PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI KEHUTANAN RHIZOBIUM PADA POHON AKASIA DAUN LEBAR (Acacia mangium)

RHIZOBIUM PADA POHON AKASIA DAUN LEBAR (Acacia mangium)

(Laporan Praktikum Bioteknologi Kehutanan)

Penulis

Nama               : Inafa Handayani

NPM               : 1214151027

P. S.                 : Kehutanan

Mata Kuliah    : Bioteknologi Kehutanan

Dosen              : Dr. Melya Riniarti, S.P.,M.Si.

Jurusan Kehutanan

Fakultas Pertanian Universitas Lampung

Bandar Lampung

24 November 2014

RHIZOBIUM PADA POHON AKASIA DAUN LEBAR (Acacia mangium)

Inafa Handayani

Abstrak

Rhizobium adalah bakteri yang dapat bersimbiosis mutualisme dengan tanaman famili leguminose (dan beberapa tanaman non leguminose) dengan membentuk bintil akar, yang memungkinkan tanaman menambat nitrogen dari udara.  Nitrogen di udara berkisar 64 %.  Praktikum ini dilakukan di Arboretum Fakultas Teknik Universitas Lampung. Dilakukan pada akar pohon Acacia mangium, dengan tujuan untuk mengetahui tentang Rhizobium, untuk mengetahui jumlah Rhizobium pada akar Acacia mangium yang telah didapatkan, dan untuk mengetahui persentase jumlah Rhizobium yang efektif dari keseluruhan jumlah Rhizobium yang didapat. Rhizobium adalah bakteri yang dapat bersimbiosis mutualisme dengan tanaman famili leguminose (dan beberapa tanaman non leguminose) dengan membentuk bintil akar, yang memungkinkan tanaman menambat nitrogen dari udara, jumlah seluruh Rhizobium pada akar Acacia mangium yang telah didapatkan berjumlah 7 bintil akar, dan persentase jumlah Rhizobium yang efektif dari keseluruhan jumlah Rhizobium yang didapat adalah 71.43 %.

DAFTAR ISI

COVER                                                                                                             ........ i

ABSTRAK....................................................................................................... ii

DAFTAR ISI................................................................................................... iii

I.  PENDAHULUAN...................................................................................... 1

A.  Latar Belakang....................................................................................... 1

B.  Tujuan.................................................................................................... 2

II.  TINJAUAN PUSTAKA............................................................................ 3

III.  METODELOGI PRAKTIKUM.............................................................. 7

A.  Alat dan Bahan...................................................................................... 7

B.  Cara Kerja ............................................................................................. 7

IV.  HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................... 8

A.  Hasil Praktikum..................................................................................... 8

B.  Pembahasan............................................................................................ 8

V.  KESIMPULAN......................................................................................... 10

DAFTAR PUSTAKA...................................................................................... 11

LAMPIRAN.................................................................................................... 12

GAMBAR........................................................................................................ 13

ACC      ............................................................................................................ 14

I.  PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Rhizobium adalah bakteri yang dapat bersimbiosis mutualisme dengan tanaman famili leguminose (dan beberapa tanaman non leguminose) dengan membentuk bintil akar, yang memungkinkan tanaman menambat nitrogen dari udara,  sekitar 64% N berada di udara.  Bintil akar tempat terjadinya fiksasi N dari udara, bintil akar effektif bagian dalamnya berwarna merah muda. Bakteri rhizobium adalah salah satu contoh kelompok bakteri yang berkemampuan sebagai penyedia hara bagi tanaman. Bila bersimbiosis dengan tanaman legum, kelompok bakteri ini akan menginfeksi akar tanaman dan membentuk bintil akar di dalamnya. Rhizobium hanya dapat memfiksasi nitrogen atmosfer bila berada di dalam bintil akar dari mitra legumnya. Peranan Rhizobium terhadap pertumbuhan tanaman khususnya berkaitan dengan masalah ketersediaan hara bagi tanaman inangnya.

