BIOFERTILIZER NITROGEN FIXING MICROORGANISMS PHOSPHAT SOLUBILIZING MICROORGANISMS PLANT

BIOFERTILIZER Ø NITROGEN FIXING MICROORGANISMS PHOSPHAT SOLUBILIZING MICROORGANISMS Ø PLANT GROWTH PROMOTING MICROORGANISMS Ø

n Biofertilizer : mikroba yang karena aktivitasnya mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman n Kemasan Biofertilizer : cairan, serbuk, butiran (medium pembawa/carrier) n Keuntungan : mudah diperbanyak, murah, tidak merusak lingkungan tanah n Keterbatasan : efektivitas, kondisi fisik lingkungan, kompetisi

MIKROBA PENAMBAT NITROGEN SIMBIOTIK § NON SIMBIOTIK § § Organisme yg memiliki kemampuan menambat N 2 terutama didapatkan pd prokariot, mencakup 19 group bakteri § Mereka tersebar luas diantara eubacteria dan cyanobacteria dan termasuk bbrp Streptomyces

SIMBIOTIK § Mikroba penambat N 2 simbiotik dibagi dlm bbrp group termasuk yg berasosiasi dengan daun dan nodul akar dari Alnus, Cycas, Parasponia dan jenis Leguminosa § Penentuan taksonomi mikroba penambat N 2 mencakup sejumlah karakteristik diantaranya homologi asam nukleat, hibridisasi, melting point, komposisi basa dan pola protein (elektroforesis)

ESTIMASI GLOBAL PENAMBATAN N 2 n Estimasi input untuk penambatan N 2 dan untuk hilangnya melalui leaching dan denitrifikasi dalam skala global sangat sulit didapatkan n Lihat Tabel 4. 1. 2 dan 4. 1. 3 n Estimasi penambatan N 2 biologis secara total adl 175 g N x 10

PENGUKURAN FIKSASI N 2 DIRECT METHOD Metoda paling tua Membandingkan total N tanaman antara tanaman legum penambat N dan tanaman yg tdk menambat N (non nodulating legume) n INDIRECT METHOD Acetylene Reduction (AR) assay Mudah, simpel, sensitif n

ENUMERASI MIKROBA PENAMBAT N 2 SIMBIOTIK n SEROLOGI Teknik serologi untuk identifikasi mikroba penambat N 2 mendasarkan pd karakteristik antigenik dari dinding sel bakteri dan kandungan seluler lainnya. Mencakup aglutinasi, immunodifusi, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) dan immunoflurescence ANTIBIOTIC RESISTANCE n DNA PROBE n MOST PROBABLE NUMBER (MPN) n

EKOLOGI FAKTOR BIOTIK DAN ABIOTIK Pada tanah asam : populasi rendah, kompetisi antar strain tinggi, nodulasi rendah. Faktor tipe tanah dan kandungan air juga mempengaruhi survival bakteri. n LINGKUNGAN RIZOSFIR Pada tanah tanpa perakaran Rhizobia tumbuh miskin, kecuali diberi tambahan sumber karbon n KOMPETISI Terutama terhadap sumberdaya yang sama Kompetitor utama adl strain rhizobia yang sama Faktor yg mempengaruhi kompetisi: tipe tanah, inang, strain dan faktor lingkungan. n

NON SIMBIOTIK Mikroba yang dapat menambat nitrogen udara secara bebas di tanah n Bakteri : Azotobacter, Azospirillum, Azomonas, n n n Derxia, Clostridium pasteurianum, Bacillus polymixa, Pseudomonas fluorescens, Aerobacter aerogenes, Diplococcus pneumoniae, Micrococcus sulfureus Fungi : Phoma, Macrosporium commune, Cladosporium herbarium Alga hijau-biru : Nostoc, Anabaena, Calothrix, Aulosira

Azotobacter n n n n Sel polimorfik, sel muda bentuk batang pendek dan biasanya berpasangan, perkembangan selanjutnya mjd bentuk ellip kemudian bulat Sel muda motil dengan satu flagella Dalam kultur dengan temp tinggi dan miskin O 2, sel berbentuk batang panjang (> 14 mikron) seperti spiral Dalam kultur tua, sel tertutup oleh kapsul tebal (sebagai proteksi), pd A. chroococcum kultur berpigmen coklat/hitam. A. vinelandii menghasilkan pigmen fluoresens (hijau kuning) Bersifat aerob, temp 25 – 30 C, sensitif asam, p. H optimum 7 – 8 Pada kondisi buruk menghasilkan cyst (akumulasi Poly βhidroxy butyric acid) Melimpah di lingkungan Rizosfir Mampu menghasilkan hormon pertumbuhan tanaman (IAA, GA, IBA)

Azospirillum n n n Melimpah di tanah, rizosfir dan rizoplane Sel polimorfik tapi umumnya bentuk batang bengkok, motil, Gram negatif, mikroaerofilik, mengandung granula PHB Pd medium cair, flagela tunggal di ujung & pd medium padat memiliki bbrp flagela samping Temperatur optimum 36 C Mampu menghasilkan hormon pertumbuhan tanaman (IAA, Sitokinin, GA) Species : A. brasilense, A. lipoferum

MIKROBA PELARUT FOSFAT Tanah dgn kandungan bahan organik tinggi biasanya kaya akan fosfor anorganik n Superfosfat (tri, triple) adl bentuk umum pupuk fosfat n Batuan fosfat mrpk bhn dasar utama produksi pupuk fosfat n Mikroba tanah pelarut fosfat : Pseudomonas, Bacillus, Xanthomonas, Penicillium, Aspergillus, Pythium, Phoma, Mikoriza (Glomus, Endogone, n Gigaspora) Mikroba menghasilkan enzim fosfatase dan asam 2 organik (asam format, a. asetat, a. propionat, a. laktat, a. glikolat, a. fumarat, a. suksinat). n Penurunan p. H yg tajam diikuti dgn pelarutan P, mengakibatkan ion 2 Ca 2+, Mg 2+, Fe 2+, Al 2+ akan membentuk khelat/garam dgn asam 2 organik, sehingga unsur P bebas menjadi ion fosfat n

Reaksi H 2 + Al(OH)2 H 2 PO 4 Al + H 2 PO 4 + 2 H 2 O tdk larut n Unsur P di tanah umumnya sedikit, kebanyakan dlm bentuk tidak tersedia n Keterbatasan P tanah dipengaruhi oleh p. H, pada tanah alkalin kebanyakan P diendapkan oleh Ca (Ca 3 PO 4), sedangkan pada tanah masam terikat oleh Fe dan Al n Pemenuhan P tanaman di tanah melalui pemberian pupuk P, alternatif aplikasi mikroba pelarut fosfat. n

n Isolasi BPF : medium Pikovskaya Ca 3(PO 4)2 Na. Cl KCl Mg. SO 4. 7 H 2 O Mn. SO 4. 7 H 2 O Fe. SO 4. 7 H 2 O (NH 4)2 SO 4 Glukosa Yeast Extract Agar Akuades p. H 5 5 g 0, 2 0, 1 2, 5 0, 1 10 0, 5 15 1000 ml

Plant Growth Promoting Microorganisms n n Mikroba yang mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman Mekanisme : antagonisme, penghasil plant growth regulator, pelarut fosfat, siderofor, parasitisme, penambat N, produser enzim pendegradasi makromolekul Umum dimanfaatkan sebagai agensia biofertilizer Mikroba : Pseudomonas, Bacillus, Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum, Trichoderma, Penicillium, Pythium, Mikoriza