MAKALAH MIKROBIOLOGI
MACAM-MACAM BAKTERI YANG MENGUNTUNGKAN
MACAM-MACAM BAKTERI YANG MENGUNTUNGKAN
BAGI TANAMAN
LOGO
Disusun
Oleh :
Adinan
Sabil
1410401056
AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
TIDAR
2015
BAB
I
PENDAHULUAN
Mikroorganisme
merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil (Kusnadi, dkk, 2003).
Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan
aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan
energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki
fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai
kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang
tinggi dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula.
Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan
enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan
tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan.enzim-enzim tertentu yang
diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan
tersebut sudah ada.
BAB
II
TINJAUAN
PUSTAKA
Mikroorganisme
tidak memerlukan tembat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media buatan, dan
tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh karena aktivitasnya
tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam kehidupan, baik
yang merugikan maupun yang menguntungkan.
Sekilas,
makna praktis dari mikroorganisme disadari tertutama karena kerugian yang
ditimbulkannya pada manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan. Misalnya dalam bidang
mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang
pathogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas.
Walaupun di bidang lain mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang
menguntungkan jauh lebih menonjol. Menurut Schlegel ( 1994) beberapa bukti
mengenai peranan mikrobiologi dapat dikemukakan sebagai berikut:
a. Proses
klasik menggunakan mikroorganisme
Di Jepang dan Indonesia sudah sejak
zaman dahulu kacang kedelai diolah dengan menggunakan bantuan fungi, ragi, dan
bakteri asam laktat. Bahkan sudah sejak zaman perang dunia pertama fermentasi
terarah dengan ragi digunakan untuk membuat gliserin. Asam laktat dan asam
sitrat dalam jumlah besar yang diperlukan oleh industri makanan, masing-masing
dibuat dengan pertolongan bakteri asam laktat dan cendawan Aspergillus
niger.
b. Produk
Antibiotika
Penemuan antibiotik telah menghantarkan pada terapi
obat dan industri obat ke era baru. Karena adanya penemuan penisilin dan
produk-produk lain sekresi fungi, aktinomiset, dan bakteri lain, maka kini
telah tersedia obat-obat yang manjur untuk memerangi penyakit infeksi bakteri.
c. Proses
menggunakan mikroba
Fermentasi klasik telah diganti dengan cara baru
untuk produksi dan konversi menggunakan mikroba. Senyawa karotenoid dan steroid
diperoleh dari fungi. Sejak ditemukan bahwa Corynebacterium
glutamicum memproduksi glutamat dengan rendemen tinggi dari gula dan garam
amonium, maka telah diisolasi berbagai mutan dan dikembangkan proses baru yang
memungkinkan pembuatan banyak jenis asam amino, nukleotida, dan senyawabiokimia
lain dalam jumlah besar. Mikroorganisme juga diikutsertakan oleh para ahli
kimia pada katalisis sebagian proses dalam rangkaian sintesis yang panjang;
biokonversi oleh mikroba lebih spesifik dengan rendemen lebih tinggi,
mengungguli koversi secara kimia; amilase untuk hidrolisis pati, proteinase
pada pengolahan kulit, pektinase untuk penjernihan sari buah dan enzim-enzim
lain yang digunakan di industri diperoleh dari biakan mikroorganisme.
d. Posisi
monopoli dari mikroorganisme
Beberapa bahan dasar yang terutama tersedia dalam
jumlah besar, seperti minyak bumi, gas bumi, dan selulosa hanya dapat diolah
oleh mikroorganisme dan dapat mengubahnya kembali menjadi bahan sel (biomassa)
atau produk antara yang disekresi oleh sel.
e. Teknik
genetika modern
Kejelasan mengenai mekanisme pemindahan gen pada
bakteri dan peran dari unsur-unsur ekstrakromosom, telah membuka kemungkinan
untuk memindahkan DNA asing ke dalam bakteri. Manipulasi genetik memungkinkan
untuk memasukkan sepotong kecil pembawa informasi genetik dari manusia ke dalam
bakteri sehingga terjadi sintesis senyawa protein yang bersangkutan. Kegiatan
ini sering dilakukan dalam hal pembuatan hormon, antigen, dan antibodi.
Berdasarkan
penjelasan di atas, mikroorganisme memiliki peranan yang cukup besar dalam
kehidupan, baik peranan yang merugikan maupun yang menguntungkan.
