putri malu

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Putri Malu

Tanaman putri malu tumbuh liar di pinggir jalan, lapangan terlantar, dan tempat -

tempat terbuka yang terkena sinar matahari. Tumbuhan asli Amerika tropis ini dapat

di temukan pada ketinggian 1-1200 m, cepat berkembang biak, tumbuh memanjat,

atau berbaring, tinggi 0,3 - 1,5 m. Batang bulat, berambut, dan berduri tempel. Daun

berupa daun majemuk menyirip genap ganda dua yang sempurna. Jumlah anak daun

setiap sirip 5 - 26 pasang. Helaian anak daun berbentuk memanjang sampai lanset

ujung runcing, pangkal membundar, tepi rata, permukaan atas dan bawah licin,

panjang 6 - 16 mm, lebar 1 - 3 mm, berwarna hijau, umumnya tepi daun berwarna

ungu. Jika daun tersebut tersentuh, akan melipat diri . Bunga bulat, berbentuk seperti

bola, bertangkai, berwarna ungu. Buah berbentuk polong, pipih, berbentuk garis. Biji

bulat dan pipih. (Dalimartha. S, 2003).

2.1.1 Sistematika tumbuhan Putri malu (Mimosa pudica L)

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophita

Kelas : Angiospermae

Sub kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Fabales

Famili : Mimosaceae

Sub Famili : Mimosoideae

Genus : Mimosaideae

Spesies : Mimosa pudica L ( OP Sharma, 2002).

Universitas Sumatera Utara

2.1.2. Bintil akar

Macam asosiasi yang lain antara akar dan tumbuhan tingkat tinggi dan organisme

tingkat rendah dijumpai pada leguminosa. Pada akar - akarnya terdapat bintil yang

berkembang sebagai akibat penetrasi bakteri pengikat nitrogen (spesies Rhizobium) ke

dalam rambut akar. Bakteri tersebut memasuki akar terutama melalui rambut akar.

Sambil memperbanyak diri, bakteri tersebut membentuk benang infeksi dengan

terkurungnya dalam selubung dari bahan seperti gum. Benang – benang itu menembus

ke dalam akar dan merangsang sel – selnya. Jumlah sel dalam bintil meningkat mula –

mula karena pembelahan di seluruh massa sel yang bulat itu dan kemudian karena

aktivitas daerah meristematik setempat yang tidak dimasuki bakteri. Sel – sel

terdiferensiasi itu di daerah sebagain dalam, yaitu zona bakteroid, mengandung bakteri

yang dilepaskan dari benang – benang infeksi. Bintil – bintil pada tingkatan itu secara

sekilas mirip dengan primordium akar lateral. (Fahn, A., 1991).

Perkembangan bintil akar dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :

1. Konsentrasi nutrient anorganik

2. Suhu tanah (suhu sekitar 250 – 300

3. Cahaya dan naungan (cahaya yang cukup banyak dapat meningkatkan

jumlah bintil sedangkan naungan akan menurunkan berat bintil akar).

C optimum untuk pembentukan bintil

dan pada suhu yang lebih rendah atau jauh lebih panas pembentukan bintil

akar akan terhambat).

4. Konsentrasi CO2

5. Ketersedian nitrogen di dalam tanah (konsentrasi nitrogen yang tinggi

dapat mengurangi jumlah maupun berat bintil akar).(Yuwono.T, 2006).

(konsentrasi karbondioksida yang tinggi dapat

meningkatkan jumlah bintil akar).

Selama pertumbuhan bintil, bakteri mengalami transformasi ke bentuk bakteroid yang

ukurannya lebih besar daripada aslinya. Transformasi ini berhubungan dengan sintesis

leghemoglobin, nitrogenase dan enzim lain yang diperlukan untuk fiksasi N2. waktu

antara infeksi sampai dengan bakteri mampu memfiksasi N2 sekitar 3-5 minggu.

Selama peroide tersebut kebutuhan karbohidrat, nutrien mineral dan asam amino

disediakan oleh inang tanpa memperoleh keuntungan. (http://elearning.unej.ac.id).


http://elearning.unej.ac.id/�

2.2. Rhizobium sp

Rhizobium adalah salah satu contoh kelompok bakteri yang berkemampuan sebagai

penyedia unsur hara bagi tanaman. Bila bersimbiosis dengan tanaman legume,

kelompok bakteri ini akan menginfeksi akar tanaman dan membentuk bintil akar

didalamnya. Rhizobium hanya dapat memfiksasi nitrogen atmosfer bila berada di

dalam bintil akar dari mitra legumnya. Peranan Rhizobium terhadap pertumbuhan

tanaman khususnya berkaitan dengan masalah ketersedian nitrogen bagi tanaman

inangnya (Rao, N.S., Subba, 1994).

