PUPUK HAYATI (BIOFERTILIZERS) DAN PGPR (PLAN GROWTH PROMOTING
RHIZOBACTERIA)
Prof. Dr. Tualar Simaramata, Ir. MS Lab. Biologi dan
Bioteknologi Fakultas Pertanian Unpad
DEFINITION ??? Biofertilizer is a substance which contains
living microorganisms which, when applied to seed, plant surfaces,
or soil, colonizes the rhizosphere or the interior of the plant and
promotes growth by increasing the supply or availability of primary
nutrients to the host plant(Vessey, 2003) (Vessey, J.K. 2003.
Bio-Fertilizers are natural fertilizers which are microbial
inoculants of bacteria, algae, fungi alone or in combination and
they augment the availability of nutrients to the plants.
Biofertilizer is a material containing microorganism(s) added to a
soil to directly or indirectly make certain essential elements
available to plants for their nutrition. Biofertilizer is defined
as inoculant containing active material of living microorganisms
which functions to fix a particular nutrient and facilitate the
availability of soil nutrients to plants The Gazette of India
(2006) defines biofertilizer as a product containing carrier based
(solid or liquid) living micro-organisms which are agriculturally
useful in terms of nitrogen fixation, phosphorus solubilization or
nutrient mobilization, so as to increase the productivity of the
soil and/or the crop. Biofertilizers are low cost, renewable
sources of plant nutrients which supplement chemical fertilizers.
The use of bio-fertilizers, in preference to chemical fertilizers,
offers economic and ecological benefits by way of soil health and
fertility to farmers
PUPUK ORGANIK DAN PUPUK HAYATI??? Organic fertilizer is defined
as fertilizer containing a large part or all of the materials which
is of plant and or animal origin through decomposition. Organic
matter is used to supply organic fertilizer to improve chemical,
physical as well as biological characteristics of the soil. The
most important characteristic of organic fertilizer is indicated by
its content of organic PUPUK ORGANIK ADALAH NAMA KOLEKTIF UNTUK
SEMUA JENIS carbon, rather than its nutrient composition. BAHAN
ORGANIK ASAL TANAMAN DAN HEWAN YANG DAPATDIROMBAK MENJADI HARA
TERSEDIA BAGI TANAMAN PUPUK HAYATI ADALAH INOKULAN BERBAHAN AKTIF
ORGANISME HIDUP YANG BERFUNGSI UNTUK MENAMBAT HARA TERTENTU ATAU
MEMFASILITASI TERSEDIANYA HARA DALAM TANAH BAGI TANAMAN.
BIOFERTILISASI ADALAH PEMANFAATAN PUPUK HAYATI (BIOFERTILIZERS)
UNTUK MENINGKATKAN KETERSEDIAAN HARA, MENINGKATKAN PRODUKTIVTAS
TANAMAN DAN KESEHATAN TANAH (SOIL QUALITY AND SOILS HEALTH).
Meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman (hingga sekitar 25%)
Mensubstitusi pupuk anorganik (Terutama N hingga 50 % dan P hingga
sekitar 25%) Meningkatkan produksi dan mengurangi biaya pemupukan
Pupuk anorganik semakin mahal dan berdampak negatif terhadap
lingkungan dan tanah (Pemborosan energi fosil dan Penurunan
kualitas dan kesehatan tanah) Restorasi kesuburan tanah secara
alami dan menekan patagen tanah Dapat diperbaharui (renewable) dan
Relatif Murah Penerapkan pertanian Ramah lingkungan
KEUNTUNGAN PENGGUNAAN BIOFERTILIZERS ???
