PEMANFAATAN BIO…

PEMANFAATAN BIOTEKNOLOGI DENGAN MEMANFAATKAN RIZHOBIUM UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI PEMUPUKAN

 

Ali Sasole, Moch. Agus Krisno B, M.Kes

Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Tlogomas 246 Malang Telp 464318

 

 

Abstract

 

Fertilizes soil;land;ground must be laboured with recycling nature material into soil;land;ground, like crop compost. Usage of night soil Penyubur Tanah, including water comberan or septic drawing is enabled limited to to crop that is indirectly is consumed man ( perennial crop) and needs aeration beforehand. Equally, is not allowed direct usage, more than anything else to crop that is directly is consumed man, like vegetable, fruits, or horticulture crop.

 

Exploiting of microbe is one of way of Penyubur Tanah which is the existing have been many practiceed, like giving of bacterium Rhizobium sp. ( have been many sold in packaging) into soil;land;ground, so that element of nitrogen will become available in soil;land;ground. element of Nitrogen also can be added by the way of mingling soil;land;ground coming from farm containing root nodule like soy into soil;land;ground which will be applied on the chance of movable Rhizobium bacterium with soil;land;ground.Strain Rhizobium multiplied in fermentor with batch system is done with inoculation 50 ml inokulan mixture into 500 ml media SKM in erlenmeyer as starter culture.

 

Keyword:bacterium Rhizobium sp, Inoculation

 

 

 

Abstrak

Menyuburkan tanah harus diusahakan dengan mendaur ulang bahan alam ke dalam tanah, seperti kompos tanaman. Penggunaan kotoran manusia Penyubur Tanah, termasuk air comberan atau septic tank diperbolehkan sebatas terhadap tanaman yang tidak langsung dikonsumsi manusia (tanaman tahunan) dan perlu diaerasi terlebih dahulu. Dengan kata lain, tidak diperkenankan pemakaian langsung, apalagi terhadap tanaman yang langsung dikonsumsi manusia, seperti sayuran, buah-buahan, atau tanaman hortikultura.

Pemanfaatan mikroba merupakan salah satu cara untuk Penyubur Tanah yang saat ini sudah banyak dipraktikkan, seperti pemberian bakteri Rhizobium sp. (sudah banyak dijual dalam kemasan) ke dalam tanah, sehingga unsur nitrogen akan menjadi tersedia di dalam tanah. Unsur nitrogen pun bisa ditambahkan dengan cara mencampur tanah yang berasal dari lahan yang mengandung bintil akar seperti kedelai ke dalam tanah yang akan digunakan dengan harapan bakteri Rhizobium dapat dipindahkan bersama tanah.Galur Rhizobium yang diperbanyak dalam fermentor dengan sistem tumpak dilakukan dengan menginokulasikan sebanyak 50 ml inokulan campuran ke dalam 500 ml media SKM dalam erlenmeyer sebagai biakan pemula.

 

PENDAHULUAN

Pada zaman dahulu kebutuhan akan konsumsi makanan yang berasal dari kebun-kebun tidak terlalu di pikirkan. Karena banya orang yang masih mempunyai kebun-kebunnya masing-masing. Namun jika kita tengok sedikit pada saat ini sudah berbeda jauh mausia banyak yang membutuhkan sumber makanan dari tumbuhan. Apalagi lahan untuk betani saat ini sudah semakin sempit karena banyaknya pembangunan yang membuat sempit laha pertanian. Kecuali daerah-daerah yang belum banyak pendudduknya seperti di Indonesia bagian timur, barat dan utara.

Untuk menyelesaikan masalaah ini ada suatu keinginan yang mendasar dari semakin sempitnya lahan pertanian dan semakin besarnya pemukiman warga yaitu melakukan upaya perbanykan dini atau yang kita sebut-sebut yaitu penanaman bakteri (inokulum).

Penanaman atau yang sering kita kenal dengan inokulum merupakan teknik perbanyakaan tanaman yang tidak memerlukan lahan terlalu besar. Hal ini sangat membantu petanian karena dapat meningkatkan efisiensi lahan dan juga pupuk yang di gunakan untuk menanam.

Salah satunya yang memiliki peran penting dalam meningkatkan efisiensi pemukuan yaitu Rhizobium.

