Rizobakteri Azotobacter

Potensi Rizobakteri Azotobacter
dalam Meningkatkan Kesehatan Tanah

Tanah adalah sebuah komponen dari
keseluruhan ekosistem dan tidak dapat dilepaskan
dari kesehatan ekosistem tersebut. Di bidang
pertanian, tanah yang sehat memiliki kondisi fisik,
kimia dan biologis optimal untuk produksi tanaman
dan memiliki kesanggupan untuk menjaga kesehatan
tanaman serta kualitas ekosistem yang mencakup air
dan tanah. Dalam sejumlah kondisi, tanah yang sehat
mungkin saja tidak berfungsi sebagai komponen
ekosistem yang sehat karena adanya penambahan
komponen tanah yang tidak sehat dari luar tanah itu
sendiri (Elliott 1998) misalnya penambahan bahan
kimia yang berlebihan atau pembuangan limbah
toksik.
Tanah sehat dan subur merupakan sistem
hidup dinamis yang dihuni oleh berbagai organisme
(mikro flora, mikro fauna, serta meso dan makro
fauna). Organisme tersebut saling berinteraksi
membentuk suatu rantai makanan sebagai
manifestasi aliran energi dalam suatu ekosistem untuk
membentuk tropik rantai makanan (Simarmata et al,
2003). Dalam ekosistem tanah, tropik rantai makanan
dimulai dari tropik level pertama, yaitu kelompok
organisme (tanaman dan bakteri) produsen yang
mampu memanfaatkan sinar matahari sebagai
sumber energinya. Selanjutnya diikuti oleh tropik
kedua hingga ke tingkat tropik yang tertinggi. Hal ini
berarti, bahwa kehadiran suatu organisme akan
mempengaruhi keberadaan organisme lain secara
langsung maupun tidak langsung. Kesehatan tanah
dapat dievaluasi secara kualitatif maupun kuantitatif
dengan menggunakan indikator seperti kemampuan
tanah sebagai media tumbuh tanaman maupun
mikroba (Simarmata et al, 2003).
Secara umum, rizosfir ekosistem tanah yang
sehat akan dihuni oleh organisme yang
menguntungkan yang memanfaatkan substrat
organik dari bahan organik atau eksudat tanaman
sebagai sumber energi dan nutrisinya. Sejumlah
mikroba memegang peran penting pada tanah yang
normal dan sehat, dan merupakan indikator dalam
menentukan kualitas tanah. Mikroba tanah berperan
dalam proses penguraian bahan organik, melepaskan
nutrisi ke dalam bentuk yang tersedia bagi tanaman,
dan mendegradasi residu toksik (Sparling 1998).
Selain itu, mikroba juga berperan sebagai agen
peningkat pertumbuhan tanaman (plant growth
promting agents) yang menghasilkan berbagai
hormon tumbuh, vitamin dan berbagai asam-asam
organik yang berperan penting dalam merangsang
pertumbuhan bulu-bulu akar.
Salah satu kelompok organisme yang penting
dalam ekosistem tanah dan berperan sebagai agen
peningkat pertumbuhan tanaman adalah rizobakteri
yaitu bakteri yang hidup di rizosfir tanaman dan
mengalami interaksi yang intensif dengan akar
tanaman maupun tanah. Kesehatan biologis suatu
tanah akan banyak ditentukan oleh dominasi
rizobakteri ini atas mikroorganisme patogen sehingga
tanaman mendapatkan manfaat yang optimal dari
keberadaan rizobakteri non patogen.
Azotobacter adalah spesies rizobakteri yang
telah dikenal sebagai agen biologis pemfiksasi
dinitrogen, diazotrof, yang menkonversi dinitrogen ke
amonium melalui reduksi elektron dan protonasi 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.
Penambahan atau inokulasi Azotobacter
dengan tujuan untuk meningkatkan ketersediaan
nitrogen tanah telah 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 daripada kontribusi
bakteri pemfiksasi nitrogen simbiosis yang mencapai
24-584 kg N/ha/t (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
dengan 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 dalm bentuk
yang lebih stabil (Murdiyarso 2003)
Pada makalah ini akan dirangkum sejumlah
hasil penelitian mengenai aplikasi Azotobacter di
pembibitan tanaman sayuran. Tulisan ini bertujuan
untuk memperlihatkan kemampuan Azotobacter
sebagai agen hayati dalam aplikasi bioteknologi tanah
di pembibitan tanaman sayuran, dan dalam
mempertahankan kesehatan tanah, dalam hal ini
kemampuan tanah sebagai media tumbuh tanaman
maupun mikroba, melalui kapasitasnya dalam
memfiksasi nitrogen dan produksi fitohormon.
Fiksasi Nitrogen Biologis. Salah satu inokulan
bakteri yang penting untuk meningkatkan
ketersediaan nitrogen tanah, dan peningkatan hasil
adalah Azotobacter. Kemampuan Azotobacter dalam
memfiksasi N2 telah diketahui pertama kali oleh
Beijerinck pada tahun 1901 (Page 1986). Namun
demikian peningkatan hasil ini tidak konsisten jika
dibandingkan dengan rendahnya kapasitas fiksasi
bakteri pemfiksasi nitrogen non simbiotik. Karena itu,
diduga terdapat faktor lain yang berperan dalam
pengendalian pertumbuhan tanaman seperti produksi
fitohormon, pemutusan siklus penyakit maupun hama
melalui perubahan karakteristik mikroba, fisik atau
kimia tanah, atau melalui peningkatan aktivitas
makrofauna tanah seperti cacing tanah (Peoples et
al, 1995).
Secara umum, fiksasi nitrogen biologis sebagai
bagian dari input nitrogen untuk mendukung
pertumbuhan tanaman telah menurun akibat
intensifikasi pemupukan anroganik. Penurunan
penggunaan pupuk nitrogen yang nyata agaknya
hanya dapat dicapai jika agen biologis pemfiksasi
nitrogen diintegrasikan dalam sistem produksi
tanaman.