PENYEBAB KEGAGALAN PENGGUNAAN PUPUK HAYATI Populasi mikroba
dalam inokulan kurang dari standar Inokulan tidak mampu
berkompetisi dengan mikroba indigenous Inokulan sudah tidak
effektif Populasi rendah dan viabiltas rendah Banyak kontaminan
Penyimpanan dan kemasan tidak baik
Kondisi lingkungan tidak sesuai dengan inokulan pH masam dan
alkalinitas/Salinitas Bahan organik sangat rendah
PERKEMBANGAN PUPUK HAYATISEJARAH : Secara Tradisinil sudah
dkenal sejak > 5000 thn yg lalu (Mesir, China) Rhizobia - Pupuk
hayati Rizobia di dunia yg dikenal & dimanfaatkan utk
menginokulasi Kacang-kacangan (Riegel & Wilfarth, 1908; Jerman)
- dikomersialkan & dipatenkan dgn nama nitragin di AS (Nobbe
& Hiltner, Jerman)
Azotobacter : - diformulasikan berbentuk inokulan & disebut
Azotobacterin. - thn 1930-an & 1940-an bjuta2 lhn di Uni Sovyet
diinokulasi dgn bakteri ini Fosfobacterin : di Eropa Timur &
mkandung Bacillus megaterium Mikorhiza : Penggunaan sbg ppk hayati
sejak Moose 1957 (hara P) Di Indonesia : Pbuatan inokulan rhizobia
dlm btk biakan murni pd medium agar, hanya ut penelitian
(Plantkundinge Institute & Lab. Treub Bogor, 1938) Ut komersial
(Lab. Mikrobiologi UGM, 1981) ut petani transmigran dlm btk
inokulan bintil akar ut minokulasi kedelai dlm skala besar.
MEKANISME KERJA PUPUK HAYATI (HOW BIOFERTILIZERS WORK?)1. 2.
Biofertilizers fix atmospheric nitrogen in the soil and root
nodules of legume crops and make it available to the plant. They
solubilize the insoluble forms of phosphates like tricalcium, iron,
and aluminium phosphates into available forms. They scavenge
phosphate from soil layers. They produce hormones and anti
metabolites which promote root growth. They decompose organic
matter and help in mineralization in soil. When applied to seed or
soil, biofertilizers increase the availability of nutrients and
improve the yields by 10 to 25% without adversely affecting the
soil and environment.
3. 4. 5. 6.
KELOMPOK PUPUK HAYATI PENAMBAT N (NITROGEN FIXERS
BIOFERTILIZERS) Symbiotik Rhizobium sp, Bradyrhizobiu sp. Anabaena
azolla (Azolla) (Cyanobacteria) Nonsimbiotik Azotobacter,
Azospirillum, dst MIKROBA PELARUT FOSFAT (PHOSPHATE SOLUBILIZING
MICROBES) Bacteria Pelarut Fosfat (BPF) = Phospahate solubilizing
bacteria (PSB) : Bacillus sp,Pseudomonas sp Fungi Pelarut Fosfat
(FPF) : Aspergillus PHOSPHATE MOBILIZING BIOFERTILIZER:
Cendawan/Fungi Mikoriza (CMA, FMA) PLANT GROWTH PROMOTING
RHIZOBACTERIA (PGPR) = BAKTERI AKAR PEMACU TUMBUH
PUPUK HAYATI PENAMBAT N (BIOLOGICAL NITROGEN FIXATION) Atmofir
merupakan sumber utama N2 (78%) , dapat tersedia dengan bantuan
bakteri penambat N (NITROGEN FIXERS) Penambatan nitrogen secara
biologis merupakan poin kunci masuknya molekul nitrogen kedalam
siklus biogeokimia nitrogen
KEMAMPUAN FIKSASI Jenis dan Strain, Tanaman Inang (umur dan
Kecocokan) Lingkungan Tumbuh (pH, Kelembaban, Temperatur)
Ketersediaan Sumber Energi dan Nutrisi.
