BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Peningkatan kegiatan
agroindustri selain meningkatkan produksi pertanian juga menghasilkan limbah
dari kegiatan tersebut. Konsep penggunaan pestisida yang telah diterapkan pada
pertanian modern, telah menimbulkan berbagai efek samping seperti pencemaran
lingkungan di pabrik-pabrik penghasil pestisida maupun di lahan-lahan pertanian
yang menggunakan pestisida tersebut. Apabila masuk ke dalam rantai makanan,
sifat beracun bahan pestisida dapat menimbulkan berbagai penyakit seperti
kanker, mutasi, bayi lahir cacat, CAIDS (Chemically Acquired Deficiency
Syndrom).
Adanya dampak negatif
dari pestisida maka dibutuhkan teknologi alternatif untuk meningkatkan produksi
pertanian yang lebih aman. Teknologi yang memungkinkan untuk dikembangkan dan
relatif aman adalah pemanfaatan Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR). Berbagai penemuan akan manfaat plant
growth promoting rhizibacteria (PGPR) untuk pertanian telah dilaporkan oleh
banyak peneliti di dunia. Antusiasme untuk mengkomersialkan rhizobacteria
sebagai teknologi alternatif yang menjanjikan terutama dipicu untuk
mengembangkan pertanian ramah lingkungan dengan mengurangi penggunaan input
sintetik agrokimia (pupuk dan pestisida).
Berdasarkan hal di atas maka dipandang perlu
untuk melaksanakan praktikum pembuatan plant growth promoting rhyzobacter, agar
kita dapat mengaplikasikannya untuk mendukung pertanian ramah lingkungan.
1.2 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan praktikum ini
adalah untuk mengetahui cara pembuatan plant growth promoting rhyzobium.
Adapun kegunaannya
adalah agar mahasiswa memilki keterampilan membuat PGPR dan mengaplikasikannya
di lapangan.
BAB
II
TINJAUAN
PUSTAKA
PGPR (Plant Growth
Promoting Rhyzobium) adalah sejenis bakteri yang hidup di sekitar perakaran
tanaman. Bakteri tersebut hidupnya secara berkoloni menyelimuti akar tanaman. Bagi tanaman
keberadaan mikroorganisme ini akan sangat baik karena bakteri ini memberi
keuntungan dalam proses fisiologi tanaman dan pertumbuhannya (Gandanegara,
2007).
Rhizobakteria pemacu tumbuh tanaman (RPTT)
adalah kelompok bakteri menguntungkan yang agresif menduduki (mengkolonisasi)
rizosfir (bagian perakaran). Aktivitas rhizobakteria ini menguntungkan bagi
tanaman baik langsung maupun secara tidak langsung. Pengaruh langsung RPTT
didasarkan atas kemampuannya menyediakan dan memobilisasi atau memfasilitasi
penyerapan berbagai unsur hara dalam tanah serta mensintesis dan mengubah
konsentrasi fithothormon pemacu tumbuh. Sedangkan tidak langsungnya berkaitan
dengan kemampuan menekan aktivitas patogen dengan menghasilkan berbagai senyawa
atau metabolit seperti antibiotik (Anonim, 2013).
Sejumlah bakteri penyedia hara yang
hidup pada rhizosfer akar (rhizobakteri) disebut sebagai rhizobakteri pemacu
tumbuh tanaman (plant growthpromoting rhizobacteria = PGPR). Kelompok
ini mempunyai peranan ganda di samping menambat N2, menghasilkan
hormon tumbuh (seperti IAA, giberelin, sitokinin, etilen, dan lain-lain), menekan penyakit
tanaman asal tanah
dengan glukanase, kitinase, sianida memproduksi siderofor, dan melarutkan P dan
hara lainnya (Cattelan et al., 1999; Glick et al., 1995)
Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) pertama kali
diteliti oleh Kloepper dan Scroth (1982) untuk menggambarkan bakteri tanah yang
mendiami daerah perakaran tanaman yang diinokulasikan ke dalam benih dan
ternyata meningkatkan pertumbuhan tanaman. Sejak pertama
kali diperkenalkan oleh Kloepper
dan Scroth (1982) , PGPR mengalami perkembangan yang sangat cepat,
terutama pada beberapa tahun terakhir (Cattelan et al.,
1999; Glick et al., 1995).
Menurut
Gardner,
F.P., R.B. Pearce, dan R.L. Mitchel (1991) PGPR berada Disekitar Akar, akar adalah sumber
kehidupan, disana terjadi pertukaran udara, unsur hara, dekomposisi dan
lain-lain. Fungsi PGPR bagi tanaman yaitu mampu memacu pertumbuhan dan
fisiologi akar serta mampu mengurangi penyakit atau kerusakan oleh serangga.