Bakteri Rhizobium aktif dapat diketahui secara visual dari bintil – bintil bundar

di akar tanaman. Bila akar dibelah, didalamnya akan tampak warna kemerahan bila

bagian ini dipijit, akan keluar cairan kemerahan. Bakteri Rizobium akan giat

mengadakan fiksasi N pada tanah yang kandungan nitrogennya rendah dan akan

berkurang pada tanah yang kandungan nitrogennya tinggi. Bakteri Rhizobium mampu

bertahan di dalam tanah selama beberapa tahun (Ismawati.E, 2003).

Adapun ciri – ciri umum bakteri Rhizobium adalah merupakan gram negatif,

bersifat aerob, berbentuk batang dengan ukuran sekitar 0,5 – 0,9 µm x 1,2 – 3 µm.

Bakteri ini termasuk dalam famili Rhizobiaceae. Bakteri ini banyak terdapat di dalam

daerah perakaran tanaman legume dan membentuk hubungan simbiotik inang khusus

(Yuwono.T, 2006).

Di antara bakteri yang bermanfaat, Rhizobium yang paling banyak digunakan

untuk pupuk hayati. Koloni bakteri Rhizobium bersimbiosis dengan tanaman akar

leguminosa, membentuk bintil akar yang berperan dalam penyematan nitrogen.

Rhizobum yang berasosiasi dengan tanaman legume mampu menyemat 100 – 300 kg

N/ha dalam satu musim dan meninggalkan sejumlah N untuk tanaman berikutnya.

Permasalahan yang perlu diperhatikan adalah efisiensi inokulan Rhizobium untuk jenis

tanaman tertentu. Rhizobium mampu mencukupi 80% kebutuhan nitrogen tanaman

leguminosa dan meningkatkan produksi antara 10% - 25%. Tanggapan tanaman

sangat bervariasi tergantung pada kondisi tanah dan efektivitas populasi asli (Sutanto.

R, 2002).


2.3. Simbiosis antara Rhizobium dengan Leguminosa

Simbiosis antara Rhizobium dengan leguminosa dicirikan oleh pembentukan struktur

bintil akar pada tanaman inang (leguminosa). Pembentukan bintil akar diawali dengan

sekresi produk metabolisme tanaman ke daerah perakaran yang menstimulasi

pertumbuhan bakteri. Secara umum tahap pembentukan bintil akar pada tanaman

leguminosa terjadi melalui beberapa tahapan, yaitu :

1. Pengenalan pasangan yang sesuai antara tanaman dengan bakteri yang

diikuti oleh pelekatan bakteri Rhizobium pada permukaan rambut akar

tanaman.

2. Invasi rambut akar oleh bakteri melalui pembentukan benang infeksi

3. Perjalanan bakteri ke akar utama melalui benang infeksi.

4. Pembentukan sel - sel bakteri yang mengalami deformasi, yang disebut

sebagai bakteriod, didalam sel akar tanaman.

5. Pembelahan sel tanaman dan bakteri sehingga terbentuk bintil akar.

Peletakan Rhizobium pada rambut akar dapat terjadi karena pada permukaan sel

Rhizobium dan Bradyrhizobium terdapat suatu protein pelekat (adhesion) yang disebut

sebagai rhicadhesin. Rhicadhesin adalah suatu protein pengikat kalsium yang

berfungsi dalam pengikatan kompleks kalsium pada permukaan rambut akar.

Disamping itu juga terdapat senyawa lain yang berperan dalam pengikatan bakteri

yaitu lectin yang merupakan protein yang mengandung karbohidrat.

Penetrasi awal sel bakteri ke dalam rambut akar dilakukan melalui ujung rambut akar.

Setelah bakteri melekat, rambut akan menggulung yang disebabkan oleh senyawa

yang dikeluarkan oleh bakteri yang disebut sebagai faktor Nod, selanjutnya bakteri

memasuki rambut akar dan menginduksi pembentukan benang infeksi yang kemudian

tumbuh kearah sel-sel akar. Faktor Nod yang dihasilkan oleh bakteri selanjutnya

menstimulasi pembelahan sel – sel tanaman sehingga terbentuk bintil akar

(Yuwono.T, 2006).

Bakteri yang terdapat didalam akar kemudian tumbuh secara cepat dan

mengalami perubahan bentuk menjadi struktur bercabang yang disebut sebagai


bakteroid. Bakteroid dikelilingi oleh membran sel tanaman yang disebut membran

peribakteroid. Pengikatan nitrogen baru dapat terjadi setelah terbentuk struktur

bakteroid. Jika tanaman mati maka bintil akar akan rusak sehingga bakteri terlepas

keluar dari sel - sel akar tanaman (Yuwono.T, 2006).

2.4. Proses fiksasi nitrogen udara oleh mikroba

Nitrogen hampir 80% udara yang kita hirup tapi tidak dapat kita pakai, begitu juga

semua hewan, tumbuhan, jamur, dan hampir semua bakteri. Namun nitrogen dalam

bentuk organik merupakan komponen utama tubuh semua makhluk hidup. Protein

asam nukleat, vitamin, dan berbagai molekul lain semua mengandung nitrogen.

Beberapa spesies bakteri berkemampuan khusus untuk mereduksi atau mengikat N2

udara untuk membentuk ammonia. Ammonia ini adalah suatu produk senyawa

nitrogen yang dapat dipakai oleh tumbuhan dan mikroba sebagai bahan pembangun

untuk mensintesa asam amino, demikian pula senyawa bernitrogen lain (Jean L.Marx,

1991).

Fenomena fiksasi nitrogen atmosfer dikenal sebagai diazotrofi (diazotrophy)

atau penambatan nitrogen secara biologis (biological nitrogen fixation) sehingga

mikrobia yang mampu melakukan fiksasi nitrogen disebut sebagai diazotrof

(diazotroph) atau penambat nitrogen (Yuwono. T, 2006).

Proses pengikatan nitrogen ini merupakan salah satu dari banyak proses

biokimiawi didalam tanah yang memainkan salah satu peranan penting, yaitu

mengubah nitrogen atmosfer (N2

1. Mikroorganisme nonsimbiotik, yaitu yang hidup bebas dan mandiri di

dalam tanah

atau nitrogen bebas) menjadi nitrogen dalam

persenyawaan (nitrogen terikat). Dua organisme terlibat dalam proses ini :

2. Mikroorganisme simbiotik, yaitu yang hidup pada akar tanaman kacang –

kacangan.


Besarnya serta pentingnya fiksasi nitrogen hayati dapat di nilai dari perkiraan yang

dibuat baru – baru ini yang menyatakan organisme hidup mengikat nitrogen dalam

jumlah lebih besar daripada yang dilakukan oleh pabrik diseluruh dunia pada tahun

1974 jumlah nitrogen yang diikat oleh organisme hidup ialah 175 ton, sedangkan yang

dihasilkan oleh pabrik hanya 4 juta ton (Pelczar. M, 1998).

2.4.1 Fiksasi nitrogen secara nonsimbiotik.

Fiksasi nitrogen non simbiotik dilakukan oleh Clostridium pasteurium dan

Azotobakter. Clostridium bersifat anaerobik, sedangkan Azotobakter bersifat aerobik.

Kemampuan fiksasi nitrogen Clostridium jauh lebih kuat jika dibandingkan dengan

kemampuan fiksasi nitrogen Azotobakter (Budiyanto.A.K, 2002).

2.4.2. Fiksasi nitrogen secara simbiotik oleh Rhizobium

Fiksasi semacam ini dilakukan oleh Rhizobium dengan leguminosae. Sebelum

memfiksasi nitrogen, bakteri ini harus tumbuh terlebih dahulu dalam jaringan akar.

Infeksi dari sitem jaringan ini oleh bakteri dikaitkan dengan pembentukan benang

infeksi yang berkembang menjadi akar rambut. Bakteri pengfiksasi nitrogen kemudian

merusak ke dalam jaringan inang melalui benang infeksi inang. Beberapa sel

kemudian diinfeksi, sehingga menyebabkan pembengkakan sel dan peningkatan

pembelahan sel, sehingga terjadilah pembentukan nodula. Dalam sistem ini terlibat

leguminosa, bakteri, dan nodula. Dalam proses ini baik bakteri maupun tanaman

mendapatkan keuntungan dari infeksi ini. Bakteri mengubah N2

Menurut Saifuddin Sarif(1986) dalam “Ilmu Tanah Pertanian” jika terdapat

bakteri yang mendekati dan menyentuh akar tanaman leguminosa, ada beberapa

diantaranya yang masuk kedalam sel – sel tunggal perakaran rambut tanaman.