PENAMBATAN N DAN DAUR N
GBR. MASUKNYA N KEDALAM EKOISISTEM TANAH
FIKSASI NITROGEN SECARA BIOLOGIS Fiksasi nitrogen secara
biologis (Biological Nitrogen Fixation/BNF) mengubah gas nitrogen
diubah menjadi amonia oleh bakteri dengan bantuan enzim
nitrogenase. Reaksi dari BNF adalah : N2 + 8 H+ + 8 e + 16 ATP 2NH3
+ H2 + 16 ADP + 16 Pi
PERSAYARATAN DAN MEKANISME FIKSASI NITROGEN Adanya enzim
nitrogense; Ketersediaan sumber energi (carbon) Adanya sistem
perlindungan enzim nitrogenase dari inaktivasi oleh oksigen; dan
Pemindahan yang cepat nitrogen hasil tambatan dari tempat
penambatan nitrogen untuk mencegah terhambatanya enzim
nitrogenase
MEKANISME BIOKIMIA DARI PROSES FIKSASI N2
Very energetically expensive Needs: Large supply of energy
Nitrogenase enzyme Anoxic site Legumes, Cyanobacteria
Enzim nitrogenase
Untuk memproduksi 2 NH3 dan H2 dibutuhkan setara 8 pereduksi.
Untuk transfer dari setiap elektron ke inti Mo-Fe memerlukan satu
siklus dissosiasi ikatan oleh sub unit reduktase, dengan hidrolisis
2 molekul ATP setiap siklus. Secara keseluruhan proses reduksi
molekul N2 memerlukan hidrolisis 16 molekul ATP, dan 8 siklus
dissosiasi reductase dari nitrogenase
N 2 + 8H + + 8e energy 2NH 3 + H 2
BEBERAPA REAKSI YANG DIKATALISIS ENZIM NITROGENASE
N2 = N=N (79%)
ENZIM NITROGENASE Terdiri dua komponen The Fe protein The MoFe
protein
Tidak dapat aktif sebagai katalis dengan sendirinya
PERANAN FERREDOXIN DAN FE-MO DALAM ENZIM NITROGENASE Ferredoxin
mereduksi Fe protein Mengikat dan menghidrolisis ATP pada Fe
protein menyebabkan perubahan protein Fe yang memberikan fasilitas
terjadinya reaksi Fe protein mereduksi MoFe protein, dan MoFe
protein mereduksi N2
PROSES PEMBENTUKAN NODULA
Gambar 3. (Kanan) Akar dengan nodula dibentuk oleh bakteri
(Rhizobium). (Kiri) Nodula Akar berkembang sebagai hasil dari
simbiosis antara bakteri Rhizobium dengan rambut akar pada tanaman.
(A) Bakteria mengenal rambut akar dan mulai membelah, (B) Masuknya
rhizobia ke akar melalui infeksi sehingga bakteria masuk ke dalam
sel akar (C)
METODA UNTUK MEMPRODUKSI DAN MENGGUNAKAN PUPUK HAYATI
TEKNIK KULTUR RHIZOBIUM1. ISOLASI STRAINS RHIZOBIA 2. Lokasi
Indentifikasi tanaman 2. ISOLASI DARI inang 3. NODULA SEGAR
Identifikas i Tanah Akar legum segar dari lapangan dibersihkan
dengan air untuk membuang semua tanah dan partikel organik. akar
yang terinfeksi nodula dipotong hingga 2-3 mm setiap bagian dari
nodula, utuh dan tidak rusak. Celupkan selama 10 detik ke dalam
etanol 95% atau isopropanol dipindahkan ke larutan sodium
hypoklorit 2.5 3% (v/v) atau clorox 1 : 1 (v/v) dan rendam selama
4-5 menit. Nodula dihancurkan dalam pipa steril dengan tangkai
gelas steril (+)kan air & piring berisi lapisan pada permukaan
YMA (Yeast Manitol Agar) berisi congo red. Cawan petri yang berisi
inokulan diinkubasi pada suhu 25-28 0C selama 3 -10 hari,
bergantung pada strain dan penampakan koloni yang spesifik. Koloni
