BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada dasarnya pupuk
hayati berbeda dengan pupuk anorganik, seperti Urea, SP 36, atau MOP
sehingga dalam aplikasinya tidak dapat menggantikan seluruh hara yang
dibutuhkan tanaman. Produk tersebut memiliki bahan aktif yang mampu
menghasilkan senyawa yang berperan dalam proses pelarutan hara dalam tanah.
Fungsi senyawa tersebut yaitu membantu penyediaan hara dari udara dan
mematahkan ikatan-ikatan yang menyebabkan unsur hara tertentu tidak tersedia
bagi tanaman. Melalui mekanisme tersebut penyediaan unsur hara bagi tanaman
akan meningkat.
Sejumlah bakteri
penyedia hara yang hidup pada rhizosfir akar (rhizobakteri) disebut sebagai
rhizobakteri pemacu tanaman (plant growth-promoting rhizobacteria=PGPR).
Kelompok ini mempunyai peranan ganda di samping (1) menambat Njuga; (2)
menghasilkan hormon tumbuh (seperti IAA, giberelin, sitokinin, etilen, dan
lain-lain); (3) menekan penyakit tanaman asal tanah dengan memproduksi
siderofor glukanase, kitinase, sianida; dan (4) melarutkan P dan hara lainnya.
Peranan
pupuk hayati dalam pertanian di bidang pengaplikasiannya memang tidak
secara langsung kita ketahui, karna dalam pengaplikasiannya terdapat didalam
tanah. Penggunaan pupuk hayati sangat jarang dilakukan oleh para petani,
dikarenakan rumitnya teknologi dalam pengaplikasiannya ke tanah maupun tanaman.
Dalam penggunaan pupuk hayati ini kita juga harus memperhatikan masa kadaluarsa
dari pupuk ini. Mikroba yang terdapat didalmnya dapat berpengaruh pada saat
pemberian ke tanah. Pada media yang bagus, mikroba dapat hidup dalam waktu lama
yaitu kurang lebih satu tahun, sebaliknya jika media yang digunakan oleh
mikroba tersebut tidak bagus maupun tidak pas, maka mikroba yang hidup
didalamnya hanya bisa bertahan hidup dalam hitungan hari ataupun bulan saja.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa
yang dimaksud dengan pupuk hayati ?
2. Bagaimana
mekanisme kerja pupuk hayati ?
3. Bagaimana Bakteri BradyRhizobium Japonicum dan
Peranannya Pada Tanaman Kedelai ?
4. Bagaimana
Efektivitas Nodulasi Rhizobium Japonicum
Pada Kedelai ?
1.3 Tujuan
1.
Mengetahui apa yang dimaksud dengan pupuk hayati
2.
Mengetahui mekanisme kerja pupuk hayati
3. Mengetahui
Bakteri BradyRhizobium Japonicum dan Peranannya Pada Tanaman Kedelai
4. Mengetahui
Efektivitas Nodulasi Rhizobium Japonicum Pada Kedelai
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Pupuk
Hayati
Pupuk hayati
didefinisikan sebagai inokulan berbahan aktif organisme hidup yang berfungsi
untuk menambat hara tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah
bagi tanaman. Memfasilitasi tersedianya hara ini dapat berlangsung melalui
peningkatan akses tanaman terhadap hara misalnya oleh cendawan mikoriza
arbuskuler, pelarutan oleh mikroba pelarut fosfat, maupun perombakan oleh
fungi, aktinomiset atau cacing tanah. Penyediaan hara ini berlangsung melalui
hubungan simbiotis atau nonsimbiotis. Kelompok mikroba simbiotis ini terutama
meliputi bakteri bintil akar dan cendawan mikoriza. Penambatan N2 secara
simbiotis dengan tanaman kehutanan yang bukan legum oleh aktinomisetes genus
Frankia di luar cakupan buku ini. Kelompok cendawan mikoriza yang tergolong
ektomikoriza juga di luar cakupan baku ini, karena kelompok ini hanya
bersimbiosis dengan berbagai tanaman kehutanan. Kelompok endomikoriza yang akan
dicakup dalam buku ini juga hanya cendawan mikoriza vesikulerabuskuler, yang banyak
mengkolonisasi tanaman-tanaman pertanian.