Perkembangan jumlah bakteri ini dapat meningkat dengan cepat karena berlimpahnya

bahan makanan yang dengan mudah dicapai dari jaringan tubuh tanaman. Bakteri

yang telah masuk membentuk benang – benang dasar pada perakaran. Dengan adanya

dari udara menjadi

nitrogen yang difiksasi sehingga dapat digunakan tanaman, sedangkan dipihak lain

bakteri mendapatkan zat hara dari jaringan tanaman tersebut (Budiyanto.A.K, 2002).


infeksi pada akar tanaman maka disekitarnya akan timbul nodula atau bintil akar, dan

disinilah bakteri hidup. Setiap nodula dapat mengandung berjuta – juta bakteri dan

sejumlah nitrogen yang berkumpul pada nodula. Tanaman leguminosa mengikat

atmosferik melalui akar akarnya dan tidak melalui daun – daunnya. Dalam kedaan

pertumbuhannya yang muda, akar – akar tanaman itu berkandungan nitrogen lebih

besar. Bakteri Rhizobium dalam penelitian lebih dikenal, yaitu sebagai bakteri yang

bersimbiosis dengan akar tanaman kacang – kacangan dengan membentuk nodula

(Mulyani. M, 1991).

Untuk memfiksasi nitrogen, bakteri Rhizobium menggunakan enzim nitrogenase,

dimana enzim ini akan menambat gas nitrogen di udara dan merubahnya menjadi gas

amoniak. Gen yang mengatur proses fiksasi ini adalah gen nif (Singkatan nitrogen –

fixation). Gen – gen nif ini berbentuk suatu rantai , tidak terpencar kedalam sejumlah

DNA (deoxyribonucleic acid) yang sangat besar yang menyusun kromosom bakteri,

tetapi semuanya terkelompok dalam suatu daerah (http://id.answer.yahoo.com).

Reduksi N2 ke NH3 di dalam nodul dari legum dikatalisis oleh enzim Nitrogenase

dalam bakteroid Rhizobium. Enzim ini dipengaruhi oleh oksigen, menyebabkan

inaktivasi yang tidak balik. Suatu hal penting yang perlu diperhatikan bila melakukan

ekstraksi dan pemurnian enzim ini ialah kondisinya yang anaerobik. Enzim ini terdiri

dari 2 protein yang mengkatalisis reduksi N2 (tidak akan mengkatalisis reduksi N2

tanpa yang lainnya), masing-masing dengan berat molekul 222.000 dalton dan 60.000

dalton. Sub unit yang lebih besar tersusun dari 4 sub unit. Protein yang besar juga

mengandung 2 atom Molibdenum. Protein yang kecil terdiri dari 2 sub unit yang

identik masing-masing mengandung atom besi. Aktivitas Nitrogenase dapat dimonitor

menggunakan Sodium dithionite (Na2S2O4) sebagai reduktan. Mg2+ dan ATP

(adenosin triphospate) dibutuhkan untuk reduksi N2 invitro. ADP (Adenosin

diphosphate) yang dihasilkan akan menghambat aktivitas Nitrogenase, oleh karenanya

sistem ini harus menggunakan fosforilasi ADP ke ATP ). Dengan kondisi demikian,

Nitrogenase mengkatalisis reduksi N2 (N≡N) ke NH3 dan juga asetilen (CH≡CH) dan

HCN (CH≡N). Reduksi asetilen ke etilen yang dapat dipisahkan dengan mudah dari

asetilen lewat gas kromatografi, reduksi ini seringkali digunakan untuk

mengestimasikan aktivitas Nitrogenase. Nitrogenase juga mendukung reduksi H+ ke


http://id.answer.yahoo.com/�

H2 (aktivitas hidrogenase). Nitrogenase dalam bakteroid Rhizobium hanya berfungsi

pada kondisi relatif tanpa oksigen, tetapi reduksi yang setara dengan yang dibutuhkan

untuk reduksi N2 dibentuk dari oksidasi aerob terhadap sumber karbon dalam

bakteroid. Pengendalian masuknya oksigen untuk respirasi dicapai dengan adanya

protein pembawa O2, leghemoglobin yang memiliki afinitas tinggi terhadap O2, yang

menyediakan bakteroid dengan O2 dan dalam bentuk yang dapat melindungi

Nitrogenase dari kerusakan. (http://elearning.unej.ac.id).

Bintil akar pada tanaman legum berwarna kemerahan seperti haemoglobin.

Warna merah pada bintil akar disebabkan oleh adanya pigmen yang disebut

Leghemoglobin (LHb) yang mengandung besi. Leghemoglobin hanya ditemukan pada

bintil akar yang sehat, sedangkan tanaman yang tidak sehat mempunyai bintil akar

berwarna putih karena tidak mempunyai LHb sehingga penambatan nitrogen tidak

dapat terjadi pada bintil akar yang tidak sehat semacam itu. LHb berada diluar

membran bakteroid. Penelitian menunjukkan bahwa membran bakteroid berperan

dalam memisahkan bakteroid dari sistem penyangga oksigen. Konsentrasi LHb dapat

digunakan untuk memperkirakan efisiensi bintil akar dalam penambatan nitrogen

(N2

(Yuwono. T, 2006)

).

