ARTIKEL PENELITIAN PROGRAM PENELITIAN FUNDAMENTAL TA 2008
ISOLASI DAN KARAKTERISASI RHIZOBAKTERIA PENGHASIL IAA
DARI RHIZOSFIR TITONIA (Tithonia diversifolia)
(ISOLATION AND CHARACTERIZATION OF IAA PRODUCING RHIZOBACTERIA
FROM Tithonia diversifolia RHIZOSPHERE)
Agustian*)
*)
Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Andalas
Kampus Limau Manis, Padang (25163) telp. 0751-72773, Fax. 0751-777061
*Alamat korespondensi, email: agusti_an@yahoo.fr
ABSTRACT
The rhizosphere is an area where the intense interaction between root and soil
microorganisms occurs. The total population and biodiversity of soil microorganism vary
among the plants and highly be influenced by root exudate. Indole Acetic Acid (IAA)
producing rhizobacteria in this research were isolated from Tithonia diversifolia (a plant
that has a potential to use as a green manure) rhizosphere. Tithonia diversifolia
withstands well in acid soil that has poor nutrient. This experiment was conducted to
isolate the rhizobacteria capable producing IAA and characterize the capability of the
isolate in producing IAA to several media conditions i.e the several degrees of acidity,
temperatures, triptophan and C, N and P sources in media.
The isolation had conducted in King’B agar. The isolates had shown the ability to
produce IAA were purified by using the same media before being characterized. The pH,
the temperatures of culture incubation, the addition of triptophan, and C, N and P sources
into media were used in characterization.
Results revealed that IAA producing isolates obtained could be distinguished into
two groups according to their colony characteristics. We obtained two isolates belonging
to milky white and platy round colony (Ti.1a, Ti.3a) and two isolates belonging to
transparent and platy round colony (Ti.1b, Ti.2b). The Ti.2b isolate exhibited as an acid
tolerant and could grow in pH 4.0 agar media. The presence L-triptophan in broth
medium culture could enhance IAA production of four isolates. If these isolates are
grown in soil extract broth culture, the addition of C,N and P sources are needed for IAA
production. The optimum temperature for the growth of four isolates was 300C.
According to IAA production ability we can state that although the four isolates have the
similarity in colony chararacteristics but they most probably come from different
species.
Key words: Rhizobacteria, IAA, Tithonia diversifolia
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
1
PENDAHULUAN
Pengaruh jazad renik tanah (rhizobakteria) terhadap pertumbuhan tanaman sangat
penting dalam meningkatkan poduktivitas tanaman dan mempertahankan kesuburan
tanah karena dapat membawa perubahan pada pertumbuhan tanaman, terutama yang
bersifat mendorong pertumbuhan (Kloepper,1994; Glick, 1995). Rhizobakteria pemacu
tumbuh dapat bereaksi secara langsung terhadap tanaman dengan menghasilkan
fitohormon, vitamin atau molekul organik yang mudah diserap akar atau secara tidak
langsung melalui ameliorasi nutrisi mineral dengan cara pelarutan dan mineralisasi unsur
hara tertentu (Dommergues et Mangenot, 1970).
Beberapa kelompok jazad renik tanah baik bakteri, fungi maupun alga sangat aktif
dalam menghasilkan fitohormon. Barea et al. (1976) menyatakan bahwa dari 50 isolat
bakteri yang di peroleh dari rhizosfir beberapa tanaman, sebanyak 86% adalah penghasil
auksin, 58% penghasil gibberelin dan 90% penghasil substansi kinetin. Beberapa bakteri
diketahui mampu menghasilkan dan mensintesis Indole Acetic Acid (IAA) seperti
Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum, Serratia dan Pseudomonas, dengan atau tanpa
kehadiran precursor TRP. Frankenberger and Arshad (1995), menambahkan bahwa
produksi IAA sangat bervariasi antar spesies dan strain dalam genera yang sama dan juga
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, tingkat pertumbuhan dan ketersediaan substrat
seperti asam amino.
Pertumbuhan populasi rhizobakteria pada rhizosfir erat kaitannya dengan
perkembangan akar tanaman (Fuhrmann, 1998), adanya populasi jazad renik yang
meningkat menggambarkan adanya suplai makanan atau energi yang cukup dan kondisi
ekologis lain yang mendukung bagi kehidupan rhizobakteria tersebut (Cattelan, et
al.,1999). Eksudat merupakan sumber nutrisi dan dapat berperan sebagai penghambat dan
stimulator terhadap populasi rhizobakteria (Lebuhn et al. 1997) dan seringkali menjadi
pembeda dan penentu keragaman dan jumlah populasi pada masing-masing rhizosfir
tanaman (Broekling (2008). Pada tanaman pangan seperti jagung dan kacang-kacangan
bulu-bulu akarnya mampu
mengeluarkan zat-zat organik terutama dioksida karbon,
asam-asam organik dan garam-garam mineral yang berasal dari asam-asam organik.
Sanchez dan Jama (2000), menemukan asam sitrat sebagai eksudat pada titonia (Titonia
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
2
diversifolia). Menurut Camargo-Ricalde dan Dhillon (2003), dengan adanya perbedaan
komunitas jazad renik pada setiap rhizosfir tanaman akan memberikan keuntungan lain
karena dapat menjadi sumber alami rhizobakteria
(resources islands) bagi tanaman
lainnya.
Titonia (Tithonia diversifolia) merupakan tumbuhan semak famili Asteraceae yang
mempunyai keunggulan sebagai tanaman pupuk hijau. Titonia dapat memperbanyak diri
secara vegetatif dan generatif (Jama et al. 2000), dan dapat bertahan hidup dalam
lingkungan yang agak ekstrim seperti tanah yang miskin hara (Nurhajati Hakim dan
Agustian, 2003) dapat dijadikan pagar lorong (Nurhajati Hakim dan Agustian, 2004,
2005a,b). Peranan rhizobakteria penghasil IAA agaknya berperan besar dalam
mendukung pertumbuhan titonia yang cepat pada tanah yang miskin hara dan sangat
menarik untuk diteliti. Tujuan penelitian ini adalah mengisolasi rhizobakteria penghasil
IAA dari rhizosfir titonia dan mengkarakterisasi secara fisiologis kemampuan isolat
tersebut menghasilkan IAA pada berbagai kondisi lingkungan tumbuh.
BAHAN DAN METODA
Pengambilan contoh tanah
Contoh tanah dari rhizosfir titonia diambil dari titonia yang tumbuh secara alami
disekitar Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Andalas, kampus Limau Manis
Padang. Bongkahan kecil tanah yang masih melekat pada perakaran halus tanaman
digunakan dalam penelitian ini dan diambil secara komposit. Prosedur pengambilan
contoh tanah merujuk pada Wollum (1994).
Analisis kimia tanah
Analisis kimia tanah dilakukan untuk contoh tanah rhizosfir meliputi pH tanah
penetapan C-organik, penetapan P-tersedia, N-total, penetapan KTK dan Kation basa (Kdd, Na-dd, Ca-dd, Mg-dd) dengan metode pencucian dengan ammonium asetat pH 7.
Penetapan Populasi Bakteri Pada Rhizosfir Tanaman
Media yang digunakan dalam penetapan populasi bakteri ini adalah media
nutrient agar (NA).Total populasi bakteri rhizosfir tanaman ditentukan dengan metoda
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
3
pengenceran. Koloni yang tumbuh pada media agar dihitung dengan colony counter
untuk mendapatkan total populasi bakteri. Bakteri yang memiliki warna dan bentuk
koloni yang sama kemudian disubkulturkan lagi ke dalam media yang sama untuk
mendapatkan kultur murninya yang selanjutnya digunakan untuk karakterisasi isolat.
Uji kemampuan produksi IAA
Untuk mendapatkan isolat rhizobakteria hasil isolasi sebelumnya yang mampu
menghasilkan IAA digunakan metoda Colorimetric Bric et al. (1991). Satu koloni isolat
rhizobakteria yang tumbuh pada media King’s B agar dimasukkan ke dalam 5 ml media
King’s B cair dengan menggunakan jarum ose, kemudian dikocok selama 24 jam pada
temperatur 27°C, setelah itu disentrifus selama 7 menit dengan kecepatan 7000 rpm.
Sebanyak 1 ml supernatan (cairan bening) dari masing-masing isolat dimasukkan ke
dalam test tube dan ditambahkan dengan 2 ml pereaksi Salkowsky (1 ml of 0.5 M FeCl3
in 50 ml of 35% HClO4). Setelah 20-25 menit warna merah muda yang muncul diukur
nilai absorbannya pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 530 nm.
Konsentrasi IAA dihitung dengan menggunakan kurva kalibrasi standar dengan bahan
IAA murni.