FNCA Biofertilizer Project Group
(2006) mengusulkan definisi pupuk hayati sebagai substans yang mengandung
mikroorganisme hidup yang mengkolonisasi rizosfir atau bagian dalam tanaman dan
memacu pertumbuhan dengan jalan meningkatkan pasokan ketersediaan hara primer
dan/atau stimulus pertumbuhan tanaman target, bila dipakai pada benih,permukaan
tanaman, atau tanah.Pengertian pupuk hayati pada buku ini lebih luas daripada
istilah yang dikemukakan oleh Subha Rao (1982) dan FNCA Biofertilizer Project
Group (2006).Mereka hanya membatasi istilah pupuk hayati pada mikroba,
sedangkan istilah yang dipakai pada buku ini selain melibatkan mikroba juga
makrofauna seperti cacing tanah.Bila inokulan hanya mengandung pupuk hayati
mikroba, inokulan tersebut dapat juga disebut pupuk mikroba (microbial
fertilizer) (Cattelan et al., 1999; Glick et al., 1995; Kloepper, 1993;
Kloepper et al., 1991).
Fungsi dari pupuk hayati :
a)
Soil Regenarator = Pembangkit kembali
kehidupan tanah
b)
Feeding the soil that feed the plant =
memberikan makanan pada tanah selanjutnya tanah akan memberi makanan pada
tanaman.
Penggunaan
pupuk hayati dalam meningkatkan produksi tanaman sangat menguntungkan dan
menghasilkan, hal ini dikarenakan pengaruh yang diberikan oleh mikroba-mikroba
tersebut ke tanaman sangat sesuai, sehingga membuat tanaman dapat tumbuh baik
dan menghasilkan produksi yang maksimal. Seperti kita contohkan yaitu pada
produksi tanaman padi dan jagung. Pada salah satu penelitian yang telah ada,
dilihat dari perkembangan tanaman, pupuk hayati yang didalmnya mengandung
mikroorganisme bacillus sp, azetobacter sp dan pseudomonas
sp telah memberikan perngaruh baik dalam peningkatan biji, akar, serta
pertumbuhan tingga dari tanamn jagung dan padi, dibandingkan dengan tanaman
yang hanya diberi perlakuan control. Hal ini menunjukkan bahwa pupuk hayati
memberikan pengaruh positf bagi tanaman.
2.2 Mekanisme Kerja Pupuk Hayati
Bentuk-bentuk inokulan pupuk mikroba
yang biasa digunakan adalah biakan agar, biakan cair, biakan kering, biakan
kering beku, dan tepung. Inokulan yang digunakan secara luas di lapangan adalah
yang berbentuk biakan cair dan tepung. Untuk memudahkan aplikasi dilapangan
diperlukan bahan pembawa (carrier). Sebagai bahan pembawa inokulan tepung,
dapat digunakan bahan organik seperti gambut, arang, sekam, dan kompos. Untuk
bahan pembawa anorganik digunakan bentonit, vermikulit, atau zeolit.
Petani menggunakan pupuk mikroba
dengan harapan dapat meningkatkan hasil dan mutu tanaman pada tingkat biaya
yang rendah melalui penghematan tenaga kerja dan pupuk kimia. Namun, sering
dijumpai bahwa pupuk mikroba yang dijual tidak menunjukan sifat mikrobiologis,
artinya mikroorganisme yang terdapat dalam produk tersebut tidak dapat di identifikasi
dan komposisinya tidak sesuai dengan yang tertera pada label kemasan. Banyak
produk tersebut diiklankan seolah-olah dapat menyelesaikan semua masalah yang
dihadapi petani.
Pupuk
mikrobiologis bukanlah pupuk biasa yang secara langsung meningkatkan kesuburan
tanah dengan menambahkan nutrisi ke dalam tanah. Pupuk mikrobiologis
menambahkan nutrisi melalui proses alami, yaitu fiksasi nitrogen atmosfer,
menjadikan fosfor bahan yang terlarut, dan merangsang pertumbuhan tanaman
melalui sintesis zat-zat yang mendukung pertumbuhan tanaman. Mikroorganisme
dalam pupuk mikrobiologis mengembalikan siklus nutrisi alami tanah dan
membentuk material organik tanah. Melalui penggunaan pupuk mikrobiologis,
tanaman yang sehat dapat ditumbuhkan sambil meningkatkan keberlanjutan dan
kesehatan tanah.