Beberapa
peranan yang dimiliki oleh mikroorganisme antara lain sebagai berikut:
Peranan
yang Menguntungkan
Banyak
yang menduga bahwa mikroorganisme membawa dampak yang merugikan bagi kehidupan
hewan, tumbuhan, dan manusia, misalnya pada bidang mikrobiologi kedokteran dan
fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang pathogen yang menyebabkan
penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas. Meskipun demikian, masih
banyak manfaat yang dapat diambil dari mikroorganisme-mikroorganisme tersebut.
Penggunaan mikroorganisme dapat diterapkan dalam berbagai bidang kehidupan,
saperti bidang pertanian, kesehatan, dan lingkungan. Beberapa manfaat yang
dapat diambil antara lain sebagai berikut:
·
Bidang pertanian
Dalam bidang pertanian, mikroorganisme dapat
digunakan untuk peningkatan kesuburan tanah melalui fiksasi N2, siklus nutrien,
dan peternakan hewan. Nitrogen bebas merupakan komponen terbesar udara.
Unsur ini hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat dan
pengambilan khususnya melalui akar. Pembentukan nitrat dari nitrogen ini dapat
terjadi karena adanya mikroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secara
bertahap oleh beberapa genus bakteri secara sinergetik.
Dalam Dwidjoseputro (2005) dijelaskan bahwa ada
beberapa genera bakteri yang hidup dalam tanah (misalnya Azetobacter,
Clostridium, dan Rhodospirillum) mampu untuk mengikat molekul-molekul nitrogen
guna dijadikan senyawa-senyawa pembentuk tubuh mereka, misalnya protein. Jika
sel-sel itu mati, maka timbullah zat-zat hasil urai seperti CO2 dan
NH3 (gas amoniak). Sebagian dari amoniak terlepas ke udara dan sebagian
lain dapat dipergunakan oleh beberapa genus bakteri (misalnya Nitrosomonas dan Nitrosococcus)
untuk membentuk nitrit. Nitrit dapat dipergunakan oleh genus bakteri yang lain
untuk memperoleh energi daripadanya. Oksidasi amoniak menjadi nitrit dan
oksidasi nitrit menjadi nitrat berlangsung di dalam lingkungan yang aerob.
Peristiwa seluruhnya disebut nitrifikasi. Pengoksidasian nitrit menjadi
nitrat dilakukan oleh Nitrobacter.
Proses nitrifikasi ini dapat ditulis sebagai
berikut:
2NH3 + 3O2 Nitrosomonas,
Nitrosococcus 2HNO2 + 2H2O + energi
2HNO2 + O2 Nitrobacter 2HNO3 +
energi
Selain itu, mikroorganisme ini juga dapat digunakan
sebagai agen pembusuk alami, yang akan mendekomposisi sampah-sampah organik
menjadi materi inorganik sehingga dapat mengurangi kuantitas sampah,
menyuburkan tanah dan dapat menjadi sumber nutrisi bagi tumbuhan (Anonim a,
2006). Seorang peneliti dari Amerika Serikat yaitu Waksman telah
menemukan mikroorganisme tanah yang menghasilkan streptomisin, yaitu
bakteri Streptomyces (Dwidjoseputro, 2005).
Peran lain mikroba dalam bidang pertanian antara
lain dalam teknologi kompos bioaktif dan dalam hal penyediaan
dan penyerapan unsur hara bagi tanaman(biofertilizer). Kompos bioaktif adalah
kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoslulotik unggul yang tetap
bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali
penyakit tanaman. Teknologi kompos bioaktif ini menggunakan mikroba
biodekomposer yang mampu mempercepat proses pengomposan dari beberapa bulan
menjadi beberapa minggu saja. Mikroba akan tetap hidup dan aktif di dalam
kompos, dan ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikkroba akan berperan
untuk mengendalikan organisme.
Dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi
tanaman(biofertilizer), aktivitas mikroba diperlukan untuk menjaga ketersediaan
tiga unsur hara yang penting bagi tanaman antara lain, Nitrogen (N), fosfat
(P), dan kalim (K). Kurang lebih 74% kandungan udara adalah N. Namun, N udara
tersebut harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknya terlebih dahulu agar
bisa langsung dimanfaatkan oleh tanaman. Mikroba penambat N ada yang hidup
bebas dan ada pula yang bersimbiosis. Mikroba penambat N simbiotik antara
lain : Rhizobium sp yang hidup di dalam bintil akar tanaman
kacang-kacangan ( leguminose ). Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya:Azospirillum sp
dan Azotobacter sp. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisa digunakan
untuk tanaman leguminose saja, sedangkan mikroba penambat N non-simbiotik dapat
digunakan untuk semua jenis tanaman.