Rhizobium (yang terkenal adalah Rhizobium leguminosarum) adalah basil yang gram negatif yang merupakan penghuni biasa di dalam tanah. Bakteri ini masuk melalui bulu-bulu akar tanaman berbuah polongan dan menyebabkan jaraingan agar tumbuh berlebih-lebihan hingga menjadi kutil-kutil. Bakteri ini hidup dalam sel-sel akar dan memperoleh makanannya dari sel-sel tersebut. Biasanya beberapa spesies Actinomycetes kedapatan bersama-sama dengan Rhizobium sp dalam satu sel.

Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Karena kemampuannya mengikat nitrogen di udara, bakteri-bakteri tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azotobacter chroococcum,Clostridium pasteurianum, dan Rhodospirillum rubrum. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar. Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

 

Pengaruh dan Penerapan Bakteri Rhizobium sp Terhadap Mikrobiologi Pertanian

            Pada dunia pertanian bakteri rhizobium sp mengikat unsur nitrogen dari lingkungan sekitar dan menularkan ke tumbuhan, tetapi bagian akar dan juga pada bagian  tanah pada suatu tanaman. Kebanyakan  rhizobium sp menularkan pada tanaman yang berbiji : contohnya saja akar pada tanaman kedelai. Pada tanaman kedelai tersebut, bakteri rhizobium sp menempel pada bintil akar. Dan itu membuat tanaman tersebut tumbuh subur dan untuk melangsungkan hidupnya karena tanaman tersebut telah terinfeksi oleh bakteri Rhizobium sp.

         Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

Penggunaan Rhizobium sebagai peningkatan efisiensi pemupukan

            Penggunaan Rhizobium sebagai pupuk hayati memiliki prospek yang baik karena dapat meningkatkan produktivitas tanah, membantu proses pelarutan hara, dan meningkatkan daya dukung tanah sebagai akibat rendahnya aktivitas mikroba (Bertham et al., 2005).

Bakteri Rhizobium merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH3) yang akan diubah menjadi asam amino yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang, sedangkan Rhizobium sendiri memperoleh karbohidrat sebagai sumber energi dari tanaman inang (Allen dan Allen, 1981). Penambatan nitrogen secara biologis diperkirakan menyumbang lebih dari 170 juta ton nitrogen ke biosfer per tahun, 80% di antaranya merupakan hasil simbiosis antara bakteri Rhizobium dengan tanaman leguminosa (Peoples et al., 1997 dalam Prayitno et al., 2000).

Perbanyakan bakteri Rizhobium melalui bantuan teknologi

Perbanyakan Biomassa Sel Rhizobiumpada Sltala Laboratorium. Dalam optimasi pertumbuhan Rhizobium digunakan media yang mampu menyediakan sumber energi C, yaitu media SKG dan media SKM, sertamodifiasi media manitol bifasik (dua fase). Produksi biomassa sel Rhizobium dilakukan dalam erlenmeyer 1 liter (volume kerja 500 ml) dan fermentor beragitasi 2 liter (volume kerja 1 liter). Volume biakan pemula yangdigunakan 5-1 0% dari volume mediacair dala~ne rlenmeyer atau fermentor yang digunakan.

Perbanyakan sel Rhizobium dalam erlenmeyer dilakukan dengan menginoltulasikan biakan pernula Ice dalam 500 ml media SI<G dan SI(M (volume biakan pemula 10% dari volnme media cair dalam erlenmeyer). Selanjutnya bialcan tersebut di inkubasikan pada inkubator goyang dengan kecepatan goyang antara 100-1 50 rpm pada suhu mang 28-30°C selama 24jam. Perbanyakan sel dalam fermentor dilakukan dengan sistem tumpak dan bifasik. Perbanyakan dilakukan dengan menginokulasikan biakan penlula ke dalam 1 liter media SI<M (volume biakan pemula 5% dari volume media cair dalam fermentor) dengan kecepatan agitasi 500 rpm, laju aerasi 0.5 vvm, suhu luang 28-3O0C, danpH 6.8-7.0.

Produksi Biomassa Sel Rhizobium pada Skala Industri. Perbanyakan galur ganda Rhizobium dengan sistem semisinambung dilakukan dalam fermentor 30 liter dengan volume kerja terpakai 10 liter. Kondisi perbanyakan dengan sistem ini meliputi aerasi dengan laju alir 1-2 literudaralmenit, suhu mang 28-30QC, dan tekanan udara dalam fermentor 0 psi serta tidak diberikan kontrol pH. Udara dialirkau melalui filter steril dan dikeluarkan melalui saluran udara keluar yang dilengkapi dengan filter juga.

