rhyzobium makalah.docx

7/26/2019 RHYZOBIUM makalah.docx

1/17

RHYZOBIUM

Pengertian Rhizobium sp.

Rhizobium adalah bakteri bentuk basil bersifat gram negatif yang merupakan

penghuni biasa didalam tanah. Rhizobium adalah bakteri yang bersifat aerob

mikroserofilik!" koloninya ber#arna putih berbentuk sirkular" merupakan penambat

nitrogen yang hidup di dalam tanah dan berasosiasi simbiotik dengan sel akar

legume$ legumino%eae atau disebut &uga 'a%ebeae merupakan tanaman berbunga

yang dikenal sebagai keluarga ka%ang ka%angan. Bakteri ini masuk melalui bulu(bulu

akar tanaman berbuah polongan dan menyebabkan &araingan agar tumbuh berlebih(

lebihan hingga men&adi kutil(kutil. Bakteri ini hidup dalam sel(sel akar dan

memperoleh makanannya dari sel(sel tersebut. Biasanya beberapa spesies

)%tinomy%etes kedapatan bersama(sama dengan Rhizobium sp. dalam satu sel.

Morfologi Rhizobiumdikenal sebagai bakteroid. Rhizobiummenginfeksi akar

legumino%eae melalui u&ung(u&ung bulu akar yang tidak berselulose" karena bakteri

Rhizobium tidak dapat menghidrolisis selulose. Rhizobiumyang tumbuh dalam bintil

akar legumino%eae mengambil nitrogen langsung dari udara dengan aktifitas

bersama sel tanaman dan bakteri" nitrogen itu disusun men&adi senya#aan nitrogen

seperti asam(asam amino dan polipeptida yang ditemukan dalam tumbuh(tumbuhan"

bakteri dan tanak disekitarnya. Baik bakteri maupun legum tidak dapat menambat

nitrogen se%ara mandiri" bilaRhizobiumtidak ada dan nitrogen tidak terdapat

dalam tanah legum tersebut akan mati. Bakteri Rhizobiumhidup dengan menginfeksi

akar tanaman legum dan berasosiasi dengan tanaman tersebut" dengan menambat

nitrogen.


2/17

Gambar 1.Mekanisme pembentukan bintil akar oleh Rhizobium

Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong(polonganyaitu Rhizobium leguminosarum" yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil(

bintil akar. Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogenbebas

dari udara dan mengubahnya men&adi suatu senya#a yang dapat diserap oleh

tumbuhan. Berkat kemampuannya mengikat nitrogen di udara" bakteri(bakteri
http://wapedia.mobi/id/Rhizobium_leguminosarumhttp://wapedia.mobi/id/Nitrogenhttp://wapedia.mobi/id/Nitrogenhttp://wapedia.mobi/id/Rhizobium_leguminosarum


3/17

tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. *elompok bakteri ini

ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu

)zotoba%ter %hroo%o%%um" +lostridium pasteurianum" dan Rhodospirillum rubrum.

,umbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk

hi&au seperti +rotalaria" ,ephrosia" dan Indigofera. )kar tanaman polong(polongan

tersebut menyediakan karbohidrat dan senya#a lain bagi bakteri melalui

kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. -ika bakteri dipisahkan dari inangnya

akar!" maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat

nitrogen sedikit sekali. Bintil(bintil akar melepaskan senya#a nitrogen organik ke

dalam tanah tempat tanaman polong hidup. engan demikian ter&adi penambahan

nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

B. Bakteri Rhizobium sp dan Daur Hidupnya

/umber utama nitrogen adalah nitrogen bebas 01! yang terdapat di

atmosfir" yang takarannya men%apai 234 5olume" dan sumber lainnya yang ada di

kulit bumi dan perairan. 0itrogen &uga terdapat dalam bentuk yang kompleks" tetapi

hal ini tidak begitu besar sebab sifatnya yang mudah larut dalam air.

6ada umumnya deri5at nitrogen sangat penting bagi kebutuhan dasar nutrisi" tetapi

dalam kenyataannya substansi nitrogen adalah hal yang menarik sebagai polutan di

lingkungan. ,er&adinya perubahan global di lingkungan oleh adanya interaksi antara

nitrogen oksida dengan ozon di zona atmosfir. -uga adanya perlakuan pemupukan

fertilization treatment! yang berlebihan dapat mempengaruhi air tanah soil

#ater!" sehingga dapat mempengaruhi kondisi air minum bagi manusia.

