Fungsi Mikroba Penyubur Tanah

Fungsi Mikroba Penyubur Tanah

Fungsi Mikroba Penyubur Tanah

Fungsi Mikroba Penyubur Tanah
Fungsi Mikroba Penyubur Tanah

Jenis dan Fungsi Mikroba Penyubur Tanah

Mikroba penyubur tanah yang sering digunakan dalam bidang pertanian antara lain adalah:

1. Bakteri Fiksasi Nitrogen

 

Azotobacter vinelandii

Berbagai jenis bakteri fiksasi N2 secara hayati, antara lain terdiri atas rhizobia, sianobakter (ganggang hijau biru), bakteri foto-autotrofik pada air tergenang dan permukaan tanah, dan bakteri heterotrofik dalam tanah dan zona akar. Bakteri tersebut mampu mengikat nitrogen dari udara, baik secara simbiosis (root-nodulating bacteria) maupun nonsimbiosis (free-living nitrogen-fixing rhizobacteria). Pemanfaatan bakteri fiksasi N2, baik yang diaplikasikan melalui tanah maupun disemprotkan pada tanaman, mampu meningkatkan efisiensi pemupukan N. Dalam upaya mencapai tujuan pertanian ramah lingkungan dan berkelanjutan, penggunaan bakteri fikasi N2 berpotensi mengurangi kebutuhan pupuk N sintetis, meningkatkan produksi dan pendapatan usahatani dengan masukan yang lebih murah.
Bakteri fiksasi N2 yang hidup bebas pada daerah perakaran dan jaringan tanaman padi, seperti Pseudomonas spp., Enterobacteriaceae, Bacillus, Azotobacter, Azospirillum, dan Herbaspirillum telah terbukti mampu melakukan fiksasi N2. Bakteri fiksasi N2 pada rizosfer tanaman gramineae, seperti Azotobacter paspali dan Beijerinckia spp., termasuk salah satu dari kelompok bakteri aerobik yang mengkolonisasi permukaan akar. Di samping itu, Azotobacter merupakan bakteri fiksasi N2 yang mampu menghasilkan substansi zat pemacu tumbuh giberelin, sitokinin, dan asam indol asetat, sehingga dapat memacu pertumbuhan akar. Populasi Azotobacter dalam tanah dipengaruhi oleh pemupukan dan jenis tanaman.

Kelompok prokariotik fotosintetik, seperti sianobakter

mampu mempertahankan kesuburan ekosistem pada kondisi alami lahan pertanian melalui kemampuannya mengikat N2. Demikian pula bakteri diazotrof endofitik yang hidup dalam jaringan tanaman, dapat mengeksploitasi substrat karbon yang disuplai oleh tanaman tanpa berkompetisi dengan mikroba lain. Bakteri ini berlokasi dalam jaringan akar atau berada pada jaringan yang kompak, seperti buku batang dan pembuluh xilem, sehingga mampu tumbuh pada lingkungan dengan tekanan O2 yang rendah yang sangat penting bagi aktivitas enzim nitrogenase. Beberapa bakteri diazotrof endofitik selain mampu mengikat N2 juga mampu mensekresikan hormon pertumbuhan asam indol-3-asetat, dan umumnya tidak menyebabkan penyakit pada tanaman.
Bakteri diazotrof endofitik, Herbaspirillum, yang diinokulasikan pada benih padi dalam larutan Hoagland yang mengandung 15N-label dapat meningkatkan 40% total N tanaman. Infeksi Herbaspirillum spp pada biji tanaman padi terjadi melalui akar dan stomata, kemudian ditranslokasikan melalui xilem ke seluruh bagian tanaman.
Bakteri fiksasi N2 yang hidup bersimbiosis dengan tanaman kacangkacangan (rhizobia) disebut juga sebagai bakteri bintil akar (root nodulating bacteria). Pemanfaatan rhizobia sebagai inokulan pupuk hayati dapat meningkatkan ketersediaan N bagi tanaman, yang dapat mendukung peningkatan produktivitas tanaman kacang-kacangan. Keefektivan inokulasi rhizobia dipengaruhi oleh kesesuaian inokulan rhizobia dengan jenis dan varietas tanaman dan jenis tanah yang diinokulasi, serta dipengaruhi oleh faktor kompetisi dengan rhizobia indigenous.
Rhizobium yang dapat menodulasi tanaman kedelai secara efektif dikenal sebagai Bradyrhizobium japonicum, meskipun pada kenyataannya B. japonicum tidak selalu merupakan mikrosimbion tunggal untuk tanaman kedelai. Strain lain yang mampu menodulasi tanaman kedelai adalah B. elkanii dan Bradyrhizobium liaoningense. Kemampuan menodulasi tanaman kedelai dari B. japonicum lebih tinggi daripada B. elkanii.
 

Mikroba Pelarut Fosfat

 
Bacillus amyloliquefaciens
Alternatif untuk meningkatkan efisiensi pemupukan P dan untuk mengatasi rendahnya P tersedia atau kejenuhan P dalam tanah adalah dengan memanfaatkan kelompok mikroorganisme pelarut Psebagai pupuk hayati. Mikroorganisme pelarut P adalah mikroorganisme yang dapat melarutkan P sukar larut menjadi larut, baik yang berasal dari dalam tanah maupun dari pupuk, sehingga dapat diserap oleh tanaman.

Berbagai spesies mikroba pelarut P, antara lain Pseudomonas,

Microccus, Bacillus, Flavobacterium, Penicillium, Sclerotium, Fusarium, dan Aspergillus, berpotensi tinggi dalam melarutkan P terikat menjadi P tersedia dalam tanah. Mekanisme pelarutan P dari bahan yang sukar larut terkait erat dengan aktivitas mikroba bersangkutan dalam menghasilkan enzim fosfatase dan fitase dan asam-asam organik hasil metabolisme seperti asetat, propionat, glikolat, fumarat, oksalat, suksinat, dan tartrat, sitrat, laktat, dan ketoglutarat. Mekanisme pelarutan P yang terikat dengan Fe (ferric phosphate) pada tanah sawah terjadi melalui peristiwa reduksi, sehingga Fe dan P menjadi tersedia bagi tanaman. Proses utama pelarutan senyawa fosfat-sukar larut karena adanya produksi asam organik dan sebagian asam anorganik oleh mikroba yang dapat berinteraksi dengan senyawa P-sukar larut dari kompleks Al-, Fe-, Mn-, dan Ca-. Kemampuan cendawan melarutkan P lebih besar dibanding bakteri Cendawan dapat melarutkan P hingga dua kali pada pH 4,6-2,9, dan bakteri sekitar 1,5 kali pada pH 6,5-5,1.
Penggunaan mikroba pelarut Posfat merupakan salah satu pemecahan masalah peningkatan efisiensi pemupukan Posfat yang aman lingkungan, yang sekaligus dapat menghemat penggunaan pupuk Posfat.