Peran Azotobacter Bagi Tanah

Peran Azotobacter Bagi Tanah

"Bakteri" hampir setipa orang ketika mendengar kata bakteri langsung berfikir bahwa bakteri merupakan organisme kecil yang sangat merugikan. Mungkin mereka berpandangan seperti itu karena sering melihat dari sisi kerugiannya saja. Sebenarnya apa yang mereka pikirkan tidak seperti itu, ternyata bakteri juga memiliki banyak manfaat. Salah satunya adalah bakteri yang menambat nitrogen, yaitu Azotobacter. Bagaimana bakteri Azotobacter berperan dalam penambatan nitrogen?, mari bersama-sama kita bahas.

Azotobacter adalah species rizobacteri yang telah dikenal sebagai agen biologis pemfiksasi nitrogen yang mengkonversi dinitrogen ke amonium melalui reduksi elektron dan protonisasi gas dinitrogen. Unsur hara yang membatasi produktivitas tanaman adalah nitrogen sehingga pupuk nitrogen selalu ditambahkan sebagai input dalam produksi tanaman. Untuk menghindari penurunan kesehatan tanaman akibat adanya input bahan kimia diperlukan input biologis berupa rizobakteri.

Penambatan nitrogen merupakan proses yang menyebabkan nitrogen bebas digabungkan secara kimia dengan unsur lain (Wedhastri, 2002). Perlu kita ketahui, bahwa jumlah nitrogen di atmosfer lebih dari 80%. Bahkan dengan satuan luas satu acre (0,46 ha) diperkirakan tanah mengandung kurang lebih 30.000 ton nitrogen bebas (Jeneng, 1998). Dengan banyaknya jumlah nitrogen seperti tidak ada tumbuhan eukaryotik yang mampu menggunakan secara langsung sehingga nitrogen harus berikatan dengan unsur lain seperti halnya hidrogen sehingga akan membentuk persenyawaan. Dan untuk mengikat nitrogen tentu saja adanya campur tangan jasad mikro penambat nitrogen. Ada dua jenis jasad mikro yaitu nonsimbiotik dan simbiotik. Namun dalam hal ini kita akan lebih mendalami tentang jenis jasad mikro yang nonsimbiotik. Bakteri yang dapat mengikat nitrogen nonsimbiotik adalah bakteri Azotobacter.

Penambahan atau inokulasi Azotobacter dengan tujuan untuk meningkatkan ketersediaan nitrogen dalam tanah sudah sering dilakukan namun dengan hasil yang bervariasi, bahkan kadang - kadang tidak meningkatkan hasil tanaman. Kondisi tersebut sangatlah logis mengingat kontribusi rizobakteri hidup bebas terhadap nitrogen tanah hanya sekitar 15 kg N/ha/tahun yang jauh lebih rendah dari pada kontribusi bakteri pemfiksasi nitrogen yang bersimbiosis yang mencapai 24-584 kg N/ha/tahun (Shantharam & Mattoo 1997).

Namun demikian, upaya mempertahankan kesehatan tanah dan sekaligus produktivitas tanaman dengan inokulasi Azotobacter perlu dilakukan, karena rizobakteri ini berperan sebagai agen peningkat pertumbuhan tanaman melalui produksi fitohormon yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Selain itu input rizobakteri dalam suatu sistem pertanian sejalan dalam konsep Mekanisme Pembangunan Bersih (Clean Development Mechanism, CDM) yang penting diupayakan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan meningkatkan serapan karbon (carbon sequestration) sehingga karbon berada dalam bentuk yang lebih stabil (Murdiyarso 2003).

Azotobactermerupakan bakteri gram-negatif aerob nonsimbiotik yangberfungsi sebagai pengikat N bebas sehingga bakteri ini mempunyai pengaruh terhadap sifat fisik dan kimia tanah dalam meningkatkan kesuburan tanah (Supriyadi,2009). .Azotobacter memiliki ukuran dan bentuk yang berbeda-beda. Ukuran bakteri Azotobacter ini berkisar dari 2-10x1-2,5. Bentuk sel Azotobacter biasanya berbentuk batang pendek, batang, dan oval serta bentuk yang lain yang bermacam-macam. Dengan bentuk sel yang bermacam-macam seperti ini, bakteri Azotobacter dikenal sebagai dengan bentuk sel pleomorfik. Menurut (Hans, 1994) ada beberapa jenis bakteriAzotobacter penting, diantaranya A.Chroococcum, A.agilis, A.paspali danA.vinelandii. Untuk dapat menemukannya bakteri Azotobacter ini dapat kita temukan pada tempat dengan jenis tanah yang netral sampai dengan tanah yang basa, air dan beberapa tanaman. Si habitat tanah biasanya banyak ditemukan spepise A. Chroococcum. Untuk pertumbuhannya Azotobacter biasanya menggunakan gula, asam organik, dan asam lemak.

Fikasasi Nitrogen Biologis

Salah satu inokulan bakteri yang penting untuk meningkatkan ketersediaan nitrogen tanah dan peningkatan hasil adalah Azotobacter. Kemampuan Azotobacter dalam memfikasasi N2 telah diketahui pertama kali oleh Beijerinck pada tahun 1901. Namun demikian peningkatan hasil ini tidak konsisten jika dibandingkan dengan rendahnya kapasitas fiksasi bakteri pemfiksasi nitrogen non simbisois. Karena itu diduga terdapat faktor lain yang berperan dalam pengendalian pertumbuhan tanaman seperti produksi fitohormon, pemutusan siklus hama dan penyakit melalui perubahan karakteristik mikroba, fisik, atau kimia tanah, atau melalui peningkatan aktifitas makrofauna tanah seperti cacing tanah (Peoples et al, 1995). Secara umum, fiksasi nitrogen biologis sebagai bagian dari input nitrogen untuk pertumbuhan tanaman yang telah menurun akibat pemupukan anorganik yang terus menerus.

Dengan kemampuannya menambat nitrogen, bakteri Azotobacter ini dikenal sebagai agen penambat nitrogen yang mengkonversi dinitrogen (N2) ke dalam bentuk (NH3) melalui reduksi elektron dan protonisasi gas dinitrogen. Dan dalam kemampuannya menambat nitrogen bakteri Azotobacter termasuk bakteri yang dapat menambat nitrogen dalam jumlah yang cukup tinggi. Menurut (Hans, 1995) bakteri Azotobacter mampu menambat kurang lebih 20 mg nitrogen/g gula. Ketika menambat nitrogen ada enzim yang bertanggung jawab yaitu nitrogenase. Bakteri Azotobacter memiliki struktur nitrogenase yang unik, mengapa unik karena pada Azotobacter memiliki struktur nitrogenase yang terdiri dari 3 kompleks protein, yaitu nitrogenase I (Molybdenum nitrogenase), nitrogenase II (Vanidium nitrogenase), dan nitrogenase III (Ferrum nitrogenase)

(Tjahjadi,2007). Padahal pada umumnya bakteri itu memiliki struktur nitrogenase yang terdiri 2 kompleks protein. Maka dari itu Azotobacter dikatakan unik pada struktur nitrogenasenya. Faktor-faktor yang mempengaruhi bakteri Azotobacter dalam penambatan nitrogen adalah faktor lingkungan, terutama ciri kimia dan fisika habitatnya. Faktor-faktor tersebut meliputi ketersediaan senyawa nitrogen, kesediaan nutrien anorganik, pH, dan suhu. Reaksi tambatan nitrogen sebagai berikut (Tjahjadi, 2007) :

4e- + 0,5 N2 + 4 H+ 8 ATP NH3 + 0,5 H2 + 8 ADP + 8Pi

Sejumlah kajian mengindikasikan bahwa Azotobacter merupakan rizobakteri yang selalu terdapat di tanaman serealia seperti jagung dan gandum (Abbass & Okon 1993a; Abbass & Okon 1993,b; Hindersah et al, 2000; Hindersah et al, 2003a) maupun sayuran (Hindersah & Setiawati 1997; Hindersah et al, 2003b). Dengan demikian akan terjadi sistem asosiatif yang intensif seperti yang diperlihatkan strain Azotobacter dan Herbaspirillium dengan tebu dan Azospirillium dengan gandum (Kennedy et al, 1997).

Asosiasi ini dirasakan penting mengingat nitrogen adalah unsur hara makro esensial dan dilain pihak produksi tanaman di Indonesia akan tergantung dari input nitrogen karena pada umumnya tanah di Indonesia hanya mengandung sedikit nitrogen. Pupuk nitrogen akan tetap berperan penting dalam peningkatan produksi tanaman, namun demikian penggunaannya harus diatur untuk menjamin produktifitas, stabilitas, dan keberlanjutan ekosistem pertanian. Oleh karena itu inokulasi rizobakteri Azotobacter selayaknya dijadikan salah satu faktor dari managemen nitrogen dalam suatu sistem tanam sehingga akan bersifat sinergis dengan input nitrogen lainnya seperti pupuk dan bahan organik yang selanjutnya dapat menjamin kesehatan tanah.
(Reginawanti Hindersah, Tualar Simarmata).

Azotobacter adalah mikroba yang melakukan tambatan nitrogen secara aerob. Azotobacter melindungi nitrgenasenya dari serangan oksigen dengan cara mempercepat respirasi aerob, sehingga kadar oksigen sitoplasma menjadi rendah.

*Tombol-tombol diatas mengandung iklan. Untuk menuju artikel yang diinginkan silahkan tunggu 5 detik hingga muncul tombol "skip ad" kemudian klik tombolnya, jika tidak muncul tombol "skip ad" harap refresh halaman tersebut (dimohon keikhlasannya demi eksistensi website ini). Iklan-iklan yang muncul bukanlah virus, Apabila terbuka jendela iklan yang baru (POP UP) silahkan tutup halaman tersebut (tekan tombol kembali untuk pengguna android). Jika tombol tidak bisa diklik silahkan refresh halaman ini