Bentuk atau komponen 0 di atmosfir dapat berbentuk ammonia 0H7!"

molekul nitrogen 01!" dinitrit oksida 01O!" nitrogen oksida 0O!" nitrogen

dioksida 0O1!" asam nitrit H0O1!" asam nitrat H0O7!" basa amino R7(0! dan

lain(lain dalam bentuk proksisilnitri. alam telaah kesuburan tanah proses
http://wapedia.mobi/id/Azotobacter_chroococcumhttp://wapedia.mobi/id/Clostridium_pasteurianumhttp://wapedia.mobi/id/Rhodospirillum_rubrumhttp://wapedia.mobi/id/Azotobacter_chroococcumhttp://wapedia.mobi/id/Clostridium_pasteurianumhttp://wapedia.mobi/id/Rhodospirillum_rubrum


4/17

pengubahan nitrogen dapat dilakukan dengan berbagai %ara" yaitu mineralisasi

senya#a nitrogen komplek" amonifikasi" nitrifikasi" denitrifikasi" dan 5olatilisasi

ammonium.

/e&umlah organisme mampu melakukan fiksasi 0 dan 0(bebas akan

berasosiasi dengan tumbuhan. /enya#a 0(amonium dan 0(nitrat yang dimanfaatkan

oleh tumbuhan akan diteruskan ke he#an dan manusia dan kembali memasuki sistem

lingkungan melalui sisa(sisa &asad renik. 6roses fiksasi memerlukan energi yang

besar" dan enzim nitrogenase! beker&a dan didukung oleh oksigen yang %ukup.

*edua faktor ini sangat penting dalam memindahkan 0(bebas dan sedikit simbiosis

oleh organisme.

0itrogenase mengandung protein besi(belerang dan besi(molibdenum" dan

mereduksi nitrogen dengan koordinasi dan transfer elektron dan proton se%ara

kooperatif" dengan menggunakan Mg),6 sebagai sumber energi. *arena pentingnya

reaksi ini" usaha(usaha untuk mengklarifikasi struktur nitrogenase dan

mengembangkan katalis artifisial untuk fiksasi nitrogen telah dilakukan se%ara

kontinyu selama beberapa tahun. Baru(baru ini" struktur pusat aktif nitrogenase

yang disebut dengan kofaktor besi(molibdenum telah ditentukan dengan analisis

kristal tunggal dengan sinar(8. 0itrogen organi% diubah men&adi mineral 0(amonium

oleh mikroorganisasi dan beberapa he#an yang dapat memproduksi mineral tersebut

seperti 9 protozoa" nematoda" dan %a%ing tanah. /erangga tanah" %a%ing tanah"

&amur" bakteri dan aktinbimesetes merupakan biang penting tahap pertama

penguraian senya#a 0(organik dalam bahan organi% dan senya#a 0(kompleks

lainnya. /emua mikroorganisme mampu melakukan fiksasi nitrogen" dan berasosiasi

dengan 0(bebas yang berasal dari tumbuhan. 0itrogen dari proses fiksasi

merupakan sesuatu yang penting dan ekonomis yang dilakukan oleh bakteri genus

Rhizobium dengan tumbuhan :eguminosa termasuk ,rifollum spp" ;yli%ene ma


5/17

soybean!" =i%iafaba brand bean!" =igna sinensis %o#(pea!" 6is%era sati5am %hi%k(

pea!" dan Medi%ago sati5a lu%erna!.

Bakteri dalam genus Rhizobium merupakan bakteri gram negatif" berbentuk

bulat meman&ang" yang se%ara normal mampu memfiksasi nitrogen dari atmosfer.

Umumnya bakteri ini ditemukan pada nodul akar tanaman leguminosae.

Rhizobiumberasal dari dua kata yaitu Rhizo yang artinya akar dan bios yang berarti

hidup.Rhizobiumadalah bakteri yang bersifat aerob" bentuk batang" koloninya

ber#arna putih berbentuk sirkulasi" merupakan penghambat nitrogen yang hidup di

dalam tanah dan berasosiasi simbiotik dengan sel akar legume" bersifat host

spesifik satu spesies Rhizobium %enderung membentuk nodul akar pada satu spesies

tanaman legume sa&a. Bakteri Rhizobium adalah organotrof" aerob" tidak berspora"

pleomorf" gram negatif dan berbentuk batang. Bakteri rhizobium mudah tumbuh

dalam medium pembiakan organik khususnya yang mengandung ragi atau kentang.

