BIOFERTILIZER NITROGEN FIXING MICROORGANISMS PHOSPHAT SOLUBILIZING MICROORGANISMS PLANT GROWTH PROMOTING MICROORGANISMS

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

MIKROBA PENAMBAT NITROGEN SIMBIOTIK NON SIMBIOTIK Organisme yg memiliki kemampuan menambat N2 terutama didapatkan pd prokariot, mencakup 19 group bakteri Mereka tersebar luas diantara eubacteria dan cyanobacteria dan termasuk bbrp Streptomyces

SIMBIOTIK Mikroba penambat N2 simbiotik dibagi dlm bbrp group termasuk yg berasosiasi dengan daun dan nodul akar dari Alnus, Cycas, Parasponia dan jenis Leguminosa Penentuan taksonomi mikroba penambat N2 mencakup sejumlah karakteristik diantaranya homologi asam nukleat, hibridisasi, melting point, komposisi basa dan pola protein (elektroforesis)

ESTIMASI GLOBAL PENAMBATAN N2 Estimasi input untuk penambatan N2 dan untuk hilangnya melalui leaching dan denitrifikasi dalam skala global sangat sulit didapatkan Lihat Tabel 4.1.2 dan 4.1.3 Estimasi penambatan N2 biologis secara total adl 175 g N x 10

PENGUKURAN FIKSASI N2 DIRECT METHOD Metoda paling tua Membandingkan total N tanaman antara tanaman legum penambat N dan tanaman yg tdk menambat N (non nodulating legume) INDIRECT METHOD Acetylene Reduction (AR) assay Mudah, simpel, sensitif

ENUMERASI MIKROBA PENAMBAT N2 SIMBIOTIK SEROLOGI Teknik serologi untuk identifikasi mikroba penambat N2 mendasarkan pd karakteristik antigenik dari dinding sel bakteri dan kandungan seluler lainnya. Mencakup aglutinasi, immunodifusi, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) dan immunoflurescence ANTIBIOTIC RESISTANCE DNA PROBE MOST PROBABLE NUMBER (MPN)

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. LINGKUNGAN RIZOSFIR Pada tanah tanpa perakaran Rhizobia tumbuh miskin, kecuali diberi tambahan sumber karbon KOMPETISI Terutama terhadap sumberdaya yang sama Kompetitor utama adl strain rhizobia yang sama Faktor yg mempengaruhi kompetisi: tipe tanah, inang, strain dan faktor lingkungan.

NON SIMBIOTIK Mikroba yang dapat menambat nitrogen udara secara bebas di tanah Bakteri : Azotobacter, Azospirillum, Azomonas, 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 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 O2, 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, pH optimum 7 – 8 Pada kondisi buruk menghasilkan cyst (akumulasi Poly β-hidroxy butyric acid) Melimpah di lingkungan Rizosfir Mampu menghasilkan hormon pertumbuhan tanaman (IAA, GA, IBA)

Azospirillum 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 Superfosfat (tri, triple) adl bentuk umum pupuk fosfat Batuan fosfat mrpk bhn dasar utama produksi pupuk fosfat Mikroba tanah pelarut fosfat : Pseudomonas, Bacillus, Xanthomonas, Penicillium, Aspergillus, Pythium, Phoma, Mikoriza (Glomus, Endogone, Gigaspora) Mikroba menghasilkan enzim fosfatase dan asam2 organik (asam format, a. asetat, a. propionat, a. laktat, a. glikolat, a. fumarat, a. suksinat). Penurunan pH yg tajam diikuti dgn pelarutan P, mengakibatkan ion2 Ca2+, Mg2+, Fe2+, Al2+ akan membentuk khelat/garam dgn asam2 organik, sehingga unsur P bebas menjadi ion fosfat

Reaksi H2 + Al(OH)2H2PO4 Al + H2PO4 + 2H2O tdk larut larut Unsur P di tanah umumnya sedikit, kebanyakan dlm bentuk tidak tersedia Keterbatasan P tanah dipengaruhi oleh pH, pada tanah alkalin kebanyakan P diendapkan oleh Ca (Ca3PO4), sedangkan pada tanah masam terikat oleh Fe dan Al Pemenuhan P tanaman di tanah melalui pemberian pupuk P, alternatif aplikasi mikroba pelarut fosfat.

Isolasi BPF : medium Pikovskaya Ca3(PO4)2 5 g NaCl 0,2 KCl 0,2 MgSO4.7H2O 0,1 MnSO4.7H2O 2,5 FeSO4.7H2O 2,5 (NH4)2SO4 0,1 Glukosa 10 Yeast Extract 0,5 Agar 15 Akuades 1000 ml pH 5

Plant Growth Promoting Microorganisms 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