Mikrobia Sebagai Pupuk Hayati

Perkembangan Teknologi pertanian saat ini mulai memberikan angin segar bagi para petani dan tentunya pertanian Indonesia, Pasalnya pengembangan teknologi berbasis mikrobia saat ini sedang gencar-gencarnya dikembangkan, Teknologi ini di klaim dapat membantu menigkatkan dan mengembalikan  kesuburan tanah Dan juga dapat meningkatkan hasil produktivitas tanaman.  Kehidupan manusia dengan mikroba memiliki hubungan yang erat. Mikroba membantu berbagai kebutuhan hidup manusia seperti pada bidang pertanian, kesehatan, industri dan lingkungan. Demikian pula sebaliknya, berbagai wabah penyakit juga dapat ditimbulkan oleh organisme ini (Schlegel, 1994). Ke depan, berbagai peluang kemajuan teknologi mikroba (bioteknologi) akan mampu berkembang yang dilandasi oleh pemahaman terhadap sifat-sifat kehidupan mikroba. Pada bidang pertanian, setelah dipahaminya kemampuan mikroba dalam menambat hara nitrogen, fosfat, belerang dan hara lain, selanjutnya berkembang teknologi pemupukan dengan memanfaatkan jasad renik.

Jenis-jenis mikroba Mekanisme Penambatan Nitrogen Udara oleh Bakteri Rhizobium Menginspirasi Perkembangan Teknologi Pemupukan Organik yang Ramah  lingkungan seperti jamur, bakteri dan algae mampu menambat hara untuk meningkatkan kesuburan tanah atau langsung untuk memenuhi kebutuhan tanaman. Selain dapat meningkatkan kesuburan tanah, mikroba tanah juga dapat menghasilkan hormon tumbuh dan pestisida alami. Empat besar unsur-unsur penyusun tubuh tanaman adalah karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen. Tiga besar pertama tersedia dalam bentuk karbon dioksida (CO2), air (H2O), dan oksigen (O2). Sebaliknya nitrogen, unsure pembentuk senyawa protein, relatif tidak dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tanaman meskipun sekitar 80 % udara tersusun oleh senyawa ini.

Teknologi pemupukan organik berkembang pesat belakangan ini. Ditunjukkan oleh hasil-hasil penelitian terapan tentang aplikasi pupuk mikroba bahwa beberapa manfaat dan keuntungan sekaligus yang  diperoleh adalah perbaikan kesuburan tanah, perbaikan pertumbuhan dan hasil tanaman, menekan pertumbuhan mikroba parasit . Hasil-hasil studi yang komprehensif tentang kemampuan hidup mikroba di alam menjadi landasan penting  dalam mendukung perkembangan bioteknologi. Kajian ini disusun dengan tujuan untuk meningkatkan pemahaman terhadap peran dan fungsi mikroba tanah pada bidang pertanian, khususnya dalam pengembangan teknologi pemupukan organik yang ramah lingkungan.

Petani harus segera menghilangkan ketergantungannya pada penggunaan sarana produksi pertanian yang dibuat pabrik. Potensi sumberdaya alam yang tersedia disekitar lahan pertanian perlu dimanfaatkan untuk pembuatan pupuk serta pestisida. Untuk mengatasi hal tersebut salah satu caranya adalah dengan pemanfaatan mikroorganisme yang berperan di sektor pertanian, contohnya seperti  pemanfaatan biofertilizer dalam pertanian organik, sebagai bioinsektisida dan sebagai agen biocontrol yang saat ini di dunia telah berkembang pesat. Berbagai negara seperti India, Thailand, Jepang, Cina, Brazil, Taiwan dan Negara maju lainnya telah lama beralih dari pupuk kimia ke arah pupuk biologi sebagai hasil penerapan pertanian organik.

Dewasa ini Pertanian organik semakin berkembang sejalan dengan tumbuhnya kesadaran akan petingnya menjaga kelestarian lingkungan dan kebutuhan bahan makanan yang relatif lebih sehat. Dalam pertanian organik yang tidak meggunakan bahan kimia buatan seperti pupuk kimia buatan dan pestisida, disinilah peran pengembangan teknologi mikrobia atau lebih dikenal dengan biofertilizer atau pupuk hayati menjadi salah satu alternatif yang dapat dipertimbangkan.

Beberapa mikroba tanah seperti Rhizobium, Azaosprillium, Azotobacter mikoriza perombak sellulosa dan efektif mikroorgnisme dapat dimanfaatkan sebagai biofertilizer pada pertanian organik, biofertilizer tersebut fungsinya antara lain membantu penyediaan hara pada tanaman, mempermudah penyediaan hara bagi tanaman membantu dekomposisi bahan organik, meyediakan lingkungn rhizosfer sehingga pada akhirnya akan mendukung pertumbuhan dan produksi peningkatan tanaman.