1. Mengikat
Nitrogen (N) yang melimpah di udara (74%), sehingga N tersedia bagi tanaman.
2. Mengikat
Pospor (P) dan Kalium (K) yang banyak terdapat di tanah, sehingga P dan K
tersedia bagi tanaman.
3. Mengeluarkan
zat Pengatur Tumbuh (Z.P.T) yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman.
4. Menguraikan
sisa-sisa limbah organik tanah untuk dijadikan sumber nutrisi tanaman.
5. Mengendalikan
penyakit tanaman karena berisi mikroorganisme antagonis terhadap tanaman.
2.3
Bakteri BardyRhizobium japonicum dan Peranannya Pada Tanaman
Kedelai
Kedelai
Djubar
P. dan Suprapto, S, 1985. Menjelaskan, Rhizobium adalah sejenis bakteri yang
mampu mengadakan kerjasama dengan tanaman legume dengan membentuk bintil-bintil
akar dan mampu memfiksasi nitrogen bebas di udara sehingga bisa diserap oleh
tanaman legume. Kemampuan tanaman kedelai menggunakan N yang berasal dari tanah,
pupuk, dan udara (melalui simmbiosis dengan bakteri Rhizobium japonicum. Di lahan
yang tidak ditanami kedelai lebih dari 5 tahun, tanamlah varietas yang dapat membentuk
bintil akar dengan rhizobium local. Perlakuan benih dengan kultur bibit rhizobium
dapat meningkatkan pembentukan bintil akar pada semua varietas.
Kedelai
menghendaki unsur hara yang cukup, pH tanah yang netral (5,5 – 6,5). Rhizobium
japonicum (Bakteri) yang di inokulasikan pada benih, Peranan : mampu memenuhi
sepertiga (74 %), kebutuhan nitrogen, Amonium yang dihasilkan oleh rhizobium tersebut dapat dimanfaatkan oleh
tanaman, sebaliknya rhizobium mengambil karbohidrat, protein, dab oksigen yang
dihasilkan tanaman untuk hidup dan berkembang biak.
Gambar 1. Peranan Rhizobium Pada
Kedelai
Andrew
(1963), mengemukakan bahwa fosfor mempengaruhi fiksasi N melalui pertumbuhan
inang. Pertumbuhan yang baik akibat ketersediaan P yang cukup menyebabkan
rhizobium dapat hidup dan berkembang sehingga proses fiksasi N dapat berlangsung
dengan baik. Semakin tinggi serapan P akan semakin tinggi serapan fiksasi N2
dari udara, hal ini P yang diserap oleh tanaman dimanfaatkan sebagai sumber energy
oleh Rhizobium.
Christinansen
dan Graham (2002) Nitrogen : merupakan unsure yang paling
membatasi pertumbuhan
tanaman, bentuk utama N tersedia dalam tanah adalah ion-ion Nitrat (NO-3) dan
ammonium (NH+4). Ion Nitrit (NO2) dapat digunakan tanaman, tetapi cenderung
tidak stabil dan bersifat toksik dalam jumlah yang tinggi. N udara masuk dalam
tanah melalui (kilat, hujan) dan mikrobia pengikat N (simbiotik, non simbiotik)
dan penambahan N lewat pemupukan dan penambahan variasi (dari tanaman itu
sendiri). N dalam tanah akan erosi, pengambilan tanaman dalam bentuk (NH+4)
diubah menjadi (NO-3) dan denitrifikasi (keudara) 40-50 %.
Yusdar
Hilman (2005), menegaskan bakteri terdapat pada nodul-nodul akar kedelai akan
memfiksasi N dari atmosfer. Tanaman kedelai menggunakan residu Nitrat dan N
secara efektif hasil perombakan BO tanah. Kebutuhan unsur N dan air terbanyak pada
fase pengisian polong.
Boonkerd
et al. (1978), melaporkan kegagalan inokulasi rhizobium di lapang
dapat disebabkan oleh
alam yang lebih besar atau menurunnya viabilitas mikroba yang diinokulasikan
akibat tekanan lingkungan. Tampaknya fenomena tersebut berlaku pula untuk
inokulum Rizoplus yang mengandung mikroba penambat N dan pelarut P.
