Laporan Praktikum Pembuatan Pupuk Inokulum Bakteri Pelarut Fosfat (BPF)

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

    Fosfor (P) merupakan salah satu unsur hara makro yang dibutuhkan oleh tanaman. Fosfor di dalam tanah berperan penting bagi tanaman dalam proses metabolisme sel. Namun kandungan P di dalam tanah lebih rendah dibandingkan dengan unsur hara makro lainnya, seperti nitrogen (N), kalium (K) dan kalsium (Ca). Hal ini disebabkan oleh tingginya retensi terhadap unsur P, sehingga konsentrasi P di dalam tanah berkurang.

   Unsur fosfat (P) adalah unsur esensial kedua setelah N yang berperan penting dalam fotosintesisdan perkembangan akar. Ketersediaan fosfat dalam tanah jarang yang melebihi 0,01% dari total P. Sebagian besar bentuk fosfat terikat oleh koloid tanah sehingga tidak tersedia bagi tanaman.Tanah dengan kandungan organik rendah seperti Oksisols dan Ultisols yang banyak terdapat di Indonesia kandungan fosfat dalam organik bervariasi dari 20-80%, bahkan bisa kurang dari 20% tergantung tempat. Demikian juga kebanyakan lahan sawah di Indonesia telah jenuh fosfat. Fosfat tersebut tidak dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin oleh tanaman, karena fosfat dalam bentuk P-terikat di dalam tanah, sehingga petani tetap melakukan pemupukan P di lahan sawah walaupun sudah terdapat kandungan P yang cukup memadai. Pada tanah-tanah masam, fosf atakan bersenyawa dalam bentuk-bentuk Al-P, Fe-P, dan occluded-P, sedangkan pada tanah-tanah alkali, fosfat akan bersenyawa dengan kalsium (Ca) sebagai Ca-P membentuk senyawa kompleks yang sukar larut.

     Kurang efisiennya penggunaan pupuk P dapat diatasi dengan memanfaatkan bakteri pelarut fosfat (BPF) sebagai agen pupuk hayati(biofertilizer). Penggunaan BPF sebagai agen biofertilizer merupakan suatu teknologi alternatif. Biofertilizer mengandung mikroorganisme hidup yang dapat memfasilitasi ketersediaan unsur hara di dalam tanah. Akan tetapi, sejauh ini belum diketahui potensi koleksi isolat tersebut sebagai agen biofertilizer. 

1.2. Tujuan

Tujuan praktikum adalah untuk mendapatkan bakteri yang dapat melarutkan fosfat dalam tanah.

II. METODELOGI PRAKTIKUM

2.1. Tempat dan Waktu

Praktikum Teknologi Pupuk Hayati Acara I Pembuatan Pupuk Bakteri Pelarut Fosfat dilaksanakan pada hari Senin, 15 April 2019 - 29 April 2019 di Laboratorium Biologi dan Bioteknologi Tanah Fakultas Pertanian UNS.

2.2. Alat dan Bahan

2.2.1. Alat

1.  Shaker/mesin penggojog
2. Petridish steril
3. Erlenmeyer 100 ml dan 250 atau 500 ml 
4. Skalpel dan spatel
5. Pisau 
6. Sealer kantong plastik
7. Tabung reaksi
8. (mikro) pipet 1 ml
9. Drigalsky
10. Autoklaf
11. Jarum Ose
12. Bunsen
13. Baki/nampan plastik
14. Kantong plastik kemasan 50 gr atau 100 gr

2.2.2. Bahan

1. Akar tanaman pinus
2. Batang gelas, pinset, scalpel dan lampu spiritus/bunsen
3. Medium Pikovskaya
4. Air steril, alcohol 95% dan sublimate 0,1%
5. Pembawa (carrier) yang mengandung gambut, lempung, gambut + lempung, dan dedak
6. Air steril

