Nitrifying Bacteria

Bakteri Rhizobium; Sahabat Baik Untuk Si Kacang

BAKTERI. Pastilah yang muncul pertama kali di benak Anda adalah kotor, menjijikan, dan penyakit. Memang tidak salah jika benak Anda mendeskripsikan demikian, karena memang banyak penyakit yang disebabkan oleh bakteri jenis patogen. Namun ingatlah satu hal; Allah tidaklah menciptakan sesuatu melainkan ada manfaat di dalamnya. Artikel ini akan membahas tentang peranan menguntungkan dari bakteri nitrifikasi. Check it out!

Nitrogen adalah unsur yang diperlukan untuk membentuk senyawa penting di dalam sel, termasuk protein, DNA dan RNA. Tanaman harus mengekstraksi kebutuhan nitrogennya dari dalam tanah. Sumber nitrogen yang terdapat dalam tanah, makin lama makin tidak mencukupi kebutuhan tanaman, sehingga perlu diberikan pupuk sintetik yang merupakan sumber nitrogen untuk mempertinggi produksi.

Udara yang menyelubungi bumi mengandung gas nitrogen sebanyak 80 %, sebagian besar dalam bentuk N₂ yang tidak dapat dimanfaatkan. Tanaman dan kebanyakan mikroba tidak mempunyai cara untuk mengikat nitrogen menjadi senyawa dalam selnya. Tanaman dan mikroba umumnya mendapatkan nitrogen dari senyawa seperti ammonium (NH4⁺) dan nitrat (NO3^-). Untuk memanfaatkan nitrogen dalam bentuk gas, pakar bioteknologi memusatkan perhatiannya pada hubungan antara tanaman dengan jenis mikroba tertentu yang dapat menambat nitrogen dari udara dan menyusun atom nitrogen kedalam molekul ammonium, nitrat, atau senyawa lain yang dapat digunakan oleh tumbuhan.

Apa yang dimaksud nitrifikasi?

Nitrifikasi adalah proses oksidasi ion amonium menjadi nitrat (NO₃^-). Nitrat adalah bentuk nitrogen anorganik yang dapat digunakan tanaman. Tumbuhan cenderung menggunakan nitrat sebagai sumber nitrogen untuk sintesi protein karena nitrat memiliki mobilitas yang lebih tinggi di dalam tanah dan lebih mudah terikat dengan akar tanaman daripada amonium.

Siapa itu bakteri nitrifikasi?

Bakteri nitrifikasi adalah kelompok bakteri yang mampu menyusun senyawa nitrat dari senyawa amonia yang pada umumnya berlangsung secara aerob di dalam tanah. Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:

• Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi.

• Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi.

Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Tetapi sebaliknya di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum, nitrat yang berlebihan tidak baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggang di permukaan air menjadi berlimpah.

Rhizobium, Bakteri Penambat Nitrogen

Bakteri dalam genus Rhizobium merupakan bakteri gram negatif, berbentuk bulat memanjang, yang secara normal mampu memfiksasi nitrogen dari atmosfer. Umumnya bakteri ini ditemukan pada nodul (bintil) akar tanaman leguminosae. Rhizobium berasal dari dua kata yaitu Rhizo yang artinya akar dan bios yang berarti hidup. Rhizobium adalah bakteri yang bersifat aerob, bentuk batang, koloninya berwarna putih berbentuk sirkular.

Bagaimana Mekanisme Penambatan Nitrogen oleh Rhizobium pada Tanaman Kacang Kedelai?

Langkah awal adalah pembentukan koloni rhizobium pada akar legum sebagai pengenalan terhadap inangnya. Proses infeksi dimulai dengan cara penetrasi bakteri ke dalam sel rambut akar. Infeksi dimulai dari rambut akar menyebabkan pertumbuhan rambut akar yang keriting akibat dari adanya auksin yang dihasilkan oleh bakteri. Benang infeksi terus berkembang sampai di kortek dan mengadakan percabangan. Percabangan ini menyebabkan jaringan kortek membesar yang dapat dilihat sebaga bintil akar. Sampai proses ini infeksi bakteri sensitif terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan, misal kemasaman atau kegaraman (salinitas).

Bintil akar tidak selalu tumbuh di pangkal akar, ada juga yang tumbuh di ujung-ujung akar. Tidak selalu bintil akar dihuni oleh bakteri rhizobium yang tepat dan efektif. Ciri bintil akar yang efektif adalah bila dibelah melintang akan memperlihatkan warna merah muda hingga kecoklatan di bagian tengahnya. Pigmen merah leghemeglobin ini yang paling berperan dalam memfiksasi N. Pigmen itu dijumpai dalam bintil akar antara bakteroid dan selubung membran yang mengelilinginya. Jumlah leghemeglobin di dalam bintil akar memiliki hubungan langsung dengan jumlah nitrogen yang difiksasi. Korelasinya positif, semakin banyak jumlah pigmen, semakin besar nitrogen yang diikat (Rao, 1994).

Akar tanaman polong-polongan (legum) 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.

 

Referensi:

Novriani. 2011.  Peranan Rhizobium dalam Meningkatkan Ketersediaan Nitrogen bagi Tanaman Kedelai. http://agronobisunbara.files.wordpress.com/2012/11/10-novriani-kedelai-hal-35-42-oke.pdf. Diakses pada 30 Desember 2013. Pukul 23.59 WIB.

 

Pustakers. 2013. Interaksi Mikroba dengan Tumbuhan. http://www.pustakasekolah.com/interaksi-mikroba-dengan-tumbuhan.html. Dikases pada 31 Desember 2013. Pukul 00.03 WIB.

 

Rao, N.S.S. 1994. Soil Microorganisme and Plant Growth. Oxford and IBM Publishing Co. (Terjemahan H. Susilo. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman). Universitas Indonesia Press.

Yanti Crristy. 2013. Pengertian Proses Nitrifikasi Siklus Nitrogen. http://smabiologi.blogspot.com/2013/11/pengertian-proses-nitrifikasi-siklus.html. Diakses pada 30 Desember 2013. Pukul 23.43 WIB.