Fungsi lainnya yaitu sebagai tambahan bagi kompos dan mempercepat proses
pengomposan. Pengurangan pestisida dan rotasi penanaman dapat memacu
pertumbuhan populasi dari bakteri – bakteri yang menguntungkan seperti PGPR
(Anonim, 2013).
PGPR dapat meningkatkan kualitas
pertumbuhan tanaman melalui produksi hormon pertumbuhan kemampuan fiksasi Nitrogen
untuk peningkatan penyediaan Nitrogen tanah, penghasil osmolit sebagai
osmoprotektan pada kondisi cekaman kekeringan dan penghasil senyawa tertentu
yang dapat membunuh patogen tanaman (Gardner, F.P., R.B. Pearce, dan R.L.
Mitchel 1991).
Menurut Cattelan et al.,
1999; Glick et al., (1995), Pseudomonas sp. mampu
menghasilkan hormon pemacu pertumbuhan tanaman yang dapat meningkatkan berat
kering tanaman jagung mencapai 9%, sedangkan Salmonella liquefaciens meningkatkan
berat kering mencapai 10% dan Bacillus sp. meningkatkan berat
kering mencapai 7% lebih tinggi dibanding kontrol.
BAB
III
METODOLOGI
3.1
Tempat dan Waktu
Praktikum
pembuatan Plant Promoting Rhyzobium ini dilakukan di Laboratorium Bioteknologi
Pertanian (PKP) lantai 4, Universitas Hasanuddin, Makassar pada
hari selasa, 02 April 2013 pukul 08:00
WITA sampai selesai.
3.2
Alat dan Bahan
Alat yang dugunakan dalam praktikum
ini adalah ember plastik dengan kapasitas 10 liter beserta penutupnya, pengaduk
dan lakban merekatkan penutup ember agar tidak mudah terbuka. Adapun bahan yang
digunakan adalah satu kilogram akar rumput gajah, dedak padi, gula merah yang
telah dicairkan, sabun colek dan air hangat.
3.3
Prosedur Kerja
Adapun
prosedur kerja yang dilakukan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut.
1. Menyiapkan
alat dan bahan yang akan digunakan.
2. Menuangkan
air diember kemudian campur dengan akar rumput gajah yang telah dibersihkan dan
dipotong-potong sebelumnya.
3. Mengaduk
hingga rata, lalu tambahkan gula merah.
4. Menambahkan
air hangat lalu diaduk lagi.
5. Menutup
ember lalu mengoleskan sabun di sekitar mulut ember.
6. Mengisolasi
penutup ember.
BAB
IV
HASIL
DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil
Berikut hasil dari
fermentasi PGPR selama 2 minggu.
gambar
1. PGPR sblm pengadukan Gambar
2. Setelah pengadukan
4.2 Pembahasan
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.
Bakteri pemacu tumbuh
secara langsung memproduksi fitohormon yang dapat menginduksi pertumbuhan.
Peningkatan pertumbuhan tanaman dapat terjadi ketika suatu rizobakterium
memproduksi metabolit yang berperan sebagai fitohormon yang secara langsung
meningkatkan pertumbuhan tanaman. Metabolit yang dihasilkan selain berupa
fitohormon, juga antibiotik, siderofor, sianida, dan sebagainya. Fitohormon
atau hormon tumbuh yang diproduksi dapat berupa auksin, giberelin, sitokinin,
etilen, dan asam absisat.
Bakteri pemacu tumbuh
secara tidak langsung juga menghambat patogen melalui sintesis senyawa
antibiotik, sebagai kontrol biologis. Beberapa jenis endofitik bersimbiosis
mutualistik dengan tanaman inangnya dalam meningkatkan ketahanannya terhadap
serangga hama melalui produksi toksin, di samping senyawa anti mikroba seperti
fungi Pestalotiopsis microspora, danTaxus walkchiana yang memproduksi taxol.
PGPR ini pertama kali
diteliti oleh Kloepper dan Schroth tahun 1978. Mereka menemukan bahwa
keberadaan bakteri yang hidup di sekitar akar ini mampu memacu pertumbuhan
tanaman jika diaplikasikan pada bibit/benih. Tidak hanya itu, tanaman nantinya
akan beradaptasi terhadap hama dan penyakit.
Rizobakteri yang bermanfaat
dinamakan Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR). Oleh karena itu, PGPR
dapat dipertimbangkan secara fungsional sebagai bakteri bermanfaat yang
mengkolonisasi akar.
Efek PGPR pada tanaman yang diiinokulasi dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
mendukung pertumbuhan tanaman dan pengendali secara biologis (biokontrol).
