keanekaragaman mikrobia (kolom winogradsky)
DESCRIPTION
PRESENTASI ITanah dalam keadaan normal terdiri dari bahan organik sebanyak 5%, bahan anorganik sebesar 45% , 25% fase air dan 25% fase udara. Di dalam tanah juga terdapat mikrobia tanah yang memiliki berbagai macam peran diantaranya adalah: (i) dekomposisi bahan organik, (ii) degradasi pestisida, (iii) menjaga kesetimbangan biologis, (iv) predator nematoda, (v) pelapukan batuan sehingga terbentuk materi tanah, (vi) terlibat proses transformasi nutrient, dan (vii) pembentukan dan perbaikan struktur tanah.Tanah sehat dan subur merupakan sistem hidup dinamis yang dihuni oleh berbagai organisme (mikro flora, mikro fauna, serta meso dan makro fauna). Organisme tersebut saling berinteraksi membentuk suatu rantai makanan sebagai aliran energi dalam suatu ekosistem untuk membentuk tropik rantai makanan. Selain itu tanah merupakan mikrohabitat bagi mikrobia tanah. Jumlah mikroba dalam tanah lebih banyak daripada dalam air ataupun udara karena senyawa organik dan anorganiknya lebih tinggi sehingga cocok untuk pertumbuhan mikroba aerobik, anaerobik, heterotrof, maupun autotrof.a) Atmosfer tanah tersusun oleh bermacam gas seperti N2, O2 dan CO2 O2 dalam tanah sebanyak 18 - 20% CO2 dalam tanah sebesar 1 – 2%b) Gas di dalam tanah berasal dari udara luar dan hasil aktifitas mikroba N2 yang merupakan hasil fiksasi N oleh mikroba pada proses siklus N tanah CO2 yang merupakan hasil respirasi mikroba O2 yang merupakan hasil fotosintesis tumbuhan tingkat tinggi atau mikrobia yang bersifat autotrof dan aerobPRESENTASI IIBerdasarkan asalnya, mikrobia terbagi menjadi 2 macam,a) mikrobia autokton, yaitu mikrobia yang merupakan mikrobia asli yang hidup pada area tanah tersebut (native). Contoh: Clostridium sp.b) mikrobia zimogen, yaitu mikrobia yang ada pada suatu area tanah karena adanya zat tambahan yang menjadi sumber kehidupan atau dapat juga merupakan suatu indikator adanya pencemaran pada area tersebut. Contoh: Escherichia coli.\berdasarkan sumber kehidupan untuk mikrobia, terdapat tiga macam sumber yaitu sumber karbon, sumber energi, dan sumber elektron. Sumber tersebut bersifat organik dan anorganik. Metabolisme mikrobia tanah dalam kaitannya menggunakan sumber energi, elektron, maupun sumber karbonnya dapat diamati dalam kolom winogradsky. Kolom winogradsky adalah tempat yang digunakan untuk pertumbuhan mikrobia tanah, merepresentasikan komunitas mikrobia tanah yang saling berinteraksi namun bukan interaksi yang bersifat kontaminasi. Kolom winogradsky merupakan kultur diperkaya yang didalamnya terjadi seleksi alam dan pemisahan niche antar mikrobia dan jika dilakukan pemindahan berulang akan didapatkan kultur murni. Pada kolom ini dapat ditemukan minimal 6 tipe mikrobia tanah yaitu anaerobic bacteria, green-sulphur bacteria, purple-sulphur bacteria, purple non-sulphur bacteria, aerobic bacteria, dan photosynthetic mikrobes. Peristiwa yang terjadi dalam kolom winogradsky dimulai pada bagian dasar yang merupakan area anaerobik. Pada area ini Clostridium sp. yang bersifat anaerobik mendegradasi selulosa dengan menggunakan enzim selulase dan didapatkan asam organik, etanol, dan glukosa. Etanol dan asam organik digunakan Desulfovibrio sp. (anaerob) yang menggunakan SO42- dan menghasilkan H2S yang digunakan oleh Chlorobium(green-sulphur bacteria) dan Chromatium (purple-sulphur bacteria) sebagai donor elektron. Sedangkan sumber karbon kedua jenis bakteri ini adalah CO2. Karena sulfat digunakan terus-menerus, maka kadarnya akan menurun dan penurunan kadar ini menyebabkan Rhodomicrobium tumbuh dan menggunakan etanol atau asam organik sebagai donor elektron dan CO2 untuk memproduksi molekul organik. Pada bagian permukaan tanah di kolom winogradsky terdapat Beggiatoa yang merupakan bakteri aerob yang mampu mengoksidasi sulfur sebagai sumber energi dan digunakan untuk mengubah CO2 menjadi C organik. Kemudian di bagian air terdapat Cyanobacteria yang mampu menyuplai O2 untuk baTRANSCRIPT
Keanekaragaman mikrobia
Organisme autoktonOrganisme zimogen
Pseudomonas bakteri Actinobacter Mikrobia yang banyak dijumpai Aspegillus jamur Rhizopus
Kolom WinogradskyKultur diperkaya Seleksi alam Pemisahan dari mikrobia lain Pemindahan berulang Kultur murni
ProsedurSampel dekat perairanSampel di beker glass+CaCO3+CaSO4+ sobekan kertas
Ditambah air dari perairan sampel diambil
Sampel dimasukkan ember
Sampel di beker glass dicampur,dimasukkan kolom winogradsky
Kolom ditutup
Sebagian dimasukkan beker glass
Ditambah sampel dari ember
Peristiwa yang terjadi dalam kolom winogradsky
Bagian bawah kelarutan O2 rendah, sedangkan bagian atas tinggi
1Clostridium (anaerobik) mendegradasi selulosa Glukosa hasil degradasi digunakan jadi energi, etanol, asam organik Etanol dan asam organik digunakan Desulfovibrio menyebabkan tingginya kadar H2S di bagian bawah
H2S digunakan untuk metabolisme green sulphur bacteria (Chlorobium) & purple sulfur bacteria (Chromatium)
CO2 dari CaCO3 sebagai sumber karbon
2
H2S sebagai donor elektron
Cahaya matahari sebagai sumber pembuatan molekul organik
Kadar sulfat menurun, purple nonsulfur bacteria tumbuh (Rhodomicrobium) Menggunakan asam organik atau etanol sebagai donor elektron
3
Menggunakan CO2 untuk memproduksi molekul organik
Beggiatoa (filamentous bacterium) mampu menggunakan oksigen Mampu mengoksidasi sulfur, H2S sebagai sumber energi dioksidasi menjadi asam sulfat
4
Energi yang dihasilkan digunakan untuk mengubah karbon menjadi senyawa organik
Bagian air (dari sampel) berisi mikrobia yang mampu melakukan fotosintesis dan bersifat aerobik (cyanobacteria)
5
Melepaskan O2 dan digunakan untuk mikrobia lain yang membutuhkan
Daftar Pustaka Alexander, M. 1961. Introduction to soil microbiology.
John Wiley &Sons. New York Rao, N.S.S. 1994. Mikroorganisme tanah dan pertumbuhan tanah. edisi kedua. UI-Press. Jakarta Waksman, S.A. 1957. Soil microbiology. John Wiley & Sons. New York