EKOLOGI MIKROBA Pertemuan ke-6 Mikrobiologi Pertanian (AET 209)

Presentasi berjudul: "EKOLOGI MIKROBA Pertemuan ke-6 Mikrobiologi Pertanian (AET 209)"— Transcript presentasi:

1 EKOLOGI MIKROBA Pertemuan ke-6 Mikrobiologi Pertanian (AET 209)

2 Bidang yang erat terkait dan seringkali dipersepsikan sama dengan mikrobiologi lingkungan yaitu: EKOLOGI MIKROBA Ekologi mikroba yaitu Ilmu yang mempelajari antara hubungan timbal balik (interaksi dan interdependensi) antara mikrorganisme dengan lingkungannya baik lingkungan biotik maupun abiotik.

3 Kebanyakan mikroorganisme bermanfaat atau berbahaya
Tanpa bakteri, kehidupan tidak akan pernah ada ! - Fiksasi Nitrogen - Siklus Karbon - Siklus Sulfur & Fosfor

4 Habitat Mikroba Lingkungan Terestrial/Daratan 2. Lingkungan Air
Termasuk “tanah” dan “tanaman” Pada habitat tanah, kebanyakan pertumbuhan mikroba terjadi di permukaan partikel tanah (rhizosfer) Faktor utama yang mempengarunhi aktifitas mikroba di dalam tanah adalah ketersediaan air. 2. Lingkungan Air Contoh: danau, kolam, dan sungai Alga yang mengambang pada permukaan air: phytoplankton Alga yang menempel pada dasar air: alga bentos

5 SIKLUS KARBON

6 SIKLUS NITROGEN

7 SIKLUS SULFUR

8 JENIS INTERAKSI BIOLOGI PADA MIKROBA
Interaksi yang terjadi pada mikroorganisme berlangsung antara Mikroorganisme >< mikroorganisme Mikroorganisme >< tumbuhan Mikroorganisme >< hewan Mikroorganisme >< manusia Inang menyediakan lingkungan yang stabil (T, pH, tekanan osmosis, kelembaban dll) dan nutrien yang cukup bagi kehidupan mikroba. Mikroba pada rumen sapi Mikroba dalam mulut manusia

9 KARAKTERISTIK DALAM INTERAKSI MIKROBA
Interaksi bersifat dinamis Kemampuan tumbuh mikroba sesuai dengan kondisi lingkungan yang mendukung pertumbuhannya Beberapa mikroba dapat tumbuh pada inang juga mampu hidup bebas di lingkungan. Dalam banyak kasus, kondisi fisiologis yang dibutuhkan pada dua keadaan ini sangat berbeda. Mikroba harus mempunyai cara untuk mendeteksi apakah bisa berinteraksi dengan inang Mikroba harus bereaksi terhadap keberadaan /ketiadaan inang melalui perubahan dari ekspresi gen tertentu

10 KARAKTERISTIK DALAM INTERAKSI MIKROBA
Mikroba harus hati-hati dalam memilih inang yang tepat Mikroba harus mampu melakukan kolonisasi pada inang dan mikroba harus bisa mendapatkan senyawa pertumbuhan yang diperlukan selama interaksinya Mikroba harus mempunyai mekanisme untuk mampu memenangkan upaya pertahanan diri dari inang sehingga mikroba tetap bisa mempertahankan kolonisasinya.

11 Masing-masing mikroorganisme mempunyai pengaruh terhadap lingkungannya
Sebagian besar mikroorganisme ditemukan di alam tidak dalam bentuk tunggal, tetapi dalam bentuk populasi di dalam komunitas. Interaksi sangat berarti pada beberapa populasi yang ada dalam komunitas. Interaksi yang terjadi bisa bersifat positif ataupun negatif Masing-masing mikroorganisme mempunyai pengaruh terhadap lingkungannya Mikroba yang tumbuh pada air yang tercemar Mikroorganisme fotosintetik di perairan Mikroba pada tanaman tomat Mikroba tanah Mikroba pada rumen sapi Mikroba pada rongga mulut manusia

12 Interaksi Mikroba dengan Tanaman/Mikroba

13 mengendalikan penyakit secara biologis,
Interaksi mikroba dalam tanah memegang peranan kunci dalam mengendalikan penyakit secara biologis, pembusukan bahan-bahan organik, dan daur bahan-bahan makanan pokok untuk tanaman.

