PERAN MIKROBA DALAM PENGOLAHAN LIMBAH LINGKUNGAN
Makalah
Disusun untuk memenuhi tugas Matakuliah Mikrobiologi yang dibimbing oleh Bapak Noviar Darkuni dan Bapak Agung Witjoro
Oleh Kelompok 1/ GG: Anug Anugra rah h Te Tesi sia a Pram Pramuk ukti tia a Juni Juni
(407 (40734 3424 2408 0815 152) 2)
Dora Dayu Rahma Turista
(407342408155)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI April 2010
PERAN MIKROBA DALAM PENGOLAHAN LIMBAH LINGKUNGAN
Mikrob Mikrobaa di alam secara secara umum umum berper berperan an sebaga sebagaii produs produsen, en, konsum konsumen, en, maup maupun un redu reduse sen. n. Jasa Jasad d prod produs usen en meng mengha hasi silk lkan an baha bahan n orga organi nik k dari dari baha bahan n anorganik dengan energi sinar matahari. Mikroba yang berperan sebagai produsen adalah adalah algae algae dan bakteri bakteri fotosi fotosinte ntetik tik.. Jasad Jasad konsum konsumen en menggu menggunak nakan an bahan bahan organi organik k yang yang dihasi dihasilka lkan n oleh oleh produs produsen. en. Contoh Contoh mikrob mikrobaa konsum konsumen en adalah adalah protozoa. protozoa. Jasad redusen redusen menguraika menguraikan n bahan organik dan sisa-sisa sisa-sisa jasad hidup yang mati menjadi unsur-unsur kimia (mineralisasi bahan organik), sehingga di alam terjadi siklus unsur-unsur kimia. Contoh bakteri redusen adalah bakteri dan jamur. Mikroba terdapat dimana-mana di sekitar kita, ada yang menghuni tanah air dan atmosfer planet kita. Adanya mikroba di planet lain diluar bumi telah diselidiki pula, namun sejauh ini di ruang angkasa belum menampakkan adanya mikrob mikroba. a. studi studi tentan tentang g mikrob mikrobaa yang yang ada di lingku lingkunga ngan n alamiahn alamiahnya ya disebu disebutt ekologi mikroba. Ekologi merupakan bagian biologi yang berkenaan dengan studi mengenai hubungan organisme atau kelompok organisme dengan lingkungannya. A. Pengurai Penguraian/ an/ Biodeg Biodegrada radasi si Bahan Bahan Pence Pencemar mar (Polu (Polutan) tan)
Pencemaran lingkungan akhir-akhir ini menjadi permasalahan global yang menuntut pengelolaan yang efektif dan efisien dalam waktu yang relatif cepat. Pencemaran lingkungan dapat terjadi karena adanya polutan industri, domestik, pertanian, peternakan, rumah sakit dan lain sebagainya. Pengelolaan pencemaran lingkungan bertujuan agar suatu kegiatan sedapat mungkin menghasilkan polutan sesedikit mungkin atau menjadikan polutan tersebut tidak berbahaya lagi sehingga tidak tidak menimb menimbulk ulkan an masala masalah h lingku lingkunga ngan n dan keseha kesehatan tan.. Pengel Pengelola olaan an terseb tersebut ut dapat dilakukan secara fisik, kimia dan biologi. Pengelolaan lingkungan secara biologi dapat dilakukan dengan bantuan mikroba. I.
Bakt Bakter erio iolo logi gi Ling Lingku kung ngan an
AkhirAkhir-akh akhir ir ini mikrob mikrobaa banyak banyak dimanf dimanfaat aatkan kan di bidang bidang lingku lingkunga ngan, n, terutama untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan (bioremidiasi), baik di lingkungan lingkungan tanah maupun maupun perairan. perairan. Bahan pencemar dapat bermacam-macam bermacam-macam
mulai dari bahan yang berasal dari sumber-sumber alami sampai bahan sintetik, dengan dengan sifat yaang mudah dirombak ( biodegradable ) sampai sangat sulit bahkan tidak tidak bisa bisa diromb dirombak ak (rekalsitran/nonbiodegradable ) maupun maupun bersif bersifat at meracu meracun n bagi jasad hidup dengan bahan aktif tidak rusak dalam waktu lama (persisten). 1.
