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.
B. Manfaat Mikroba Dalam Biang Pertanian
Manfaatnya bagi Pertanian antara lain dalam proses Dekomposisi:
Proses degradasi jasad makhluk hidup dilakukan oleh banyak organisme, salah satunya adalah bakteri. Beberapa jenis bakteri, terutama bakteri heterotrof, mampu mendegradasi senyawa organik dan menggunakannya untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Proses dekomposisi ini dibantu oleh beberapa jenis enzim untuk memecah makromolekul, seperti karbohidrat, protein, dan lemak, untuk dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana. Sebagai contoh, enzim protease digunakan untuk memecah protein menjadi senyawa lebih sederhana, seperti asam amino. Proses dekomposisi ini juga berperan dalam pengembalian unsur-unsur, terutama karbon dan nitrogen, ke alam untuk masuk ke dalam siklus lagi.
Dekomposisi jasad makhluk hidup dimulai oleh bakteri yang hidup di dalam tubuh manusia, dimulai dari jaringan-jaringan otot. Proses ini dipercepat saat tubuh telah dikuburkan. Reaksi pertama dalam dekomposisi ini adalah hidrolisis protein oleh protease membentuk asam amino. Selanjutnya, asam amino akan diubah menjadi asam asetat, gas hidrogen, gas nitrogen, dan karbon dioksida sehingga pH lingkungan akan turun menjadi 4-5. Reaksi ini dilakukan oleh bakteri acetogen. Pada tahap akhir, semua senyawa tersebut diubah menjadi gas metana oleh metanogen.
C. Peranan Mikroba Dalam Bidang Pertanian
Dalam bidang pertanian, mikroorganisme / mikrobiologi 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.
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.
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.
Bakteri menguntungkan
diantaranya:
1. Bakteri pengurai
Bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang mati, serta
sisa-sisa atau kotoran organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein,
karbohidrat
dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak, dan
senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Oleh karena itu keberadaan bakteri
ini sangat berperan dalam mineralisasi di alam dan dengan cara ini bakteri
membersihkan dunia dari sampah-sampah organik.
2. Bakteri Nitrifikasi
Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu
menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam
tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:
- Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi.
Reaksi nitritasi
- Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi.
Reaksi nitratasi
Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena
menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Tetapi
sebaliknya di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum, nitrat yang
berlebihan tidak baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggang
di permukaan air menjadi berlimpah.
3. Bakteri Fiksasi nitrogen
Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Karena kemampuannya mengikat nitrogen di udara, bakteri-bakteri tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, dan Rhodospirillum rubrum. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar. Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan 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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar