Malam-malam gini pulang dari kampus habis LPJ an (Laporan Pertanggung Jawaban) di salah satu Unit Kegiatan Mahasiswa di biologi membuat ku ngantuk dan yang pastinya laperrrrr *iklan minyak sayur itu,, jadi kepikiran dengan skripsiku yang malas banget aku sentuh. sebenanya masih takut aja buat maju ke pembimbing takut salah dengan datanya. Kita melirik sedikit yuk tentang penelitianku,,,biar kalian pada tau juga apa tuh bakteri Azospirillum dan apa tuh teknik hidroponik. cekidott
I.
PENDAHULUAN
Azospirillum adalah bakteri penambat
nitrogen yang biasa ditemukan di dalam tanah dan dapat hidup secara bebas atau berasosiasi dengan
berbagai akar tanaman, terutama jenis rumput-rumputan dan serealia (Bashan, 1988). Azospirillum diketahui mampu menstimulasi pertumbuhan
berbagai jenis tumbuhan. Azospirillum tidak
hanya dapat menambat N dari atmosfer (Dobereiner and Day, 1976), juga mampu
menghasilkan hormon tumbuh tanaman seperti IAA (Indole Acetid
Acid), GA (Gibeberralic Acid), dan kinetin. Oleh karena kemampuan tersebut Azospirillum dimanfaatkan sebagai biofertilizer (Ribaudo, 2006).
Aplikasi inokulum mikroba untuk
meningkatkan pertumbuhan tanaman umumnya dilakukan pada media tanah tetapi inokulasi
mikroba pada teknik hidroponik masih jarang dilakukan. Hidroponik adalah cara budidaya tanaman dengan menggunakan medium air.
Hidroponik adalah istilah yang
digunakan untuk menjelaskan metode bercocok tanam tanpa memanfaakan tanah
tetapi menggunakan air atau bahan porous lainnya dengan pemberian unsur hara. Teknik
hidroponik merupakan metode pertanian yang paling intensif dalam perkembangan
produksi industri pertaniaan saat ini
(Ridwan et al., 2010). Menurut
penelitian Indradewa, (2010) keuntungan yang dapat
diperoleh dalam berhidroponik adalah sesuai untuk penanaman di tempat yang
terbatas, lebih bersih, pemakaian pupuk atau nutrien lebih efisien, awet dan
terkontrol, Gulma tidak ada, hama dan penyakit lebih sedikit, kegiatan pemeliharaan
lebih sedikit, hasil produksinya lebih seragam.Isolat
yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Azosprillum
spp. isolat JG3, isolat PRD2 dan isolat KK1. Ketiga isolat tersebut diketahui mampu
menambat N bebas dan mampu menghasilkan zat pengatur tumbuh IAA (Indole Acetid Acid), GA (Gibberrelic Acid)
dan kinetin. Isolat ini mampu mengkoloni akar pada tanaman.
jagung sehingga
berpengaruh terhadap morfologi dan fungsi akar (Zulhijah, 2006). Kemampuan
ketiga isolat tersebut dalam mengkoloni akar dan meningkatkan pertumbuhan
tanaman tomat di media hidroponik belum
diketahui.
Menurut Sagala (2009), tomat merupakan
salah satu sayuran yang sangat penting bagi manusia, tetapi jumlah produksinya
dari tahun ke tahun mengalami penurunan sehingga perlu diadakan peningkatan
produksi. Salah satu cara peningkatan produksi tomat yaitu dengan pemberian
bahan organik. Bahan organik tersebut diantaranya yaitu nutrien, kompos, dan
pupuk kandang. Pada ketinggian di atas 1000 m atau garis lintang yang lebih
tinggi mereka dapat ditanam secara permanen (Williams, 1993). Kemampuan tomat
untuk dapat menghasilkan buah sangat tergantung pada interaksi antara
pertumbuhan tanaman dan kondisi lingkungannya. Faktor lain yang menyebabkan
produksi tomat rendah adalah penggunaan pupuk yang belum optimal serta pola
tanam yang belum tepat. Upaya untuk menanggulangi kendala tersebut adalah
dengan perbaikan teknik budidaya. Salah
satu teknik budidaya tanaman yang diharapkan dapat meningkatkan hasil dan
kualitas tomat adalah hidroponik (Wijayani,
2005).
Berdasarkan uraian di atas, dapat
dikemukakan beberapa permasalahan sebagai berikut:
1. Apakah
Azospirillum spp. mampu tumbuh dan
berkembang dalam media hidroponik yang ditanami tanaman tomat (Solanum lycopersicum L.).
2. Apakah
Azospirillum spp. mampu mengkoloni akar
dan mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat (Solanum lycopersicum L.) yang ditumbuhkan dengan teknik hidroponik.