14 Peran Mikroba pada Tanaman

15

16 JENIS-JENIS INTERAKSI MIKROBA DENGAN TANAMAN/MIKROBA

17 3. Amensalisme / Antibiosisme /Antagonisme 4. Mutualisme
1. Simbiosis 2. Komensalisme 3. Amensalisme / Antibiosisme /Antagonisme 4. Mutualisme 5. Parasitisme 6. Predasi 7. Kompetisi 8. Netralisme

18 Simbiosis Suatu interaksi yang stabil antara dua jenis
organisme dimana terjadi asosiasi atau kontak fisik yang erat tanpa memperhatikan dampaknya pada masing masing pihak

19 Komensalisme Suatu interaksi yang stabil dimana satu
pihak mendapat keuntungan dari proses interaksi, sementara pihak lain tidak mendapat keuntungan namun juga tidak dirugikan Contoh : anggrek dengan pohon yang di tumpanginya

20 Parasitisme Suatu interaksi yang menghasilkan asosiasi
dimana satu pihak diuntungkan, sementara pihak lain (inang) dirugikan (dirusak) karena parasit mengambil makanan dari inang. Contoh : benalu dengan pohon inangnya

21 Amensalisme / Antibiosisme /Antagonisme
Suatu interaksi antagonis (penghambatan atau penghentian pertumbuhan dari satu organisme terhadap yang lain melalui senyawa metabolit yang dihasilkan berupa antibiotik.

22 Predasi Suatu bentuk interaksi pemangsaan antara
pemangsa (predator) dengan mangsa

23 Kompetisi Suatu interaksi persaingan terhadap
sumber daya (nutrien, oksigen, cahaya, ruang) yang ketersediaannya terbatas dibutuhkan secara bersamaan dalam sebuah 'niche'

24 Netralisme Hubungan tidak saling mengganggu
antara organisme dalam satu habitat yang sama. Masing-masing hidup dengan tidak mengganggu satu dengan lainnya.

25 INTERAKSI MIKROBA DENGAN AKAR TANAMAN
Akar tanaman secara langsung berinteraksi dengan mikroorganisme di dalam tanah. Interaksi ini ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan. Interaksi yang menguntungkan dapat bermanfaat sebagai biofertilizer

26 Interaksi yang menguntungkan
Antara lain : - Cendawan Mikoriza dengan akar tanaman - Bakteri Rhizobium dengan akar tanaman leguminosae

27 Bakteri Rhizobium Merupakan kelompok bakteri yang mempunyai
kemampuan sebagai penyedia hara bagi Tanaman Bakteri hanya bisa memfiksasi nitrogen atmosfer bila berada di dalam bintil akar mitra legumnya Bintil akar yang efektif : bagian dalam berwarna merah (pigmen leghemoglobin)

28 Bakteri Rhizobium Proses : Infeksi penetrasi pembentukan benang infeksi pembentukan bakteroid pembentukan bintil akar

29 Rhizobium-legume mutualism
(food for food) Tanaman memberikan gula kepada Rhizobium Bakteri Rhizobium memfiksasi nitrogen dan mengirimkannya ke akar tanaman.

30 Cendawan Mikoriza Mikoriza adalah
struktur sistem perakaran yang terbentuk karena adanya cendawan yang bersimbiosis (umumnya menguntungkan) dengan sistem akar tanaman.

31 Tipe Mikoriza Ektomikorhiza : hidup antara jamur dengan tanaman, apabila hifanya tidak menembus ke dalam akar tetapi hanya pada sampai lapisan epidermis. Endomikorhiza (CMA): hidup antara jamur dengan tanaman, apabila hifanya dapat menembus sampai ke dalam (korteks).

32

33 Peranan mikoriza pada tanaman
1. Membantu penyerapan air dan hara (fosfat) 2. Membantu transfer hara, asimilasi karbon, dan fitohormon 3. Membantu pertumbuhan awal bibit 4. Meningkatkan daya hidup-transplanting- dan kualitas bibit 5. Mengefisiensikan pemupukan

34 Peranan terhadap lingkungan
1. Membantu ketahanan atau toleransi bibit terhadap logam berat, kekeringan, salinitas, dan tanah miskin 2. Melindungi akar terhadap serangan patogen tanah 3. Memperbaiki struktur tanah (aerasi dan drainase) 4. Sebagai agens bio remediasi 5. Sebagai bio indikator kualitas lingkungan

35 Tanaman dengan tanpa Mikoriza (kiri) dan dengan Mikoriza (kanan)

36 Interaksi yang merugikan
Mikroorganisme yang bersifat parasit pada tanaman, yang disebut patogen tanaman Menyebabkan berbagai penyakit pada tanaman

37

38 INTERAKSI MIKROBA DENGAN PERMUKAAN TANAMAN
Batang, daun dan buah tanaman merupakan habitat yang sesuai bagi beberapa mikroba seperti cendawan, yeast, alga, cyanobacteria, heterotropik dan lumut kerak (lichens) Mikroba yang tumbuh pada permukaan tanaman disebut epifit.

39 Lumut kerak (Lichen/Lichenes)
adalah suatu organisme majemuk yang merupakan hasil simbiosis erat dari cendawan dengan mitra fotosintetik, yang dapat berupa alga hijau (biasanya Trebouxia) atau sianobakteri (biasanya Nostoc). Kerja sama ini demikian eratnya sehingga morfologinya pun berbeda dari komponen simbiotiknya.

40 Jamur pada liken memperoleh makanan dari hasil fotosintesis algae, dan memperoleh air atau mineral dari jamur. Inilah yang menunjukan adanya simbiosis antara jamur dan algae.

41

42 Usnea barbata Parmelia acetubulum

43 Terima Kasih