BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bakteri Endofit Bakteri endofit adalah mikroba yang hidup di dalam jaringan membentuk koloni dalam jaringan tanaman tanpa membahayakan inangnya. Setiap tanaman tingkat tinggi dapat mengandung beberapa bakteri endofit yang mampu menghasilkan senyawa biologi atau metabolit sekunder yang diduga sebagai akibat koevolusi atau transfergenetik dari tanaman inangnya ke mikroba endofit (Tan & Zhou, 2001 dalam Radji, 2004).Tipe asosiasi biologis antara mikroba endofit dengan tanaman inang bervariasi dari netral, komensalisme sampai simbiosis.pada situasi ini tanaman merupakan sumber makanan bagi mikroba endofit dalam melengkapi siklus hidupnya (Clay, 1988). Bakteri endofit dapat diisolasi dari permukaan jaringan tanaman yang steril atau diekstraksi dari jaringan tanaman bagian dalam.secara khusus, bakteri masuk ke jaringan melalui jaringan yang berkecambah, akar, stomata, maupun jaringan yang rusak (Zinniel et al., 2002).Bakteri endofit maupun rizobakteri lainnya merupakan bagian dari mikroflora alamiah dari tanaman yang sehat di lapangan. Bakteri ini dapat dikatakan sebagai kontributor penting bagi kesehatan tanaman (Kloepper et al., 1999 dalam Aini & Abadi, 2004). Menurut Hallman et al., (1999) dalam Aini & Abadi (2004), telah diketahui pula bahwa bakteri endofit berperan dalam kesehatan tanaman dalam hal: (1) antagonisme langsung atau penguasaan relung atas patogen, (2) menginduksi ketahanan sistemik dan (3) meningkatkan toleransi tanaman terhadap tekanan lingkungan. Karena sifat-sifat tersebut bakteri endofit telah terbukti dapat dimanfaatkan sebagai pengendali hayati penyakit tanaman bahkan dapat mengurangi serangan hama tanaman (Ramamoorthy et al., 2001

2 2.2 Bakteri Penambat Nitrogen Kebutuhan bakteri terhadap unsur N dapat di pengaruhi oleh sumber N yang terdapat dalam berbagai senyawa organik maupun dari N udara. Peranan nitrogen secara biologis oleh sejumlah spesies bakteri endofit diazotrof memiliki keunggulan di bandingkan rhizosfer, karena keberadaanya di dalam jaringan interseluler tanaman yang tidak mudah hilang, sementara hara nitrogen yang berada di alam sangat bersifat labil, mudah tercuci air dan erosi, dan mudah nguap ke udara.selain itu sejumlah bakteri endofit juga mampu menghasilkan asam indol asetat (AIA) yang merupakan fitohormon golongan auksin yang berperan dalam memperpanjang sel dan organ (Robert, 1975). Beragam jenis bakteri bertanggung jawab pada penambatan N hayati, mulai dari Sianobakter dan bakteri fotosintetik pada air tergenang dan permukaan tanah sampai pada bakteri heterotrofik dalam tanah dan zona akar (Ladha et al., 1997; Boddey et al., 1995; Kyuma, 2004).Bakteri mampu melakukan penambatan nitrogen udara maupun simbiosis. Secara umum, fiksasi nitrogen biologis sebagai bagian dari input nitrogen untuk mendukung pertumbuhan tanaman telah menurun akibat intensifikasi pemupukan anorganik (Hindersah dan Simarmata, 2004).Unsur nitrogen termasuk unsur utama dan merupakan faktor pembatas dalam pertumbuhan, sehingga merupakan kunci keberhasilan pertumbuhan tanaman (Purwaningsih, 2004). Bakteri penambat N di daerah perakaran dan bagian jaringan tanaman padi, yaitu Pseudomonas spp., Enterobacteriaceae, Bacillus, Azotobacter, Azospirillum dan Herbaspirillum telah terbukti secara nyata menambat N (James & Olivares., 1997). Bakteri penambat N pada rizosfer tanaman gramineae, seperti Azotobacterpaspali dan Beijirinckia spp. merupakan kelompok bakteri aerobik yang mengkolonisasi permukaan akar (Baldani et al., 1992).Azotobacter merupakan bakteri penambatan yang mampu menghasilkan substansi zat pemacu tumbuh giberelin, sitokinin dan asam indol asetat, sehingga pemanfaatannya dapat memacu pertumbuhan akar (Alexander, 1976). Populasi Azotobacter dalam tanah dipengaruhi oleh pemupukan dan jenis tanaman. Kelompok prokariot fotosintetik terbesar dan menyebar secara luas yai tu Sianobacter (Albecrt, 1998) kemampuannya menambat N 2 mempunyai implikasi untuk

3 meningkatkan kesuburan ekosistem tanah.pertumbuhan Sianobaktermeningkatkan pertumbuhan agregat sehingga mempengaruhi filtrasi, aerasi dan suhu tanah. Keberadaan Sianobakterterhadap kebutuhan N tanaman ditentukan oleh besarnya biomasa, masa antar dua musim tanaman, laju penambatan N, dan besarnya N tanah yang tersedia bagi tanaman.potensi N yang disumbangkan oleh bakteri penambat nitrogen yang hidup bebas tidak terlalu tinggi, karena nitrogen yang berhasil ditambat berada diluar jaringan tanaman, sehingga sebagian hilang sebelum di serap oleh tanaman (Ladha et al., 1997). 2.3 Biofertilizer Biofertilizer didefinisikan sebagai produk yang mengandung mikroba hidup atau sel mikroba yang tersembunyi yang mengaktifkan proses biologis untuk membuat pupuk atau membentuk unsur yang tidak tersedia menjadi tersedia bagi tanaman. Aktifitas mikroba ini mempengaruhi ekosistem tanah dan menghasilkan zat tambahan buat tanaman (Parr et al., 2002). Kemampuan tanah untuk menyediakan unsur hara bagi tanaman merupakan masalah yang sering dialami pertanaman kelapa sawit, termasuk pada pertanaman yang belum di hasilkan. Keterbatasan seperti ini akan menjadi faktor pembatas terhadap ketersediaan unsur hara yang dapat di manfaatkan oleh tanaman seperti nitrogen. Keterbatasan oleh tanaman dapat menyebabkan sistem pemupukan yang dilakukan tidak efektif (Statistik Perkebunan, ). Bagaimanapun, spesies dan kuantitas unsur hara tanaman bervariasi tergantung pada sumber daya dan bahan-bahan mentah yang digunakan untuk memproduksi pupuk. Mikroba tersebut dan sumber nutrien diperoleh dari bahan baku yang digunakan untuk meningkatkan kesehatan dan unsur hara tanah. Ada macam-macam jenis biofertilizer yang tersedia tergantung bahan baku yang digunakan, bentuk-bentuk pemanfaatan dan sumber mikroba (DOAE 2003; Higa & Parr 1994; Ngampimol & Kunathiga., 2008). Dalam lingkup terminologi ini, biofertilizer meliputi perumusan mikroba pengikat nitrogen, mikroba pelarut fosfat dan mikroba selulolitik (Boonkerd, 2008).

4 2.4 Peranan Unsur Hara Nitrogen Nitrogen merupakan unsur hara yang utama bagi pertumbuhan tanaman, yang pada umumnya sangat diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian-bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar. Fungsi nitrogen yang selengkapnya bagi tanaman adalah untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman, dapat menyehatkan pertumbuhan daun, daun tanaman lebar dengan warna yang lebih hijau, meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman, meningkatkan kualitas tanaman penghasil daunan, meningkatkan perkembangbiakan mikroorganisme di dalam tanah (Sutedjo, 1987). Faktor nitrogen merupakan istilah yang biasa untuk menyatakan berapa jauh suatu bahan kekurangan nitrogen untuk peruraian.istilah ini didefenisikan sebagai jumlah unit nitrogen anorganik yang harus disediakan. Berdasarkan massa dapat menghindari immobilitas nitrogen dari lingkungan. Diantara unsur-unsur mineral esensial untuk pertumbuhan dan reproduksi tanaman-tanaman hijau tingkat tinggi terdapat lebih banyak atom nitrogen dari bahan organik kering dari pada unsur lainnya yang berasal dari tanah nitrogen dalam bahan tanaman sering dijumpai dalam jumlah yang lebih banyak dari pada unsur-unsur lainnya. Walaupun konsentrasi K kemungkinan lebih tinggi dalam sebagian bahan tanaman, nitrogen melebihi jumlah total semua unsur mineral esensial lainnya. Tidaklah mengherankan jika unsur ini merupakan yang paling universal untuk produksi tanaman yang optimum (Engelstad, 1997). Begitu besarnya peranan N bagi tanaman, penyediaannya dibutuhkan sekali oleh para petani.surnber N utama tanah adalah dari bahan organik melalui proses mineralisasi NH + 4 dan NO 3. Selain itu N dapat juga bersumber dan atmosfir (78 % melalui curah hujan (8-10 % N tanah), penambatan (fiksasi) oleh mikroba tanah baik secara simbiosis dengan tanaman maupun hidup bebas.walaupun sumber ini cukup banyak secara alami, namun untuk memenuhi kebutuhan tanaman maka diberikan secara sengaja dalam bentuk pupuk, seperti urea, ZA, dan sebagainya maupun dalam bentuk pupuk kandang ataupun pupuk hijau.selain sangat mutlak dibutuhkan, nitrogen dengan mudah dapat hilang atau menjadi tidak tersedia dalam tanaman. Ketidaktersediaan nitrogen dari dalam tanah dapat melalui proses pencucian terlendri NO 3,dentrifikasi NO 3 menjadi N 2, volati

5 NH + menjadi NO 4 menjadino 3, terfiksasi oleh mineralisasi atau dikonsumsi oleh mikroba tanah. Bentuk NO 3 lah yang selalu terlendri dan mudah larut, maka dikaji pergerakannya ke permukaan agar tidak hilang sehingga menjadi efisiensi pemupukan (Sanche, 1976; Mengel dan Kirby, 1982). Karena rendahnya efisiensi pupuk N pada tanaman ini disebabkan oleh banyaknya N yang hilang karena curah hujan tinggi serta penanganan pupuk dan tanaman yang kurang baik pada kondisi paling optimum, penyerapan pupuk N yang diberikan ke tanaman hanyalah sekitar 40-50% (Mousaif et al., 1997).