Pemanfaatan Bakteri Rhizobium leguminosarum sebagai biofertilizer

Bakteri Rhizobium bila bersimbiosis dengan tanaman legum, kelompok bakteri ini akan menginfeksi akar tanaman dan membentuk bintil akar di dalamnya. Akar tanaman tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

Pemanfaatan Rhizobium dalam Produksi Pertanian Dilakukan Melalui:

1. Pemeliharaan dan peningkatan kesuburan tanah dengan memanfaatkan mikrobia yang berperan dalam siklus Nitrogen (mikrobia penambat nitrogen, mikrobia amonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi), Fosfor (mikrobia pelarut fosfat), Sulfur (Mikrobia pengoksidasi sulfur), dan Logam-logam (Fe, Cu, Mn, dan Al),
2. Pemeliharaan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia penekan organisma pengganggu tanaman (OPT),
3. Pemulihan kesehatan tanah dengan memanfaatkan mikrobia pendekomposisi / penyerap senyawa-senyawa toksik terhadap mahluk hidup (Bioremediasi),
4. Pemacuan pertumbuhan tanaman dengan memanfaatkan mikrobia penghasil fitohormon.

Pemanfaatan Bakteri Bacillus thuringiensis sebagai biopeptisida

B. thuringiensis adalah bakteri yang menghasilkan kristal protein yang  bersifat membunuh serangga (insektisidal) sewaktu mengalami proses  sporulasinya. Kristal protein yang bersifat insektisidal ini sering disebut dengan σ- endotoksin. Kristal ini sebenarnya hanya merupakan protoksin yang jika larut  dalam usus serangga akan berubah menjadi poli-peptida yang lebih pendek (27- 149 kd) serta mempunyai sifat insektisi-dal. Toksin yang telah aktif berinteraksi dengan sel-sel epithelium di midgut serangga. Bukti-bukti telah menunjukkan bahwa toksin Bt ini menyebabkan terbentuknya pori-pori (lubang yang sangat kecil) di sel membrane di saluran pencernaan dan mengganggu keseimbangan osmotik dari sel –sel tersebut. Karena keseimbangan osmotik terganggu, sel menjadi bengkak dan pecah dan menyebabkan matinya serangga

Pemanfaatan Bacillus thuringiensis dalam Pertanian:

1. Bacillus thuringiensis varietas tenebrionis menyerang kumbang kentang colorado dan larva kumbang daun.
2. Bacillus thuringiensis varietas kurstaki menyerang berbagai jenis ulat tanaman pertanian.n
3. Bacillus thuringiensis varietas israelensis menyerang nyamuk dan lalat hitam.
4. Bacillus thuringiensis varietas aizawai menyerang larva ngengat dan berbagai ulat, terutama ulat ngengat diamondback.

Agen Biokontrol Pada pertanian Organik

Agen biokontrol ialah suatu mikroorganisme yang digunakan untuk menekan populasi serangga hama serendah mungkin hingga dapat mencegah kerugian yang di timbulkan tanpa mengganggu keseimbangan ekologis yang ada. Biokontrol dapat bersifat antagonis atau bahkan sebagai parasit.

Ditemukannya penyakit layu fusarium yang disebabkan oleh jamur Fusarium sp. merupakan salah satu kendala yang dihadapi oleh para petani saat ini, jamur ini banyak menyerang tanaman kentang, pisang, tomat, ubi jalar, strawberry dan bawang daun. Penyakit layu fusarium adalah penyakit sistemik yang menyerang tanaman mulai dari perakaran sampai titik tumbuh. Salah satu alternatif untuk  menanggulangi hal tersebut yaitu dengan pengendalian untuk menekan populasi jamur Fusarium  dengan mengembangkan pengendalian secara hayati.

Pemanfaatan Bakteri Pseudomonas fluorescens Sebagai Agen Biokontrol Pada Pertanian Organik

Pemanfaatan rhizobakteria di Jawa Barat dikembangkan sebagai biofungisida khususnya antara lain: Bacillus subtilis, Bacillus polymyxa, Bacillus thuringiensis, Bacillus pantotkenticus , Burkholderia cepacia dan Pseudomonas fluorescens.

Bakteri Pseudomonas fluorescens merupakan bakteri gram negative yang berbentuk batang yang menghuni tanah, tanaman dan air, bakteri ini dapat mengeluarkan senyawa antibiotik (antifungal), siderofor, dan metabolit sekunder lainnya yang sifatnya dapat menghambat aktivitas jamur Fusarium oxysporum.