Mikroba tanah lain yang berperan dalam penyediaan
unsur hara adalah mkroba pelarut unsur fosfat (P) dan kalium (K). Kandungan P
yang cukup tinggi (jenuh) pada tanah pertanian kita, sedikit sekali yang dapat
digunakan oleh tanaman karena terikat pada mineral liat tanah. Di sinilah peran
mikroba pelarut P yang melepaskan ikatan P dari mineral liat dan menyediakannya
bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P, antara
lain: Aspergillus sp, Penicillium sp, Pseudomonas sp
dan Bacillus megatherium. Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan
P, umumnya juga berkemampuan tinggi dalam melarutkan K.
Mikroba sebagai agen biokontrol. Mikroba yang
dapat mengendalikan hama tanaman antara lain: Bacillus
thurigiensis (BT), Bauveria bassiana , Paecilomyces
fumosoroseus, dan Metharizium anisopliae . Mikroba ini mampu
menyerang dan membunuh berbagai serangga hama. Mikroba yang dapat mengendalikan
penyakit tanaman misalnya: Trichoderma sp yang mampu mengendalikan
penyakit tanaman yang disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamur akar
putih), dan Phytoptora sp. Beberapa biokontrol yang tersedia di
pasaran antara lain: Greemi-G, Bio-Meteor, Nirama, Marfu-P dan Hamago.
v BAKTERI
RHIZOBIUM LEGUMINOSARUM
Bakteri
Rhizobium adalah salah satu kelompok bakteri yang berkemampuan sebagai penyedia
hara bagi tanaman.
Peran
:
Peranan
rhizobium terhadap pertumbuhan tanaman khususnya berkaitan dengan masalah
ketersediaan nitrogen bagi tanaman inangnya. Pada tanaman legum, Rhizobium
mampu mencukupi 80% kebutuhan nitrogen tanaman legum dan meningkatkan produksi
antara 10% - 25%. Tanggapan tanaman sangat bervariasi tergantung pada kondisi
tanah dan efektivitas populasi asli.
Proses
:
Bila
bersimbiosis dengan tanaman legum, kelompok bakteri ini akan menginfeksi akar
tanaman dan membentuk bintil akar di dalamnya. Akar tanaman 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.
v BAKTERI
PASTEURIA PENETRANS
Peran
:
Bakteri
Pasteuria penetrans sangat potensial untuk dikembangkan sebagai salah satu
komponen pengendalian nematoda pada tanaman lada. Pengendalian hayati ini
diharapkan dapat mengurangi penggunaan pestisida kimia (nematisida) yang
berdampak negatif terhadap lingkungan. Penyakit kuning merupakan salah satu
kendala produksi lada di Bangka-Belitung dan Kalimantan. Penyakit tersebut
disebabkan oleh nematoda parasit terutama Radopholus similis dan Meloidogyne
incognita. Akibat serangan nematoda tersebut, pertumbuhan tanaman menjadi
terhambat serta warna daun dan dahan menjadi kuning. Daun-daun yang menguning
tidak menjadi layu, tetapi tergantung kaku dan sangat rapuh sehingga secara
bertahap akan gugur. Untuk mengendalikan penyakit kuning, para petani lada
biasanya menggunakan bahan kimia. Namun, penggunaan bahan kimia secara terus
menerus dapat mencemari lingkungan, menimbulkan resurjensi dan resistensi
nematoda serta terbunuhnya musuh-musuh alami yang mempunyai peranan dalam
menjaga keseimbangan hayati.
Proses
:
Nematoda
parasit dapat dikendalikan dengan menggunakan agen hayati yang merupakan musuh
alaminya, misalnya bakteri Pasteuria penetrans. Bakteri ini tersebar luas di
berbagai daerah serta dapat bertahan hidup lama di dalam tanah karena mampu
membentuk spora yang tahan terhadap kekeringan dan input pertanian. Dilaporkan
bahwa P. penetrans mampu menekan populasi M. incognita pada tanaman tembakau,
kacang tanah, dan tomat.