Pengaruh pH media tumbuh isolat terhadap produksi IAA
Isolat
rhizobakteria
yang
mampu
menghasilkan
IAA
kemudian
diuji
kemampuannya dalam memproduksi IAA pada media cair King’s B dengan rentang pH
4,0 ; 4,5 ; 5,0 ; 5,5 ; 6,0 ; 6,5 dan 7,0. Rentang pH media cair King’s B tersebut diperoleh
dengan menambahkan larutan HCl (untuk menurunkan pH) dan NaOH (untuk menaikkan
pH). Prosedur kerja yang digunakan sama dengan yang digunakan dalam menguji
kemampuan dalam menghasilkan IAA.
Pengujian pengaruh Triptophan dalam produksi IAA
Selanjutnya dilakukan uji kemampuan isolat dalam menghasilkan IAA dengan
penambahan triptophan (L-TRP) sebagai prekursor ke dalam media King’s B cair. Hal
ini dilakukan untuk melihat apakah dengan penambahan triptophan produksi IAA akan
meningkat. Koloni isolat rhizobakteria yang tumbuh pada media King’s B agar
dimasukkan ke dalam test tube yang berisi 3 ml King’s B cair dan 2 ml L-TRP (5,3 g L-
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
4
TRP/1 L H2O ) dengan menggunakan jarum ose. Pengukuran kadar IAA yang dihasilkan
mengikuti prosedur kerja dalam pegukuran IAA sebelumnya.
Media ekstrak tanah dan penambahan sumber C, N dan P terhadap produksi IAA
Uji berikutnya adalah uji kemampuan isolat rhizobakteria dalam memproduksi IAA
pada media agar ekstrak tanah. Prosedur kerja pembuatan ekstrak tanah selengkapnya
berpedoman pada Anas (1985). Pada larutan ekstrak tanah ditambahkan 2 g gliserol
sebagai sumber C, 1 g protease pepton sebagai sumber N, dan 0,12 g KH2PO4 sebagai
sumber P. Jumlah bahan yang dipakai disetarakan dengan komposisinya dalam 1 liter
media.
Pengaruh temperatur inkubasi terhadap pertumbuhan isolat
Uji selanjutnya adalah uji kemampuan tumbuh isolat pada media King’s B agar
dengan suhu inkubasi 20°C ;25°C ;30°C ;35°C secara bergantian. Selama inkubasi
diamati pertumbuhan harian isolat dengan mengukur diameter koloni setiap hari dengan
menggunakan kertas milimeter selama 4 hari kultur.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Analisis Kimia Tanah Rhizosfir Titonia
Dari ciri kimia tanah pada Tabel 1, dapat dilihat bahwa tanah tempat tumbuh titonia
bukanlah tanah yang subur karena memiliki pH yang termasuk kriteria masam serta
memiliki kandungan kation basa yang dapat dipertukarkan terbilang rendah sampai
sedang.
Tabel 1. Data hasil analisis berbagai sifat kimia tanah pada rhizosfir jagung dan titonia
Ciri kimia tanah
pH H2O (1:1)
C (%)
N (%)
C/N
P Bray II (ppm)
KTK (me/100 g)
K-dd (me/100 g)
Na-dd (me/100 g)
Ca-dd (me/100 g)
Mg-dd (me/100 g)
Rhizosfir titonia
5,42 m
3,96 t
0,17 r
24,43 t
56,43 t
11,73 r
0,35 s
0,55 s
2,43 r
1,09 s
Keterangan : am = agak masam, m = masam, t = tinggi, s = sedang, r = rendah, st= sangat tinggi.
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
5
Ciri kimia tanah ini mencerminkan ciri kimia Ultisol, tanah dimana titonia ini
tumbuh dan diambil contoh tanah rhizosfirnya. Ultisol merupakan tanah yang masam
sebagai akibat telah mengalami pelapukan yang lanjut dan pencucian yang intensif.