rhizobia adalah mucoid, bundar/bulat dan menunjukkan sedikit atau
tidak ada absorpsi congo red. Isolat dari koloni rhizobia tunggal
kemudian dimurnikan dan disebut sebagai Rhizobium Mengumpulka n dan
menyiapkan nodula akar di lapangan 1. Indentifika si
Produksi massal inokulan
Anabaena azollae Bersimbiosis dg paku air Azolla pinnataAnabaena
menempati pori ventral dlm lobus dorsal daun Azolla. Sbg pupuk
hijau untuk budidaya padi krn tumbuhnya cepat, menghasilkan 200-300
t ha/tahun. Lingkungan : media air, pH 7-8, mengandung Inokulan
Anabaena P dg 4-8 kg P2O5/ha.3
Tumbuhkan 0,1 0,4 kg/m pada media (air 5-10 cm) + superfosfat
4-8 kg P2O5/ha selama 2-3 minggu. Aplikasikan di sawah10-20 t/ha dg
cara dibenamkan. Tanam padi umur 7 hari. Azolla dpt dibudidayakan
bersamaan tnm padi. Setelah terbentuk lapisan Anabaena, dibajak
untuk dibenamkan. Proses pembajakan bisa berulang-ulang Manfaat :
sumber N pada tanah tergenang (anaerob) 10 t/ha Azolla setara
25-30kg N/ha
azollae
PERMASALAHAN FOSFATMasalah Utama Pemupukan P (Fosfat) Proses
pengikatan (Fiksasi P) oleh tanah
- Efisiensi rendah (10-30%); dimanfaatkan oleh tanaman - Tetap
berada dalam tanah (70-90 %) Pada tanah masam : Fiksasi P dilakukan
aluminium (Al) & besi (Fe) (pH rendah) terbtk ikatan Al-P &
Fe-P Pada tanah basa : Fiksasi P dilakukan oleh kalsium (Ca) &
terbtk (pH tinggi) ikatan Ca-P
MIKROBA PELARUT FOSFAT
PUPUK HAYATI PELARUT FOSFAT (Phosphate Biofertilizers) Lahan di
Indonesia : Tanah masam dan P terfiksasi (Al P atau Fe P), pada
tanah basa difiksasi oleh Kalsium (Ca-P) sehingga sukar larut dan
tidak tersedia bagi tanaman). MIKROBA PELARUT FOSFAT : Mampu
mengubah fosfat sukar larut menjadi larut diperlukan bantuan
Golongan bakteri (Pseudomonas, Bacillus, Escherichia,
Brevibacterium, dan Serratia) Golongan cendawan atau Fungi
Aspergillus (fungi saprofit berkonidia) Penicillium (fungi saprofit
aerob) Trichoderma (selulotik dan agen hayati). Saccharomyces)
(fungi bersel tunggal dengan diameter 5-10 um)
MIKROBA PELARUT FOSFAT
MEKANISME PELARUTAN FOSFAT 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 (Banik and Dey 1982), sitrat,
laktat, dan ketoglutarat (lllmer and Schinner 1992). Kemampuan
cendawan melarutkan P lebih besar dibanding bakteri. Cendawan dapat
melarutkan P hingga dua kali dibandingkan kontrol pada pH 4,6-2,9,
dan bakteri sekitar 1,5 kali pada pH 6,55,1
METODA INOKULASI BPF
1.
2.
inokulasi PSB harus berada pada akar yang berasosiasi dengan
habitat tanahnya. Karenanya, direkomendasikan bahwa inokulasi PSB
dipilih dari populasi PGPR yang ada untuk mengambil keuntungan dari
kemampuannya untuk berkolonisais pada lingkungan mikro rhizosfer
kemampuan inokulasi PSB untuk menyediakan P bagi tanaman bisa jadi
terbatas, salah satunya akibat senyawa yang dilepaskan oleh PSB
untuk melarutkan fosfat secara cepat menurun atau karena phosfat
terlarut diikat kembali sebelum fosfat itu mencapai permukaan
akar.
