BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Mikroorganisme, dalam lingkungan alamiahnya jarang terdapat sebagai biakan

murni. Berbagai spesimen tanah atau air boleh jadi mengandung bermacam-macam

spesies cendawan, protozoa, algae, bakteri dan virus.

Baik secara langsung maupun tak langsung, bahan buangan dari manusia dan

hewan, jasad mereka, serta jaringan tumbuh-tumbuhan dibuang atau dikubur dalam

tanah. Setelah beberapa lama, bahan-bahan tersebut berubah menjadi komponen

organik dan beberapa komponen anorganik tanah. Perubahan-perubahan ini dilakukan

oleh mikroorganisme yaitu perubahan bahan organik menjadi substansi yang

menyediakan nutrient bagi dunia tumbuhan. Tanpa aktivitas mikroba maka segala

kehidupan di bumi ini lambat laun akan terhambat.

Maka, perubahan organik dan anorganik di dalam tanah adalah dilakukan oleh

mikroorganisme yang dikenal sebagai mikroba di tanah.

B. Tujuan

Tujuan pembuatan makalah selain dari syarat penawaran Mata Kuliah

Mikrobiologi Lanjut, antara lain adalah :

1. Untuk mengetahui dinamika populasi mikroba tanah.

2. Mengetahui peranan mikroorganisme tanah

3. Mengidentifikasi spesies-spesies mikroba yang berinteraksi di tanah.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Keadaan Lingkungan Tanah

Tanah dapat dipandang sebagai permukaan lahan di atas bumi yang menyediakan

substreat bagi kehidupan tumbuh-tumbuhan dan hewan. Ciri-ciri lingkungan tanah

bervariasi menurut letak dan iklimnya. Tanah juga memiliki kedalaman, sifat-sifat

fisik, komposisi kimiawi dan asal yang berbeda-beda. Ada lima kategori utama unsur

tanah, yaitu: partikel, mineral, bahan organik, air, gas dan jasad hidup.

B. Flora Mikroba Tanah

Hanya ada beberapa lingkungan di bumi ini yang mengandung sedemikian banyak

macam ragam mikroorganisme seperti yang terkandung dalam tanah subur.

Bakteri, cendawan, algae, protozoa dan virus secara bersama-sama membentuk

kumpulan mikroorganisme yang dapat mencapai jumlah total sampai bermilyar-milyar

organisme per gram tanah.

Tabel : Perbandingan jumlah berbagai kelompok mikroorganisme di Rizosper (daerah

perakaran) gandum musim semi dan di tanah kontrol (tanpa sistem perakaran

tanaman).

Mikroorganisme Tanah Rizosper Tanah Kotrol

BakteriAktinomisetesCendawanProtozoaAlgae

Kelompok Bakteri :Pelaku amonikikasiAnaerob penghasil gasAnaerobPelaku denitrifikasiPelaku dekomposisi selulose aerobikPelaku dekomposisi selulose anaerobikPembentuk sporaTipe-tipe radiobakteriAzotobakter

1.200 x 106

46 x 106

12 x 105

24 x 102

5 x 103

500 x 106

39 x 104

12 x 106

126 x 106

7 x 105

9 x 10 3

930 x 103

17 x 106

< 1.000

53 x 106

7 x 106

1 x 105

10 x 102

27 x 103

4 x 106

3 x 104

6 x 106

1 x 105

1 x 105

3 x 103

515 x 103

1 x 104

< 1.000Sumber: dari T.R.G. Gray, and S.T. Williams, Soil Microorganisms, Hafner Publishing

Company, New York, 1971

Keanekaragaman yang luas flora mikroba tersebut merupakan masalah di dalam

setiap usaha untuk menghitung populasi total mikroorganisme yang hidup dalam suatu

contoh tanah. Metode-metode biakan di laboratorium hanya akan menampakkan tipe-

tipe fisiologis dan nutrisional yang dapat tumbuh di dalam lingkungan yang disediakan

di laboratorium.

Misalnya, bila ada suatu contoh tanah dinokulasikan pada agar nutrien tidak akan

tumbuh ialah termofil obligat, disamping psikrofil, anaerob, dan autotrof. Protozoa

tidak akan tumbuh, dan hanya beberapa algae dan cendawan akan tumbuh. Hal ini

berarti bahwa bila suatu contoh tanah dibiakkan di laboratorium, maka suatu prosedur

pembiakan tertentu hanya akan memungkinkan tumbuhnya sebagian kecil saja dari

populasi total mikroorganisme.