Total populasi bakteri rhizosfir titonia dan karakteristik isolat-isolat rhizobakteria
Setelah dilakukan isolasi bakteri pada media agar King’s B didapatkan total
populasi rhizosfir titonia seperti yang terlihat pada Tabel 2. Total populasi bakteri ratarata sebesar 8,57 x 107 cfu. Berdasarkan warna dan bentuk koloninya diperoleh 11 isolat
rhizobakteria dari tiga sampel ulangan rhizosfir titonia yaitu : 1) berwarna putih susu
dengan bentuk koloni bergelombang 3 isolat Ti.1a, Ti.2a, Ti.3a, 2) berwarna putih susu
dengan bentuk koloni bulat datar 3 isolat Ti.1b, Ti.2b, Ti.3b, 3) berwarna bening dengan
bentuk koloni bulat datar 3 isolat Ti.1c, Ti.2c, Ti.3c), 4) berwarna bening dengan bentuk
koloni bergelombang 1 isolat (Ti.1d), 5) berwarna kuning dengan bentuk koloni
bergelombang 1 isolat (Ti.2e). Dari 11 isolat yang didapatkan kemudian diuji
kemampuannya dalam memproduksi fitohormon IAA.
Tabel 2.
Hasil penghitungan jumlah populasi bakteri pada rhizosfir titonia dan isolat
yang diperoleh
Rhizosfir Ulangan
Titonia
Keterangan :
Ti. 1
Ti. 2
Ti. 3
Populasi
bakteri
(x 107 cfu)
Rata-rata
populasi
Bakteri
(x 107cfu )
8,9
8,6
8,2
8,57
Isolat yang
diperoleh
Isolat
Penghasil
IAA
Ti.1a, Ti.1b, Ti.1c, Ti.1d
Ti.2a, Ti.2b, Ti.2c, Ti.2e
Ti.3a, Ti.3b, Ti.3c
Ti.1a, Ti.1b
Ti.2b
Ti.3a
Ti = Rhizosfir titonia 1, 2, 3 = ulangan, a = putih susu bergelombang, b = putih susu
bulat datar, c = bening bulat datar, d = bening bergelombang, e = kuning bergelombang
Dari pengujian yang telah dilakukan terhadap 11 isolat rhizobakteria didapatkan 4
isolat yang mampu memproduksi IAA. Empat isolat dari rhizosfir titonia dengan warna
dan bentuk koloni putih susu bergelombang 2 isolat (Ti.1a, Ti.3a) dan putih susu bulat
datar 2 isolat (Ti.1b, Ti.2b). Keempat isolat tersebut memperlihatkan perubahan warna
larutan menjadi merah setelah penambahan pereaksi Salkowsky. Dari hasil pengujian
terlihat isolat Ti.2a walaupun memiliki karakteristik koloni yang sama dengan Ti.1a
ternyata tidak mampu memproduksi IAA.
Kemungkinan lain adalah isolat tersebut
berasal dari spesies yang berbeda meskipun warna dan bentuk koloninya sama. Dari total
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
6
populasi rhizobakteria titonia terdapat 20,17 % yang dapat menghasilkan IAA. Hasil yang
ditemukan pada titonia masih lebih rendah dari apa yang ditemukan oleh Barea et.al.
(1976) dimana 86% dari populasi adalah penghasil auksin, namun demikian tidak ada
informasi yang terukur tentang kemampuan isolat yang mereka peroleh dalam
memproduksi IAA.
Tabel 3. Persentase populasi isolat penghasil IAA terhadap total bakteri dari rhizosfir
Titonia
Rhizosfir
Titonia
Ulangan
1
2
3
Rata-rata
Populasi isolat
penghasil IAA
(x107 cfu)
2,0
1,7
1,5
1,73
Total
populasi
bakteri
(x 107 cfu)
8,9
8,6
8,2
8,57
Persentase (%)
perbandingan isolat
penghasil IAA dengan
total bakteri
22,47
19,76
18,29
20,17
Pengaruh pH media terhadap produksi IAA isolat
Pengukuran aktivitas isolat terhadap pH media menentukan dalam memprediksi
kemampuan isolat bereaksi terhadap perubahan pH. Pengaruh perubahan pH media cair
King’s B terhadap produksi fitohormon IAA dari 4 isolat rhizobakteria disajikan pada
Tabel 4. Umumnya rhizobakteria tidak dapat hidup pada pH dibawah 3,76 dan diatas pH
8,5. Bakteria sebagaimana makhluk lainnya tidak tahan terhadap pH yang ekstrim. Pada
pH rendah sebagian besar enzim yang terlibat dalam proses metabolisme bakteri menjadi
tidak aktif (Paul and Clark, 1996). Tingkat kemasaman (pH) optimal media King’s B
cair bagi produksi IAA bagi isolat rhizobakteria berkisar dari pH 6,0 sampai 7,0. Isolat
Ti.1a pada pH dibawah 6.0 sudah tidak mempunyai aktivitas lagi. Hanya isolat Ti.2b
yang masih mampu memproduksi IAA pada pH 4,0.