6ada suhu kamar dan pH 2"> ? 2"1.

;enus(genus bakteri yang dapat mengikat nitrogen di udara

ialah )zotoba%ter" +lostridiumdan Rhodospirilium. -uga alga

biru 0osto%dan )nabaenadikenal sebagai pengikat nitrogen. an adanya genus

bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas" akan tetapi hanya dalam dalam hidup

simbiosis dengan tanaman suku :egminosae. ;enus bakteri tersebut ialah Rhizobium"

yang akan dibahas pada makalah ini. Rhizobiumyang terkenal ialah Rhizobium

leguminosorum! adalah basil ;ram negatif yang merupakan penghuni biasa di dalam

tanah. Bakteri ini masuk melalui bulu(bulu akar tanaman berbuah polongan dan

menyebabkan &aringan tumbuh berlebihan hingga ter&adi bintil(bintil. Bakteri ini

hidup didalam sel akar dan memperoleh makanannya dari sel tersebut. Biasanya

beberapa spesies )%tinomy%etesterdapat bersama(sama denganRhizobiumdalam

satu sel.


6/17

/enya#a nitrogen yang dibentuk oleh Rhizoium %uku untuk memenuhi kebutuhan

hospes" bahkan ada kelebihan yang dapat dimanfaatkan tanaman lain. ,aman tampak

lebih segar &ika sekitarnya ada tanaman dari suku :eguminosae.

:egum berbintil menyumbang %ukup banyak dalam hal &umlah nitrogen

terfiksasi ke dalam biosfer. ,umbuhan legum diklasifikasikan menadi 7 subfamili

besar dari famili :eguminoseae9 +aesalinodiae" Mimosoideae dan 6apilionoideae.

,idak semua legum memilki bintil dalam sistem perakarannya dan diketahui pula

bah#a beberapa bentuk pohon tidak memiliki bintil sama sekali. Hampir @>(

@14 :eguminoseaetelah dieriksa hingga saat ini mengenai bintil akarnya" dari

&umlah itu diketahui bah#a @>4 dari Mimosoidaeae" A4 dari +aesalpinoideaedan

A4 dari 6apilinoideaetidak memiliki bintil akar.. Bakteri(bakteri yang termasuk

dalam genus Rhizobiumhidup bebas dalam tanah dan dalam perakaran tumbuh(

tumbuhan legum maupun bukan legum. Calaupun demikian" bakteri Rhizobium dapat

bersimbiosis hanya dengan tumbuh(tumbuhan bukan legum" dengan menginfeksi

akarnya dan membentuk bintil akar didalamnya. 6ada simbiosis dalam bintil akar

legum" legumnya merupakan mitra yang lebih besar sedangkan Rhizobium adalah

partner yang lebih ke%il" sering disebut DmikrosimbionE.

)pabila bintil menua setelah suatu periode fiksasi nitrogen" mulai ter&adi

pembususkan &aringan dengan membebaskan bentuk aktif Rhizobiumke dalam tanah

yang biasanya berfungsi sebagai sumber inokulum bagi tumbuh(tumbuhan budi daya

berikutnya dari spesies legum tertetu. Bakteri pembentuk bintil terdapat dalam

tanah dan dalam perakaran legum dan bukan legum. ,idak ada medium pilihan yang

telah diramu untuk memisahkanrhizobiumdari tanah. Metode yang dipakai untuk

menaksir rhizobium dalam tanah dengan metode &umlah yang palng mungkin" ialah

ke%ambah yang ditumuhkan se%ara aseptik diinokulasi dengan suspensi en%er sampel


7/17

tanah dan kemudian dilan&utkan dengan pengamatan pembentukan bintil diikuti

dengan analisis hasil se%ara statistik. ,anpa leum" populasi rhizobium dalam tanah

akan meurun. Calaupun demikian" diketahui bah#a rhizobium dapat lestari selama

@F sampai G tahun #alaupun rhizobium tidak dapat membentuk spora /ubba"

@FFG9@7!.