Rhizobium yang berasosasi dengan tanaman legume mampu menfiksasi 100-300 kg N/ha dalam satu musim tanam dan meninggalkan sejumlah N untuk tanaman berikutnya. Permasalahan yang perlu diperhatikan adalah efisiensi inokulan rhizobium untuk jenis tanaman tertentu. Rizobium mampu

mencukupi 80% kebutuhan nitrogen tanaman legume dan meningkatkan produksi antara 10 %-25%. Tanggapan tanaman sangat bervariasi tergantung pada kondisi tanah dan efektifitas populasi asli (Sutanto, 2002 dalam Rahmawati 2005).

Simbiosis antara tanaman dan bakteri saling menguntungkan untuk kedua pihak. Bakteri mendapatkan zat hara yang kaya energi dari tanaman inang sedangkan tanaman inang mendapatkan senyawa nitrogen dari bakteri untuk melangsungkan kehidupannya.  Bakteri penambat nitrogen yang terdapat didalam akar kacang-kacangan adalah jenis bakteri Rhizobium. Beberapa mikroba tanah seperti Rhizobium, Azaosprillium, Azotobacter mikoriza perombak selulosa dan efektif mikroorgnisme dapat dimanfaatkan sebagai biofertilizer pada pertanian organik.

B.  Tujuan Praktikum

Tujuan dari Praktikum Rhizobium pada Pohon Akasia Daun Lebar (Acacia mangium) ini adalah

1.  Untuk mengetahui tentang Rhizobium

2. Untuk mengetahui jumlah Rhizobium pada akar Acacia mangium yang telah didapatkan

3. Untuk mengetahui persentase jumlah Rhizobium yang efektif dari keseluruhan jumlah Rhizobium yang didapat

II.  TINJAUAN PUSTAKA

Rhizobium merupakan bakteri yang mampu mengikat nitrogen dengan membentuk bintil akar pada tanaman kacang-kacangan.  Rhizobium yang efektif pada bintil akar, mampu memenuhi seluruh atau sebagian kebutuhan nitrogen bagi tanaman. Berdasarkan kemampuan tersebut, rhizobium memiliki andil yang cukup besar dalam peningkatan produktivitas pertanian, terutama tanaman kacang-kacangan (Rahman, 2002).

Dalam fiksasi nitrogen, bakteri melakukan simbiosa mutualistis dengan tanaman (misalnya Leguminosa) membentuk bintil-bintil akar tanaman, bakteri mendapatkan makanannya dari tanaman inangnya, sedang kepentingan nitrogen bagi tanaman itu disediakan oleh bakteri tadi. Hidup bersama antara bakteri dengan tanaman yang saling menguntungkan disebut simbiosa mutualistis (Mulyani, 1996).

Faktor yang mempengaruhi pembentukan bintil akar

Factor lingkungan yang mempengaruhi penamban N₂ oleh rhizobium adalah keasaman tanah, kandungan hara, fotosintesis, iklim dan pengelolaan tanaman.

1. Keasaman tanah.

Kemasaman tanah sangat mempengaruhi infektifitas dan efektifitas rhizobium, pengeruhnya nyata pada pembibitan dan fiksasi N₂ udara. Rhizobia dan akar

tanaman kacang-kacangan dapat diruikan oleh unsur meracun Al³⁺ dan H₂PO^4- tersedia. Sensitifitas rhizobium terhadap kemasaman tanah berbeda menurut spesiesnya. Rhizobium meliloti pada perakaran alfalfa sangat berkurang populasinya pada tanah dengan pH kurang dari 6. Hal ini menyebabkan bintil akar dan hasil alfafa sangat berkurang. Lain halnya denganR trifoli dimana jumlah bintil akar dan hasil tanaman inang red clover tidak berpengaruh pada pH berkisar 5,0-7,0.

2. Kandungan hara.

Maksimum penambatan N₂ terjadi hanya bila ketersediaan N di dalam tanah minimum. Kelebihan konsentrasi NO^3- di dalam tanah dapat mengurangi aktifitas nitrogenase sehingga mengurangi aktivitas nitrogenase sehingga mengurangi aktivitas rhizobium dan penambatan N₂. Pengurangan penambatan N₂ dihubungkan dengan adanya kompetisi untuk fotosintat antara reaksi reduksi NO^3- dan penambatan N₂.