Pada pH 7,0 isolat rhizobakteria lebih aktif dalam memproduksi IAA. Ini dapat
dilihat dari kadar IAA yang dihasilkan oleh seluruh isolat rhizosfir titonia mendekati 10
ppm, kecuali isolat Ti.1b yang menghasilkan IAA sebanyak 13,7 ppm pada pH 6,0. Satusatunya isolat dari rhizosfir titonia yang mampu memproduksi IAA pada pH 4,0 adalah
isolat Ti.2b dengan kadar IAA 4,26 ppm sedangkan produksi maksimum isolat ini yaitu
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
7
9,89 ppm ditemukan pada pH 6,5. Isolat yang diperoleh dapat dikategorikan pada
kelompok moderate acidophilic bacteria. Kemampuan isolat untuk menghasilkan IAA
pada pH rendah menunjukkan isolat T1.2b berpotensi digunakan sebagai inokulan pada
tanah masam seperti Ultisol yang mempunyai sebaran luas di Indonesia.
Tabel 4. Kadar fitohormon IAA yang dihasilkan oleh 4 isolat penghasil fitohormon IAA
pada media cair King’s B dengan pengaturan pH dari 4,0-7,0
Isolat
Kadar Fitohormon IAA ( ppm)
pH 5,0
pH 5,5
pH 6,0
pH 4,0
pH 4,5
pH 6,5
pH 7,0
Ti.1a
0
0
0
0
4,96
7,66
9,89
Ti.1b
0
4,42
6,54
7,25
13,7
8,75
8,64
Ti.2b
4,26
4,39
7,38
7,97
9,46
9,89
8,84
Ti.3a
0
5,4
5,95
6,27
6,45
7,59
9,18
Hasil uji kemampuan isolat dalam memproduksi IAA dengan penambahan
Triptophan (TRP)
Setelah dilakukan pengujian didapatkan bahwa keempat isolat menunjukkan
peningkatan kadar fitohormon IAA yang dihasilkan dengan penambahan triptophan (LTRP) dibandingkan kadar IAA yang dihasilkan tanpa penambahan L-TRP seperti yang
terlihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Produksi IAA keempat isolat dengan dan tanpa penambahan L-TRP
Isolat
Ti.1a
Ti.1b
Ti.2b
Ti.3a
Kadar IAA (ppm)
dengan L-TRP
tanpa L-TRP
12,8
10,5
7,39
5,9
10,19
5,62
11,35
7,06
Isolat dari rhizosfir titonia menampakkan peningkatan produksi IAA dengan
penambahan L-TRP . Respon tertinggi dengan penambahan L-TRP diperlihatkan oleh
isolat Ti.1a dengan produksi IAA sebesar 12,8 ppm, tertinggi dari 3 isolat lainnya.
Namun demikian respon yang dperlihatkan oleh ke-4 isolat rhizosfir titonia dengan
keberadaan L-TRP tidak terlalu signifikan terhadap kadar IAA yang dihasilkan,
walaupun dari hasil penelitian (Kloepper, 1993), dan Lebuhn et al. (1997) menunjukkan
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
8
triptophan untuk kebanyakan spesies yang diteliti merupakan prekursor dalam sintesis
IAA. Pada percobaan yang dilakukan (Sarwar et al., 1992) jumlah IAA yang ditemukan
dalam tanah berkorelasi positif dengan jumlah TRP yang ditambahkan.
Produksi IAA pada media agar ekstrak tanah dengan dan tanpa penambahan
sumber C, N, P
Dari hasil pengujian didapatkan bahwa keempat isolat tidak mampu memproduksi
IAA pada media kultur ekstrak tanah tanpa penambahan C, N, dan P. Keempat isolat
memperlihatkan respon yang tinggi dengan penambahan sumber C, N dan P ke dalam
media kultur untuk memproduksi IAA. Respon tertinggi diperlihatkan oleh isolat Ti.1b
dengan kadar IAA yang dihasilkan melebihi besaran peningkatan kadar IAA dengan
penambahan triptophan. Hal ini menunjukkan dari keempat isolat titonia ini memiliki
mekanisme síntesis yang berbeda dari yang ditemukan Frankenberger dan Arshad (1995),
tidak tergantung keberadaan TRP dalam media.