Rhizobium lipiidan R. &aponi%umdiketahui se%ara koparatif resisten tehadap

temperatur tanah yang tinggi tidak seperti R. trifoliidan R. meliloti.Meskipun

temperaturnya tinggi" rhizobium tropis dapat membentuk bintil pada )%a%ia"

:otus"dan 6soralesdengan beradaptasi ada rentangan temperaturnya. Rhizobium

lebih mudah terangsang dalam rizosfer legum daripada dalam rizosfer bukan legum.

/uatu legum tertentu %enderung untuk menggalakkan perkembangbiakan bakteri

yang mampu menginfeksinya lebih banyak daripada bakteri(bakteri lainnya. :egum

mengekskresikan se&umlah besar substansi ke dalam rizosfer" terutama gula" asam

amino dan 5itamin seperti misanya biotin da asam pantotenat #alaupun &arang &uga

tiamin. Bi&i(bi&i legum menghasilkan antibiotik yang dapat berdifusi se%ara aktif

terhadap bakteri bintil.

Mikroorganisme tanah seperti bakteri" fungi" a%tinomy%etes&uga

berpengaruh merangsang atau menghambat akti5itas rhizobium" misalnya kegagalan

membentuk bintil di bagian tertentu akibat adanya mikroorganisme antagonistik

terhadap rhizobium di dalam tanah. *easaman tanah dapat men&adi salah satu

faktor yang menyebabkan berkrangnya populasi rhizobium dalam tanah. 6enetralan

tanah dengan kalsium hidroksida atau kalsium karonat mengembalikan kondisi

men&adi menguntungkan bagi pekembangbiakan rhizobium. ,emperatur

mempempengaruhi pertumbuhan maupun kelestarian rhizobium. 'ungisida" herbisida

dan pelindung tanaman yang lain mungkin terbukti bera%un bagi rhizobium dan


8/17

mengurangi inokulum dalam tanah. *erentanan rhizobium terhadap bahan(bahan

kimia ini berbeda antar spesies yang berbeda.

C. Aplikasi Rhizobium sp. dalam Peningkatan Produktivitas Pertanian

1. ikrobiologi Pertanian

Mikrobiologi pertanian adalah ilmu yang mempela&ari tentang peranan mikroba

dalam bidang pertanian.Mikrobiologi 6ertanian merupakan penggunaan Mikrobiologi

untuk tu&uan meme%ahkan masalah(masalah praktis di bidang pertanian. engan

demikian dapat dirumuskan tugas dari Mikrobiologi 6ertanian adalah mempela&ari

dan memanfaatkan mikrobia sebaik mungkin guna meningkatkan produksi pertanian

baik kuantitas maupun kualitas dan menekan kemungkinan kehilangan produksi

karena berbagai sebab.

Bidang pertanian &uga mempunyai peran dalam penambatan nitrogen"

mikororganisme tersebut adalah baktero fotosintesis" )zotoba%ter" +lostridium

dan Rhizobium!. 6roses penambahan utama terdiri atas dua reaksi yang terpisah"

yaitu

@! pembentukan reduktan"

1! pengikatan gas nitrogen.

),6 diperlukan untuk reaksi pertama yang elektronnya diteruskandari

feredoksin terduksi ke reduktan yang hinggga kini belum diketahui paada reaksi

kedua nitrogen ditambatkan pada protein nitrogenase! yang mengandung

molibdenum" besi dan sulfur" diperlukan untuk pemanfaatan kembali senya#a(

senya#a sulfur untuk pertumbuhan tanaman. 6embentukan H1/ dari penguraian

protein dapat diselesaikan oleh berbagai bakteri heterotrof. ikarenakan pada

dasarnya semua protein mengandung sistein dan metionin ? asam amino yang

mengandung sulfur ? penguraian protein yang lengkap melepaskan sulfur sebagai


9/17

sulfied. Beberapa kelompok mikroorganisme yang melaksanakan daun sulfur adalah

kelompok bakteri yang berbentuk benang yang melayang.

Bakteri nitrifikasi adalah bakteri(bakteri tertentu yang mampu menyusun

senya#a nitrat dari amoniak yang berlangsung se%ara aerob di dalam tanah.

0itrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu9

Oksidasi amoniak men&adi nitrit oleh bakteri nitrit. 6roses ini dinamakan

nitritasi. Oksidasi senya#a nitrit men&adi nitrat oleh bakteri nitrat. 6rosesnya

dinamakan nitratasi.