Pembuatan Pestisida Nabati

Pestisida Nabati merupakan pestisida dengan bahan utama tumbuhan. Pembuatan pestisida nabati  dapat dilakukan dengan mudah dan sederhana. Pestisida nabati terbuat dari bahan alami sehingga mudah terurai, aman bagi manusia dan ternak, tidak mencemari lingkungan serta residu mudah hilang. Pestisida nabati bersifat sementara artinya apabila disemprotkan akan membunuh hama pada saat itu dan setelah hamanya mati maka residu akan cepat hilang, sehingga penggunaan pestisida nabati dapat mengurangi kerusakan lingkungan.

Secara umum ada dua cara mudah untuk membuat membuat pestisida nabati yaitu perendaman untuk menghasilkan produk ekstrak dan penumbukan, pembakaran, pengerusan serta pengepresan untuk menghasilkan produk berupa pasta atau tepung. Kedua duanya memiliki kelebihan masing-masing. Namun demikian yang paling mudah untuk diterapkan adalah dengan cara ekstraksi. Macam – macam pestisida nabati/alami dan cara pembuatannya adalah sebagai berikut :

1. Pestisida Nabati “Daun Pepaya”

Daun pepaya mengandung bahan aktif  “Papain”,  sehingga efektif untuk mengendalikan “ulat dan hama penghisap”.

Cara Pembuatannya:

- 1 kg daun pepaya segar di rajang

-  Hasil rajangan di rendam dalam 10 liter air,  2 sendok makan minyak tanah,  30 gr detergen, diamkan semalam.

- Saring larutan hasil perendaman dengan kain halus.

- Semprotkan larutan hasil saringan ke tanaman.

2.  Pestisida Nabati  “Biji Jarak”

Biji Jarak mengandung “Reisin dan Alkaloit” ,  efektif untuk mengendalikan ulat dan hama penghisap (dalam bentuk larutan),  Juga efektif untuk mengendalikan nematoda/cacing (dalam bentuk serbuk).

Cara Pembuatannya:

- Tumbuk 1 biji jarak dan panaskan selama 10 menit dalam air 2 liter, tambahkan 2 sendok makan minyak tanah dan 50 gr deterjen lalu diaduk.

- Saring larutan hasil perendaman, tambahkan air kembali 10 liter.

- Siap dipergunakan dengan cara di semprot kan ke tanaman.

3. Pestisida Nabati ” Daun Sirsak “

Daun sirsak mengandung bahan aktif  “Annonain dan Resin“.  Efektif untuk mengendalikan hama ” Thrips “

Cara Pembuatan :

- Tumbuk halus 50 – 100 lembar daun sirsak.

- Rendam dalam 5 liter air, + 15 gr detergen, aduk rata dan diamkan semalam.

- Saring dengan kain halus

- Dicairkan kembali 1 liter larutan pestisida dengan 10 – 15 liter air

-  Siap disemprotkan ke tanaman.

4.  Pestisida Nabati ” Daun Sirsak  dan Jeringau “

Rimpang jeringau mengandung ” Arosone, Kalomenol, Kalomen, Kalomeone, Metil eugenol, Eugenol “. Efektif untuk mengendalikan ” hama wereng coklat “.

Cara Pembuatan:  Tumbuk  halus segenggam daun sirsak , segenggam rimpang jeringau, 20 siung bawang putih.

- Rendam dalam air sebanyak 20 liter, di + 20 gr sabun colek, aduk rata dan di biarkan semalam.

- Saring dengan kain halus.

- Encer kan 1liter pestisida dengan 50 -60 liter air

- siap di semprotkan ke tanaman.

5.  Pestisida Nabati ” Pacar Cina “

Pacar Cina mengandung minyak atsiri, alkaloid, saponin, flavonoin,  dan tanin.  Efektif untuk mengendalikan ” Hama ulat “.

Cara Pembuatan:

- Tumbuk 50 -100 gr ranting atau kulit batang pacar cina, tambah 1 liter air, tambah 1 gr detergen  kemudian direbus selama 45-75 menit dan diaduk  agar menjadi larutan.

- saring dengan  kain halus.

- siap disemprotkan ke tanaman.

6.  Pestisida Nabati ” Rendaman Daun Tembakau “

Daun tembakau mengandung  nikotin.  Efektif untuk mengendalikan hama penghisap.

Cara Pembuatan :

- Rajang 250 gr ( sekitar 4 daun ) tembakau dan direndam dalam 8 liter air selama semalam.

