TUGAS

PENGANTAR BIOTEKNOLOGI

 

PRODUK BIOTEKNOLOGI

EMAS

(Enhancing Microbial Activities in The Soil)

Oleh:

NAMA       : WINDAHAYATI

NO. BP       : 0910421012

KELAS      : GENAP

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG, 2011

EMAS

(Enhancing Microbial Activities in The Soil)

Dr. Ir. Didiek Hadjar Goenardi MSc dan Dr. Rasty Saraswati, MS

(Paten No. ID 0 000206S)

Pupuk hayati adalah pupuk organik alami yang dapat membantu menyediakan nutrisi yang dibutuhkan tanaman dan membantu meningkatkan kualitas tanah dengan kehidupan mikroorganisme alami. Pupuk hayati merupakan produk mikroba yang berisi sel-sel hidup dari mikroorganisme yang berbeda jenis yang mempunyai kemampuan yang beragam, salah satunya memfiksasi unsur hara penting dari bentuk tidak tersedia melalui proses biologis.

Menurut Gunalan (1996) dikutip Rahmawati (2005), fungsi menguntungkan dari pupuk hayati secara garis besar adalah: 1) Penyedia hara 2) Peningkat ketersediaan hara; 3) Pengontrol organisme pengganggu 4) Pengurai bahan organik dan pembentuk humus; 5). Pemantap agregat tanah 6). Perombak persenyawaan agrokimia.

Secara umum pupuk hayati terbagi kedalam beberapa tipe, diantaranya penambat nitrogen, pelarut fosfat, penyedia unsur hara mikro, pemantap agregat, dan 9 yang mempercepat dekomposisi bahan organik (A. J. Salle, 1961). Bakteri penambat N merupakan bakteri mikro-aerophylic yang bersimbiosis didalam sel korteks dan jaringan xylem akar tanaman. Bakteri ini mengubah gas N2 kedalam bentuk ammonium (NH4+), dan dapat juga mensekresikan zat pemacu pertumbuhan seperti asam giberelat dan IAA yang meningkatkan proliferasi akar dan pertumbuhan tanaman.

Azospirillum sp. merupakan bakteri penambat N yang hidup bebas (nonsimbiotik), tetapi ditemukan berasosiasi dengan tanaman pertanian penting seperti jagung, padi, gandum dan tanaman rumput-rumputan lainnya. Sifat umum dari jenis bakteri ini adalah bersifat mikro-aerobik dan hidup bebas atau berasosiasi dengan perakaran tanaman (Afandie Rosmarkam dan Nasih Widya Yuwono, 2002).

Berdasarkan pengamatan tentang distribusi ekologi Azospirillum sp. pada penelitian-penelitian yang sudah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa bakteri ini dapat hidup baik didaerah tropis dan sub-topis serta dapat hidup bebas pada semua jenis tanah dan tanaman. Keuntungan dari penggunaan bakteri ini antara lain infeksinya tidak menyebabkan perubahan morfologi perakaran, meningkatkan jumlah akar rambut, menyebabkan percabangan akar lebih banyak dan lebih berperan dalam penyerapan hara (Chamberlain, 2006). Selain itu, bakteri ini juga mampu menambat nitrogen dalam tanah dalam waktu lama dan meningkatkan efisiensi penyerapan nitrogen serta menurunkan kehilangan akibat pencucian, denitrifikasi atau bentuk kehilangan nitrogen lain (Nini, 2005).

Azotobacter merupakan bakteri nonsimbiotik didaerah perakaran, ditemukan hampir pada semua jenis tanah tapi populasinya relatif rendah. Bakteri ini bersifat aerobik, dan bisa hidup juga di air dan dipermukaan daun (Afandie Rosmarkam dan Nasih Widya Yuwono, 2002). Selain mampu menambat nitrogen, bakteri ini juga mengeluarkan hormon yang sama dengan hormon pertumbuhan tanaman dan menghambat pertumbuhan jenis jamur tertentu. Azotobacter dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman melalui pasokan nitrogen, pasokan pengatur tumbuh, membuat kondisi tanah lebih menguntungkan untuk pertumbuhan tanaman (Nini Rahmawati, 2005).