Penggunaan Mikroba dalam pembersihan air
Dala Dalam m air air baik baik yang yang kita kita angg anggap ap jern jernih ih,, samp sampai ai terh terhad adap ap air air yang yang keadaannya sudah kotor atau tercemar, di dalamnya akan terkandung sejumlah ke-hidupan, yaitu misalnya yang berasal dari sumur biasa, sumur pompa, sumber mata-air dan sebagai-nya, di dalamnya terdiri dari bakteri, yaitu : •
Kelompok bakteri besi (misalnya Crenothrix dan Sphaerotilus ) yang mampu mengoksidasi senyawa ferro menjadi ferri. Akibat kehadirannya, air sering berubah warna kalau disimpan lama yaitu warna kehitam-hitaman, kecoklatcoklatan, dan sebagainya.
•
Kelompok Kelompok bakteri belerang belerang (antara (antara lain Chromatium dan Thiobacillus ) yang mampu mereduksi senyawa sulfat menjadi H 2S. Akibatnya kalau air disimpan lama akan tercium bau busuk seperti bau telur busuk.
•
Kelompok Kelompok mikroalge (misalnya yang termasuk termasuk mikroalga mikroalga hijau, biru dan kersik), sehingga kalau air disimpan lama di dalamnya akan nampak jasad jasad yang berwarna berwarna hijau, hijau, biru atau pun kekuning-kun kekuning-kuningan ingan,, tergantung tergantung kepada ada
dominasi
jasad-ja -jasad
tersebut
serta
lingkungan
yang
mempengaruhinya. Kehadiran kelompok bakteri dan mikroalga tersebut di dalam air, dapat menyeb menyebabk abkan an terjad terjadiny inyaa penuru penurunan nan turbid turbidita itass dan hambat hambatan an aliran aliran,, karena karena kelompok bakteri besi dan belerang dapat membentuk serat atau lendir. Akibat lainny lainnyaa adalah adalah terjad terjadiny inyaa proses proses korosi korosi (pengk (pengkarat aratan) an) terhada terhadap p bendabenda-ben benda da logam yang berada di dalamnya, menjadi bau, berubah warna, dan sebagainya. Mikroba yang terdapat dalam air limbah kebanyakan berasal dari tanah dan salura saluran n pencern pencernaan aan.. Bakteri Bakteri colon colon (colif (coliform orms) s) terutam terutamaa Escherichia Escherichia coli sering digunakan sebagai indeks pencemaran air. Bakteri tersebut berasal dari salu saluran ran penc pencern ernaan aan manu manusi siaa dan dan hewa hewan n yang yang dapa dapatt hidu hidup p lama lama dala dalam m air, air, sehingga air yang banyak mengandung bakteri tersebut dianggap tercemar. Untuk mengurangi mikroba pencemar dapat digunakan saringan pasir atau trickling filter
yang segera membentuk lendir di permukaan bahan penyaring, sehingga dapat menyaring bakteri maupun bahan lain untuk penguraian. Penggunaan lumpur aktif juga dapat mempercepat perombakan bahan organik yang tersuspensi dalam air. Banyak Banyak mikroba mikroba yang terdapat terdapat dalam air limbah meliputi meliputi mikroba mikroba aerob, anaerob, dan anaerob fakultatif yang umunya bersifat heterotrof. Mikroba tersebut kebanyakan berasal dari tanah dan saluran pencernaan. Bakteri colon (coliforms) terutama Escherichia sering diguna digunakan kan sebaga sebagaii indeks indeks pencem pencemaran aran air. air. Escherichia coli sering Bakteri tersebut berasal dari saluran pencernaan manusia dan hewan yang dapat hidup lama dalam air, sehingga air yang banyak mengandung bakteri tersebut diang dianggap gap tercema tercemar. r. Untuk Untuk mengur mengurang angii mikrob mikrobaa pencem pencemar ar dapat dapat diguna digunakan kan saringan pasir atau trickling filter yang segera membentuk lendir di permukaan bahan penyaring, sehingga dapat menyaring bakteri maupun bahan lain untuk penguraian. Penggunaan