- Tambahkan 2 sendok detergen, aduk merata kemudian disaring.

-  Siap disemprotkan ke tanaman.

7.  Pestisida Nabati ” Daun Sirih Hutan “

Daun sirih hutan mengandung ” fenol dan kavokol “. Efektif untuk hama penghisap.

Cara Pembuatan:

- Tumbuk halus 1 kg daun sirih hutan segar, 3 siung bawang merah, 5 batang serai.

- Tambahkan air 8 – 10 liter air, 50 gr deterjen dan diaduk rata.

- Saring dengan kain halus

- Siap disemprotkan ke tanaman.

8.  Pestisida Nabati ” Umbi Gadung “

Umbi gadung mengandung diosgenin, steroid saponin, alkohol dan fenol.  Efektif untuk mengendalikan ulat dan hama penghisap.

Cara Pembuatan :

- Tumbuk halus 500 gr umbi gadung dan peras dengan batuan katong kain halus.

- Tambahkan 10 liter air , aduk rata dan siap di semprotkan ke tanaman.

9.  Pestisida Nabati ” Daun Mimba “

Daun mimba mengandung  Azadirachtin, salanin, nimbinen dan meliantriol. Efektif  mengendalikan ulat, hama penghisap, jamur, bakteri, nematoda dll.

Cara pembuatan

a. Dengan ” Biji Mimba “

- Tumbuk halus 200 -300 gr biji mimba

- rendam dalam 10 liter air semalam

- Aduk rata dan saring, siap disemprotkan ketanaman.

b. Dengan ” Daun Mimba “

- Tumbuk halus 1 kg daun mimba kering bisa juga dengan daun segar.

- Rendam dalam 10 liter air semalam, aduk rata , saring dan siap untuk disemprotkan ke tanaman.

c. Untuk mengendalikan ” nematoda puru akar ” pada tanaman tembakau lakukan 15 -30 gr daun mimba kering atau 5 -10 gr biji mimba ditumbuk halus, kemudian diberikan untuk setiap lubang tanaman tembakau.

d. Untuk mengendalikan ” Jamur Fusarium dan Sclerotium “. sebanyak 2 -6 gr biji mimba ditumbuk lalu rendam selama 3 hari dengan air 1 liter.  Lalu disaring dan siap di semprotkan ke tanaman.

10.  Pestisida Nabati ” Srikaya dan Nona Seberang “

     Srikaya dan nona seberang mengandung annonain dan resin.  Efektif  untuk mengendalikan ulat dan hama pengisap.

Cara Pembuatan

- Tumbuk hingga halus 15 -25 gr biji srikaya/nona seberang

- Rendam dalam 1 liter air, 1gr deterjen , aduk rata dan biarkan 1 malam, kemudian saring dan siap disemprotkan ketanaman.

 

Srikaya

 

Nona Seberang

 

11.  Pestisida Nabati “  Daun Gamal “

Daun gamal mengandung Tanin.  Efektif untuk mengendalikan ulat dan hama penghisap. Daun gamal bila ditambah dengan minyak tanah dan detergen akan dapat dipakai sebagai insektisida.  Penggunaan nya harus hati2 karena dengan adanya minyak tanah mengakibatkan tanaman terbakar dan bau bila mendekati panen.

12.  Pestisida  Nabati ” Daun Mimba dan Umbi Gadung “.

       (Daun Mimba)                                                                (Umbi Gadung)

Efektif untuk mengendalikan ulat dan hama penghisap. Cara Pembuatan :

- Tumbuk halus 1kg daun mimba dan 2 buah umbi gadung racun, ditambah 20 liter air, 10 gr detergen dan aduk rata kemudian diamkan semalam, saring  dan siap untuk di semprotkan ke tanaman.

13.  Pestisida Nabati “Serbuk Bunga Piretrum “

Serbuk bunga piretrum mengandung bahan “Piretrin “. Efektif untuk mengendalikan ulat.

Cara Pembuatan :

- Rendam serbuk bunga piretrum sebanyak 25 gr dalam 10 liter air

- tambah 10 gr detergen, aduk rata dan biarkan semalam kemudian disaring dan siap disemprotkan ke tanaman.

Fungsi detergen dalam pembuatan pestisida nabati adalah sebagai perekat agar pestisida nabati dapat menempel pada permukaan daun tanaman saat diaplikasikan. Pestisida nabati dapat bertahan lama jika ditambah minyak tanah atau alkohol sebanyak 5 %, dapat bertahan selama kurang lebih 3 bulan.

DAFTAR PUSTAKA :

-          Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.2015, Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Jawa Barat

-          Kartono.net, Media Informasi pertanian terkini dan modern