Galur Rhizobium yang diperbanyak dalam fermentor dengan sistem tumpak dilakukan dengan menginokulasikan sebanyak 50 ml inokulan campuran ke dalam 500 ml media SKM dalam erlenmeyer sebagai biakan pemula. Biakan diinkubasi pada inkubator goyang dengan kecepatan goyang 100-150 rpm dan suhu mang 28-30°C selama 24 jam. Selanjutnya biakan pemula diinokulasikan ke dalam 9.5 liter media SKM (volume biakan pemula 5% dari volume media cair dalam fermentor). Aerasi dilakukan dengan memompakan udara steril dengan laju 1-2 literlmenit. Suhu dalam fermentor dipertabankanpada suhu ruang 28-30°C dan pH awal diatur pada tingkat pH netral (6.8-7.0). Inkubasi dilakukan selamaenam hari danpengambilan contoh untuk pengamatan dilakukan secara aseptik setiap 24 jam.

 

Penggunaan Rhizobium sebagai pupuk hayati

            Penggunaan Rhizobium sebagai pupuk hayati memiliki prospek yang baik karena dapat meningkatkan produktivitas tanah, membantu proses pelarutan hara, dan meningkatkan daya dukung tanah sebagai akibat rendahnya aktivitas mikroba (Bertham et al., 2005). Hubungan simbiosis ini menjadi alternatif sumber nitrogen sehubungan dengan meningkatnya pemakaian pupuk nitrogen di dunia (Rolf, 2000). Penanaman kacangan penutup tanah ini pada saat pembukaan lahan baru atau pada areal peremajaan dapat menghemat pupuk sekitar 20-30% (Risza, 1994). Rhizobium yang berasosiasi dengan tanaman legum mampu memenuhi 80% kebutuhan nitrogen tanaman legum dan dapat meningkatkan produksi antara 10-25% (Sutanto, 2002 dalam Rahmawati, 2005).

           Penggunaan Rhizobium sebagai biofertilizer memerlukan medium pembawa yang sesuai untuk pertumbuhannya. Sampai saat ini masih terus dilakukan penelitian untuk memperoleh medium pembawa yang tepat sehingga memungkinkan bakteri ini memiliki daya hidup yang tinggi pada medium tersebut

           Bakteri Rhizobium merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH3) yang akan diubah menjadi asam amino yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang, sedangkan Rhizobium sendiri memperoleh karbohidrat sebagai sumber energi dari tanaman inang (Allen dan Allen, 1981). Penambatan nitrogen secara biologis diperkirakan menyumbang lebih dari 170 juta ton nitrogen ke biosfer per tahun, 80% di antaranya merupakan hasil simbiosis antara bakteri Rhizobium dengan tanaman leguminosa (Peoples et al., 1997 dalam Prayitno et al., 2000).

 

             Dalam keadaan lingkungan yang memenuhi persyaratan tumbuh, simbiosis yang terjadi mampu memenuhi 50% atau bahkan seluruh kebutuhan nitrogen tanaman yang bersangkutan dengan cara menambat nitrogen bebas (Saono, 1981). Di samping itu bakteri Rhizobium tersebut mempunyai dampak yang positip baik langsung maupun tidak langsung terhadap sifat fisik dan kimia tanah, sehingga mampu meningkatkan kesuburan tanah, namun dalam kehidupannya bakteri Rhizobium tersebut sangat dipengaruhi oleh kondisi tanah, terutama pH tanah. kondisi fisik, kimia serta biologi tanah. Selain itu, faktor kompetisi merupakan faktor paling kritis yang menghambat kesuksesan inokulasi .Rhizobium, kompetisi tidak hanya ada pada Rhizobium, tetapi ada pada semua mikroba dalam kaitannya dengan ekologi mikroba (Saraswati dan Susilowati, 1999), serta efisiensi inokulan Rhizobium untuk jenis tanaman tertentu perlu diperhatikan.