Hidayat,(1985),
berpendapat bahwa nodul pertama dapat dilihat setelah pada
umur 5-7 hari setelah
kecambah. Jumlah dan berat nodul pada tanaman akan meningkat selama fase
pertumbuhan vegetatif, dan mencapai maksimal mendekati akhir pembungaan.
Yutono,(1985),
mengemukakan bahwa bintil akar yang efektif adalah dinilai dari adanya warna
merah, enzim nitrogenase dan leghemoglobin di bentuk oleh bakteroid, dua
komponen tersebut yang terlibat dalam proses fiksasi N2. Strain bakteri
Rhizobium pada kedelai adalah jenis Rhizobium japonicum (Hidayat, 1985),
inokulasi sangat penting, terutama pada tanah yang belum pernah Peranan : mampu
memenuhi sepertiga (74 %) kebutuhan nitrogen. Amonium yang dihasilkan oleh
rhizobium tersebut dapat dimanfaatkan oleh tanaman, sebaliknya rhizobium mengambil
karbohidrat, protein, dan oksigen yang dihasilkan tanaman untuk hidup dan
berkembang biak.
Rhizobium japonicum ditanami
tanaman legume. Bakteri Rhizobium, mampu bertahan dalam tanah beberapa tahun
dan menodulasi tanaman legume berikutnya. Agar bakteri Rhizobium tetap aktif, inokulum
harus disimpan ditempat yang sejuk dan tidak kena cahaya matahari langsung.
Yutono
(1985), bahwa pemberian dalam bentuk ammonium atau Nitrat mengurangi bintil
akar dan fiksasi N2 oleh bintil akar. N dari anorganik dalam jumlah
kecil diperlukan,
sebelum tanaman mengandalkan Nitrogen dari hasil fiksasi N2 oleh
bintil akar. Nitrat
dari pupuk anorganik akan mengganggu terbentuknya benang-benang infeksi
Rhizobium, pemberian N 20 Kg/ha mampu meningkatkan fiksasi N, selebih dari itu
jumlah bintil terbentuk akan menutun.
Suryantini
(2004), melaporkan Pada lahan kering ada interaksi nyata antara pupuk P dan
Rhizoplus, pada pH netral, penelitian di tanah sawah penggunaan Rhizoplus
dengan takaran anjuran 5 gram/kg benih ternyata belum mampu
meningkatkan hasil biji
kedelai.
Pasaribu
dkk(1985), menyatakan setiap 1000 gram biji kedelai terkandung 60-70 gram N
(sehingga N digunakan lebih besar dari pada tanaman lainnnya). N berasal dari tanah,
pupuk dan N udara melalui simbiosis dengan bakteri Rhizobium dengan bintil akar.
R.K.
Panday. 1994, Bintil akar adalah gelembung kecil pada akar kedelai. Di dalam
bintil tersebut. Bintil akar berkembang dengan baik dan aktif jika : tanah mengandung
Rhizobium japonicum, kandungan nitrogen tanah rendah, tanah tidak terlalu asam
atau basa pH antara 5,5 dan 6,5, tanah mengandung air dan unsure hara
yang cukup, terutama
pospor, tanaman mendapat cukup sinar matahari dan suhu udara 20-30 oC.
Suryatini,
2012, Inokulasi tidak selalu berhasil karena adanya Rhizobium indigenious atau
rhizobium lokal. Rhizobium inokulasi berkompetisi dengan Rhizobium indigonous,
dalam bentuk kerapatan populasi dan efektifitas. Rhizobium indigenous atau rhizobium
lokal adalah rhizobium yang terdapat secara alami di satu lokasi, dengan
katalin tidak melalui inokulasi. Rhizobium indigenous hidap saprofit bila tidak
terdapat tanaman kacang-kacangan inangnya. Tanah yang sering ditanami kedelai
mempunyai populasi rhizobium lebih tinggi dibanding tanah yang tidak pernah
atau lama tidak ditanami kedelai. Daya saing untuk membentuk bintil dari
rhizobium merupakan salah satu sifat penting, strain rhizobium harus
berkompetisi dengan strain lain dilingkungan rhizosfir untuk mendapatkan tempat
membentuk bintil akar (Blanco et al, 2010).