Tabel 6. Kadar IAA yang dihasilkan oleh isolat rhizobakteria pada media cair ekstrak
tanah dengan atau tanpa penambahan sumber C, N, dan P.
Kode isolat
Ti.1a
Ti.1b
Ti.2b
Ti.3a
Kadar IAA (ppm )
Tanpa
(C,N dan P)
0
0
0
0
Penambahan
C,N dan P
5,60
11,58
5,70
6,11
Pengaruh suhu inkubasi terhadap pertumbuhan isolat
Suhu berperan dalam mempercepat atau memperlambat reaksi biokimia dalam sel.
Suhu yang rendah menjadikan enzim tidak aktif tetapi terlalu tinggi mengakibatkan
enzim terdenaturasi. Keempat isolat terlihat memberikan respon yang berbeda terhadap
suhu inkubasi. Isolat Ti.1b dan Ti.2b mencapai pertumbuhan optimum pada suhu 30oC
sedangkan isolat Ti.1a dan Ti.3a mencapai pertumbuhan optimum pada suhu 35oC. Pada
suhu 200C isolat Ti.3a dan Ti.2b mempunyai pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan
2 isolat lainnya. Dari pertumbuhan keempat isolat terlihat hanya isolat Ti.3a yang relatif
toleran terhadap perubahan suhu (Gambar 1). Keempat isolat dari kemampuan tumbuh
dan menghasilkan IAA dapat dikategorikan pada kelompok mesofilik.
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
9
Sama halnya dengan pengujian sebelumnya (uji kemampuan isolat dalam
memproduksi IAA pada beberapa kondisi pH media dan penambahan triptophan)
keempat isolat juga merespon berbeda dalam produksi IAA walaupun isolat yang
dicobakan memiliki ciri dan bentuk koloni yang sama. Ini tambah menguatkan
200C
250C
10
10
Ukuran koloni (mm)
Ukuran koloni (mm) (mm)
pendugaan bahwa keempat isolat merupakan spesies yang berbeda.
8
6
4
2
T1.1a
Ti.1b
Ti.2b
T1.3a
8
6
4
2
0
2
3
4
1
T1.3a
2
300C
14
4
350C
Ukuran koloni (mm)
12
10
8
6
4
2
3
Waktu inkubasi (hari)
Waktu Inkubasi (hari)
Ukuran koloni (mm)
Ti.1b
Ti.2b
0
1
T1.1a
Ti.1b
Ti.2b
T1.3a
0
14
12
10
8
6
4
2
T1.1a
Ti.1b
Ti.2b
T1.3a
0
1
2
3
4
Waktu inkubasi (hari)
Gambar 1.
T1.1a
1
2
3
4
Waktu inkubasi (hari)
Pertumbuhan isolat pada media King’s B agar pada beberapa inkubasi.20350C
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
10
Interaksi antara tanaman, mikroorganisme dan tanah berlangsung secara intensif
dan efektif pada daerah rhizosfir. Mikrobia umumnya dapat bertahan hidup dalam tanah
karena adanya fraksi organik tanah dan keberadaannya di rhizosfir sangat ditentukan
oleh beberapa faktor seperti jenis tanaman, sifat dan ciri tanah, adanya bakteri pemacu
tumbuh atau pathogen penghambat pertumbuhan akar. Dari segi tanaman Broeckling
(2008) mengemukakan bahwa eksudat akar menentukan jumlah dan keragaman
rhizobakteria yang berkembang. Jenis dan jumlah eksudat akar yang diekskresikan
dipengaruhi oleh banyak faktor terutama kondisi lingkungan (cahaya, temperatur,
kelembaban dan pH), jenis tanaman, umur tanaman, jenis tanah dan mikrobia tanah.
Perubahan terhadap salah satu faktor tersebut menyebabkan perubahan juga terhadap
keragaman mikrobia rhizosfir.