Pemanfaatan Rhizobium dalam Produksi Pertanian Dilakukan Melalui:

  1. Pemeliharaan dan peningkatan kesuburan tanah dengan memanfaatkan mikrobia yang berperan dalam siklus Nitrogen (mikrobia penambat nitrogen, mikrobia amonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi), Fosfor (mikrobia pelarut fosfat), Sulfur (Mikrobia pengoksidasi sulfur), dan Logam-logam (Fe, Cu, Mn, dan Al),

  2. Pemeliharaan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia penekan organisma pengganggu tanaman (OPT),

  3. Pemulihan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia pendekomposisi / penyerap senyawa-senyawa toksik terhadap mahluk hidup (Bioremediasi),

  4. Pemacuan pertumbuhan tanaman dengan memanfaatkan mikrobia penghasil fitohormon.

Dalam perspektif Agama

Dalam penerapan tersebut sesuai dengan ayat Al- Baqaroh 164: Dengan akal tersebut manusia dapat meneliti dan memahami bagaimana hakikat dari alam yang telah diciptakan oleh Allah Swt.

(إِنَّ فِي خَلْقِ السَّمَوَاتِ وَاْلأَرْضِ وَاخْتِلاَفِ اللَّيْلِ وَالنَّهَارِ وَالْفُلْكِ الَّتِي تَجْرِي فِي الْبَحْرِ بِمَا يَنْفَعُ النَّاسَ وَمَا أَنْزَلَ اللَّهُ مِنَ السَّمَاءِ مِنْ مَاءٍ فَأَحْيَا بِهِ اْلأَرْضَ بَعْدَ مَوْتِهَا وَبَثَّ فِيهَا مِنْ كُلِّ دَابَّةٍ وَتَصْرِيفِ الرِّيَاحِ وَالسَّحَابِ الْمُسَخَّرِ بَيْنَ السَّمَاءِ وَاْلأَرْضِ َلآيَاتٍ لِقَوْمٍ يَعْقِلُونَ) البقرة : 164

Artinya : Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan Dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi; sungguh (terdapat) tanda-tanda (keesaan dan kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan.

            Kandungan yang terdapat diatas menjelaskan bahwa bahwa semua jenis bakteri yang berasal dari mikrobiologi pertanian itu semua adalah ciptaan Allah Maha Kuasa. Dan juga dari penggalan bukti ayat-ayat Al-quran tersebut telah jelas bahwa kita sebagai orang yang beriman, yang yakin akan adanya sang Khalik harus percaya bahwa seluruh makhluk baik di langit dan di bumi, baik berukuran besar maupun kecil, bahkan sampai mikroorganisme (jasad renik) yang tidak dapat terlihat dengan mata telanjang adalah makhluk ciptaan Allah SWT, sehingga dengan mengetahui dengan adanya mikrobiologi lingkungan, pertanian maupun peternakan. Secara tidak langsung pengetahuan tentang aqidah kitapun semakin bertambah Sesungguhnya manusia hanyalah sedikit pengetahuannya, jika dibandingkan dengan ilmu Allah SWT yang maha luas dan tak terbatas.

.Kesimpulan

  1. Bahan-bahan mikroba sangat membantu dalam meningkatka efisiensi pemupukan salah satunya dari bakteri Rhizobium.

  2. Inokulum adalah proses penanaman mikroba salah satunya adalah penanaman bakteri Rhizobium yang dapat membantu di bidang pertanian dan juga meningkatkan efisiensi pemupukan pada tanaman.

  3. Bakteri Rhizobium merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH3) yang akan diubah menjadi asam amino yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang

  4. Teknologi yang di gunakan untuk penanaman mikroba Rhizobium adalah teknologi SKM dan SKG

Daftar Pustaka

-bertham et.al. Further observations on the interaction between sugarcane and Gluconacetobacter diazotrophicus under laboratory and greenhouse condition. J. Exp. Botany 52: 547- 760. Kirchhof, G., V.M. Reis, J.L. Baldani., B. Eckert., J. Diakses tanggal 3-1-12.

-Rolf.2000. Pemanfaatan protein pendar hijau (Green Fluorescent Protein) untuk mempelajari kolonisasi Bakteri Rhizobium. Prosiding Seminar Nasional Biologi XVI. Institut Tehnologi Bandung, Bandung, 26-27 Juli 2000. pp. 272-377. Diakses tanggal 3-1-12.

-Campbell, N. A., J. B. Reece & L.G. Mitchell. 1999. Biologi ed ke-5.terjemahan dari Biology. 5th ed, oleh Lestari. Erlangga. Jakarta: xxi + 400 hlm.

-Risza 1994. Analisis Mikroorganisme di Laboratorium. P.T. Raja Grafindo Persada. 168 h.

-saono 1981. Mikrobiologi di Indonesia. Kumpulan Makalah Konggres Nasional Mikrobiologi III, Jakarta, 26-28 Nopember 1981.pp. 348-354.