MIKORIZA ? Mikoriza adalah asosiasi mutualistik antara cendawan
tanah (jamur) dengan perakaran tumbuhan (Mycorrhizas are highly
evolved, mutualistic associations between soil fungi and plant
roots). ENDOMIKRIZA EKTOMIKORIZA EKTENDO-MIKORIZA
Mikoriza
30
Simbiosis antara Mikorhiza & Sistem Perakaran Tanaman
Potensi biologis CMA :
Perbaikan nutrisi tanaman (meningkatkan penyerapan berbagai
unsur hara) Sebagai pelindung hayati terhadap patogen tular tanah
Meningkatkan resistensi tanaman terhadap kekeringan Sinergis dengan
mikroorganisme lain yang menguntungkan
PENINGKATAN KEMAMPUAN TANAMAN BERMIKORIZA DALAM MENYERAP HARA,
AIR DAN MEMANFAATKAN FAKTOR TUMBUH LAINNYA DALAM TANAH
Mikoriza
33
KONTRIBUSI MIKORIZA BAGI TANAMAN Meningkatkan zona eksploitasi
perakaran hingga 10 kali sehingga suplai hara bagi tanaman
meningkat dengan signifikan Memperluas bidang kontak perakaran dan
meningkatkan kemampuan menyerap hara dan air di dalam tanah dengan
signifikan Meningkatkan kelarutan dan ketersediaan hara, khususnya
hara yang tidak atau sukar larut dalam tanah (P) sehingga tersedia
bagi tanaman. Akar bermikoriza pada lahan masam mampu mensuplai
hara tanaman dengan baik sehingga pertumbuhan tanaman lebih baik
Kolonisasi mikoriza (CMA atau Ektomikoriza) pada akar berperan
sebagai penghalang biologi terhadap infeksi patogen akar (jamur dan
nematoda)
Mikoriza
34
Meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan dan
kelembaban yang ekstrim (cekaman air). Hifa mikoriza mampu menembus
pori mikro dan menggambil air walaupun dalam jumlah yang relatif
sedikit Meningkatkan produksi phytohormon dan zat pengatur tumbuh
lainnya seperti auxin, sitokinin dan giberelin di rhizosfir.
Mikoriza dapat merubah arsitektur perakaran sehingga lebih efisien
dalam memanfaatkan berbagai faktor tumbuh Jaringan hifa pada
perakaran meningkatkan ketahanan tanaman dan adaptasi terhadap
perubahan lingkungan tumbuh sehingga tanaman tumbuh lebih baik
Meningkatkan toleransi tanaman terhadap senyawa atau unsur logam
berat dalam tanah Berperan dalam transformasi unsur hara (proses
biogeokemia) dalam Mikoriza tanah, yaitu melalui proses 35
MIKORIZA DAN KUALITAS TANAH/KESEHATAN TANAH Perbaikan Struktur
Tanah. Jaringan hifa eksternal dari mikoriza memperbaiki dan
memantapkan struktur tanah. Sekresi senyawa-senyawa polisakarida,
asam organik dan lendir yang dihasilkan mampu mengikat butir-butir
primer menjadi agregat mikro. "Organic binding agent" (pembentukan
agregat tanah) dan selanjutnya agregat mikro tersebut melalui
proses "mechanical binding action" oleh hipa eksternal akan
membentuk agregat makro yang mantap Jaringan hifa berperan penting
dalam daur hara dalam tanah dan mencegah terjadinya kehilangan hara
dari ekosistem tanah Hifa mikoriza berperan penting dalam
mentransfer (relokasi) senyawa hidrokarbon (fotosintat) dari
perakaran tanaman kepada organisme tanah (sumber energi dalam
rantai makanan dalam tanah)Mikoriza 36
Agregasi oleh CMA
Tanpa CMA
Mikoriza
37
Sprocarps epigeous dan hypogeous sporocarps dari ektomikoriza
dan CMAmerupakan sumber makanan bagi hewan placental danmarsupial.