Kokalis-Burelle (2006) menggambarkan hal ini adalah penyebab adanya perbedaan
stimulasi pertumbuhan tanaman setelah inokulasi rhizobakteria dan mencatat bahwa IAA
merupakan hormon pengatur yang berperan dalam hal ini. Berbagai kelompok bakteri
(rhizobakteria) ditemukan dan tumbuh berkembang di rhizosfir tanaman dan seperti
dilaporkan Akbari et al. (2007) Azospirillum, Lee et al. (1970) untuk Azotobakter dan
Pseudomonas, Bacillus (Thakuria, 2004) dapat memproduksi IAA. Keberadaan
kelompok bakteri ini menurut Barea et.al. (2005) mencerminkan fungsi ekologis penting
dari bakteri tersebut terhadap mikrohabitatnya yang sangat dominan ditentukan oleh jenis
tanaman. Penelitian ini menunjukkan bahwa isolat dari rhizosfir yang diperoleh dapat
merupakan isolat yang termasuk spesifik bagi titonia. Namun demikian penelitian lebih
lanjut dalam identifikasi spesies, interaksinya dengan tanaman lain terutama tanaman
pangan perlu dilakukan untuk pemanfaatannya dalam sistem produksi tanaman. Hasil
penelitian adanya perbaikan pertumbuhan tanaman (Jeon et al., 2003) dan interaksi
inokulan rhizobakteria dengan rhizobakteria alami (indigenous) (Burelle, et al., 2006)
perlu dijadikan pertimbangan dan dikaji dengan seksama sebelum diintrodusir.
Ucapan Terimakasih
Tulisan ini merupakan bahagian dari hasil penelitian fundamental yang dibiayai DP2M
Dikti tahun anggaran 2008.
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
11
DAFTAR PUSTAKA
Akbari, A., S.M. Arab, H.A Alikhani, I. Allahdadi dan M.H. Arzanesh. 2007. Isolation
and Selection of Indigenous Azospirillum spp and the IAA of Superior Strains
Effect on Wheat Roots. World Journal of Agricultural Sciences 3(4): 523-529
Barea, J. M., E. Navarro, and E. Montoya. 1976. Production of plant growth regulators by
rhizosphere phosphate-solubilizing bacteria. J. Appl. Bacteriol. 40: 129-134
Barea, J.M., M.J. Pozo, R. Azcón and C. Azcón-Aguilar. 2005. Microbial co-operation in
the rhizosphere. J.of Exp. Bot., Vol. 56, No. 417, pp. 1761–1778
Brick, J.M., R.M. Bostock, S.E Silvertone. 1991. Rapid in situ assay for indoleacetic acid
production by bacteria immobilized on a nitrocellulose membrane. Appl. Env.
Microbiol. 57: 535-538
Broeckling, C.D., A.K Broz, J. Bergelson, D.K. Manter, and J. M. Vivanco. 2008. Root
Exudates Regulate Soil Fungal Community Composition and Diversity. Appl. and
Env. Microbiol, p. 738–744
Burelle, N.K., J.W. Kloepper, and M.S. Reddy. 2006. Plant growth-promoting
rhizobacteria as transplant amendments and their effects on indigenous rhizosphere
microorganisms. Appl. Soil Ecol. 31 : 91–100
Camargo-Ricalde, S.L., and S.S. Dhillon. 2003, Endemic mimosa species can serve as
mycorrhizal “resource islands” within semiarid communities of the TehuacanCuicatlan Valley, Mexico. Mycorrhiza. 13(3): 129-136
Cattelan, A.J., P.G. Hartel, and J.J. Fuhrmann. 1999, Screening for plant growthpromoting rhizobacteria to promote early soybean growth. SSSAJ 63;
Dommergues, Y. and F. Mangenot. 1970. Ecologie Microbienne du Sol. Paris Masson et
Cie. pp 796
Frankenberger, Jr.,W.T., and M. Arshad. 1995. Phytohormones in soils. Microbial
production and function. Marcel Dekker, Inc. New York. pp. 503
Fuhrmann, J. J. 1998. Microbial metabolisms. In Principles and Applications of Soil
Microbiology (Editors: Sylvia D.M., JJ Fuhrmann, P.G. Hartel, D.A Zuberer)
Prentice Hall, New Jersey, pp 189-217
Glick, B.R. 1995. The enhancement of plant growth by free-living bacteria. Can J.
Microbiol. 41: 109-117
Hakim, N dan Agustian. 2003. Gulma Titonia dan Pemanfaatannya Sebagai Unsur Hara
untuk Tanaman Hortikultura. Laporan Penelitian Hibah Bersaing XI/I Perguruan
Tinggi. Fakultas Pertanian Universitas Andalas. 62 hal.
__________________________,. Oksana. E.Fitra., and R. Zamora,. 2004. Amelioration
of acid soil infertility by (Titonia diversifolia) green manure and lime application.