 

PEMANFAATAN BIOTEKNOLOGI DENGAN MEMANFAATKAN RIZHOBIUM UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI PEMUPUKAN

 

Ali Sasole, Moch. Agus Krisno B, M.Kes

Program Studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Malang

Jl. Tlogomas 246 Malang Telp 464318

 

 

Abstract

 

Fertilizes soil;land;ground must be laboured with recycling nature material into soil;land;ground, like crop compost. Usage of night soil Penyubur Tanah, including water comberan or septic drawing is enabled limited to to crop that is indirectly is consumed man ( perennial crop) and needs aeration beforehand. Equally, is not allowed direct usage, more than anything else to crop that is directly is consumed man, like vegetable, fruits, or horticulture crop.

 

Exploiting of microbe is one of way of Penyubur Tanah which is the existing have been many practiceed, like giving of bacterium Rhizobium sp. ( have been many sold in packaging) into soil;land;ground, so that element of nitrogen will become available in soil;land;ground. element of Nitrogen also can be added by the way of mingling soil;land;ground coming from farm containing root nodule like soy into soil;land;ground which will be applied on the chance of movable Rhizobium bacterium with soil;land;ground.Strain Rhizobium multiplied in fermentor with batch system is done with inoculation 50 ml inokulan mixture into 500 ml media SKM in erlenmeyer as starter culture.

 

Keyword:bacterium Rhizobium sp, Inoculation

 

 

 

Abstrak

Menyuburkan tanah harus diusahakan dengan mendaur ulang bahan alam ke dalam tanah, seperti kompos tanaman. Penggunaan kotoran manusia Penyubur Tanah, termasuk air comberan atau septic tank diperbolehkan sebatas terhadap tanaman yang tidak langsung dikonsumsi manusia (tanaman tahunan) dan perlu diaerasi terlebih dahulu. Dengan kata lain, tidak diperkenankan pemakaian langsung, apalagi terhadap tanaman yang langsung dikonsumsi manusia, seperti sayuran, buah-buahan, atau tanaman hortikultura.

Pemanfaatan mikroba merupakan salah satu cara untuk Penyubur Tanah yang saat ini sudah banyak dipraktikkan, seperti pemberian bakteri Rhizobium sp. (sudah banyak dijual dalam kemasan) ke dalam tanah, sehingga unsur nitrogen akan menjadi tersedia di dalam tanah. Unsur nitrogen pun bisa ditambahkan dengan cara mencampur tanah yang berasal dari lahan yang mengandung bintil akar seperti kedelai ke dalam tanah yang akan digunakan dengan harapan bakteri Rhizobium dapat dipindahkan bersama tanah.Galur Rhizobium yang diperbanyak dalam fermentor dengan sistem tumpak dilakukan dengan menginokulasikan sebanyak 50 ml inokulan campuran ke dalam 500 ml media SKM dalam erlenmeyer sebagai biakan pemula.

 

PENDAHULUAN

Pada zaman dahulu kebutuhan akan konsumsi makanan yang berasal dari kebun-kebun tidak terlalu di pikirkan. Karena banya orang yang masih mempunyai kebun-kebunnya masing-masing. Namun jika kita tengok sedikit pada saat ini sudah berbeda jauh mausia banyak yang membutuhkan sumber makanan dari tumbuhan. Apalagi lahan untuk betani saat ini sudah semakin sempit karena banyaknya pembangunan yang membuat sempit laha pertanian. Kecuali daerah-daerah yang belum banyak pendudduknya seperti di Indonesia bagian timur, barat dan utara.

Untuk menyelesaikan masalaah ini ada suatu keinginan yang mendasar dari semakin sempitnya lahan pertanian dan semakin besarnya pemukiman warga yaitu melakukan upaya perbanykan dini atau yang kita sebut-sebut yaitu penanaman bakteri (inokulum).

Penanaman atau yang sering kita kenal dengan inokulum merupakan teknik perbanyakaan tanaman yang tidak memerlukan lahan terlalu besar. Hal ini sangat membantu petanian karena dapat meningkatkan efisiensi lahan dan juga pupuk yang di gunakan untuk menanam.

Salah satunya yang memiliki peran penting dalam meningkatkan efisiensi pemukuan yaitu Rhizobium.