;ambar 9 Reaksi nitratasi

alam bidang pertanian" nitrifikasi sangat menguntungkan karena

menghasilkan senya#a yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. ,etapi sebaliknya

di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum" nitrat yang berlebihan tidak

baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggangdi permukaan air men&adi

berlimpah.

6emanfaatan Mikrobia dalam 6roduksi 6ertanian dilakukan Melalui!

@. 6emeliharaan dan peningkatan kesuburan tanah dengan memanfaatkan mikrobia

yang berperan dalam siklus 0itrogen mikrobia penambat nitrogen" mikrobia
http://wapedia.mobi/id/Gangganghttp://wapedia.mobi/id/Ganggang


10/17

amonifikasi" nitrifikasi" dan denitrifikasi!" 'osfor mikrobia pelarut fosfat!" /ulfur

Mikrobia pengoksidasi sulfur!" dan :ogam(logam 'e" +u" Mn" dan )l!"

1. 6emeliharaan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia penekan organisma

pengganggu tanaman O6,!"

7. 6emulihan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia pendekomposisi $

penyerap senya#a(senya#a toksik terhadap mahluk hidup Bioremediasi!"

G. 6ema%uan pertumbuhan tanaman dengan memanfaatkan mikrobia penghasil

fitohormon.

Pengaruh dan Penerapan Bakteri Rhizobium sp. terhadap ikrobiologi Pertanian

6ada dunia pertanian bakteri rhizobium sp mengikat unsur nitrogen dari

lingkungan sekitar dan menularkan ke tumbuhan" tetapi bagian akar dan &uga pada

bagian tanah pada suatu tanaman. *ebanyakan rhizobium spmenularkan pada

tanaman yang berbi&i 9 %ontohnya sa&a akar pada tanaman kedelai. 6ada tanaman

kedelai tersebut" bakteri rhizobium sp menempel pada bintil akar. an itu membuat

tanaman tersebut tumbuh subur dan untuk melangsungkan hidupnya karena tanaman

tersebut telah terinfeksi oleh bakteri Rhizobium sp.

,umbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobiumbanyak digunakan sebagai

pupuk hi&au seperti +rotalaria" ,ephrosia" dan Indigofera. )kar tanaman polong(

polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senya#a lain bagi bakteri melalui

kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. -ika bakteri dipisahkan dari inangnya

akar!" maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat

nitrogen sedikit sekali. Bintil(bintil akar melepaskan senya#a nitrogen organik ke

dalam tanah tempat tanaman polong hidup. engan demikian ter&adi penambahan

nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

D. Penambatan "itrogen oleh Rhizobium


11/17

*urang lebih 3>4 dari udara di atmosfer adalah gas nitrogen 01!. 0amun

01 tidak dapat digunakan se%ara langsung oleh sebagian besar organisme.

*ebanyakan organisme menggunakan nitrogen dalam bentuk 0H7 sebagai penyusun

asam amino" protein" dan asam nukleat. 'iksasi nitrogen merupakan proses yang

mengubah 01 men&adi 0H7yang kemudian akan digunakan se%ara biologi. 6roses ini

dapat ter&adi se%ara alamiah oleh mikroba :indemann ;lo5er" @FF3!. Mikroba

yang fungsi utamanya sebagai penyedia unsur nitrogen melalui penambatan nitrogen

atmosfer dapat dibedakan ke dalam dua kelompok yaitu mikroba yang hidup bebas

free(li5ing mi%robes!" artinya beker&a se%ara non(simbiotik atau tidak memiliki

asosiasi spesifik dengan tanaman tertentu" dan mikroba yang melakukan hubungan

simbiotik dengan tanaman tertentu Yu#ono" 1>>A!. /alah satu %ontoh yang saat ini

sudah banyak diteliti adalah hubungan simbiotik Rhizobium dengan tanaman legum.

Rhizobium merupakan bakteri gram negatif" bersifat aerob" tidak membentuk

spora" berbentuk batang dengan ukuran sekitar >"(>"F Jm. Bakteri ini termasuk

famili Rhizobia%eae. Bakteri ini banyak terdapat di daerah perakaran rizosfer!

tanaman legum dan membentuk hubungan simbiotik dengan inang khusus Yu#ono"

1>>A!.