Kompetisi
dipengaruhi oleh interaksi antara faktor tanah, sifat gentik tanaman inang dan
rhizobium simbion. Tanah beriklim kering umumnya sedikit mengandung rhizobium,
sedangkan yang curah hujannya tinggi dengan vegtasi banyak dan kacang-kacangan
mengandung rhizobium tinggi. Bekas tanah tanaman kedelai populasi rhizobium
lebih tinggi, sekitar 1,7 juta cfu/g tanah. Mampu menghasilkan bintil dengan
jumlah 5-30 bintil/tanaman, bekas tanah non kedelai yang hanya 1-10 bintil/
tanaman.
Gambar
2. Rhizobium japonicum dan Kedelai
Abdullah
,T dan Titik, S. 2012 Bakteri dapat hidup dlam oksigen terbatas (anaerob)
maupun pada kondisi kaya oksigen (aerob). Waktu terjadinya infeksi sampainya
terjadi bintil sekitar 7 hari. Fiksasi N dimulai pada saat tanaman umur sekitar
25-30 hst. Amonium yang dihasilkan oleh rhizobiunm tersebut dapat dimanfaatkan
oleh tanaman, sebaliknya rhizobium mengambil karbohidrat, protein, dab oksigen
yang dihasilkan tanaman untuk hidup dan berkembang biak.
2.4
Efektivitas Nodulasi Rhizobium Japonicum Pada Kedelai
Sejak manusia menyadari manfaat simbiosis Rhizobium
japonicum dengan tanaman kedelai dalam memfiksasi N bebas dari udara,
penelitian-penelitian dalam bidang fiksasi N secara biologis terus berkembang.
Penelitian penelitian tersebut dilakukan dalam rangka mencari alternatif sumber
N sehubungan dengan meningkatnya pemakaian pupuk N di dunia. R. japonicum yang
diketahui mampu memberikan sumbangan N dalam bentuk asam amino kepada tanaman
kedelai mendapat perhatian yang besar dari para ahli. Inokulasi secara
besar-besaran dilakukan di berbagai negara. Secara umum inokulasi dilakukan
dengan memberikan biakan R. japonicum ke dalam tanah agar bakteri ini
berasosiasi dengan tanaman kedelai mengikat N2 bebas dari udara. Seringkali tanah-tanah
bekas tanaman kedelai baik yang diberi inokulasi maupun tanpa inokulasi dapat
digunakan sebagai sumber inokulant. Hal ini dilakukan karena adanya anggapan
bahwa pada tanah bekas tanaman kedelai akan tumbuh bakteri R. japonicum
Namun demikian tidak diketahui dengan pasti apakah Rhizobium
tersebut efektif atau tidak. Sebab, efektivitas R. japonicum dalam
tanah ditentukan oleh banyak faktor, seperti pH tanah, viabilitas R.
japonicum di lapangan, dan daya saing bakteri Rhizobium itu sendiri
dengan parasit bakteri yang dikenal dengan nama Rhizobiophage. Apabila ternyata
bakteri R. japonicum itu sudah tidak efektif lagi, inokulasi tambahan
perlu diberikan kepada tanah-tanah bekas tanaman kedelai tersebut. Oleh karena
itu, sebuah penelitian untuk menguji efek sisa inokulasi R. japonicum
dan inokulasi tambahan perlu dilakukan terhadap tanah-tanah bekas tanaman kedelai
(Jutono, 1981).
BAB
III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1.
Pupuk hayati didefinisikan sebagai
inokulan berbahan aktif organisme hidup yang berfungsi untuk menambat hara
tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah bagi tanaman
2.
Pupuk mikrobiologis menambahkan nutrisi
melalui proses alami, yaitu fiksasi nitrogen atmosfer, menjadikan fosfor bahan
yang terlarut, dan merangsang pertumbuhan tanaman melalui sintesis zat-zat yang
mendukung pertumbuhan tanaman
3.
Rhizobium adalah sejenis bakteri yang
mampu mengadakan kerjasama dengan tanaman legume dengan membentuk bintil-bintil
akar dan mampu memfiksasi nitrogen bebas di udara sehingga bisa diserap oleh
tanaman legume
4.
Inokulasi secara besar-besaran dilakukan
di berbagai negara. Secara umum inokulasi dilakukan dengan memberikan biakan R.
japonicum ke dalam tanah agar bakteri ini berasosiasi dengan tanaman
kedelai mengikat N2 bebas dari udara
Tidak ada komentar:
Posting Komentar