Hifa mikoriza dan tubuh buah (fruits bodies dari ektomikoriza)
merupakan sumber makanan bagi berbagai macam fauna tanah Mikoriza
memberikan pengaruh yang positif terhadap perkembangan dan
pertumbuhan mikroba tanah yang menguntungkan (penambat N dan
pelarut fosfat). Mikorisa juga diketahui berinteraksi sinergis
dengan bakteri pelarut fosfat atau bakteri pengikat N Mikoriza
berperan penting dalam meningkatkan jumlah karbon yang sangat
menentukan kualitas dan kesehatan tanah Serapan Air dan Hara.
Jaringan hipa ekternal dari mikoriza akan memperluas bidang serapan
air dan hara. Disamping itu ukuran hipa yang lebih halus dari
bulu-bulu akar memungkinkan hipa bisa menyusup ke pori-pori tanah
yang paling kecil (mikro) sehingga hipa bisa menyerap air pada
kondisi kadar air tanah yang sangat rendah. Keaneka ragaman jamur
dapat digunakan sebagai indikator 38 kualitas ekosistem tanah
Mikoriza
MEKANISME PERLINDUNGAN BIOLOGIS (BIOPROTECTION) Selaput hipa
(mantel) dapat berfungsi sebagai barier masuknya patogen. Mikoriza
menggunakan hampir semua kelebihan karbohidrat dan eksudat lainnya,
sehingga tercipta lingkungan yang tidak cocok untuk patogen.
Cendawan mikoriza dapat mengeluarkan antibiotik yang dapat
mematikan/menekan patogen (jamur dan nematoda). Akar tanaman yang
sudah diinfeksi cendawan mikoriza, tidak dapat diinfeksi oleh
cendawan patogen yang menunjukkan adanya kompetisi
Mikoriza
39
EKTOMIKORIZA (ECTOMYCORRHIZAS = ECM) Asosiasi cendawan dari
Basiodiomycetes dan jamur lainnya yang membentuk akar lateral
membengkak dan diselimuti oleh jaringan hifa seperti mantel pada
akar lateral (hartig net). Jaringan hifa tidak sampai masuk kedalam
sel tapi berkembang diantara sel kortek akar. Sangat banyak
dijumpai pada tanaman-tanaman kehutanan (Angiospermae dan
Gymonspermae). Tubuh buah (sporocarps) ECM banyak yang dapat
dikomsumsi (edible) Tanaman Inang (Sangat Banyak) Dipterocarpaceae
(Meranti ) Pinaceae (Pinus) Myrtaceae (Eucalyptus) Gnetaceae
(Gnetum) Papilionaceae Euphobiaceae CasuarianaceaMikoriza 40
A
C
D B
Gambar Hartig Net (A), Irisan Melintang ECM (B), akar pendek
(short roots) yang membengkak beserta hifa eksternal E. Globulus
(C) dan mikoriza bercabang dikotom pada akar pendek (D)Mikoriza
41
INOKULAN MIKORIZA : Spora CMA Propagul CMA (spora, hifa, akar
yang terinfeksi CMA) Hifa dan akar terinfeksi CMA (Inokulan segar
CMA)
TEKNIK APLIKASI ?? INOKULASI BENIH (SEED INOCULATION),
PERSEMAIAN LAPANGAN Inokulan Murni Inokulan alami (tanah
bermikoriza)
STRATEGI MENINGKATKAN KEEFEKTIPAN CMA Inokulan: Jenis, Asal dan
Campuran Tanaman Inang: Kecocokan dan Sistem perakaran Pengujian
Biologis (Bioassay) Teknik Aplikasi: Benih, Persemaian, Lapangan
Rekayasa Lingkungan Tumbuh
Mikoriza
43
PLANT GROWTHPROMOTING RHIZOBACTERIA=PGPR Sejumlah bakteri
penyedia hara yang hidup pada rhizosfir akar (rhizobakteri) disebut
sebagai rhizobakteri pemacu tumbuh tanaman (plant growthpromoting
rhizobacteria=PGPR). Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR)
pertama kali diteliti oleh Kloepper dan Scroth (1982) untuk
