B. DEFINISI RIZOSFIR

Definisi secara umum menurut Hiltner (1904) , rizosfir sebagai suatu volume tanah

yang mengelilingi akar, dimana dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme.

Rhizosfir berasal dari kata rhizo dan sphere., Rhizo adalah akar, sedangkan sphere

diartikan suatu zona yang mengelilingi suatu “sentral point” dimana menjadi tempat

aktivitas komunitas (”sociaty”) dari beragam jenis mikroorganisme. Definisi lain dari

Rhizosphere adalah zona kontak tanah (beberapa mm) dengan akar tanaman sebagai

“sentral point”, dimana antara mikroorganisme dan akar terjadi interaksi dan interelasi,

artinya aktivitas mikroorganisme di dalam zona tersebut akan dipengaruhi oleh eksudat

akar yang diproduksi, sebaliknya metabolisme tanaman akan dipengaruhi aktivitas

mikroorganisme yang berada dalam zona tersebut.

“Rizosfir is an incredibly busy soil habitat, and most of its busy-ness is microbial.

Within this root zone plants interact chemically with bacteria, fungi, and soil nutrients”

(Mitchell Wat et al., 2005)

C. EKOLOGI RIZOSFIR

Hubungan interaksi yang menguntungkan di dalam rizosfir merupakan salah satu

fenomena yang dapat dikembangkan dan dimanfaatkan untuk meningkatkan

produktivitas tanaman ataupun kesuburan tanah untuk pertanian.

Gambar 1. Pembagian daerah akar (Mitchel Watt et al., 2005))

Rizosfer terbagi kedalam 2 zona utama,( Gambar 2) yaitu:

a. Endorizosfer adalah lapisan sel akar atau zona ri

Endorizosfir tersusun dari Stele, epidermis, korteks, endodermis dan tudung

akar.

b. Ektorizosfer merupakan area di sekeliling akar, mulai dari zona kontak tanah/

media dengan permukaan akar (rizoplane) sampai beberapa mm ( dapat sampai

5 mm), dimana zona tersebut dipengaruhi oleh eksudat akar. Akibat dari

pengaruh eksudat akar tersebut, maka terjadi pelekatan tanah membentuk

agregat tanah.

Gambar 2. Pembagian daerah akar (Lynch, 1983 di dalam Lynch, 1989 hal 2)

Substansi di rizosfer berasal dari sel akar mati (sloughing off cells) dan senyawa

eksudat akar yang disebut musilas (mucilage). Musilase dapat dihasilkan dari

mikroorganisme dan tanaman. Musilase tanaman diproduksi di tudung akar umumnya

berupa polisakarida, adanya mucilage menyebabkan dinding sel epidermis menjadi

seperti gelatin. Musilase merupakan sisi dimana terjadi pelekatan mikroorganisme dan

terbentuk agregat tanah. Komposisi jenis karbohidart musilase berbeda untuk setiap

jenis tanaman, demikian juga komposisi eksudat akar beragam untuk yiap kondisi dan

jenis tanaman. Hasil penelitian menujukkkan jenis-jenis senyawa eksudat akar yang

terditeksi seperti pada Tabel 1.

Tabel 1. beberapa komponen eksudat akar.

Karbohidrat

(berfungsi sebagai

substrat bakteri dan

fungi)

Glukosa , fruktosa, sukrosa, xilosa, maltosa, rhamnosa,

arabinosa, rafinosa, oligisakarida

Asam amino Leucin, α amilase, valine, asam aminobutirat, glutamat,

asparagin serin, sistin, glisin, dll

Asam organik Tartarik, oksalat, sitart, malat, asetat, suksinata , valerat,

fumarat, glikolat.

Enzim Fosfatase, invertase, amilase, .protease, poligalakturonase

Senyawa lain Berbagai vitamin seperti tiamain, biotin, niasin, inositol dan

beberapa vitamin yang dapat menstimulasi atau

menghambat pertumbuhan bakteri, fungi atau nematoda.

(Russel, 1977).

Komposisi setiap senyawa yang dieksudasi berbeda untuk setiap spesies, kondisi

fisik (kelembaban, suhu, penyinaran) dan kimia (nutrisi, pH).

Proses fisiologi yang penting di dalam rizosfer adalah penyerapan nutrisi oleh akar

dan produksi eksudat akar. Adanya eksudat menyebabkan jumlah mikroba di rizsofer

lebih banyak daripada di luar rizosfer (bulk soil). Eksudat mengandung sejumlah bahan

terlarut di dalam air. Pertumbuhan mikroba yang cepat di rizosfer menunjukkan bahwa

daerah ini kaya akan substrat untuk pertumbuhan mikroba dan bahwa substrat yang

dihasilkan akar tanaman selalu berada dalam keseimbangan untuk tetap menjaga suplai

makanan yang diperlukan mikroba. (Gambar 2.)

Di rizosfer, kuantitas dan jenis substrat berbeda dengan di bulk soil, sehingga

memicu kolonisasi rizosfer oleh berbagai jenis populasi bakteri, jamur, protozoa dan

nematoda. Organisme yang mengkolonisasi rizosfer dapat menguntungkan, merugikan

atau netral terhadap tanaman.