Bakteri pelarut fosfat (BPF) merupakan kelompok mikroorganisme tanah yang mampu melarutkan P yang terfiksasi dalam tanah dan mengubahnya menjadi bentuk yang tersedia sehingga dapat diserap tanaman. Mekanisme kerja BPF sehingga mampu melarutkan P tanah dan P asal pupuk yang diberikan diduga karena bakteri  10 tersebut mengeluarkan metabolit yang berupa asam-asam organik. Meningkatnya asam organik biasanya diikuti dengan pembentukan kelat dari Ca dengan asam organik tersebut sehingga P dapat larut dan P tersedia tanah meringkat. Penggunaan pupuk hayati ini bermanfaat untuk meningatkan efisiensi penggunaan pupuk buatan (konvensional) sehingga dosis pupuk dan dampak pencemaran lingkungan akibat penggunaan pupuk buatan dapat secara nyata dikurangi. Kemampuan pupuk hayati ini untuk menurunkan dosis penggunaan pupuk sekaligus mengurangi biaya pemupukan telah dibuktikan oleh beberapa hasil penelitian baik untuk tanaman pangan (padi, jagung, kentang) maupun tanaman perkebunan seperti kelapa sawit, karet, kakao, teh dan tebu (Goenadi dkk., 1996).

Pupuk EMAS (Enhancing Microbial Activities in The Soil) sebagai salah satu produk pupuk hayati berbahan aktif mikroba yang terdiri dari beberapa jenis isolat bakteri dan jamur yang unggul. Mikroba tersebut tergolong jenis mikroba penambat N-bebas non simbiosis, pelarut fosfat dan kalium serta pemantap agregat. Mikroba yang terdapat dalam pupuk EMAS antara lain Aspergillus niger yang melarutkan unsur hara P menjadi tersedia bagi tanaman dan Aeromonas punctata yang melarutkan unsur hara P dan memperbaiki agregat tanah. Aspergillus niger merupakan jamur yang dapat beradaptasi baik pada suhu hangat. Jamur ini berperan dalam pembentukan humus dari bahan organik mentah yang diberikan. A. niger merupakan salah satu mikroba yang dapat mengubah P tidak larut dan tidak tersedia bagi tanaman menjadi tersedia bagi tanaman. Jamur ini tidak hanya mengasimilasi unsur P, namun juga menyediakan sejumlah besar larutan P lebih banyak daripada kebutuhan nutrisi jamur itu sendiri. Mekanisme utama pelarutan senyawa P tidak larut adalah melalui produksi asam organik (Alexander, 1961).

Reaksi umum proses transformasi tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:

R – O – PO₃^2- - H₂O fosfate    R – OH + H – O - PO₃^2-

Fosfatase diyakini berpartisipasi dalam siklus P di dalam tanah (Salam dkk., 1997).

Aeromonas punctata merupakan bakteri heterotropik yang aerobic fakultatif. Temperatur optimum untuk habitatnya berkisar 20° - 30° C di sumber-sumber air. Bakteri ini menghasilkan asam-asam organik atau polisakarida ekstraseluler yang melarutkan unsur hara P dan berguna sebagai perekat dalam pembentukan agregat mikro. Perekatan partikel tanah akan mendorong terbentuknya butiran tanah yang 11 mantap sehingga aerasi lebih baik dan secara keseluruhan tanah menjadi lebih tahan terhadap erosi (Goenadi dkk., 1996).

Terdapatnya bakteri Azosfirillum sp. dan Azotobacter sp. sebagai bakteri penambat N non-simbiosis dalam pupuk hayati ini mampu meningkatkan pengikatan N dari atmosfir mineralisasi urea oleh enzim urea reduktase (Somasegaran dan Hoben, 1994). Pengikatan N itu sendiri terjadi karena adanya aktifitas enzim nitrogenase yang dihasilkan oleh bakteri tersebut. Kemudian bersama mikroba Aeromonas sp. dan Aspergillus sp., keempat mikroba tersebut mampu melarutkan atau menambang kembali P yang terikat kuat dalam tanah yang sukar diserap oleh tanaman melalui enzim fosfatase asam organik yang dihasilkan. Geonadi dkk. (1997) menambahkan bahwa mikroba hasil introduksi tersebut juga menghasilkan senyawa polisakarida ekstrasel yang dapat mendorong pembentukan agregat tanah yang mantap guna meningkatkan aerasi dan daya pegang tanah terhadap hara dan air.