Rhizobium (yang terkenal adalah Rhizobium leguminosarum) adalah basil yang gram negatif yang merupakan penghuni biasa di dalam tanah. Bakteri ini masuk melalui bulu-bulu akar tanaman berbuah polongan dan menyebabkan jaraingan agar tumbuh berlebih-lebihan hingga menjadi kutil-kutil. Bakteri ini hidup dalam sel-sel akar dan memperoleh makanannya dari sel-sel tersebut. Biasanya beberapa spesies Actinomycetes kedapatan bersama-sama dengan Rhizobium sp dalam satu sel.

Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Karena kemampuannya mengikat nitrogen di udara, bakteri-bakteri tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azotobacter chroococcum,Clostridium pasteurianum, dan Rhodospirillum rubrum. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar. Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

 

Pengaruh dan Penerapan Bakteri Rhizobium sp Terhadap Mikrobiologi Pertanian

            Pada dunia pertanian bakteri rhizobium sp mengikat unsur nitrogen dari lingkungan sekitar dan menularkan ke tumbuhan, tetapi bagian akar dan juga pada bagian  tanah pada suatu tanaman. Kebanyakan  rhizobium sp menularkan pada tanaman yang berbiji : contohnya saja akar pada tanaman kedelai. Pada tanaman kedelai tersebut, bakteri rhizobium sp menempel pada bintil akar. Dan itu membuat tanaman tersebut tumbuh subur dan untuk melangsungkan hidupnya karena tanaman tersebut telah terinfeksi oleh bakteri Rhizobium sp.

         Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

Penggunaan Rhizobium sebagai peningkatan efisiensi pemupukan

            Penggunaan Rhizobium sebagai pupuk hayati memiliki prospek yang baik karena dapat meningkatkan produktivitas tanah, membantu proses pelarutan hara, dan meningkatkan daya dukung tanah sebagai akibat rendahnya aktivitas mikroba (Bertham et al., 2005).

Bakteri Rhizobium merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH3) yang akan diubah menjadi asam amino yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang, sedangkan Rhizobium sendiri memperoleh karbohidrat sebagai sumber energi dari tanaman inang (Allen dan Allen, 1981). Penambatan nitrogen secara biologis diperkirakan menyumbang lebih dari 170 juta ton nitrogen ke biosfer per tahun, 80% di antaranya merupakan hasil simbiosis antara bakteri Rhizobium dengan tanaman leguminosa (Peoples et al., 1997 dalam Prayitno et al., 2000).

Perbanyakan bakteri Rizhobium melalui bantuan teknologi

Perbanyakan Biomassa Sel Rhizobiumpada Sltala Laboratorium. Dalam optimasi pertumbuhan Rhizobium digunakan media yang mampu menyediakan sumber energi C, yaitu media SKG dan media SKM, sertamodifiasi media manitol bifasik (dua fase). Produksi biomassa sel Rhizobium dilakukan dalam erlenmeyer 1 liter (volume kerja 500 ml) dan fermentor beragitasi 2 liter (volume kerja 1 liter). Volume biakan pemula yangdigunakan 5-1 0% dari volume mediacair dala~ne rlenmeyer atau fermentor yang digunakan.

Perbanyakan sel Rhizobium dalam erlenmeyer dilakukan dengan menginoltulasikan biakan pernula Ice dalam 500 ml media SI<G dan SI(M (volume biakan pemula 10% dari volnme media cair dalam erlenmeyer). Selanjutnya bialcan tersebut di inkubasikan pada inkubator goyang dengan kecepatan goyang antara 100-1 50 rpm pada suhu mang 28-30°C selama 24jam. Perbanyakan sel dalam fermentor dilakukan dengan sistem tumpak dan bifasik. Perbanyakan dilakukan dengan menginokulasikan biakan penlula ke dalam 1 liter media SI<M (volume biakan pemula 5% dari volume media cair dalam fermentor) dengan kecepatan agitasi 500 rpm, laju aerasi 0.5 vvm, suhu luang 28-3O0C, danpH 6.8-7.0.

Produksi Biomassa Sel Rhizobium pada Skala Industri. Perbanyakan galur ganda Rhizobium dengan sistem semisinambung dilakukan dalam fermentor 30 liter dengan volume kerja terpakai 10 liter. Kondisi perbanyakan dengan sistem ini meliputi aerasi dengan laju alir 1-2 literudaralmenit, suhu mang 28-30QC, dan tekanan udara dalam fermentor 0 psi serta tidak diberikan kontrol pH. Udara dialirkau melalui filter steril dan dikeluarkan melalui saluran udara keluar yang dilengkapi dengan filter juga.