2.3. Langkah Kerja

2.3.1. Isolasi Bakteri Rhizobium dari Akar Pinus dan Membuat Biakan Murni 

1. Mencuci bintil akar hingga bersih, selanjutnya dimasukkan dalam alkohol 95%. 
2. Mengambil dan mesterilsasikan bintil akar dalam larutan sublimat 0,1% selama 3-4 menit, tergantung ukuran bintilnya. 
3. Mencuci dengan air steril beberapa kali. 
4. Menghancurkan bintil akar dengan batang gelas steril. 
5. Menyiapkan Erlenmeyer 250 ml yang berisi 90 ml air atau larutan fisiologis steril. Memasukkan 10 g bintil akar yang telah dihancurkan ke dalam erlenmeyer secara aseptis. Menggojog hingga kompos tersuspensi.
6. Membuat seri pengenceran sampai 10-3 . 
7. Menyiapkan media Pikovskaya dalam petridish, kemudian lakukan inokulasi secara surface plating menggunakan suspense bintil akar pada tiap pengenceran. Inkubasikan pada suhu kamar selama 2x24 jam. 
8. Menyiapkan media agar miring Pikovskaya di tabung reaksi. Kemudian lakukan isolasi koloni – koloni bakteri yang dipilih ke dalam agar miring tersebut. Apabila tidak ada koloni yang terpisah secara jelas, ambil dari koloni yang paling memungkinkan, lalu lakukan inokulasi secara goresan pada media Pikovskaya pada petridish sehingga diperoleh koloni – koloni yang terpisah secara jelas. Menyimpan pada suhu kamar hingga koloni tumbuh cukup lebat selama 1 minggu. 

2.3.2. Perbanyakan biakan dengan sistem bifase 

1. Menuang medium cair dalam medium padat. 
2. Memindahkan biakan dengan ose bakteri dari biakan miring ke erlenmeyer. 
3. Menginkubasikan pada shaker selama 4 -10 hari pada suhu kamar. 

2.3.3. Pembuatan Inokulan  

1. Menentukan jumlah sel bakteri dengan sistem bifase menggunakan Haemacytometer. 
2. Menuang hasil perbanyakan ke dalam pembawa dan bilas dengan air steril sehingga kandungan bakteri per gram 106 - 107.
3. Mengaduk hingga homogen, jika kurang basah dapat ditambah air steril lagi dan masukkan dalam kantong. 
4. Menginkubasikan pada suhu kamar 4 – 10 hari untuk siap digunakan 

2.3.4. Pengujian inokulan

1. Menimbang 10 g pupuk hayati dengan alfoil dan masukkan dalam 90 ml air steril, kemudian gojog hingga homogen. 
2. Membuat pengenceran berturut-turut dari 0.1 sampai 0.001  
3. Pada setiap seri pengenceran diambil secara aseptik 1 ml dengan pipet steril dan dimasukkan pada permukaan medium Pikovskaya dalam petridish. 
4. Meratakan secara aseptik suspensi tersebut dengan menggunakan drigalsky. 
5. Menginkubasikan di tempat gelap pada suhu kamar selama 4–10 hari. 

III. HASIL PENGAMATAN


Tabel 3.1. Morfologi BPF dari Rhizosfer Pinus

Tabel 3.2. Hasil Isolasi BPF dari Berbagai Sumber Isolat 

IV. PEMBAHASAN

     Umumnya mikroorganisme pelarut fosfat secara alami berada di tanah berkisar 0,1-0,5% dari total populasi mikroorganisme (Kucey, 1983). Populasi mikroorganisme pelarut fosfat dari kelompok bakteri jauh lebih banyak dibandingkan dengan kelompok fungi. Jumlah populasi bakteri pelarut fosfat dapat mencapai 12 juta organisme per gram tanah sedangkan fungi pelarut fosfat hanya berkisar dua puluh ribu sampai dengan satu juta per gram tanah (Alexander, 2009).

    Jumlah koloni pada rhizosfer pinus pengenceran 10-3 yaitu 10 sedangkan pengenceran 10-4 tidak tumbuh. Koloni pada pengenceran 10-4 tidak tumbuh dikarenakan terjadi kontaminasi. Kontaminasi terjadi karena kurang sterilnya alat, bahan dan proses pembuatan.

     Mikroorganisme ini hidup terutama di sekitar perakaran tanaman, yaitu di daerah permukaan tanah sampai kedalaman 25 cm dari permukaan tanah. Keberadaan mikroorganisme ini berkaitan dengan banyaknya jumlah bahan organik yang secara langsung mempengaruhi jumlah dan aktivitas hidupnya.

    Akar tanaman mempengaruhi kehidupan mikroorganisme dan secara fisiologis mikroorganisme yang berada dekat dengan daerah perakaran akan lebih aktif daripada yang hidup jauh dari daerah perakaran. Keberadaan mikroorganisme pelarut fosfat dari suatu tempat ke tempat lainnya sangat beragam. Salah satu faktor yang menyebabkan keragaman tersebut adalah sifat biologisnya. Ada yang hidup pada kondisi asam, dan ada pula yang hidup pada kondisi netral dan basa, ada yang hipofilik, mesofilik, dan termofilik, ada yang hidup sebagai aerob dan ada yang anaerob, dan beberapa sifat lain yang bervariasi. Masing-masing mikroorganisme memiliki sifat-sifat khusus dan kondisi lingkungan optimal yang berbeda-beda yang mempengaruhi efektivitasnya melarutkan fosfat.