Pupuk Hayati EMAS di dalam tanah, terdapat banyak spesies bakteri yang dapat menangkap nitrogen bebas dari udara. Dan merubahnya menjadi amonia yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Kebanyakan bakteri tersebut hidup bebas atau non simbiosis, tetapi sebagian bakteri bersimbiosos dengan tanaman. Salah satu unsur hara yang dibutuhkan tanaman adalah fosfat. Menurut Goenardi (1993), pada tanah muda dan dalam bahan induk tanah, fosfat dan silikat terdapat dalam bentuk tak larut. Peranan mikroba cukup penting dalam melarutkan bahan tersebut. Seperti yang dikatakan Imas (1989), cendawa mikoriza akan memberi kesempatan bagi tanaman untuk mengambil fosofor dari tanah lebih baik. Ketersediaan hara dalam tanah belum mencukupi kebutuhan tanaman akan hara.

Menurut Goenardi (1996), tanaman perkebunan membutuhkan tanaman hara yang konsisten untuk mencapai tingkat produksi yang ekonomis apalagi diantara jenis tanah yang diembangkan oleh perkebunan adalah tanahultisol danoxisols yang mengandung bahan organik rendah. Kadar bahan organik yang rendah dalam tanah, mengakibatkan aktifitas mikroba dan mikroba tanah sangat terbatas, padahal banyak reaksi penyediaan hara melibatkan mikroba. Rendahnya aktivitas mikroba mengakibatkan daya dukung tanah menjadi rendah, karena sebagian besar nutrisi tambahan yang diberikan dalam bentuk pupuk kimia, tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman, dan terbuang oleh pencucian atau 12 fiksasi partikel tanah. (Goenardi, 1997).

Selain ketersediaan unsur hara, pertumbuhan tanaman secara tidak langsung dapat didorong atau dihambat oleh perubahan struktur tanah. Mikroba dapat menyebabkan perubahan struktur tanah, antara lain berupa agregasi tanah dan pembentukan unsur tanah yang sarang (Imas et al., 1989). Menurut Foth, (1988) bakteri tanah, berbeda dalam kebutuhan nutrisidan tanggapannya terhadap lingkungan. Sebagai akibatnya, macam dan berlimpahnya bakteri tergantung pada ketersediaan hara dan keadaan lingkungannya. Penambahan pupuk hayati memberikan tambahan mikroba, mikroba dapat memberikan daya dukung terhadap pupuk kimia bukan sebagai pengganti pupuk kimia.

Pupuk Hayati Emas mulai diteliti sejak tahun 1994 oleh Dr. Ir. Didiek Hadjar Goenardi MSc dari Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia di Bogor dan Dr. Rasty Saraswati, MS dari Pusat Penelitian Tanaman Pangan Bogor. Pupuk hayati EMAS (Enchancing Micobial Activities in Soil) adalah pupuk hayati yang terdiri atas beberapa kelompok mikroba yang berbeda. Beberapa jenis mikroba (bakteri dan kapang) tersebut adalah Azospirillium lipoferum (bakteri penambat N), Azotobacter beijerinckii (bakteri penambat N dan pemantap agregat), Aeromonas punctata (bakteri pemantap agregat), Aspergillus niger (kapang pelarut fosfat), danpenicil lium sp. (kapang pemantap agregat) (Goenadi, 1997).

Pupuk hayati dibuat sebagai salah satu upaya untuk mengatasi daya dukung tanah yang rendah sekaligus meningkatkan efisiensi pupuk kimia. Pupuk hayati adalah produk kemasan inokulum mikroba dalam satu formula khusus, berintikan mineral dan sumber nutrisi yang memadai. Mikroba yang digunakan adalah bakteri penambat Nitrogen bukan pensimbiosis, bakteri dan kapang pelerut fosfat dan kalium, serta pemantap agregat.