Dalam proses fiksasi nitrogen, baik nitrogenase (protein Mo-Fe) maupun

nitrogenase reduktase (protein Fe) bersifat esensial dalam penambatan nitrogen.

Protein Fe berintekrasi dengan Mg++sedangkan protein Mo-Fe mengkatalisis reduksi

N2 menjadi NH3, H+ menjadi H2 dan mengubah asitetilen menjadi etilen. Selama

penambatan nitrogen, sumber reduktan untuk transfer electron berasal dari ferredoxin

atau flavodoxin yang tereduksi. Ferrodoxin yang tereduksi memberikan electron ke

frotein Fe sehingga mereduksi protein Mo-Fe dan diikuti oleh pelepasan phosphat

anorganik (Pi). kompleks enzim nitrogenase memperoleh energi dari ATP yang

dihasilkan pada saat terjadi proses respirasi. Akhirnya, protein Mo-Fe memberikan

electron ke substrat yang dapat direduksi, misalnya N2.

Secara umum reaksi

penambatan nitrogen pada bintil akar legume dapat dituliskan dalam persamaan

sebagai berikut :


http://elearning.unej.ac.id/�

MgN

++

2 + 16 ATP + 8e- + 10 H+ 2 NH4+ + H2

+

+ 16 ADP + 16 Pi

Ammonia adalah produk stabil pertama pada proses fiksasi nitrogen. Setelah

terbentuk, ammonia kemudian ditransfer melalui membran bakteroid ke sel tanaman

yang selanjutnya akan digunakan dalam metabolisme tanaman. (Yuwono. T, 2006)

2.5. Pupuk Hayati

Nama lain pupuk hayati adalah biofertilizer. Ada yang juga menyebutnya pupuk bio.

Apapun namanya pupuk hayati bisa diartikan sebagai pupuk yang hidup. Sebenarnya

nama pupuk kurang cocok, karena pupuk hayati tidak mengandung hara. Pupuk hayati

tidak mengandung N, P, dan K. Kandungan pupuk hayati adalah mikrooganisme yang

memiliki peranan positif bagi tanaman. Kelompok mikroba yang sering digunakan

adalah mikroba-mikroba yang menambat N dari udara, mikroba yang malarutkan hara

(terutama P dan K), mikroba-mikroba yang merangsang pertumbuhan tanaman.

(http://isroi.wordpress.com).

Istilah pupuk hayati lebih tepat disebut sebagai inokulan mikrobia, seperti

yang dikemukan oleh Rao (1982). Meskipun demikian istilah pupuk hayati sudah

lebih dikenal dan sebagai alternatif bagi pupuk kimia buatan (artifical Chemical

fertilizer). Mikrobia yang umum digunakan untuk membuat formulasi suatu pupuk

hayati adalah kelompok bakteri atau jamur. (Yuwono.T, 2006).

Kelompok mikroba penambat N sudah dikenal dan digunakan sejak lama.

Mikroba penambat N ada yang bersimbiosis dengan tanaman dan ada juga yang bebas

(tidak bersimbiosis). Contoh mikroba yang bersimbiosis dengan tanaman antara lain

adalah Rhizobium sp. Sedangkan contoh mikroba penambat N yang tidak bersimbiosis

adalah Azosprillium sp dan Azotobacter sp. (http://isroi.wordpress.com).

Pupuk hayati berbeda dari pupuk kimia buatan, misalnya urea, TSP dan lain - ain,

karena dalam pupuk hayati komponen utamanya adalah jasad hidup yang pada


http://isroi.wordpress.com/�

http://isroi.wordpress.com/�

umumnya diperoleh dari alam tanpa ada penambahan kimia, kecuali bahan kimia yang

diperlukan untuk mendukung pertumbuhan jasad hidupnya selama dalam

penyimpanan. Dalam formulasi pupuk hayati, seringkali bahkan tidak diperlukan

bahan – bahan kimia buatan karena bahan – bahan tersebut dapat diganti dengan

bahan alami misalnya gambut, kapur alam. Pupuk hayati mempunyai kelebihan

dibanding dengan pupuk kimia buatan karena bahan – bahannya berasal dari alam

sehingga tidak menimbulkan persoalan pencemaran lingkungan seperti halnya dengan

pupuk kimia buatan. (Yuwono.T, 2006).