Adapun tujuan penelitian yaitu untuk mengetahui :
1. Mengetahui
pertumbuhan dan perkembangan Azospirillum
spp. pada media hidroponik yang
ditanami tomat (Solanum lycopersicum
L.).
2. Mengetahui
kemampuan kolonisasi Azospirillum spp.
pada akar dan meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat (Solanum lycopersicum L.) yang ditumbuhkan dengan teknik hidroponik.
Berdasarkan permasalahan dan
tujuan di atas penelitian ini diharapkan dapat mengetahui kemampuan
isolat bakteri Azospirillum dalam
meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat yang ditumbuhkan pada media hidroponik.
Pupuk
hayati (biofertilizer) adalah bahan
yang mengandung satu atau lebih jenis mikroorganisme bermanfaat seperti mikroba
penambat nitrogen, pelarut fosfat, selulolitik dan sebagainya yang digunakan
untuk perlakuan terhadap benih, tanah atau areal pengomposan dengan tujuan
untuk meningkatkan jumlah mikroba dan aktivitasnya, sehingga dapat menambat
ketersediaan unsur hara bagi tanaman. Pengertian sempit pupuk hayati adalah inokulan
mikroba (Sugito, 1995). Inokulan mikroba umumnya dikemas dalam campuran media
pembawa (carrier) yang berfungsi
sebagai biofertilizer (Goenadi, 1996). Inokulan mikroba merupakan sediaan yang
mengandung mikroba hidup atau latent dan bermacam-macam mikroba telah dipakai
sebagai pupuk hayati (Rodrigues, 2000).
Hidroponik merupakan metode
yang sangat produktif, konservatif terhadap tanah dan air serta protektif
terhadap lingkungan. Istilah ini di kalangan umum dikenal dengan “bercocok
tanam tanpa tanah”, termasuk bercocok tanam di dalam botol atau wadah lainnya
yang menggunakan air atau bahan porous lainnya, seperti pecahan genting, pasir
kali, kerikil, maupun gabus putih (Ridwan et
al., 2010). Bertanam secara Hidroponik dapat berkembang dengan cepat,
karena cara ini mempunyai banyak kelebihan, kelebihan yang utama adalah tanaman
dapat tumbuh dan berproduksi lebih baik dibandingkan dengan teknik penanaman
biasa. Kelebihan lainnya yaitu perawatan lebih praktis dan gangguan hama lebih
terkontrol, pemakaian pupuk lebih hemat, tanaman yang mati lebih mudah diganti
dengan tanaman yang baru, tidak membutuhkan tenaga kasar karena metode kerja
lebih hemat dan memiliki standardisasi, tanaman dapat tumbuh lebih pesat dan
dengan keadaan yang tidak kotor dan rusak, juga mampu membunuh patogen terhadap
tanaman (Ogai, 2009).
Based (2010), menyatakan
bahwa inokulasi bakteri Azospirillum
sp. dengan menggunakan teknik hidroponik mampu meningkatkan pertumbuhan akar dan
mampu meningkatkan serapan mineral unsur hara (P, Ca, K dan Mg) pada tanaman
tomat. Selain itu pengaruh inokulasi bakteri melalui teknik hidroponik mampu
meningkatkan luas permukaan akar, berat kering tanaman dan mampu menghasilkan
tingkat koloni yang cukup signifikan (Bashan, 1986).
Tanaman tomat memiliki bagian tubuh
yaitu akar, batang, daun, bunga, buah dan biji. Bagian pada akar tomat yaitu
akar tunggang dan akar cabang berwarna putih. Kedalaman perakarannya yaitu
30-40 cm. akar tersebut berfungsi sebagai penopang tanaman dan membantu dalam
menyerap unsur hara. Bagian yang terpenting dari tomat ini merupakan biji. Biji
tomat memiliki bentuk yang pipih, berbulu dan berwarna putih kekuningan dan
coklat muda. Panjangnya 3-5 mm, dan lebarnya 2-4 mm. Biji ini yang nantinya
akan digunakan dalam inokulasi Azospirillum
spp. sehingga menjadi benih (Sagala, 2009).
Azospirillum
pertama kali ditemukan oleh Beijerinck pada
tahun 1925 dengan nama spirillum. Penelitian lebih lanjut memandang perlunya
diadakan reklasifikasi nama genus dari spirillum menjadi Azospirillum. Spesies dari genus ini diantaranya Azospirillum lipoferum dan Azospirillum
brasilense. Azospirillum lipoferum dan Azospirillum brasilense dapat
diisolasi dari 30-90% sampel tanah diseluruh dunia (Bashan, 1988). Balows et al. (1992), menemukan dua spesies
yaitu A. amazonense dan A.
halopraferan. Bakteri ini lebih banyak dijumpai di akar daripada di tanah
dan membentuk koloni di permukaan akar dan di lapisan luar, korteks, serta mendapatkan
sumber karbon dari eksudat tanaman (Sylvia et
al., 1999). Selain itu bakteri ini mampu menambat N paling banyak di daerah
sekitar perakaran dan mampu berinteraksi dengan bakteri lain yang terdapat di
sekitar perakaran contohnya terdapat pada akar rumput (Reinhold, 2006).