In Proceeding 6th International Symposium Plant-Soil Interaction at low pH
(PSILPH) on 1-5 August 2004 in Sendai Japan. pp 366-367
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
12
________________________. 2005a. Cultivation of (Titonia diversifolia) as a sources
of organic matter and plant nutrients. In Proceeding 15th International Plant
Nutrition Colloquium on 14-19 September, 2005. C.J.Li et al (eds). Plant Nutrion
for Food Security, Human Health and Environmental Protection.. Tsinghua
University Press. Beijing-China. pp 996-997
_________________________. 2005b. Budidaya titonia dan pemanfaatannya dalam
usaha tani tanaman hortikultura dan tanaman pangan secara berkelanjutan pada
Ultisol. Laporan Penelitian Tahun III Hibah Bersaing XI/III. Proyek Peningkatan
Penelitian Perguruan Tinggi DP3M Ditjen Dikti. Lembaga Penelitian Unand.
Padang
Jama, B.A., C.A. Palm, R.J. Buresh, A.I. Niang, C. Gachengo, G. Nziguheba, and B.
Amadalo. 2000. Titonia diversifolia as a green manure for soil fertility
improvement in western Kenya : a review. Agroforestry Systems. 49; 201-221
Jeon, J.S., S.S. Lee, H.Y. Kim1, T.S Ahn, and H.G. Song1. 2003. Plant growth promotion
in soil by some inoculated microorganisms. The J. of Microbiol. , 41(4) p.271-276
Kloepper, J. W. 1993. Plant growth-promoting rhizobacteria as biological control agents.
In Soil microbial ecology. (Editor: Metting, F. B. Jr.). Marcel Dekker, Inc. New
York. pp. 255-274.
Kloepper, J.W., M.S.Reddy, D.S. Kenney, C. Vavrina, N. Kokalis-Burelle, and N.
Martinez-Ochoa. 2004. Applications for rhizobacteria in transplant production and
yield enhancement. Acta Hort. 631: 219-229
Lauriks, R., R. De Wulf, S.E. Carter and A.I. Niang. 1999. A methodology for the
description of boder hedges and the analysis of variables influencing their
distribution: a case study in Western Kenya. Agroforestry Systems 44: 69-86
Lebuhn,M., T. Heulin, and A. Hartmann. 1997. Production of auxin and other indolic and
phenolic compounds by Phaenibacillus polymixa strains isolated from different
proximity to plants root. FEMS Microbiol. Ecol. 22:325-334
Lee, M., C. Breckenridge, R. Knowless. 1970. Effect of some culture conditions on the
production of indole acetic acid and gibberellin like substances by Azotobacter
vinelandii. Can. J. Microbiol.16: 1325-1330
Narula, N., A. Deubel, W. Gans, R.K. Behl, W. Merbach. Paranodules and colonization
of wheat roots by phytohormone producing bacteria in soil. Plant Soil Environ. 52,
2006 (3): 119–129
Paul, E.A., and F.E Clark. 1996. Soil Microbiology and Biochemistry. Academic Press.
New York. pp 340
Rutunga, V., N.K. Karanja, C.K.K. Gachene; and C.A. Palm.1999. Biomass production
and nutrient accumulation by Tephrosia vogelli and Titonia diversifolia fallows
during six month growth at Maseno. Biotechnology, Agronomy, Soc. and
Environment.3: 237-246.
Sanchez, P.A. and B.A. Jama. 2000. Soil fertility replenishment takes off in East and
Southern Africa. Intenational Symposium on Balanced Nutrient Management
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
13
Systems for the Moist Savanna and Humid Forest zones of Africa.Held on 9 Oct
2000 in Benin, Africa. 32 pp
Sarwar, M., M. Arshad, D.A Martens, dan W.T. Frankenberger Jr.1992. Tryptophandependent biosynthesis of auxins in soil. Plant and Soil 147: 207-215
Thakuria, D., N.C. Talukdar, C. Goswami, S. Hazarika, R.C. Boro and M.R. Khan. 2004.
Characterization and screening of bacteria from rhizosphere of rice grown in acidic
soils of Assam. Current Science, VOL. 86. p. 978-985
Wollum, A.G. 1994. Soil sampling for microbiological analysis in Methods of Soil
Analysis Part 2 Microbiological and Biochemical Properties ed R.W. Weaver
et.al. Soil Sci. Soc. Am. Inc
Artikel Penelitian Fundamental tahun 2008 a.n Agustian
14