2.5.1 Jenis – jenis pupuk Hayati

Legin adalah pupuk nitrogen hayati kualitas tinggi, yang berbentuk powder / bubuk

yang mengandung bakteri Rhizobium 10.000.000 – 1.000.000.000 sel per gram untuk

menginokulasi (menulari) tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea) dan Kedelai

(Glicine Max). Masa Laku 6 bulan setelah diproduksi. Kemasan dalam polycellonium

/aluminium foil berat bersih 30 g (untuk kedelai) dan 150 g (untuk Kacang

Tanah)(http://bionutrientproduk.htm).

Bio – Lestari satu kantong standar berisi 40 g untuk pertanaman 2000 m2 atau 200

g/ha. Pupuk ini mengandung populasi sel bakteri penambat N2 non-simbiotik

Rhizobium , dan fungi pelarut fosfat propagul per g bahan pembawa.Penggunaanya

Jangan tercampur dengan pupuk kimia. Pada lahan masam diperlukan pengapuran

secukupnya sampai pH 5,5 .Penyimpanan Bio-lestari harus di bawah suhu <200C dan

jauh dari sinar .Jangan digunakan lagi bila melebihi masa kadaluwarsa. Rhizoplus satu

kantong standard berisi 30 g untuk 2000 m2

Manfaat dan Keunggulan pupuk hayati

, untuk 1 ha diperlukan 5 kantong

standard.

• Merangsang pembentukan bintil akar

• Meningkatkan daya tambat nitrogen

• Meningkatkan P-tersedia dalam tanah

• Meningkatkan kesuburan tanah

• Meningkatkan efisiensi pemupukan


http://bionutrientproduk.htm/�

• Merangsang aktivitas mikroba rizosfer

• Memperlebat dan memperkuat perakaran

• Memperkokoh dan memperkuat tanaman

• Efektif untuk kacang tanah, kedelai, dan sengon

• Tidak mudah terkontaminasi dengan mikroba lain

Keuntungan pupuk hayati

• Menghemat pemakaian pupuk

• Menghemat pestisida

• Tidak merusak tanah dan aman lingkungan (http://anekaplanta-wordpress.com)

2. 6 Teknik dasar pembuatan pupuk hayati

Pupuk hayati dibuat dengan menggunakan bebrapa komponen dasar, yaitu (1)

mikrobia yang sesuai untuk suatu jenis pupuk hayati (2) medium untuk perbanyakan

sek miroba yang akan digunakan, (3) bahan pembawa (carrier) mikrobia, dan (4)

bahan pengemas (packaging materials). Suatu pupuk hayati dapat dibuat dengan

menggunakan lebih dari satu macam mikrobia yang berbeda, baik berbeda

genus/spesiesnya maupun berbeda dalam hal peranannya sebagai pupuk hayati.

Sebagai contoh, pupuk hayati dapat dibuat dengan mencampurkan bakteri penambat

nitrogen dengan bakteri pelarut phosphat. Selain itu pupuk hayati dapat juga dibuat

dengan menggunkan satu macam mikrobia dari suatu spesies tetapi dengan strain yang

berbeda. Hal yang paling penting dalam formulasi pupuk hayati yang mengandung

lebih dari satu macam mikrobia adalah bahwa mikroba yang digunakan tidak boleh

mempunyai sifat antagonistik satu sama lain, artinya mikrobia – mikrobia tersebut

tidak saling menekan atau membunuh. Oleh karena itu jika kita akan membuat pupuk

hayati yang terdiri atas lebih dari satu macam mikroba semacam ini maka terlebih

dahulu harus dilakukan pengujian sifat antagonisme mikrobia – mikrobia tersebut. Hal

ini dapat dilakukan dengan menumbuhkan mikrobia – mikrobia yang berbeda tersebut

dalam satu medium yang sama, kemudian dianalisis pertumbuhannya untuk melihat

apakah semua mikrobia dapat tumbuh dengan optimal jika berada bersama – sama

(Yuwono. T, 2006)


http://anekaplanta.unej.ac.id/�

Mikrobia yang akan dikemas sebagai pupuk hayati terlebih dahulu harus

ditumbuhkan dalam medium yang sesuai sehingga dapat dihasilkan jumlah sel yang

tinggi. Kebutuhan nutrisi dalam medium perbanyakan sel bervariasi dengan macam

mikroba yang digunkan. Oleh karena itu setiap spesies mikrobia memerlukan medium

dengan komposisi yang spesifik, meskipun beberapa kelompok mikrobia yang

berbeda dapat ditumbuhkan dalam medium yang sama. Oleh karena itu jika pupuk

hayati dibuat dengan menggunkanan campuran mikroba yang berbeda, maka

sebaiknya masing – masing mikrobia ditumbuhkan secara terpisah dalam medium

yang paling Sesuai. Secara umum produksi inokulan yang akan digunakan sebagai

pupuk hayati meliputi beberapa tahapan, yaitu :