Rhizobium merupakan simbion fakultatif" dapat hidup sebagai komponen

normal dari mikroflora tanah dalam keadaan tidak ada tanaman inang" tetapi tetap

hidup bebas sebagai heterotrof tergantung kehadiran akar tanaman inang. 6opulasi

Rhizobium pada rhizosfer tanaman legum biasa men%apai @>A sel$gram atau lebih

Ri%hards" @F32!. i tanah" bakteri ini hidup bebas dan motil" memperoleh nutrisi

dari sisa organisme yang telah mati. Rhizobium yang hidup bebas tidak dapat

memfiksasi nitrogen dan punya bentuk yang berbeda dari bakteri lain yang


12/17

ditemukan pada bintil akar tanaman Burdas" 1>>1!. Menurut /uprapto @FFF!" ada

beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan Rhizobium" antara lain9 pH tanah"

suhu" sinar matahari" dan unsur hara tanah. Menurut Martani Margino 1>>!"

kebanyakan Rhizobium tumbuh optimum pada pH netral. Reaksi optimum bagi

pertumbuhan dan perkembangan Rhizobium pada pH "(2"> dengan batas

ke%epatan reaksi pada pH 7"1("> pada keadaan asam" dan F">(@>"> pada keadaan

alkali. Meskipun begitu ada beberapa strain Rhizobium yang toleran masam. 6ada

strain ini pertumbuhannya terlihat lebih luas dan mempunyai lendir yang lebih

banyak Klfiati et al." 1>>A!. /uhu tanah &uga sangat mempengaruhi

pertumbuhan bakteri ini. Zahran @FFF!" menyatakan bah#a sebagian besar

Rhizobium memiliki temperatur optimum antara 13(7@o+ dan umumnya tidak dapat

tumbuh pada 72o+. ,emperatur pembatas bagi pertumbuhan bakteri adalah >(>o+

dan temperatur titik kematian pada A>o+(A1o+ /uted&o et al." @FF@!. Rhizobium

yang efektif pada bintil akar mampu memenuhi seluruh atau sebagian kebutuhan 0

bagi tanaman. Berdasarkan kemampuan tersebut Rhizobium memiliki andil yang

%ukup besar dalam peningkatan produkti5itas pertanian terutama ka%ang(ka%angan

)rimurti et al." 1>>>!. alam &aringan bintil akar bakteri tersebut memfiksasi

nitrogen dan mengubahnya men&adi ammonium yang selan&utnya dimanfaatkan oleh

tanaman. Hal ini menyebabkan kondisi pertumbuhan tanaman berbintil akar lebih

baik dibandingkan tanpa bintil akar Martani Margino" 1>>!.

#pesi$isitas "odulasi Rhizobium

Bakteri Rhizobium hanya dapat bersimbiosis dengan tumbuhan legum dengan

menginfeksi akarnya dan membentuk bintil akar di dalamnya Rao" @FFG!. alam

banyak kasus pemberian inokulan Rhizobium indigenous terkadang tidak efektif

pada tanaman yang diperkenalkan Ri%hards" @F32!. 6rinsip pengelompokan inokulasi


13/17

silang didasarkan pada kemampuan isolat Rhizobium untuk membentuk bintil akar

pada genus terbatas dari spesies legum yang satu sama lain berkerabat dekat.

/emua Rhizobium yang dapat membentuk bintil akar pada perakaran tipe legum

tertentu se%ara kolektif dimasukkan dalam satu spesies Rao" @FFG!.

Beberapa tingkat spesifisitas dalam nodulasi dan legum dapat disusun dalam

beberapa kelompok" anggota dari salah satu grup biasanya membentuk nodul dengan

legum yang diberikan tetapi kemampuannya untuk memfiksasi 0 adalah suatu fungsi

dari keduanya yaitu tanaman inang dan bakteri itu sendiri Ri%hards" @F32!. ,idak

semua &enis tanaman ka%angan yang diu&i se&auh ini telah membentuk nodul" kira(

kira sekitar @>4 dari &enisnya telah diperiksa. ;enus Rhizobium yang termasuk

famili Rhizobia%eae terdiri dari beberapa spesies legum tapi tidak dengan yang lain.