lumpur aktif juga dapat mempercepat perombakan bahan organik yang tersuspensi dalam air. Biofilm Biofilm (lapisan (lapisan kumpulan kumpulan mikroorgan mikroorganisme) isme) berperan berperan dalam pengolahan pengolahan air limbah atau limbah cair baik pada lagoon system (sistem kolam), activated sludge system (sistem lumpur aktif), down flow sand filter system (sistem filter pasir aliran ke bawah) dan up flow sand filter system (sistem filter aliran ke atas). Salah Salah satu satu fungsi fungsi biofil biofilm m tersebu tersebutt adalah adalah mendek mendekomp omposi osisi si protei protein n menjad menjadii amonia, nitrit, dan nitrat. Secara kimia digunakan indeks BOD (biological ). Prinsip biological oxygen demand ). perombakan bahan dalam limbah adalah oksidasi, baik oksidasi biologis maupun oksidasi kimia. Semakin tinggi bahan organik dalam air menyebabkan kandungan oksigen terlarut semakin kecil, karena oksigen digunakan oleh mikroba untuk meng mengok oksi sida dasi si baha bahan n
orga organi nik. k. Adan Adanya ya baha bahan n
orga organi nik k
ting tinggi gi dala dalam m
air air
meny menyeb ebab abka kan n kand kandun unga gan n oksi oksige gen n terl terlaru arutt sema semaki kin n keci kecil, l, karen karenaa oksi oksige gen n diguna digunakan kan oleh oleh mikrob mikrobaa untuk untuk mengok mengoksid sidasi asi bahan bahan organi organik. k. Adanya Adanya bahan bahan organik tinggi dalam air menyebabkan kebutuhan mikroba akan oksigen akan meningkat, yang diukur dari nilai BOD yang meningkat. Untuk memperdcepat perom perombak bakan an umumny umumnyaa diberi diberi aerasi aerasi untuk untuk mening meningkat katkan kan oksige oksigen n terlaru terlarut, t, misalnya dengan aeraror yang disertai pengadukan. Setelah terjadi perombakan
bahan organik maka nilai BOD menurun sampai nilai tertentu yang menandakan bahwa air sudah bersih. Dalam suasana aerob bahan-bahan dapat dirubah menjadi sulfat, fosfat, amon amoniu ium, m, nitr nitrat at,, dan dan gas gas CO2 yang menguap. menguap. Untuk menghilangkan menghilangkan sulfat, sulfat, ammo ammoni nium um dan dan nitr nitrat at dari dari air dapa dapatt meng menggu guna naka kan n berb berbag agai ai cara. cara. Deng Dengan an dibe diberi rika kan n suas suasan anaa yang yang anae anaero rob b maka maka sulf sulfat at dire diredu duks ksii menj menjad adii gas gas H 2S, ammonium dan nitrat dirubah menjadi gas N 2O atau N2. 2.
Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Detergen
Alkil benzil sulfonat sulfonat (ABS) adalah komponen komponen detergen, yang merupakan merupakan zat aktif yang dapat menurunkan tegangan muka sehingga dapat digunkan sebagai pembersih. ABS mempunyai Na-sulfonat polar dan ujung alkil non-polar. Pada prose prosess pencuc pencucian ian,, ujung ujung polar polar ini mengh menghada adap p ke kotora kotoran n (lemak) (lemak) dan ujung ujung polarnya menghadap ke luar (ke-air). Bagian alkil dari ABS ada yang linier dan non-linier (bercabang). Bagian yang bercabang ABS-nya lebih kuat dan berbusa, tetapi tetapi lebih lebih sukar sukar terurai terurai sehing sehingga ga menyeb menyebabk abkan an badan badan air berbui berbuih. h. Sulitn Sulitnya ya peruraian peruraian ini disebabkan disebabkan karena atom C tersier memblokir memblokir beta-oksidas beta-oksidasii pada alkil. Hal ini dapat dihindari apabila ABS mempunyai alkil yang linier. Namun ada beberapa bakteri yang dapat menguraikan ABS meskipun memakan waktu yang cukup lama. 3.