1. Isolasi dan skrining mikrobia yang akan digunakan sebagai pupuk hayati

2. Perbanyakan mikrobia dalam medium yang sesuai.

3. Pencampuran dengan bahan pembawa (carrier)

4. Pengemasan (Yuwono. T, 2006).

2.7 Tekhnik kultivasi dan perbanyakan Rhizobium

Rhizobium pada umumnya dipelihara dengan menumbuhkan dalam medium padat

Yeast Extract Manitol Agar (YEMA). Untuk menjaga kemampuan fisiologisnya agar

tidak mengalami penurunan, maka Rhizobium harus diremakajan secara berkala.

Kultur yang dipelihara inilah yang digunakan sebagai kultur induk yang digunakan

sebagai inokulum untuk perbanyakan yang akan diformulasi sebagai pupuk hayati.

Komposisi medium Yeast Extract Manitol Agar (YEMA) yang umum digunakan

untuk pemeliharaan Rhizobium adalah sebagai berikut :

Komponen Berat/Volume K2HPO 0,5 g 4 MgSO4 0,2 g

NaCl 0,1 g Manitol 10,0 g

Yeast Extract 1,0 g Akuadest 1000 ml

Agar 20 g


Tabel 2.7. Komposisi Medium Yeast Extrak Manitol Agar (YEMA) Selain medium dengan komposisi seperti diatas, beberapa peneliti atau produsen

inokulan Rhizobium menggunakan medium dengan komposisi yang bervariasi .

perbanyakan medium dilakukan dengan menumbuhkan bakteri dalam medium cair

dalam skala volume yang disesuikan dengan kapasitas produksi inokulan.

Perkembangbiakan dilakukan dengan menggunakan fermentor besar dengan

ragam alat pengaturan, misalnya pH, oksigen terlarut, suhu dan shaker (penggojok).

Selai itu perbanyakan dapat juga dilakukan dengan menggunkan fermentor yang lebih

sederhana yaitu menggunakan tabung erlenmeyer meskipun tanpa peralatan khusus.

Jika perbanyakan dilakukan dengan menggunakan tabung erlenmeyer, maka harus

dilakukan penggojokan dengan alat penggojok (shaker) secara teratur yang dapat

diatur kecepatannya. Medium yang digunakan untuk perbanyakan sama dengan yang

digunakan untuk pemeliharaan kultur tetapi tanpa menggunkan agar. Meskipun

medium cair dengan komposisi seperti diatas sudah cukup untuk perbanyakan

Rhizobium, namun pengalaman menunjukkan bahwa penggunaan medium biphasik

dapat menghasilkan biomassa sel yang lebih banyak. Medium biphasik adalah

medium yang terdiri dari atas dua fase yaitu medium fase padat (medium yang

ditambah dengan agar) yang ada dibagian bawah tabung erlenmeyer. Diatas medium

padat lalu dituangkan medium fase cair dengan komposisi cair dengan komposisi

sama dengan medium padat tetapi tanpa agar.

Kultur cair Rhizobium yang sudah dibuat selanjutnya dicampur dengan bahan

pembawa (carrier material). Bahan pembawa yang dapat digunakan untuk Rhizobium

ada beberapa macam, namun idealnya dengan karakteristik :

1. Mempunyai kemampuan menahan air yang tinggi

2. Tidak toksik terhadap mikroba

3. Mendukung pertumbuhan mikroba

4. Secara umum steril atau mudah disterilkan

5. Bahan mudah diperoleh dengan harga murah

6. Mempunyai daya lekat terhadap benih

7. Secara kimiawi mempunyai komposisi yang seragam

8. Mudah didegradasi, tidak mencemari lingkungan

9. Mudah melepaskan mikroba jika digunakan ditanah


10. Mudah dicampur dan dikemas.

Beberapa bahan pembawa yang dapat diguanakan untuk formulasi inokulan rhizobia

antara lain gambut, lignit, arang, zeolit dan lain – lain. Setelah dicampur dengan bahan

pembawa, campuran Rhizobium dengan bahan pembawa tersebut kemudian dikemas.

Inokulan yang sudah dikemas selanjutnya dapat dibawa ketempat penggunaan atau

dipasarkan (Yuwono. T, 2006).