Produk Emas berbentuk butiran, berintikan mineral dengan sumber hara yang memadai. Formulasi penduduk sepenuhnya menggunakan bahan materi alami dan mampu mendukung tingginya viabilitas mikroba yang dikandung selama 12 bulan penyimpanan (Goenardi et al, 1997). Jumlah mikroba akan berkurang dengan bertambah lamanya pupuk hayati EMAS sebelum dipakai di lapangan. Karena itu tidak diperkenankan menggunakan pupuk hayati EMAS yang telah berumur lebih dari 12 bulan. Walaupun demikian disarankan menggunakan pupuk sesegera mungkin.

Keuntungan dari pemakaian pupuk hayati EMAS ini adalah dosis pupuk kimia buatan yang menurun dalam kombinasinya dengan EMAS akan menghasilkan penghematan biaya hingga 15%. Aplikasi pemupukan pada tanaman kakao di Jawa Barat (Goenadi, 1996), menunujukan bahwa fertilizer dapat menurunkan dosis penggunaan pupuk kimia sampa 50% dosis standar setiap kilogram biofertilizer dapat mensubtitusi 2,14 kg pupuk kimia yang terdiri dari urea, SP-36, KCL, dan kiserit. Keuntungan lainnya adalah dari segi kelestarian linkungan yang pada akhirnya mampu menaikan daya saing produk tanamannya.

Pengoptimalan penggunaan pupuk anorganik dapat dilakukan dengan penggunaan pupuk hayati EMAS (Enhancing Microbial Activities in the Soil), pupuk hayati EMAS adalah pupuk hayati (biofertilizer) berbahan aktif bakteri menambat nitrogen tanpa bersimbiosis (Azospirillum lipofeum dan Azotobacter beijerinckii), dan mikroba pelarut fosfat, pelarut K, dan pemantap agregat tanah (Aeromonas punctata dan Aspergillus niger). Penggunaan pupuk hayati EMAS tidak untuk menggantikan pupuk anorganik, tetapi mengurangi dosisi pupuk anorganik sehingga lebih efisien.

Pengurangan pupuk anorganik, khususnya pupuk nitrogen, yang dikombinasikan dengan pupuk hayati EMAS memungkinkan, karena Azospirillum dan Aztobacter dapat berfungsi mengubah gas N2 dalam udara tanah menjadi senyawa nitrogen yang dapat diserap tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Imron, Riyadi. 2008. Potensi Pengelolaan Bioprospeksi Terhadap Pertumbuhan Ekonomi Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian, 27 (2): Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, Jalan Taman Kencana No.1, Bogor 16151.

Lembaga Riset Perkebunan Indonesia (2004).

www.scribd.com/BAB-II/d/40696007

               

OPINI

Saya sangat setuju dalam penggunaan Pupuk Hayati EMAS (Enhancing Microbial Activities in The Soil). Pupuk bioteknologi lebih ramah lingkungan, simpel dan biayanya lebih murah. Pupuk hayati dibuat sebagai salah satu upaya untuk mengatasi daya dukung tanah yang rendah sekaligus meningkatkan efisiensi pupuk kimia. Karena adanya Azospirillum dan Aztobacter pada Pupuk Hayati EMAS dapat berfungsi mengubah gas N₂ dalam udara tanah menjadi senyawa nitrogen yang dapat diserap tanaman. Produk Emas efisien karena berbentuk butiran, di mana dalamnya berintikan mineral dengan sumber hara yang memadai. Dosis pupuk kimia buatan yang menurun dalam kombinasinya dengan EMAS dimana dapat menurunkan dosis penggunaan pupuk kimia sampa 50% dosis standar setiap kilogram biofertilizer dapat mensubtitusi 2,14 kg pupuk kimia yang terdiri dari urea, SP-36, KCL, dan kiserit. Keuntungan lainnya adalah dari segi kelestarian linkungan yang pada akhirnya mampu menaikan daya saing produk tanamannya. Dan terbukti akan menghasilkan penghematan biaya hingga 15%.