menggambarkan bakteri tanah yang mendiami daerah perakaran tanaman
yang dinokulasikan ke dalam benih dan ternyata meningkatkan
pertumbuhan tanaman. PGPR berperan Ganda. (1) menambat N2, juga; (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 (Cattelan et al., 1999; Glick et al.,
1995; Kloepper, 1993; Kloepper et al., 1991)
PENGELOMPOKAN PGPR 1) PGPR yang terlibat dalam siklus
nutrisi/unsur hara dan phytostimulasi, 2) PGPR yang terlibat dalam
biokontrol dari patogen tanaman (Bashan dan Holguin, 1998). Proses
dalam PGPR melibatkan siklus nutrisi/unsur hara termsuk hubungannya
dengan fiksasi nitrogen non simbiotik dan perannya untuk
meningkatkan ketersediaan fosfat dan nutrisi/unsur hara lainnya di
dalam tanah. Banyak bakteria diazotroph asimbiotik telah banyak
diketahui dan dicoba sebagai biofertilizer Kennedy et
al.,2004).
MEKANISME AKSI DARI PGPRTidak langsung yaitu meningkatkan
pertumbuhan tanaman akibat tertekannya patogen tanah (Soil born
diseases). Langsung. Mekanisme langsung dari plant growth promotion
oleh PGPR dapat diperlihatkan dalam ketidakhadiran patogen tanaman.
Atau mikroorganisme rhizosfer lainnya, PGPR meningkatkan
pertumbuhan tanaman melalui bermacam-macam mekanisme , diantaranya
fiksasi nitrogen bebas , produksi siderophore yang meng-khelat besi
(Fe) dan membuatnya tersedia bagi akar tanaman, melarutkan mineral
seperti fosfor dan sintesis phytohormon Peningkatan penyerapan hara
karena keberadaan PGPR Manghasilkan atau mensintesis Fitohormon:
auksin dan cytokinin atau berperan dalam dalam sintesis etylen
tanaman telah diidentifikasi
MIKROBA PENGHASIL FITOHORMON PRODUKSI FITOHORMON Bentuk dan
fungsi tanaman tergantung pada komunikasi antar sel yang dimediasi
oleh senyawa kimia yang disebut fitohormon. Di dalam sel,
fitohormon berinteraksi dengan protein khusus yang disebut
reseptor. Kompleks fitohormon-reseptor ini adalah bentuk fitohormon
yang aktif dan efektif dalam jumlah yang sangat kecil, yaitu antara
10-6 sampai 10-8 M. BEBERAPA SPESIES BAKTERI RIZOSFER (di sekitar
perakaran) yang mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman sering
disebut Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) atau
Rhizobakteria Pemacu Pertumbuhan Tanaman (RPPT). RPPT terdiri atas
genus Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum, Bacillus, Arthrobacter,
Bacterium, Mycobacterium, dan Pseudomonas
Azotobacter Kemampuan Azotobacter dalam memproduksi fitohormon
sitokinin dan auksin dilaporkan pertama kali oleh Vancura dan
Macura pada tahun 1960 (Vancura 1988). Sejumlah isolat Azotobacter
yang dikulturkan pada suhu kamar maupun 30 0C selama 60 jam
mengekskresikan fitohormon sitokinin, atau giberelin ke dalam media
pertumbuhan bebas N. Azospirillum Menurut Okon dan Labandera
Gonzalez (1994), Azospirillum dapat memproduksi auksin, sitokinin
dan giberellin. Strain Azospirillum Az15 dan Az44 memiliki
kemampuan yang tinggi dalam memproduksi AIA, masing-masing sebesar
57,93 g/ml pada umur 12 hari dan 40,42 g/ml pada umur 7 hari.