2.8 Uji Untuk membedakan Rhizobium dari kerabat dekatnya Agrobaktesrium

Mungkin terlihat bahwa beberapa galur Rhizobium yang keefektifannya berbeda –

beda, yang seringkali berkaitan dengan genus kerabatnya Agrobakterium, dipisahkan

dari tanaman yang sama. Jelas sekali bahwa pemisahan lebih lanjut isolat semacam itu

menjadi langkah penting.

Medium Congo Merah ; telah diketahui bahwa pada medium agar yang

dibubuhi congo merah (2,5 ml dari larutan 1 % per liter agar manitol berekstrak

khamir), rhizobia akan membentuk koloni yang putih bening, berkilauan , menonjol

dan lebih kecil dengan tepi keseluruhan utuh yang berbeda denagan koloni

Agrobakterium yang berwarna merah (Rao, N.S., Subba, 1994).

2.9. Bentonit

Bentonit merupakan salah satu jenis lempung yang banyak terdapat dibeberapa

wilayah di Indonesia, diantaranya terdapat di sebahagaian besar daerah Nusa

Tenggara, Sulawesi, Jawa Barat, Jawa Tengah, Yogyakarta, Jawa Timur, Sumatera

Selatan, Jambi dan Sumatera Utara. Di Sumatera Utara bentonit ini banyak ditemui di

daerah Pangkalan Berandan, Kab. Simalungun, Kab. Karo dan sekitarnya. Bentonit

adalah sejenis lempung yang mengandung mineral montmorilonit yang bersifat

plastik. Rumus umum bentonit adalah Al2O34SiO2.H2O. Bentonit dikenal ada dua

macam, yaitu : Na Bentonit dan Ca Bentonit. Jenis natrium bentonit dapat digunakan

dalam industri lumpur bor yaitu sebagai lumpur pembilas dalam pemboran minyak


bumi, gas alam, dan uap panas bumi dan dapat digunakan pada minyak kelapa sawit,

industri kimia farmasi (Soedjoko, 1987).

Jenis kalsium – magnesium pada industri penyaringan lilin, minyak kelapa, industri

besi baja yaitu sebagai perekat pasir cetak dalam proses pengecoran baja, industri

kimia sebagai katalisator, zat pemutih, zat penyerap, pengisi, lateks dan tinta cetak

(Soedjoko, 1987).

Berdasarkan hasil uji laboratorium, analisa terhadap contoh bentonit yang

diambil langsung di lapangan, maka diperoleh komposisi bentonit adalah Kalsium

oksida (CaO) 0,23 %, Magnesium Oksida (MgO) 0.98 %, Alumunium Oksida

(Al2O3) 13,45 %, Ferri Oksida (Fe2O3) 2,18 %, Slika (SiO2) 74,9 %, K2O 1,72 %g.

H2

O 4 % (Proyek Kerja Dinas Pertambangan Sumatera Utara, 1999/2000).

Pemakaian bentonit terutama untuk kebutuhan industri perminyakan sebagai lumpur

pemboran dan industri makanan ternak dan pupuk, semakin besar luas permukaannya

maka makin besar pula zat – zat yang terbawa atau melekat pada bentonit. Sehingga

sifat ini dimanfaatkan sebagai bahan pembawa (Carrier) (Soedjoko, 1987).

Selain bahan pembawa utama, biasanya juga ditambahkan beberapa bahan

lain, misalnya kapur dan lempung yang fungsinya antara lain untuk megatur pH-nya

supaya sesuai dengan pH yang dibutuhkan oleh Rhizobia serta untuk memperoleh

tekstur bahan inokulan yang baik , mudah dikemas dan digunakan (Yuwono. T, 2006).

2.10. Aktivitas air (Aw

)

Aktivitas air adalah kebutuhan air untuk pertumbuhan mikroorganisme atau aktivitas

kimia air. Bakteri termasuk jenis bakteri yang tumbuh dengan cepat apabila keadaan

sekitarnya memungkinkan. Masing – masing jenis mikroorganisme membutuhkan

jumlah air yang berbeda untuk pertumbuhannya. Kebanyakan bakteri nonhalofilik

mempunyai tingkat pertumbuhan maksimum pada kisaran nilai Aw 0,980 - 0,997,

bakteri halofilik masih dapat tumbuh pada nilai Aw

Organisme

0,750. Aktivitas air minimal

beberapa jenis mikroorganisme tertentu:

Aw minimal Sebagian besar bakteri 0,90 Sebagian besar khamir 0,88


Documents

putri malu