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.