Balai
Penelitian Tanaman Rempah dan Obat telah membuat tiga macam formula P.
penetrans yaitu formula kapsul, pelet, dan kompos. Ketiga formula tersebut
telah diuji di laboratorium, rumah kaca maupun di lapang. Hasil pengujian
lapang selama 2 tahun di kebun lada petani di Bangka membuktikan bahwa bakteri
tersebut mampu menekan populasi nematoda dan perkembangan penyakit kuning serta
meningkatkan produktivitas tanaman lada yang terserang nematoda. Kombinasi
penggunaan P. penetrans dengan kapur pertanian memberikan hasil yang terbaik.
Untuk
formulasi kapsul, tepung akar tomat yang sudah dikeringkan dan disaring dengan
cara tersebut di atas, dimasukkan ke dalam kapsul. Setiap kapsul berisi 0,25 g
tepung akar.
Untuk
pembuatan formulasi pelet, diperlukan bahan pembawa berupa dedak, tepung
tapioka, dan tepung terigu. Tepung tapioka dan te pung terigu disaring dengan
saringan 200 mesh. Tepung tapioka dimasukkan ke dalam air panas (80 o C) dan
diaduk sampai merata. Bahan-bahan lainnya dimasukkan satu demi satu sambil
diremas-remas sampai merata. Adonan yang sudah tercampur merata kemudian
digiling dengan menggunakan penggiling daging. Hasil gilingan dipotong-potong
sepanjang lebih kurang 0,5 cm, kemudian dijemur sampai kering.
Untuk
pembuatan formulasi kompos diperlukan sekam bakar, humus bambu, kitin, dan
cacahan akar tomat yang sudah mengandung spora P. penetrans masing-masing
dengan perbandingan 2:1:0,25:1.
Mikroorganisme
merupakan jasad hidup yang mempunyai ukuran sangat kecil (Kusnadi, dkk, 2003).
Setiap sel tunggal mikroorganisme memiliki kemampuan untuk melangsungkan
aktivitas kehidupan antara lain dapat dapat mengalami pertumbuhan, menghasilkan
energi dan bereproduksi dengan sendirinya. Mikroorganisme memiliki
fleksibilitas metabolisme yang tinggi karena mikroorganisme ini harus mempunyai
kemampuan menyesuaikan diri yang besar sehingga apabila ada interaksi yang
tinggi dengan lingkungan menyebabkan terjadinya konversi zat yang tinggi pula.
Akan tetapi karena ukurannya yang kecil, maka tidak ada tempat untuk menyimpan
enzim-enzim yang telah dihasilkan. Dengan demikian enzim yang tidak diperlukan
tidak akan disimpan dalam bentuk persediaan.enzim-enzim tertentu yang
diperlukan untuk perngolahan bahan makanan akan diproduksi bila bahan makanan
tersebut sudah ada.
Mikroorganisme
ini juga tidak memerlukan tembat yang besar, mudah ditumbuhkan dalam media
buatan, dan tingkat pembiakannya relative cepat (Darkuni, 2001). Oleh karena
aktivitasnya tersebut, maka setiap mikroorganisme memiliki peranan dalam
kehidupan, baik yang merugikan maupun yang menguntungkan.
Sekilas,
makna praktis dari mikroorganisme disadari tertutama karena kerugian yang
ditimbulkannya pada manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan. Misalnya dalam bidang
mikrobiologi kedokteran dan fitopatologi banyak ditemukan mikroorganisme yang
pathogen yang menyebabkan penyakit dengan sifat-sifat kehidupannya yang khas.
Walaupun di bidang lain mikroorganisme tampil merugikan, tetapi perannya yang
menguntungkan jauh lebih menonjol. Menurut Schlegel ( 1994) beberapa bukti
mengenai peranan mikrobiologi dapat dikemukakan sebagai berikut
DAFTAR
PUSTAKA
Djojosumarto, P. 2000. Bakteri Rhizhobium. Yogyakarta.
Panda,
N dan K.S., Gurdev. 1995. Aplikasi
Bakteri di Bidang Peternkan dan Pertanian. CABI dan IRRI. Phillipines.
Iqbal,
M. 2015. Peranan Bakteri di Bidang
Pertanian. Magelang (diakses 08/10/2015)