Galur Rhizobium yang diperbanyak dalam fermentor dengan sistem tumpak dilakukan dengan menginokulasikan sebanyak 50 ml inokulan campuran ke dalam 500 ml media SKM dalam erlenmeyer sebagai biakan pemula. Biakan diinkubasi pada inkubator goyang dengan kecepatan goyang 100-150 rpm dan suhu mang 28-30°C selama 24 jam. Selanjutnya biakan pemula diinokulasikan ke dalam 9.5 liter media SKM (volume biakan pemula 5% dari volume media cair dalam fermentor). Aerasi dilakukan dengan memompakan udara steril dengan laju 1-2 literlmenit. Suhu dalam fermentor dipertabankanpada suhu ruang 28-30°C dan pH awal diatur pada tingkat pH netral (6.8-7.0). Inkubasi dilakukan selamaenam hari danpengambilan contoh untuk pengamatan dilakukan secara aseptik setiap 24 jam.

 

Penggunaan Rhizobium sebagai pupuk hayati

            Penggunaan Rhizobium sebagai pupuk hayati memiliki prospek yang baik karena dapat meningkatkan produktivitas tanah, membantu proses pelarutan hara, dan meningkatkan daya dukung tanah sebagai akibat rendahnya aktivitas mikroba (Bertham et al., 2005). Hubungan simbiosis ini menjadi alternatif sumber nitrogen sehubungan dengan meningkatnya pemakaian pupuk nitrogen di dunia (Rolf, 2000). Penanaman kacangan penutup tanah ini pada saat pembukaan lahan baru atau pada areal peremajaan dapat menghemat pupuk sekitar 20-30% (Risza, 1994). Rhizobium yang berasosiasi dengan tanaman legum mampu memenuhi 80% kebutuhan nitrogen tanaman legum dan dapat meningkatkan produksi antara 10-25% (Sutanto, 2002 dalam Rahmawati, 2005).

           Penggunaan Rhizobium sebagai biofertilizer memerlukan medium pembawa yang sesuai untuk pertumbuhannya. Sampai saat ini masih terus dilakukan penelitian untuk memperoleh medium pembawa yang tepat sehingga memungkinkan bakteri ini memiliki daya hidup yang tinggi pada medium tersebut

           Bakteri Rhizobium merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH3) yang akan diubah menjadi asam amino yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang, sedangkan Rhizobium sendiri memperoleh karbohidrat sebagai sumber energi dari tanaman inang (Allen dan Allen, 1981). Penambatan nitrogen secara biologis diperkirakan menyumbang lebih dari 170 juta ton nitrogen ke biosfer per tahun, 80% di antaranya merupakan hasil simbiosis antara bakteri Rhizobium dengan tanaman leguminosa (Peoples et al., 1997 dalam Prayitno et al., 2000).

 

             Dalam keadaan lingkungan yang memenuhi persyaratan tumbuh, simbiosis yang terjadi mampu memenuhi 50% atau bahkan seluruh kebutuhan nitrogen tanaman yang bersangkutan dengan cara menambat nitrogen bebas (Saono, 1981). Di samping itu bakteri Rhizobium tersebut mempunyai dampak yang positip baik langsung maupun tidak langsung terhadap sifat fisik dan kimia tanah, sehingga mampu meningkatkan kesuburan tanah, namun dalam kehidupannya bakteri Rhizobium tersebut sangat dipengaruhi oleh kondisi tanah, terutama pH tanah. kondisi fisik, kimia serta biologi tanah. Selain itu, faktor kompetisi merupakan faktor paling kritis yang menghambat kesuksesan inokulasi .Rhizobium, kompetisi tidak hanya ada pada Rhizobium, tetapi ada pada semua mikroba dalam kaitannya dengan ekologi mikroba (Saraswati dan Susilowati, 1999), serta efisiensi inokulan Rhizobium untuk jenis tanaman tertentu perlu diperhatikan.