Bakteri Rhizobium yang terseleksi mampu menstimulasi pertumbuhan,
baik pada tanaman Leguminoceae (tanaman kacang-kacangan) maupun
yang bukan Legumonoceae pada skala lapangan. Bakteri tersebut
terbukti mampu memproduksi fitohormon yaitu sitokinin dan auksin
(Hoflich dalam Aryanta, 2009). Streptomyces griseoviridis juga
mampu memprodukasi auksin yaitu IAA (indol-3-acetic acid) secara in
vitro. Metabolit ini dapat berperan sebagai stimulator pertumbuhan
tanaman, tetapi pada skala lapangan produksi IAA ini perlu dikaji
lebih lanjut Pseudomonas fluorescens mampu merangsang pertumbuhan
akar jagung pada kondisi hidroponik dengan menghasilkan IAA.
PAPER : TUGAS KELOMPOK1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Penambat N
Symbiotik Rhizobium Penambat N sysmbiotik Anabaena azollae (BGA)
Penambat N nonsimbiotik Bakteri Pelarut P Fungi Pelarut Fosfat PGPR
(Plan growth promoting rhizobacteria) Endo - Mikoriza (FMA) Ekto
Mikoriza SISTIMATIKA PENDAHULUAN (PENGERTIAN/DEFINISI,
PENGELOMPOKAN DAN JENISNYA, DST. YANG RELEVAN PERANAN DALAM
PERTANIAN ATAU EKOSISTEM TEKNIK PRODUKSI INOKULAN KESIMPULAN
TUGAS INDIVIDU1. 2. Uraikan dengan singkat perkembangan pupuk
hayati (biofertilizers) Dalam era globalisasi dan pertanian ramah
lingkungan penggunaan pupuk hayati semakin penting. (Sebutkan dan
jelaskan keuntungan penggunaan pupuk hayati dan peneybab kegagalan
penggunaan pupuk hayati 3. Terangkan dengan singkat apakah yang
dimasud dengan pupuk hayati dan sebutkan kelompok mikroba yang
dapat digolngkan kedalam pupuk hayati 4. Nitrogen merupakan hara
esensil utama dan terdapat sekitar 78% di udara dalam bentuk gas
(N2). 1. Sebutkan dan jelaskan mikroba kelompok mikroba yang mampu
mengikat N2 tersebut dan berikan contohnya dan kontribusinya 2.
Uraikan dengan Enzim apa yang berperan dalam proses tersebut 5.
Uraikan dengan singkat klasifikasi bakteri penambat N . 6. Tanah
tanah di Indonesia umumnya termasuk tanah masam (pH rendah)
sehingga P tanah sering tidak tersedia (terfiksasi). Uraikan dengan
singkat bagaimana pupuk hayati mampu meningkatkan ketersediaan P
tersebut (Sebutkan dan jellaskan mikroba apa yang dapat digunakan)
7. Uraikan dengan singkat tentang mikroba pelarut fosfat (Definis,
kelompok dan contohnya, mekanisme dan enzim yang terlibat,
kontribusinya dalam meningkatkan hasil) 8. Apakah yang saudara
ketahui tentang mikoriza dan apa peranannya dalam mendukung
pertumbuhan tanaman, meningkatkan kualitas dan kesehatan tanah 9.
Uraikan dengan singkat penggolangan mikoriza dan sebutkan jenis
yang banyak digunakan sebagi inokulan. 10. Uraikan dengan
singkatkan tentang PGPR (Definisi, Mekanisme kerja , Kelompok
mikroba, peranannya dalam dalam ekosistem tanah dan tanaman, dan
sebutkan jenis mikroba penghasil fitohormon????)