Menurut Okon (1985), Azospirillum memiliki
beberapa keuntungan yaitu meningkatkan pengambilan N, P, K dan mikroelemen, meningkatkan
akumulasi materi dan meningkatkan pembentukan cabang dan rambut akar. Azospirillum
dapat menghasilkan IAA (Indol Acetic Acid) yang berfungsi sebagai fitohormon.
Inokulasi bakteri pada jaringan tanaman menunjukkan adanya auksin dan plant
growth promoting factors yang mampu meningkatkan pertumbuhan pada tumbuhan
tersebut (Koch dan Daruko, 1991; Daruko dan Kuss, 1994).
Azospirillum
isolat JG3, PRD2 dan KK1 merupakan koleksi isolat Laboratorium Fakultas Biologi
Unsoed. Azospirillum sp. JG3 adalah
strain lokal yang diisolasi dari akar jagung, memiliki karakteristik bentuk sel
spiral atau batang pendek, termasuk bakteri Gram negatif, motil dan bersifat
katalase positif. Bentuk koloni pada cawan yaitu bulat, tidak teratur,
permukaan halus mengkilap, elevasi rata, bagian tepi rata dan berwarna merah
muda sampai merah tua pada media Caceres.
Bakteri tersebut mampu meningkatkan penyerapan mineral serta penyerapan air
oleh sistem perakaran, memacu perkembangan dan percabangan rambut akar,
meningkatkan pengikatan N terutama pada saat pembungaan dan menghasilkan
substansi pemacu pertumbuhan tanaman antara lain gibberrelin, sitokonin dan
yang paling dominan adalah IAA (Indole Acetic Acid) (Zulhijah, 2006). Isolat
ini juga mampu tumbuh pada media campuran onggok dan dedak pada suhu 30oC
karena bakteri tersebut mampu menghasilkan enzim ekstraseluler (protease,
amilase, selulose dan lipase) (Nurosid,
2008).
Azospirillum
sp. KK1 merupakan isolat yang mempunyai kemampuan paling tinggi dalam menambat
nitrogen yang diisolasi dari akar tanaman kangkung mampu merombak bahan organik
kelompok karbohidrat, seperti selulosa dan amilosa, serta bahan organik yang
mengandung sejumlah protein dan lemak pada campuran dedak dan onggok. Azospirillum sp. KK1 diketahui memiliki
potensi dalam biodegradasi bahan organik, sehingga dapat dimanfaatkan untuk
memfermentasi campuran dedak dan onggok agar kandungan nutriennya meningkat. Azospirillum sp. KK1 mampu menghasilkan
amilase, protease dan lipase yang masing-masing dapat mengkatalisis reaksi
pemecahan selulosa, amilum, protein dan lemak sehingga Azospirillum sp. KK1 berpotensi sebagai biodegradator senyawa
kompleks selain digunakan sebagai agen biofertilizer (Lydia, 2004).
Azospirillum
sp. KK1 mampu tumbuh dan membentuk cincin seperti kabut di bawah permukaan
media pada media Nitrogen Free Bromthymolblue
(NFB) dengan ukuran diameter yang berbeda-beda. Bakteri ini bersifat motil yang
ditandai dengan terbentuknya cincin seperti kabut dibawah permukaan medium,
bersifat motil, koloninya berbentuk bulat tidak teratur, berwarna merah muda,
elevasi rata, permukaan halus mengkilap dan bagian tepi rata (Rakatama, 2008).
Menurut Rahmawati (2005), sel Azospirillum sp. PRD2 berbentuk batang
pendek, Gram negatif, dan katalase positif. Bakteri ini dapat mereduksi nitrat dan dapat
tumbuh pada medium semi padat NFB (Nitrogen
Free Bromthymolblue) menunjukkan bahwa Azospirillum
sp. PRD2 bersifat motil ditandai dengan adanya pembentukan cincin seperti kabut
putih, sedangkan koloni pada medium Caceres
berwarna merah muda. Azospirillum sp.
PRD2 dapat tumbuh pada campuran dedak dan onggok sampai waktu inkubasi 8 minggu.
Kemampuan tersebut dikarenakan bakteri mampu memanfaatkan komponen yang ada
dalam medium. Isolat ini memiliki kemampuan mendegradasi komponen kompleks
menjadi sederhana sehingga bakteri ini mampu menghasilkan enzim amilase,
protease, lipase dan selulose.