Pemanfaatan Rhizobium dalam Produksi Pertanian Dilakukan Melalui:

  1. Pemeliharaan dan peningkatan kesuburan tanah dengan memanfaatkan mikrobia yang berperan dalam siklus Nitrogen (mikrobia penambat nitrogen, mikrobia amonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi), Fosfor (mikrobia pelarut fosfat), Sulfur (Mikrobia pengoksidasi sulfur), dan Logam-logam (Fe, Cu, Mn, dan Al),

  2. Pemeliharaan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia penekan organisma pengganggu tanaman (OPT),

  3. Pemulihan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia pendekomposisi / penyerap senyawa-senyawa toksik terhadap mahluk hidup (Bioremediasi),

  4. Pemacuan pertumbuhan tanaman dengan memanfaatkan mikrobia penghasil fitohormon.

Dalam perspektif Agama

Dalam penerapan tersebut sesuai dengan ayat Al- Baqaroh 164: Dengan akal tersebut manusia dapat meneliti dan memahami bagaimana hakikat dari alam yang telah diciptakan oleh Allah Swt.

(إِنَّ فِي خَلْقِ السَّمَوَاتِ وَاْلأَرْضِ وَاخْتِلاَفِ اللَّيْلِ وَالنَّهَارِ وَالْفُلْكِ الَّتِي تَجْرِي فِي الْبَحْرِ بِمَا يَنْفَعُ النَّاسَ وَمَا أَنْزَلَ اللَّهُ مِنَ السَّمَاءِ مِنْ مَاءٍ فَأَحْيَا بِهِ اْلأَرْضَ بَعْدَ مَوْتِهَا وَبَثَّ فِيهَا مِنْ كُلِّ دَابَّةٍ وَتَصْرِيفِ الرِّيَاحِ وَالسَّحَابِ الْمُسَخَّرِ بَيْنَ السَّمَاءِ وَاْلأَرْضِ َلآيَاتٍ لِقَوْمٍ يَعْقِلُونَ) البقرة : 164

Artinya : Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan Dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi; sungguh (terdapat) tanda-tanda (keesaan dan kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan.

            Kandungan yang terdapat diatas menjelaskan bahwa bahwa semua jenis bakteri yang berasal dari mikrobiologi pertanian itu semua adalah ciptaan Allah Maha Kuasa. Dan juga dari penggalan bukti ayat-ayat Al-quran tersebut telah jelas bahwa kita sebagai orang yang beriman, yang yakin akan adanya sang Khalik harus percaya bahwa seluruh makhluk baik di langit dan di bumi, baik berukuran besar maupun kecil, bahkan sampai mikroorganisme (jasad renik) yang tidak dapat terlihat dengan mata telanjang adalah makhluk ciptaan Allah SWT, sehingga dengan mengetahui dengan adanya mikrobiologi lingkungan, pertanian maupun peternakan. Secara tidak langsung pengetahuan tentang aqidah kitapun semakin bertambah Sesungguhnya manusia hanyalah sedikit pengetahuannya, jika dibandingkan dengan ilmu Allah SWT yang maha luas dan tak terbatas.

.Kesimpulan

  1. Bahan-bahan mikroba sangat membantu dalam meningkatka efisiensi pemupukan salah satunya dari bakteri Rhizobium.

  2. Inokulum adalah proses penanaman mikroba salah satunya adalah penanaman bakteri Rhizobium yang dapat membantu di bidang pertanian dan juga meningkatkan efisiensi pemupukan pada tanaman.

  3. Bakteri Rhizobium merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH3) yang akan diubah menjadi asam amino yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang

  4. Teknologi yang di gunakan untuk penanaman mikroba Rhizobium adalah teknologi SKM dan SKG

Daftar Pustaka

-bertham et.al. Further observations on the interaction between sugarcane and Gluconacetobacter diazotrophicus under laboratory and greenhouse condition. J. Exp. Botany 52: 547- 760. Kirchhof, G., V.M. Reis, J.L. Baldani., B. Eckert., J. Diakses tanggal 3-1-12.

-Rolf.2000. Pemanfaatan protein pendar hijau (Green Fluorescent Protein) untuk mempelajari kolonisasi Bakteri Rhizobium. Prosiding Seminar Nasional Biologi XVI. Institut Tehnologi Bandung, Bandung, 26-27 Juli 2000. pp. 272-377. Diakses tanggal 3-1-12.

-Campbell, N. A., J. B. Reece & L.G. Mitchell. 1999. Biologi ed ke-5.terjemahan dari Biology. 5th ed, oleh Lestari. Erlangga. Jakarta: xxi + 400 hlm.

-Risza 1994. Analisis Mikroorganisme di Laboratorium. P.T. Raja Grafindo Persada. 168 h.

-saono 1981. Mikrobiologi di Indonesia. Kumpulan Makalah Konggres Nasional Mikrobiologi III, Jakarta, 26-28 Nopember 1981.pp. 348-354.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: