Plant Growth Promoting Microorganisms

 Hello guys ! This time to share about Plant Growth Promoting Microorganisms or PGPM.. berhubung karena artikel tentang ini sangat minim di  search engine.. so I try to post it.... Hmmm,,,, What is that ?? Please look it this.... ! hehe

OVERVIEW

Plant Growth Promoting microorganism (PGPM), didefinisikan menjadi tiga karakteristik khusus yaitu ; Pertama,  harus mampu mengkolonisasi akar, kedua harus bertahan hidup dan berkembang biak di habitat mikro yang terkait dengan akar permukaan, dalam persaingan dengan  mikrobiota lainnya setidaknya miroorganisme tersebut mampu memberikan proteksi pada tanaman, dan ketiga harus mampu memacu pertumbuhan tanaman tersebut.

Plant Growth Promoting microorganism (PGPM) atau mikroorganisme pemicu pertumbuhan tanaman umumnya mempelajari tentang hubungan tanaman dengan bakteri dilihat dari beberapa kaitannya yaitu: bakteri pemecah nitrogen, pelarut fosfat, produsen fitohormon, peningkatan penyerapan unsur hara,dan biokontrol fitopatogen.

jenis jenis mikroorganismenya apa saja ?

Jenis – jenis mikroorganisme yang tergolong sebagai Plant Growth Promoting microorganisme (PGPM)

Ada beberapa jenis mikroorganisme yang digolongkan mampu untuk atau berguna dalam pertumbuhan tanaman. Bakteri dan cendawan merupakan salah satu mikroorganisme yang sangat bermanfaat terutama dalam penyedian unsur hara pada tanaman, pemicu pertumbuhan, agen biokontrol dan banyak fungsi lainnya.

a) Bakteri Pengikat Nitrogen

Bakteri nitrogen atau dikenal juga sebagai bakteri pengikat nitrogen adalah kelompok bakteri yang mampu mengikat nitrogen (terutaman N₂) bebas di udara dan mereduksinya menjadi senyawa amonia (NH₄) dan ion nitrat (NO₃^-) oleh bantuan enzim nitrogenase. Kelompok bakteri ini biasanya bersimbiosis dengan tanaman kacang-kacangan dan polong untuk membentuk suatu simbiosis mutualisme berupa nodul atau bintil akar untuk mengikat nitrogen bebas di udara yang pada umumnya tidak dapat digunakan secara langsung oleh kebanyakan organisme. Secara umum, kelompok bakteri ini dikenal dengan istilah rhizobia, termasuk di dalamnya genus bakteri Rhizobium, Bradyrhizobium, Mesorhizobium, Photorhizobium, dan Sinorhizobium. Contoh bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup di akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar.

Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau pada beberapa tanaman, seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), daya tangkap dan efisiensi penyerapan nitrogen oleh tanaman akan berkurang cukup signifikan. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

Ada juga beberapa generasi bakteri yang hidup dalam tanah selain Rhizobium yang mampu untuk mengikat molekul-molekul nitrogen. Bakteri tersebut mengikat molekul nitrogen guna dijadikan senyawa-senyawa pembentuk tubuh mereka, misalnya protein. Jika sel-sel itu mati, maka timbullah zat-zat hasil urai seperti CO₂ dan NH₃ (gas amoniak). Sebagian dari amoniak terlepas ke udara dan sebagian lain dapat dipergunakan oleh beberapa genus bakteri (misalnya Nitrosomonas dan Nitrosococcus) untuk membentuk nitrit. Nitrit dapat dipergunakan oleh genus bakteri yang lain untuk memperoleh energi daripadanya. Oksidasi amoniak menjadi nitrit dan oksidasi nitrit menjadi nitrat berlangsung di dalam lingkungan yang aerob. Peristiwa seluruhnya disebut nitrifikasi. Pengoksidasian nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh Nitrobacter

Unsur Nitrogen hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat dan pengambilan khususnya melalui akar. Oleh karena itu, pemanfaatan bakteri pengikat nitrogen sangat baik untuk memacu pertumbuhan tanaman.

Contoh bakteri Rhizobium

b) Bakteri Pelarut Fosfat

Bakteri Pelarut Fosfat yang sering disingkat dengan sebutan BPF merupakan bakteri yang mampu melarutkan fosfat. Bakteri pelarut fosfat diidentifikasi dengan menggunakan media khusus atau media spesifik untuk mikrobia pelarut fosfat yaitu media Pikovskaya. Media spesifik Pikovskaya memudahkan isolasi mikrobia pelarut fosaft (MPF) termasuk juga memudahkan dalam isolasi bakteri pelarut fosfat (BPF) karena media ini menggunakan sumber fosfat dari mono kalsium fosfat, sehingga hanya mikrobia yang mampu melarutkan fosfat dari mono kalsium fosfat tersebut saja yang dapat tumbuh dan berkembang pada media tersebut. Kemampuan dari pelarutan fosfat dari mono kalsium fosfat dicirikan dari terbentuknya zona bening disekitar mikrobia tersebut. Bakteri – bakteri pelarut  fosfat yang saat ini dikenal yaitu B. Licheniformis, Chryseomonas luteola, Pseudomonas stutzeri, dan sebagainya.