Salah satu cara untuk mengembangkan pengertian yang lebih baik mengenai

luasnya keragaman kehidupan mikrobe di dalam tanah ialah dengan menilai peranan

yang dimainkan oleh berbagai kelompok mikrobe di dalam mewujudkan terjadinya

perubahan-perubahan kimiawi di dalam tanah.

C. Peranan Mikroba Tanah

Seperti pada halaman sebelumnya dikatakan bahwa mikroorganisme terdapat pada

tanah yang subur. Mengapa sampai mikroorganisme berperan dalam menentukan tanah

yang subur? Alasannya adalah karena:

1. Mikroorganisme berperan dalam siklus energi

2. Mikroorganisme berperan dalam siklus hara

3. Mikroorganisme berperan dalam pembentukan agregat tanah

4. Menentukan kesehatan tanah (suppressive/conducive)

Tanah dikatakan subur bila mempunyai kandungan dan keragaman biologi yang tinggi

Table 1. Maximum number and biomass (live weight) of soil organisms in a highly

fertile grassland soil

Kind of organismAbundance

(no/m2)Biomass(g/m2)

BacteriaFungiProtozoaNematodesEarthworms and related formsMitesSpringtailsOther invertebrates (snails, millipedes, etc)

3 x 1014

5 x 108

107

105

2 x 105

5 x 104

2 103

30040038121323536

From: B.N. Richards (1974) Introduction to the Soil Ecosystem

Organisme (mikroorganisme) tanah penting dalam kesuburan tanah karena

1. berperan dalam siklus energi

2. berperan dalam siklus hara

3. berperan dalam pembentukan agregat tanah

4. menentukan kesehatan tanah (suppressive / conducive terhadap munculnya

penyakit terutama penyakit tular tanah-soil borne pathogen)

1. Siklus Energi

- Sumber energi utama adalah matahari yang diubah oleh tanaman melalui proses

fotosintesis menjadi bahan organik

- Beberapa mikroorganisme mampu melakukan fotosintesis (menangkap energi

matahari: algae)

- Sumber energi yang lain adalah basil oksidasi-reduksi mineral anorganik: S dan

Fe

- Energi dalam bahan organik dimanfaatkan oleh organisme/mikroorganisme

- Organisme dekomposer: milipede dil.

- Mikroorganisme dekomposer: jamur dan bakteri

- Mikroorganisme yang tumbuh di rhizosfer memanfaatkan energi dalam eksudat

akar: bakteri Azotobacter

2. Siklus Hara

Mikroorganisme mempunyai peran yang sangat penting dalam siklus hara karena:

1) ukurannya yang kecil sehingga mempunyai rasio permukaan:volume yang

sangat besar

=> memungkinkan pertukaran material (hara) dari sel ke lingkungannya dengan

sangat cepat

2) reproduksi yang sangat cepat (dalam hitungan menit)

3) distribusi keberadaan yang sangat luas

Macam-macam siklus ham penting

a. Siklus Nitrogen

- Pool N terbesar di udara sebagai gas N2

- N menjadi tersedia melalui proses fiksasi (kimia maupun mikrobiologis)

- (nitrogen fixer: rhizobium dll)