Kualitatif dan kuantitatif populasi mikroba secara alami di rizosfir dan rizoplane

berhubungan dengan eksudat akar dan akan bervariasi sesuai dengan faktor-faktor

lingkungan yang mempengaruhi proses eksudasi tersebut. Kuantitas populasi mikroba

semakin menurun, sejalan dengan semakin jauh jarak dari Rizosfir. Faktor-faktor yang

berpengaruh antara lain: tipe dan jumlah eksudat akar. Di lain fihak, jumlah dan

komposisi eksudat akar tergantung dari spesies tanaman, kondisi fisiologis tanaman

(umur, status nutrisi) dan kondisi abiotik (suhu, struktur tanah, aerasi, kadar air). .

Dari kondisi yang terjadi seperti yang telah dijelaskan, maka di Rizosfir akan

terjadi mekanisme interaksi dan interelasi yang kompleks. Namun demikian ada

beberapa batasan untuk untuk mempelajari pengelompokan karakteristik interaksi dan

interelasi di dalam Rizosfir. Interaksi adalah hubungan timbal balik antara berbagai

jenis organisme, sedangkan Interelasi didefinisikan suatu hubungan diantara satu jenis

organisme.

Populasi mikrobial tanah merupakan komunitas multispesifik yang karakeristik

komunitasnya berfluktuasi, sesuai perubahan lingkungannya, baik fisik, kimia dan

biologis atau dapat berubah akibat interfensi dari ulah manusia.

Karakteristik ekologi Rizosfir yang penting adalah Interaksi dan Interelasi

organisme di rhizosfir dapat mempengaruhi produktifitas tanaman. Tipe-tipe interaksi

atau hubungan yang dapat terjadi antara mikroba dan tanaman atau mikroba dengan

mikroba antara lain Komensalisme, Antagonisme dan Mutualisme

E. ISOLASI DAN INUMERASI MIKROORGANISME

Untuk mempelajari kuantitas dan kualitas mikroorganisme di rizosfir diperlukan

cara/ teknik yang dapat mewakili tujuan yang ingin dicapai. Isolasi dan enumerasi

merupakan salah satu cara yang sering dilakukan untuk mempelajari kuantitas dan

kualitas suatu jenis mikroba.

Isolasi mikroorganisme adalah proses untuk memperoleh satu jenis mikroorganisme

disebut isolat murni mikroba. Sedangkan enumersi mikroorganisme adalah

penghitungan jumlah mikroorganisme di suatu bahan atau suatu lokasi atau zona

(seperti di rizosfir, rizoplane, tanah, air, udara, bahan makanan dll).

Metode Pengukukuran jumlah populasi mikroba secara kuantitatif yang umum

disebut enumerasi, dapat dilakukan dengan metode seri pengenceran dan perhitungan

lempeng (plate count). Metode plate count merupakan metode untuk menghitung

populasi mikroorganisme sekaligus dapat digunakan untuk untuk memperoleh kultur

murni (isolasi kultur).

Aktivitas dan kuantitas mikroorganisme di rizosfir umumnya lebih besar

dibandingkan dengan zona nonrizosfir (root-free). Suatu nilai numerik dari rasio R/S

dapat merepresentasikan indek pengaruh rizosfir terhadap populasi mikroorganisme.

Sampel tanah yang melekat pada perakaran akan memiliki indeks R/S yang lebih tinggi

dibandingkan dengan tanah yang jauh dari permukaan akar.

R/S ratio = jumlah mikroorganisme di zona rizosfir

Jumlah mikroorganisme di zona non rizosfir

Insek R/S tiap jenis tumbuhan akan bervariasi, seperti contoh pada tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan jumlah koloni bakteri di rizosfir dan nonrizosfir dari beberapa

jenis tanaman

Jenis tanaman Jumlah Bakteri total (106/gtanah) Indeks R/S

Rizosfir (R) Non rizosfir (S)

Semanggi 3.255 134 24

Oats 1.090 184 6

Gandum 505 140 3

Jagung 614 184 3

(Modifikasi dari Curl & trulove,1986).

Dari data tabel 1. menunjukkan bahwa di zona rizosfir semanggi memiliki kepadatan

mikroorganisme total paling tinggi dibandingkan dengan oats dan yang terendah adalah

populasi rizosfir gandum. Semakin tinggi nilai indeks R/S semakin besar pengaruh

positif dari rizosfir akar suatu tanaman terhadap kepadatan mikroba. Hal ini berarti

bahwa eksudat akar Semanggi berperan sebagai sumber substrat dan nutrisi bagi

mikroba yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan aktivitas bakteri yang berada di

rizosfir tanaman tersebut. Sebaliknya eksudat akar gandum dan kondisi yang ada

kurang mendukung pertumbuhan dan aktifitas bakteri di rizosfirnya

Eksudat akar tanaman terdiri dari asam amino, karbohidrat, vitamin, nukleotida

dan enzim (Rovira, 1970). Oleh karena itu, eksudat akar merupakan sumber nutrisi bagi

mikroorganisme tanah. Eksudat akar dipengaruhi oleh kondisi kandungan air tanah.

Pada kondisi kadar air tanah yang rendah akan menyebabkan kurangnya gerak eksudat

akar untuk menjauhi permukaan akar. Pengurangan gerak ini dapat mengurangi pula

kemungkinan eksudat sampai pada propagul mikroorganisme yang lebih jauh letaknya

dari permukaan inang, serta mungkin dapat menahan proses eksudasi selanjutnya dari

inang.