Contoh bakteri Chryseomonas luteola

c) Bakteri Penghasil Fitohormon

Berbagai hasil penelitian melaporkan bahwa beberapa kelompok mikroba mampu menghasilkan senyawa yang dapat mempercepat pertumbuhan tanaman. Sebagai contoh, bakteri Rhizobium yang terseleksi mampu menstimulasi pertumbuhan, baik pada tanaman Leguminoceae (tanaman kacang - kacangan) maupun yang bukan Legumonoceae pada skala lapangan. Bakteri tersebut terbukti mampu memproduksi fitohormon yaitu sitokinin dan auksin.

Hasil penelitian lain menyebutkan bahwa Streptomyces griseoviridis juga mampu memprodukasi auksin yaitu IAA (indol-3-acetic acid) secara in vitro. Metabolit ini dapat berperan sebagai stimulator pertumbuhan tanaman, tetapi pada skala lapangan produksi IAA ini perlu dikaji lebih lanjut.

Penelitian lain menyebutkan bahwa bakteri epifitik (hidup pada permukaan tanaman tertentu) dapat memproduksi fitohormon, IAA, dalam jumlah besar. Beberapa strain bakteri dari genus Azospirillum memiliki kemampuan “phytostimulatory”. Hal ini disebabkan karena bakteri tersebut mampu memproduksi fitohormon, yaitu IAA.

Salah satu penelitian melaporkan bahwa Pseudomonas fluorescens mampu merangsang pertumbuhan akar jagung pada kondisi hidroponik dengan menghasilkan IAA. Spesies dari genus Pseudomonas lainnya yaitu Pseudomonas putida juga dilaporkan mampu mempercepat pertumbuhan tanaman.

Contoh Streptomyces griseoviridis

d) Cendawan Penyubur Tanah dan Pemacu Pertumbuhan Tanaman

          Selain bakteri, mikroorganisme yang dapat memacu pertumbuhan tanaman yaitu cendawan. Cendawan Endokomikoriza contohnya yang mampu bersimbiosis dengan perakaran tanaman dan berfungsi untuk meningkatkan kemampuan tanaman menyerap unsur hara. Cendawan Endomikoriza tidak memiliki inang yang spesifik sehingga cocok untuk macam jenis tanaman , membentuk perakaran yang spesifik menyerupai pohon-pohon akar baik pada tanaman pangan , holtikultura maupun perkebunan.

          Cendawan mikoriza dapat medukung dan meningkatkan pertumbuhan serta jumlah akar, terutama akar serabut . Selanjutnya meningkatkan kemampuan tanaman dalam menyerap nutrisi sehingga dapat mengurangi kehilangan pupuk akibat resapan air tanah serta luas permukaan yang tinggi untuk proses penyerapan unsur hara. Cendawan mikoriza mampu bersimbiosis dengan perakaran tanaman dan berfungsi untuk meningkatkan kemampuan tanaman menyerap unsur hara. Cendawan mikoriza untuk semua tanaman baik tanaman pangan , holtikultura , perkebunan maupun kehutanan . Cendawan mikoriza dapat membentuk organ-organ khusus dan mempunyai perakaran yang spesifik berbentuk pohon-pohon akar. Cendawan mikoriza sangat bermanfaat bagi tanaman terutama pada tanah kering antara lain meningkatkan transportasi air ke akar, Ketersediaan unsur P tanaman meningkat, Hifa eksternal ( jamur mikoriza ) membuat tanaman lebih mampu mendapatkan air dan P, Kebutuhan air untuk memproduksi bobot kering lebih sedikit, tanaman lebih tahan kekeringan, dan secara tidak langsung meningkatkan kemampuan tanah menyimpan air.

Contoh Mikoriza

e) Mikroba sebagai Agen Biokontrol

Mikroba yang dapat mengendalikan hama tanaman antara lain: Bacillus thurigiensis (BT), Bauveria bassiana , Paecilomyces fumosoroseus, dan Metharizium anisopliae . Mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai serangga hama. Mikroba yang dapat mengendalikan penyakit tanaman misalnya: Trichoderma sp yang mampu mengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamur akar putih), dan Phytoptora sp. Beberapa biokontrol yang tersedia di pasaran antara lain: Greemi-G, Bio-Meteor, NirAma, Marfu-P dan Hamago.