- N organik (dalam jaringan makhluk hidup - bentuk protein, asam amino dan

asam nukleat) menjadi N anorganik melalui proses mineralisasi NH4+ ==

(ammonium) MO dekomposer

- NH4+ mengalami Nitrifikasi oleh Nitrosomonas, Nitrosococcus dan

Nitrosovibrio

- NO2- menjadi NO3

+ oleh Nitrobacter dan Nitrococcus

- NO3- mengalami Denitrifikasi menjadi NO2

- oleh Pseudomonas, Bacillus

dan Alcaligenes

- N anorganik dapat diasimilasi oleh mikroorganisme == Imobilisasi

b. Siklus Sulfur

- Oksidasi sulfur menjadi sulfat oleh Thiobacillus, Arthrobacter dan Bacillus

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

2S + 2H2O + 3O2 → 2SO42- + 4H+

S2O32- + H2O + 2O2 → 2SO4

2- + 2H+

- Reduksi Sulfat menjadi sulfida (S2-) oleh Desulphovibrio desulphuricans

2SO42- + 4H2 → S2- + 4H2O

c. Siklus fosfor

- Fosfor di alam dalam bentuk terikat sebagai Ca-fosfat, Fe- atau Al-fosfat,

fitat atau protein

- Mikroorganisme (Bacillus, Pseudomonas, Xanthomonas, Aerobacter

aerogenes) dapat melarutkan P menjadi tersedia bagi tanaman.

3. Pembentukan agregat tanah

- organisme tanah menghasilkan polimer organik (misal humic dan fulvic acids)

yang mengikat partikel lempung menjadi mikro agregat.

- pembentukan mikroagregat menjadi makro agregat dimediasi oleh bahan

organik dan berbagai jenis mikro dan makroorganisme (bakteri, jamur-terutama

jamur VAM, algae, cacing, semut, serangga dsb.)

4. Kesehatan Tanah

- tanah suppressive terhadap patogen tular tanah umumnya mempunyai total

mikroorganisme yang lebih besar dan tanah yang kondusif

- kompetisi nutrisi

- Amuba memakan jamur

- Populasi Pseudomonas spp (antagonistic bakteria) atau Trichoderma tinggi.

D. Dinamika Populasi

Setiap spesies mikroorganisme akan tumbuh dengan baik di dalam lingkungannya

hanya selama kondisinya menguntungkan bagi pertumbuhannya dan untuk

mempertahankan dirinya, sama halnya dengan mikroba-mikroba yang ada di dalam

tanah. Begitu terjadi perubahan fisik atau kimiawi, seperti habisnya nutrien atau

terjadinya perubahan radikal dalam hal suhu atau pH, yang membuat kondisi bagi

pertumbuhan spesies lain lebih menguntungkan, maka organisme yang telah teradaptasi

dengan baik di dalam keadaan tanah terdahulu terpaksa menyerahkan tempatnya

kepada organisme yang dapat beradaptasi dengan baik di dalam kondisi yang baru itu.

Dengan demikian faktor-faktor lingkungan memiliki pengaruh selektif, artinya memilih

populasi mikrobe.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang penyusun tarik dari isi makalah ini antara lain:

1) Mikroorganisme memegang peranan penting dalam aktivitas perombakan di dalam

tanah karena tanpa aktivitas mikroba maka segala kehidupan di bumi ini lambat

laun akan terhambat. Selain itu, mikroba juga berperan dalam siklus energi, siklus

hara, pembentukan agregat tanah, dll.

2) a. Nitrosmonas, Nitrosococcus dan Nitrosovibrio (Nutrifikasi) NH4+

b . Nitrobacter dan Nitrococcus (merubah NO2- → NO3

-)

c. Rhizobium (Fiksasi Nitrogen)

d. Pseudomonas, Bacillus dan Alcaligenes (Denetrifikasi NO3- → NO2

-)

e. Desulphovibrio desulphuricans (Reduksi Sulfat → Sulfida),

f. dan lain-lainnya.

3) Jika setiap mikroorganisme mampu untuk beradaptasi dengan baik terhadap

perubahan lingkungan (tanah) maka populasinya bisa lestari atau tetap bertahan

hidup. Jikalau tidak maka populasinya diganti dengan mikroba lainnya.

Perubahan lingkungan itu bisa saja perubahan fisik maupun kimiawi.

B. Saran

Pencarian referensi sangat penting dalam menyusun makalah, maka pemanfaatan

teknologi juga harus dilibatkan seperti media internet. Selain itu, penyusun sarankan

agar dalam pembuatan makalah usahakan semua anggota kelompok ikut terlibat

sehingga bila waktunya presentase, masing-masing anggota bisa mempertanggung

jawabkan isi makalahnya.

DAFTAR PUSTAKA

Pelezar dan Chan, 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi 2. Jakarta: UI Press.

http://google.co.id., 2009. Mikroorganisme Tanah. G@n@Z.com: Ambon.

Artikel Sinly Evan Putra., 2008. Humus, Material Organik Penyubur Tanah.