R. leguminosarum misalnya" mampu membentuk nodul yang efektif pada akar 6isum

sati5um" =i%ia dan :ithyrus" tapi tidak pada ,rifolium" Medi%ago sati5a dan banyak

legum lainnya. R. trifolii membentuk nodul pada berbagai &enis %lo5er tapi tidak pada

6isum sati5um" bean dan lainnya ,abel 1.@!. *elompok dari &enis tanaman yang

berbeda yang mungkin nodul dengan &enis Rhizobium yang sama disebut %ross(

ino%ulation groups Mulder Coldendorp" @FAF!.

ekanisme Pembentukan Bintil Akar

/imbiosis Rhizobium dengan tanaman legum di%irikan oleh pembentukan

bintil akar pada tanaman inang ;ambar 1.1! . 6embentukan bintil akar dia#ali

dengan sekresi produk metabolisme tanaman ke daerah perakaran nod fa%tors!

yang menstimulasi pertumbuhan bakteri" berupa liposakarida Burdas" 1>>1!.

Kksudat akar yang dihasilkan tanaman legum tersebut memberikan efek yang

menguntungkan untuk pembelahan Rhizobium di tanah Mulder Coldendorp"

@FAF!.


14/17

0odulasi dan fiksasi nitrogen tergantung pada ker&asama dari faktor(faktor

yang berbeda yaitu kehadiran strain Rhizobium yang efektif pada sel akar"

peningkatan &umlah sel Rhizobium di rizosfer" infeksi akar oleh bakteri"

pertumbuhan" dan akti5itas Rhizobium itu sendiri Mulder Coldendorp" @FAF!.

6elekatan Rhizobium pada rambut akar &uga dapat ter&adi karena pada permukaan

sel Rhizobium terdapat suatu protein pelekat yang disebut rikodesin. /enya#a ini

adalah suatu protein pengikat kalsium yang berfungsi dalam pengikatan kompleks

kalsium pada permukaan rambut akar Yu#ono" 1>>A!. Menurut Yu#ono 1>>A!"

se%ara umum pembentukan bintil akar pada tanaman legum ter&adi melalui beberapa

tahapan9

@. 6engenalan pasangan sesuai antara tanaman dengan bakteri yang diikuti oleh

pelekatan bakteri Rhizobium pada permukaan rambut akar tanaman.

1. In5asi rambut akar oleh bakteri melalui pembentukan benang(benang infeksi

infe%tion thread!.

7. 6er&alanan bakteri ke akar utama melalui benang(benang infeksi.

G. 6embentukan sel(sel bakteri yang mengalami deformasi" yang disebut sebagai

bakteroid" di dalam sel akar tanaman.

. 6embelahan sel tanaman dan bakteri sehingga terbentuk bintil akar.

ekanisme Penambatan "itrogen pada Bintil Akar

6eran utama Rhizobium adalah memfiksasi nitrogen dengan adanya

akti5itas nitrogenase. ,inggi rendahnya akti5itas nitrogenase menentukan banyak

sedikitnya pasokan ammonium yang diberikan Rhizobium kepada tanaman Martani

Margino" 1>>!. )kti5itas nitrogenase Rhizobium ditentukan oleh 1 &enis enzim

yaitu enzim dinitrogenase reduktase dan dinitrogenase. initrogenase reduktase

dengan kofaktor protein 'e berperan sebagai penerima elektron untuk selan&utnya


15/17

diteruskan ke protein Mo'e" sedangkan enzim dinitrogenase yang memiliki protein

Mo'e berperan dalam pengikatan 01Hughes" @FFA dalam Martani Margino"

1>>!. Ri%hards @FAG! menyederhanakan reaksi penambatan nitrogen pada bintil

akar legum dalam persamaan sebagai berikut9

01 L 3 HL L 3 e( L @A Mg(),6 10H7 L H1 L@A Mg()6 L @A 6i

Menurut )rimurti 1>>>!" kemampuan Rhizobium dalam menambat nitrogen

dari udara dipengaruhi oleh besarnya bintil akar dan &umlah bintil akar. /emakin

besar bintil akar atau semakin banyak bintil akar yang terbentuk" semakin besar

nitrogen yang ditambat. /emakin aktif nitrogenase semakin banyak pasokan

nitrogen bagi tanaman" sehingga dapat memperbaiki pertumbuhan tanaman Martani

Margino" 1>>!. -umlah 0 1yang dapat difiksasi oleh tanaman legum sangat

ber5ariasi" tergantung pada &enis tanaman legum" kulti5ar" &enis bakteri dan tempat

tumbuh bakteri tersebut dan terutama pH tanah Islami Utomo" @FF!.

