MIKROBA DI LINGKUNGAN TANAH

Struktur tanah tersusun atas 3 fase : padat, cair, gas Biasanya tanah mengandung (volume) : - 45% anorganik, 5% fase organik padat, 25% fase air dan 25% fase udara Akar tanaman dan mikroorganisme hidup dalam porus tanah yang mengandung fase air dan fase udara Mikrolingkungan, ditentukan oleh karakteristik tekstur tanah dan kandungan air dalam partikel tanah, Suplai oksigen, pergerakan material nutrien dan sel mikroba dipengaruhi oleh jumlah air dalam ruang porus tanah.

Muatan elektrik permukaan tanah terutama ditentukan oleh gugus fungsional permukaan partikel tanah liat. Gugus-gugus fungsional ini juga merupakan mediator bagi pelekatan sel-sel mikroba. Tanah liat dan sel mikroba sebenarnya sama-sama bermuatan negatif, tetapi karena akumulasi gugus bermuatan positif seperti K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Fe3+ dan Al3+ menyebabkan permukaan partikel tanah liat menjadi netral sehingga mampu menjadi tempat pelekatan mikroba.

Tanah yg menunjukkan reaksi asam : - sifat2 senyawa anorganik yg dikandungnya - adanya asam humus Pada tanah asam, jumlah bakteri menurun, sebaliknya fungi melimpah

Komponen Biota Tanah Komponen biota tanah yg hidup bebas : bakteri, fungi, algae dan fauna. Juga virus yg tumbuh hanya di dlm sel hidup organisme lain Virus, terdiri dr molekul DNA dan RNA di dlm selubung protein. Secara metabolik, virus tdk melakukan respirasi atau fungsi biosintesis. Memperbanyak diri hanya di dlm sel-sel inang Menginduksi sel inang hidup utk menghasilkan komponen virus yg diperlukan, virus2 baru keluar dari sel dgn kemampuan menyerang sel baru. Virus dpt menginfeksi baik manusia, hewan, tanaman, mikroba

Bakteri Bakteri adl mikroba yg paling dominan di tanah. Bkt tdk memiliki membran inti (prokariot), nukleoplasma tdk terpisah dari sitoplasma. Ddg sel bakt utamanya tersusun dr peptidoglikan dan reproduksi melalui pembelahan biner. Bakteri predominan di tanah adl genus Arthrobacter (40%) (plate count method). Ciri, pleomorfisme, Gram variabel dan motil. Pada awal pertumb. sel G- batang dan kmd sel menjadi G+ batang pendek dan G+ bulat. Sel batang panjang dan bercabang dapat diamati setelah 2 jam inokulasi. Laju pertumb lamban (membentuk koloni kecil pd agar). Kelompok bakteri terbanyak kedua (5-20%) di tanah adl. Streptomyces, Pseudomonas, dan Bacillus. Dari hasil isolasi dr tanah, sekitar 90% aktinomisetes adl genus Streptomyces.

Pada cawan agar, Streptomyces memiliki miselium bercab dan koloni padat. Reproduksi melalui produksi spora aerial dan melalui fragmentasi miselium. Bersifat G+ dan heterotrof oksidatif. Tidak toleran thd tanah dg air melimpah dan kondisi asam, serta kurang toleran thd kekeringan. Penyebab penyakit bopeng kentang. Bbrp isolat mampu menghasilkan antibiotik. Genus Pseudomonas memiliki sel bentuk batang lurus atau bengkok dgn flagella polar. Umumnya aerobik, kecuali species denitrifikan yg menggunakan nitrat sbg akseptor elektron. Kebanyakan species heterotrofik, bbrp kemolitotrofik (Menggunakan H2 atau CO sbg sumber energi). Bbrp species penyebab penyakit tanaman. Bbrp species juga menghasilkan pigmen fluoresens terutama dlm media tanpa besi. Bbrp species diketahui sebagai agensia biokontrol penyakit tanaman, produksi antibiotik dan pendegradasi senyawa xenobiotik.

Anggota genus Bacillus : sel bentuk batang, G+ sampai G-variabel, motil, endospora tahan thd pemanasan. Kebanyakan heterotrof, metabolisme dengan respirasi atau fermentasi atau keduanya. Bbrp species fakultatif kemolitotrofik yi menggunakan H2 sbg sumber energi dlm ketiadaan karbon organik. Species B. polymyxa mampu menambat N2. Bbrp species mampu menghasilkan enzim litik dan antibiotik (klas polipeptida). Bbrp species diketahui sebagai agensia biokontrol utk serangga (B. thuringiensis) dan tanaman (B. subtilis). B. anthracis adl penyebab penyakit anthrak pada binatang. Kisaran toleransi temperatur : -5 sampai 75 oC, thd asam 2 – 8, dan thd garam sampai 25% NaCl.

Bakteri penambat N yang termasuk asimbiotik (asosiatif) : Azotobacter, Azomonas, Beijerenckia, Derxia, Azospirillum dan yang simbiotik : Rhizobium dan Bradhyrhizobium. Umumnya bersifat heterotrof aerobik, kecuali Azospirillum (mikroaerofilik). Berperan penting dalam peningkatan pertumb tanaman, beberapa digunakan sebagai agensia biofertilizer.

Fungi Fungi termasuk mikroba eukariot, heterotrof dan pendekomposisi utama sisa-sisa bahan organik. Beberapa species diketahui sebagai patogen tanaman (Fusarium, Sclerotium, Phytophthora, , Rhizoctonia) dan beberapa juga dikenal sebagai antagonis patogen (Trichoderma, Gliocladium), beberapa mampu menghasilkan antibiotik (Penicillium, Trichoderma)

STANDING STOCK AND FUNCTION OF SOIL MICROORGANISMS Cells/g kg/ha FUNCTION IN THE SOIL True bacteria Actinomycetes Filamentous fungi Yeast Algae Protozoans Microfauna 106 – 109 36,9 105 - 108 0,2 101 - 102 454 103 - 102 - 104 - 104 - 106 1 - 36 Dekomposisi sisa tanaman & hewan, pembentukan humus, ikut berperan dlm pembentukan material (Heterotrophs, chemoautotrophs), bbrp patogen tanaman, pembentukan remah-remah Dekomposisi bhn organik (bhn rekalsitrans). Pembentukan humus, produksi antibiotik, pembentukan remah-remah Dekomposisi sisa2 tanaman & hewan, humus, karbohidrat, lignin dan feses. Pembentukan remah-remah. Bbrp patogen tan dan nematocidal. Dekomposisi bhn organik. Pembentukan remah-remah melalui sekresi gum. Produksi bhn organik melalui fotosintesis. Penambatan N2 oleh blue green algae Menjaga keseimbangan ekologis diantara mikroorganisme melalui pemangsaan. Dekomposisi tubuh hidup & mati dari tanaman & hewan. Aerasi tanah. Pembentukan remah-remah. Bbrp patogen tanaman.

Peran Mikroba Tanah Terlibat dalam proses transformasi nutrien Dekomposisi bahan organik Antagonisme terhadap patogen tanaman dan menjaga kesuburan tanah (peran dalam pertanian) Predator nematoda Pembentukan dan perbaikan struktur tanah Terlibat dalam degradasi pestisida Menjaga kesetimbangan biologis