3. Fotosintsis dan iklim.

Pembentukan Simbiosis antara Rhizobium dengan Leguminose. Simbiosis antara Rhizobium dengan Leguminose dicirikan oleh struktur bintil akar pada tanaman inang (leguminoseae). Pembentukan bintil akar dimulai dengan sekresi produk metabolism tanaman ke daerah perakaran yang menstimulasi pertumbuhan bakteri. Proses pembentukan bintil akar di awali dengan kolonisasi bakteri bintil akar di rhizosfer tanaman kacang-kacangan (Rahmawati, 2005)

Bakteri Rhizoma merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH₃) yang akan diubah menjadi asam amino yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang, sedangkan Rhizoma sendiri memperoleh karbohidrat sebagai sumber energi dari tanaman inang (Prayitno, 2000)

Mikoriza merupakan asosiasi simbiotik antara akar tanaman dengan jamur. Asosiasi antara akar tanaman dengan jamur ini memberikan manfaat yang sangat baik bagi tanah dan tanaman inang yang merupakan tempat jamur tersebut tumbuh dan berkembang biak. Prinsip kerja dari mikoriza ini adalah menginfeksi sistem perakaran tanaman inang, memproduksi jalinan hifa secara intensif sehingga tanaman yang mengandung mikoriza tersebut akan mampu meningkatkan kapasitas dalam penyerapan unsur hara (Iskandar, 2002).

Bintil akar tidak selalu tumbuh di pangkal akar, ada juga yang tumbuh di ujung-ujung akar.Tidak selalu bintil akar dihuni oleh bakteri rhizoma yang tepat dan efektif. Bintil-bintil ini timbul karena infeksi rambut akar dengan bakteri dari dalam tanah. Bakteri yang menimbulkan bintil pada tanaman leguminosa, yaitu bakteri bintil, dikelompokan dalam genus Rhizoma (Sadikin, 2004)

Bakteri-bakteri yang menimbulkan bintil pasa tanaman Leguminose, yaitu bakteri bintil, dikelompokkan dalam genus Rhizobium. Batang-batang Gram-negatif ini yang hidup bebas dalam tanah, tumbuh secara anaerob ketat dengan senyawa organic sebagai nutrein. Bakteri-bakteri ini amat cepat memperbanyak diri, tumbuh menjadi sel dengan bentuk tidak teratur dengan volume 10-12 kali lipat dari Rhizobium yang dapat bebas, dan akhirnya terletak dalam sitoplasma sel-sel tumbuh-tumbuhan sebagai sel-sel individual (Somaatmadja, 2004)

Mengingat besarnya peranan bakteri Rhizoma, maka keberadaan bakteri tersebut perlu dikonservasi dan diisolasi dalam bentuk koleksi kultur. Koleksi kultur bakteri memberikan jaminan bahwa bakteri yang telah didiskripsikan tersimpan dengan aman dan baik, sehingga tersedia setiap saat untuk keperluan generasi sekarang dan masa mendatang. Untuk selanjutnya isolat-isolat bakteri dari daerah tersebut yang akan digunakan kembali di kawasan ini sehingga mempunyai peluang keberhasilan yang lebih tinggi dari pada penggunaan inokulasi yang berasal dari lokasi lain (Anas, 2008)

III.  METODELOGI PRAKTIKUM

A.  Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum Rhizobium ini adalah kayu dan plastik, sedangkan bahan yang digunakan berupa akar pohon akasia daun lebar (Acacia mangium).

B.  Cara Kerja

Langkah-langkah yang dilakukan pada praktikum Rhizobium ini adalah

1. Mencari akar pohon Acacia mangium yang memungkinan terdapat bintil akarnya

2.  Menggali tanah untuk mencari bintil akar

3.  Mengambil akar yang terdapat bintil akarnya

4.  Mengumpulkan bintil akar yang didapatkan kedalam plastik

5.  Membuka bintil akar untuk mengetahui apakah bintil akar tersebut efektif atau tidak

6. Menghitung keseluruhan jumlah bintil yang didapat dan menghitung jumlah bintil yang efektif

7.  Membuat laporan sementara/acc

8.  Membuat laporan akhir praktikum

IV.  HASIL DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil Praktikum

Nama Pohon	Jumlah bintil yang didapatkan	Jumlah bintil efektif	% bintil efektif
Acacia mangium	7	5	71.43 %

