebagai activator mempersingkat pembuatan kompos.

    Mikroba dekomposer ini sudah banyakdijual diantaranya EM-4, Starbio Plant, Temban, Orgadec dan yang lainnya.

  • TERIMA KASIH


Recommended