Mikroba lain yaitu cendawan endofit yang merupakan  cendawan yang hidup dalam jaringan tanaman tanpa menunjukkan gejala. Potensi cendawan endofit cukup besar untuk dikembangkan sebagai agens pengendali hayati, karena cendawan ini hidup dalam jaringan tanaman sehingga berperan langsung dalam menghambat perkembangan patogen dalam tanaman dan meningkatkan pertumbuhan tanaman. Cendawan endofit yang telah diisolasi dan berperan sebagai agens pengendali hayati adalah cendawan Coniothyrium minitans yang mampu menekan perkecambahan patogen Sclerotinia sclerotiorum. Selain itu, juga ditemukan bahwa C. minitans mampu bertahan dalam tanah yang sudah disterilisasi bertingkat. Kemampuan bertahan ini merupakan aspek yang baik untuk mengendalikan patogen tular tanah Sclerotinia sclerotiorum dan sebagai agens pengendali hayati patogen lainnya. Cendawan endofit melindungi tanaman

dari serangan patogen melalui mekanisme kompetisi, induksi resistensi, antagonisme, dan mikoparasit. Cendawan ini juga dapat menginduksi respon metabolisme inang, sehingga menjadi resisten terhadap patogen tanaman sehingga produksi meningkat.

Mekanisme yang dimiliki oleh cendawan endofit sebagai induksi resistensi dapat memacu pertumbuhan tanaman sehingga tahan terhadap penyakit tanaman dan produksi tanaman meningkat, karena target cendawan endofit untuk mengendalikan penyakit dengan meningkatkan pertumbuhan tanaman menyebabkan tanaman menjadi lebih sehat dan dapat menolak serangan patogen.

Lalu manfaatnya ??

 

Manfaat Plant Growth Promoting microorganism (PGPM)

Manfaat Plant Growth Promoting microorganism (PGPM) yaitu memacu pertumbuhan mulai dari penyedian unsur hara yang dilakukan dengan bantuan bakteri dan cendawan, menyuburkan tanah, dan sebagainya. Selain itu,  PGPM juga berguna dalam pengendalian hama dan penyakit. Beberapa jenis mikroba memiliki kemampuan untuk mematikan atau menolak patogen yang dapat merusak atau memperlambat pertumbuhan.

Plant Growth Promoting microorganism (PGPM) dapat meningkatkan akses penyerapan terhadap nutrisi, menekan pathogen dan langsung merangsang pertumbuhan tanaman, meningkatkan hasil tanaman dan mengurangi kebutuhan pupuk kimia atau pestisida sintetis. Proses inokulasi pada PGPM yang baik dapat menghasilkan keuntungan ekonomi yang lebih tinggi untuk petani dan mengurangi dampak kerugian akibat penggunaan pestisida sintetis.

Meski sedikit pke sotology atau sotoisme tapi yang pasti kita bisa sedikit tau tentang PGPM.. hehe

My Source : 

Anonim¹. 2012. Bakteri Nitrogen. http://id.wikipedia.org/wiki/Bakteri_nitrogen.

Anonim². 2012. Pupuk Mikoriza Penyubur Tanah dan Pemacu Pertumbuhan Tanaman. http://ekonomi.kompasiana.com/agrobisnis/2012/04/26/pupuk-mikoriza-penyubur-tanah-dan-pemacu-pertumbuhan-tanaman/.

Bashan, Yoav, dkk. 2002. Plant growth-promoting bacteria: a potential tool for arid mangrove reforestation. http://www.bashanfoundation.org/ivan/ivansurvival.pdf.

Iqbal, Muhammad. 2008. Peran Mikroorganisme dalam Kehidupan. http://iqbalali.com/2008/02/18/peran-mikroorganisme-dlm-kehidupan/.

Madjid, Abdul. 2012. Bakteri Pelarut Fosfat 02. http://dasar2ilmutanah.blogspot.com/2010/12/bakteri-pelarut-fosfat-02.html.

Nivedhita, dkk. 2008. Plant Growth Promoting Microorganisms (PGPMs) from Bamboo Rhizosphere. http://www.advancedbiotech.in/37%20Plant.pdf. 

Novita, Trias, dkk. 2011. Eksplorasi Cendawan Endofit Dari Beberapa Varietas Kedelai Sebagai Agens Pemacu Pertumbuhan Tanaman. http://online-journal.unja.ac.id/index.php/sains/article/view/102/90. 

Nyoman, I.P. 2012. Mikroba Penghasil Fitohormon. http://www.hayati.itb.ac.id/artikel/fitohormon_unpublished.pdf.