% efektif  =  Jumlah bintil berwarna pink

                                    Jumlah total bintil

                        =    5 x 100%

                                    7

                        =   71.43 %

B.  Pembahasan

Rhizobium adalah bakteri yang dapat bersimbiosis mutualisme dengan tanaman famili leguminose (dan beberapa tanaman non leguminose) dengan membentuk bintil akar, yang memungkinkan tanaman menambat nitrogen dari udara.  Bintil akar yang effektif bagian dalamnya berwarna merah muda.  Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan bintil adalah Suhu optimal 24^oC, untuk iklim sedang 15-25 ^oC, untuk iklim tropis 24-35 ^oC, ketersediaan air, kekurangan P akan menghambat, akibat adanya hambatan dalam petumbuhan tanaman, dan kekurangan Ca akan mempengaruhi jumlah dan penyebaran bintil yang terbentuk. Praktikum Rhizobium ini dilakukan di Laboratorium Fakultas Teknik Universitas Lampung, akar pohon yang diteliti

adalah Acacia mangium yang jumlah pohonnya cukup banyak di Universitas Lampung, walaupun demikian karena pohonnya yang sudah besar-besar sehingga untuk mencari bintil akar cukup sulit karena akarnya cukup dalam, selain itu untuk mencari bintil akar hanya menggunakan kayu yang tidak tajam (tanpa alat seperti cangkul). Setelah mencari pohon yang memungkinkan ada Rhizobiumnya, langsung menggali tanah dengan kayu, setelah itu didapatkan akar Acacia mangium yang terdapat Rhizobiumnya.  Jumlah Rhizobium yang didapatkan adalah 7 bintil akar, dan yang efektif hanya sekitar 5 bintil akar, sehingga persentase efektif yang didapatkan adalah 71.43 %. Untuk menghitung persentase akar yang efektif dengan cara jumlah akar yang berwarna pink (akar yang efektif) dibagi dengan jumlah keseluruahan akar dikalikan dengan 100%. Bintil akar didapatkan di tempat yang cukup lembab dan tanahnya subur.

V.  KESIMPULAN

Pada praktikum Rhizobium ini dapat ti tarik kesimpulah bahwa

1. Rhizobium adalah bakteri yang dapat bersimbiosis mutualisme dengan tanaman famili leguminose (dan beberapa tanaman non leguminose) dengan membentuk bintil akar, yang memungkinkan tanaman menambat nitrogen dari udara

2.  Jumlah seluruh Rhizobium pada akar Acacia mangium yang telah didapatkan berjumlah 7 bintil akar

3.  Persentase jumlah Rhizobium yang efektif dari keseluruhan jumlah Rhizobium yang didapat adalah 71.43 %

DAFTAR PUSTAKA

Anas, 2008. Mikroba penambat nitrogen dan pelarut fosfat dari rhizosfer padi dan tanah rawa kawasan PLG satu juta hektar, Kalimantan Tengah. Bandar Lampung.

Iskandar, 2002. Pupuk Hayati Mikoriza Untuk Pertumbuhan dan Adapsi Tanaman Di Lahan Marginal. Malang.

Mulyani, Mul. (1996). Mikrobiologi Tanah. Cetakan ke – 2. Penerbit Rineka Cipta, Jakarta.

Prayitno, 2000. Analisis Mikroorganisme di Lab. Erlangga. Jakarta.

Rahmawati, N.2005. Pemamfaatan Biofertilizer Pada Pertanian Organik. Fakultas

Sadikin. 2004. Kedelai . Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor.

Somaatmadja. 2004. Mikrobiologi Umum. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Sutanto, Rachman. 2002. Penerapan Pertanian Organik. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

LAMPIRAN

GAMBAR

Gambar 1 dan 2 Akar Acacia Mangium yang ada Rhizobiumnya

 

Gambar 3 dan 4 Bintil akar yang efektif

Gambar 5 Bintil akar yang efektif (kecil) dan tidak (besar)