Meskipun secara konseptual kedua efek ini sangat berbeda, dalam prakteknya
sangat sulit bahkan hampir tidak mungkin untuk menentukan perbedaan dan batas
antara keduanya. Strain PGPR Pseudomonas fluoresens dipilih untuk meningkatkan
pertumbuhan dan hasil dari tanaman kentang, tetapi gagal mempengaruhi
pertumbuhan tanaman yang ditumbuhkan dalam kondisi gnotobiotic. Dan growth
promotion yang terjadi pada kondisi tanah lapang berkaitan dengan reduksi
populasi rizoplan asli, yaitu fungi dan bakteri.
Pertumbuhan tanaman distimulasi PGPR secara tidak langsung dengan cara
mereduksi aktivitas organisme lainnya, sehingga dinamakan biokontrol.
Sebaliknya, beberapa strain PGPR mendukung pertumbuhan tanaman secara langsung
dalam ketiadaan mikroflora asli rizosfer. Meskipun inhibisi dari mikroflora
asli tidak terlibat dengan growth promotion, biokontrol dapat terjadi pada saat
PGPR diuji dalam kajian penyakit atau pada percobaan lapang dengan patogen
asli.
Biokontrol pada beberapa kasus diperkirakan muncul akibat dari penyakit yang
terbebaskan. Akar menunjukkan pemanjangan atau percabangan yang berlebih akibat
perlakuan PGPR, dapat meloloskan infeksi dari fungi patogen asal tanah yang
lebih mudah menginfeksi benih muda. Selain itu infeksi patogen yang
terlokalisir dalam 1 area sistem perakaran mungkin diseimbangkan oleh suatu
peningkatan global dalam biomassa akar sebagai kompensasi.
Apabila dilakukan evaluasi PGPR dalam penelitian lapangan atau tanah lapangan
yang disimpan dalam penelitian greenhouse, memungkinkan untuk menggambarkan
efek yang teramati dari PGPR pada tanaman inang secara prinsip sebagai pendukung
pertumbuhan atau biokontrol dengan mencatat perkembangan pertumbuhan tanaman
dan simptom yang terjadi selama pertumbuhan tanaman.
Biokontrol terhadap fitopatogen tampaknya menjadi mekanisme utama dari PGPR
(Plant Growth Promoting Rhizobacteria). Penekanan fitopatogen merupakan hasil
dari produksi metabolit sekunder atau datang pada tanaman dengan sendirinya
sebagai sistem pertahanannya. PGPR berbasis inokula seharusnya dapat bersaing
dengan mikroorganisme indigenous dan dengan efisien mendiami daerah perakaran
tanaman untuk melindunginya.
Kisaran Tanaman Inang bagi PGPR
Selama 5 tahun yang lalu penelitian PGPR dilanjutkan dengan tambahan 3 tujuan.
Pertama, pekerjaan yang telah dilakukan pada tanaman “tanpa akar” sebagai
tanaman inang menunjukkan bahwa mayoritas tanaman kondusif terhadap induksi
PGPR terhadap pertumbuhan. Tujuan kedua melibatkan karakterisasi dampak pesifik
PGPR, yaitu dampak lain selain mendukung hasil produksi. Studi pada tujuan edua
ini telah mengarahkan pada keberadaan 2 sub-kelas baru dari PGPR dan
menunjukkan bahwa PGPR dapat juga digunakan sebagai agen biokontrol. Tujuan
ketiga dari pekerjaan ini membuktikan bahwa beberapa strain PGPR dapat
mendukung pertumbuhan tanaman secara langsung, yaitu dengan meniadakan
kehadiran mikroorganisme patogenik atau yang merugikan.
BAB
V
PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari
makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) sebagai
bakteri bermanfaat yang mengkolonisasi akar.
2. Beberapa strain PGPR dapat mendukung
pertumbuhan tanaman secara langsung, yaitu dengan meniadakan kehadiran
mikroorganisme patogenik atau yang merugikan.
5.2
Saran
Sebaiknya
sebelum melakukan praktikum ini, alat dan bahannya sudah disediakan dalam bentuk
yang sudah siap dicampur, agar tidak memakan waktu lama dalam melaksanakan
praktikum ini.
DAFTAR
PUSTAKA
Anonim, 2013. www.pgpr-plant-growth-promoting-rhizobacteria.html.
Diakses pada hari selasa 09 April 2013 pukul 13.51 WITA.
Cattelan et al., 1999; Glick et al., 1995. Plant Growth and Development as the Basis of Forage.
Gandanegara, S. 2007. Azora pupuk hayati untuk tanaman jagung dan
sayur. Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi. BATAN.
Gardner, F.P., R.B. Pearce, dan R.L. Mitchel. 1991. Fisiologi tanaman budidaya. Terjemahan. H. Susilo, Subiyanto (Ed).
UI Press. Jakarta.
Komentar