Kemampuan Azospirillum dalam
menstimulasi pertumbuhan tanaman adalah
dengan melakukan penambatan nitrogen serta mampu
menghasilkan senyawa fitohormon yang merupakan hormon pertumbuhan yang
dibutuhkan tanaman (Lestari et al., 2007). Dibandingkan bakteri
diazotrof lainnya, Azospirillum lebih erat dan membentuk struktur
seperti kapsul dalam menambat N2 (Berg et al., 1980). Menurut Gamo
(1991), hormon yang dihasilkan Azospirillum dapat memacu pertumbuhan
akar rambut. Terpacunya pertumbuhan akar rambut akan menyebabkan pertambahan
volume akar sehingga hara yang diserap lebih banyak dibandingkan dengan tanaman
yang tidak berasosiasi dengan bakteri ini. Hasil penelitian Kusdianti dan Salim
(2009) pada beberapa tanaman yang diinokulasi dengan Azospirillum menunjukkan
pertambahan tinggi tanaman. Katupiya dan Vlassak (1990), melaporkan hasil
percobaan inokulasi tanaman dengan Azospirillum dari seluruh dunia yang
dikumpulkan selama 20 tahun, bakteri tersebut mampu meningkatkan hasil pertanian
pada kondisi dan iklim berbeda sebesar 30-50%. Berdasarkan hasil penelitian
tersebut mengindikasikan bahwa bakteri Azospirillum merupakan bakteri
yang sangat berpotensi dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman.
Menurut Oedjijono dkk. (1996), bakteri pemfiksasi
nitrogen Azospirillum spp. merupakan
mikroorganisme yang dapat memfiksasi nitrogen dari udara dan kebanyakan hidup
bebas (non simbiotik) atau bersimbiosis dengan tanaman tertentu. Menurut Mas’ud (1992) nitrogen sangat dibutuhkan pada
tanaman hidroponik untuk menghasilkan zat hijau daun (klorofil). Klorofil
merupakan pigmen utama dari tetrapirol yang membentuk cincin yang tengahnya
mengandung metal yang memiliki peranan penting dalam proses fotosintesis
sebagai nutrisi tanaman dalam proses pertumbuhannya (Rukmi, 2010). Nitrogen
dibutuhkan tanaman tomat untuk meningkatkan pertumbuhan daun serta meningkatkan
kandungan protein yang digunakan dalam proses metabolisme pertumbuhan tanaman
tomat.
Azospirillum umum
dijumpai di rhizosfer dan rhizoplane karena sebagian besar kebutuhan nutriennya
tergantung dari eksudat akar tanaman inangnya dan sebaliknya tanaman inang
memanfaatkan hasil aktivitas bakteri untuk memenuhi sebagian kebutuhannya. Atlas
dan Bartha, (1981) menyatakan bahwa Mikroorganisme
memiliki suhu optimal untuk pertumbuhannya yang memungkinkan mikroorganisme
tersebut menunjukkan pertumbuhan yang tinggi. Mikroorganisme juga mempunyai
kisaran suhu terendah dan tertinggi untuk hidupnya. Saat suhu mikroorganisme
melebihi batas maka akan menyebabkan kegagalan mikroorganisme tersebut untuk
tumbuh.
Azospirillum selain mampu menambat nitrogen dan menghasilkan hormon
pertumbuhan tanaman, juga mampu merombak bahan organik
di dalam tanah (Claudia, 2006). Bahan organik yang dimaksud adalah bahan organik yang
berasal dari kelompok karbohidrat, seperti selulosa, amilosa, dan bahan organik
yang mengandung sejumlah lemak dan protein. Pertumbuhan Azospirillum sangat baik pada medium yang mengandung asam malat,
asam suksinat atau asam piruvat, dan cukup baik pada medium yang mengandung
galaktosa dan asam asetat, sedangkan pada medium yang mengandung glukosa dan
asam sitrat pertumbuhannya kurang baik (Rusmana
dan Dodit, 1994).
Berdasarkan kerangka pemikiran
diatas, maka hipotesis yang diajukan dari penelitian ini adalah :
1.
Azospirillum
spp. mampu tumbuh dan berkembang pada media hidroponik.
2.
Azospirillum
spp. mampu mengkoloni akar dan mampu
meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat (Solanum
licopersicum L.) yang ditumbuhkan dengan cara teknik hidroponik.
ini sedikit cuplikan tentang masa depanku. sudah di depan mata sekarang mau gak mau harus dikerjakan,smangatttt
ini sedikit cuplikan tentang masa depanku. sudah di depan mata sekarang mau gak mau harus dikerjakan,smangatttt
semangat mb miil :D
BalasHapus