Kfisiensi dan efekti5itas dari suatu strain Rhizobium pada bintil akar dapat

diamati dari #arna kemerahan yang tampak pada bintil akar Ri%hards" @F32!.

meninggalkan se&umlah nitrogen untuk tanaman berikutnya. Rhizobium mampu

men%ukupi 3>4 kebutuhan nitrogen tanaman legum dan meningkatkan produksi

antara @>(14. ,anggapan tanaman untuk memfiksasi nitrogen dari udara

tergantung pada kondisi medium tumbuh dan efekti5itas populasi asli /utanto"

1>>1 dalam Rahma#ati" 1>>!.

Peman$aatan Rhizobium sebagai Bio$ertilizer

:ahan yang ditanami dengan tanaman legum terkadang masih membutuhkan

inokulasi tambahan Rhizobium. Bagaimanapun &uga" inokulasi pada tanaman tidak

selalu dapat berkompetisi dengan baik dengan mikroba alami tanah atau terhadap

kondisi tanah yang kurang mendukung pertumbuhan dari strain yang ditambahkan


16/17

:adha et al." @F33!. *ehadiran mikroba alami yang yang tidak efektif dalam &umlah

yang besar dapat mengganggu keberhasilan praktek inokulasi. 6ada kondisi yang

kurang menguntungkan seperti yang ter&adi di daerah bertanah masam di /umatera

&umlah dari Rhizobium alami lebih rendah atau tidak ada sama sekali Caluyo et al."

1>>!. /e%ara umum inokulasi dilakukan dengan memberikan biakan Rhizobium ke

dalam tanah agar bakteri berasosiasi dengan tanaman mengikat 01 bebas dari

udara. /eringkali tanah(tanah bekas tanaman legum baik yang diberi inokulasi

maupun tanpa tambahan inokulasi dapat digunakan sebagai sumber inokulan

/uhar&o" 1>>@!. 6raktik pemberian kultur Rhizobium yang disiapkan se%ara

artifisial ke bi&i legum sebelum menyebarkannya dapat &uga dianggap sebagai

inokulasi legum Rao" @FFG!. Inokulan padat dari material seperti kompos" arang dan

5ermi%ulite sudah banyak digunakan sebagai medium pemba#a dalam inokulasi legum.

Beberapa medium pemba#a memiliki kapasitas memegang kelembaban yang tinggi"

menyediakan nutrisi untuk pertumbuhan Rhizobium dan mendukung daya tahan

Rhizobium selama pendistribusian inokulan kepada petani dan setelah inokulasi pada

bi&i Materon Cea5er" @F3G!.

alam penyiapan inokulasi legum" umumnya digunakan tanah gambut yang

digiling halus dan dinetralkan sebagai medium pemba#a. ;ambut dapat diartikan

sebagai tanah organik yang tertimbun se%ara alami dalam keadaan basah berlebihan"

bersifat tidak mampat dan atau hanya sedikit mengalami perombakan 0oortasiah"

1>>@!. ,anah gambut sebagai pemba#a memiliki keuntungan(keuntungan

dibandingkan agar atau tanah. /elain memiliki kapasitas memegang kelembaban yang

tinggi dan kandungan materi organik yang tinggi yang sangat penting untuk

kehidupan naungan kultur bakteri yang lebih baik" tanah gambut meningkatkan

kelestarian sel(sel Rhizobium pada kulit bi&i" terutama di dalam kondisi tanah yang


17/17

kering Rao" @FFG!. *ompos ,andan *osong /a#it ,*/! merupakan kompos yang

terbuat dari tandan kosong kelapa sa#it yang di%a%ah kemudian disiram dengan

limbah kelapa sa#it %air dan dibiarkan untuk beberapa #aktu.

6roses pengomposannya sendiri bersifat aerobik dan tanpa memerlukan

mikroorganisme tambahan dari luar Ispandi Munip" 1>>!. *ompos masak memiliki

perbandingan +$0 sebesar @ ,abel 1.1! dengan standar rasio +$0 yang efektif

berkisar antara 7>9 @ hingga G>9@. *andungan hara kompos &uga dapat diperkaya

dengan unsur(unsur tertentu sesuai dengan kebutuhan tanaman dan diharapkan

dapat meningkatkan daya hidup Rhizobium.

%a&ablah pertanyaan berikut!

@. Bagaimana mekanisme pemebentukan bintil akar

1. )pa fungsi bintil akanr bagi tanaman

7. Bagiamana %ara memaksimalkan peran bakteri Rhizobium

rhyzobium makalah.docx

Documents