Pertumbuhan mikroorganisme pelarut fosfat sangat dipengaruhi oleh kemasaman tanah. Pada tanah masam, aktivitas mikroorganisme didominasi oleh kelompok fungi sebab pertumbuhan fungi optimum pada pH 5-5,5. Populasi bakteri pelarut fosfat umumnya lebih rendah pada daerah yang beriklim kering dibandingkan dengan daerah yang beriklim sedang. Karena bentuk dan jumlah fosfat dan bahan organik yang terkandung dalam tanah berbeda-beda, maka keefektifan tiap mikro-organisme pelarut fosfat untuk melarutkan fosfat berbeda pula. Penggunaan mikroorganisme pelarut fosfat masih menghadapi beberapa kendala seperti faktor tanah, karena setiap jenis tanah mempunyai bentuk fosfat yang berbeda-beda antara lain pada lahan masam bentuk fosfat didominasi oleh Al-P, Fe-P atau occluded P sedangkan pada lahan basa didominasi oleh bentuk Ca-P. Jadi masingmasing lahan seperti itu memerlukan inokulan pelarut fosfat yang berbeda.

    Mekanisme pelarutan fosfat secara kimia merupakan mekanisme pelarutan fosfat utama yang dilakukan oleh mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut mengekskresikan sejumlah asam organik berbobot molekul rendah seperti oksalat, suksinat, tartrat, sitrat, laktat, α-ketoglutarat, asetat, formiat, propionat, glikolat, glutamat, glioksilat, malat, fumarat (Illmer dan Schinner, 1992; Banik dan Dey, 1982; Alexander, 1977; Beauchamp dan Hume, 1997). 

       Meningkatnya asam-asam organik tersebut diikuti dengan penurunan pH. Penurunan pH juga dapat disebabkan karena terbebasnya asam sulfat dan nitrat pada oksidasi kemoautotrofik sulfur dan amonium, berturut-turut oleh bakteri Thiobacillus dan Nitrosomonas (Alexander, 1977). Perubahan pH berperanan penting dalam peningkatan kelarutan fosfat (Thomas, 1985; Asea et al., 1988). Selanjutnya asam-asam organik ini akan bereaksi dengan bahan pengikat fosfat seperti Al3+, Fe3+, Ca2+, atau Mg2+ membentuk khelat organik yang stabil sehingga mampu membebaskan ion fosfat terikat dan oleh karena itu dapat diserap oleh tanaman.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari acara I mengenai Bakteri Penambat Fosf atadalah :

1. Kurang efisiennya penggunaan pupuk P dapat diatasi dengan memanfaatkan bakteri pelarut fosfat (BPF) sebagai agen pupuk hayati(biofertilizer). 
2. Keberadaan mikroorganisme pelarut fosfat dari suatu tempat ke tempat lainnya sangat beragam.
3. Jumlah koloni rhizosfer pinus pada pengenceran 10-3 yaitu 10 sedangkan pada pengenceran 10-4  tidak tumbuh karena terjadi kontaminasi

5.2. Saran

   Saran untuk praktikum ini  adalah sebaiknya alat yang digunakan untuk praktikum ditambah sehingga praktikum dapat berjalan lebih cepat dan coass lebih sering dalam memberikan informasi mengenai kejelasan alur praktikum dan jadwal pelaksanaan praktikum sehingga tidak terjadi simpang siur informasi yang tidak jelas.

DAFTAR PUSTAKA

Alexander, M. 2009. Introduction to Soil Mycrobiology. 2nd Ed. John Wiley and Sons. New York. 467 p.

Beauchamp, E.G. and D.J. Hume. 2009. Agricultural soil manipulation: The use of bacteris, manuring, and plowing. p. 643-664. In J.D. van Elsas, J.T. Trevors, and E.M.H. Wellington (Eds.). Modern Soil Microbiology. Marcel Dekker, New York.

Thomas, G.V. 2009. Occurence and availability of phosphate-solubilizing fungi from coconut plant soils. Plant Soil 87: 57-364.