Penggunaan Mikroba dalam Menguraikan Plastik
Plastik Plastik banyak banyak kegunaanny kegunaannyaa tetapi polimer sintetik sintetik plastik plastik sangat sangat sulit dirombak secara alamiah. Hal ini mengakibatkan limbah yang plastik semakin menump menumpuk uk dan dapat dapat mencem mencemari ari lingku lingkunga ngan. n. Akhir-a Akhir-akhi khirr ini sudah sudah mulai mulai diproduksi plastik yang mudah terurai. Plastik terdiri atas berbagai senyawa yang terdiri dari polietilen, polistiren, dan polivinil klorida. Bahan-bahan tersebut bersifat inert dan rekalsitran. Senyawa lain penyusun plastik yang disebut plasticizers terdiri: (a) ester asam lemak (oleat, risinoleat, adipat, azelat, dan sebakat serta turunan minyak tumbuhan, (b) ester asam phthalat, maleat, dan fosforat. Bahan tambahan untuk pembuatan plastik seperti Phthalic Acid Esters (PAEs) dan Polychlorinated Polychlorinated Biphenyls Biphenyls (PCBs) sudah diketahui sebagai karsinogen yang berbahaya bagi lingkungan walaupun dalam konsentrasi rendah.
Dari alam telah ditemukan mikroba yang dapat merombak plastik, yaitu terdiri dari dari bakteri, actynomycetes, jamur, dan khamir yang umumnya dapat menggunakan plasticizers sebagai sumber C, tetapi hanya sedikit mikroba yang telah ditemukan mampu merombak polimer plastiknya yaitu jamur Aspergillus
fischeri dan Paecilomyces sp. Sedangkan mikroba yang mampu merombak dan meng menggu guna naka kan n sumb sumber er C dari dari plst plstici icize zers rs yait yaitu u jamur jamur Aspergi Aspergillu lluss niger, niger, A.
Versicolor, Versicolor, Clasdosporium Clasdosporium sp., Fusarium sp., Penicillium sp., Trichoderma sp., sp., dan khamir Zygosaccharomyces drosophilae, Saccharomyces Verticillium sp., Saccharomyces serta bakteri bakteri Pseudomonas aeruginosa, Brevibacterium cerevisiae, serta Brevibacterium sp., dan actynomycetes Streptomyces rubrireticuli. Untuk Untuk dapat dapat meroba merobak k plasti plastik, k, mikrob mikrobaa harus harus dapat dapat mengko mengkonta ntamin minasi asi lapi lapisa san n plas plasti tik k mela melalu luii muat muatan an elek elektr tros osta tati tik k dan dan mikr mikrob obaa haru haruss mamp mampu u menggu menggunak nakan an kompon komponen en di dalam dalam atau pada pada lapisa lapisan n plasti plastik k sebaga sebagaii nutrie nutrien. n. Plas Plasti ticiz cizer erss yang yang memb membua uatt plas plasti tik k bers bersif ifat at flek fleksi sibe bell sepe sepert rtii adip adipat at,, olea oleat, t, risinoleat, sebakat, dan turunan asam lemak lain cenderung mudah digunakan, tetapi turunan asam phthalat dan fosforat sulit digunakan untuk nutrisi. Hilangnya plasticizers menyebabkan lapisan plastik menjadi rapuh, daya rentang meningkat dan daya ulur berkurang. 4.
Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Minyak bumi
Minyak bumi tersusun dari berbagai macam molekul hidrokarbon alifatik, alisiklik, dan aromatik. Mikroba berperan penting dalam menguraikan minyak bumi ini. Ketahanan minyak bumi terhadap peruraian oleh mikroba tergantung pada struktur dan berat molekulnya. Fraksi alkana rantai C pendek, dengan atom C kurang dari 9 bersifat meracun terhadap mikroba dan mudah menguap menjadi gas. Fraksi n-alkana rantai C sedang dengan atom C 10-24 paling cepat terurai. Adanya rantai C yang bercab bercabang ang pada pada alkana alkana akan akan mengu menguran rangi gi kecepa kecepatan tan perura peruraian ian,, karena karena atom atom C tersier atau kuarter mengganggu mekanisme biodegradasi. Apabila dibandingkan maka senyawa aromatik akan lebih lambat terurai daripada alkana linier. Sedang senyawa alisiklik sering tidak dapat digunakan sebagai sumber C untuk mikroba, kecuali mempunyai rantai samping alifatik yang cukup cukup panjang. panjang. Senyawa ini dapat terurai terurai karena karena kometaboli kometabolisme sme beberapa strain
mikr mikrob obaa deng dengan an metab metabol olis isme me sali saling ng mele meleng ngka kapi. pi. Jadi Jadi wala walaup upun un seny senyaw awaa hidrokarbon dapat diuraikan oleh mikroba, tetapi belum ditemukan mikroba yang berk berkem emam ampu puan an enzi enzimat matik ik lengk lengkap ap untu untuk k
peng pengur urai aian an
hidr hidrok okarb arbon on secar secaraa
sempurna. Bakteri Bakteri juga telah dimanfaatkan dimanfaatkan untuk mengatasi mengatasi limbah limbah minyak minyak bumi di daerah kilang minyak (terutama kilang minyak lepas pantai) atau pada kecelakaan kapal pengangkut minyak bumi. Golongan Pseudomonas, seperti Pseudomonas
putida mampu mengkonsumsi hidrokarbon yang merupakan bagian utama dari minyak minyak bumi bumi dan bensin bensin.. Gen yang yang mengko mengkode de enzim enzim pengur pengurai ai hidrok hidrokarb arbon on terdapat pada plasmid. Bakteri yang mengandung plasmid rekombinan dikultur dalam jerami dan dikeringkan. Jerami berongga yang telah berisi kultur bakteri kerin kering g dapa dapatt disi disimp mpan an dan dan digu diguna naka kan n jika jika dipe diperl rluk ukan an.. Pada Pada sera seratt jeram jeramii ditaburkan di atas tumpahan minyak, mula-mula jerami akan menyerap minyak dan bakteri akan menguraikan tumpahan minyak itu menjadi senyawa yang tidak berba berbahay hayaa dan tidak tidak menimb menimbulk ulkan an polusi polusi.. Bakteri Bakteri ini juga juga diguna digunakan kan untuk untuk member membersih sihkan kan limbah limbah minyak minyak (lemak) (lemak) di pabrik pabrik-pab -pabrik rik pengol pengolaha ahan n daging daging.. Kem Kemampu ampuan an
bakte akteri ri
meng engurai uraika kan n
miny inyak
jug juga
diman imanfa faat atka kan n
untu ntuk
membersihkan pipa-pipa yang salurannya sering mengalami penyumbatan oleh minyak (lemak) pada pabrik pengolahan daging tersebut. 5.
Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Pestisida/herbisida Pestisida/herbisida
Macam pestisida kimia sintetik yang telah digunakan sampai sekarang jumlahnya mencapai ribuan. Pestisida yang digunakan untuk memberantas hama maupun herbisida yang digunakan untuk membersihkan gulma, sekarang sudah mengakibatkan banyak pencemaran. Hal ini disebabkan sifat pestisida yang sangat taha tahan n terh terhad adap ap peru perurai raian an seca secara ra alam alamii (pers (persis iste ten) n).. Cont Contoh oh pest pestis isid idaa yang yang persistens persistensinya inya sangat lama adalah DDT, Dieldrin, Dieldrin, BHC, dan lain-lain. lain-lain. walaupun sekar ekaran ang g
tela telah h
bany anyak
dikem ikemba ban ngkan gkan
pest pestis isid idaa
yang ang
mudah udah
teru terura raii
(biodegrad (biodegradable), able), tetapi kenyataannya kenyataannya masih banyak digunakan digunakan pestisida yang bersi bersifat fat rekals rekalsitr itran. an. Walaup Walaupun un dalam dalam dosis dosis rendah rendah,, tetapi tetapi dengan dengan terjadi terjadinya nya biomagnifikasi maka kandungan pestisida di lingkungan yang sangat rendah akan dapat dapat teraku terakumu mulas lasii melalu melaluii rantai rantai makana makanan, n, sehing sehingga ga dapat dapat membah membahaya ayakan kan kehidupan makhluk hidup termasuk manusia.
Untu Untuk k meng mengata atasi si penc pencem emar aran an ters terseb ebut ut,, seka sekara rang ng bany banyak ak dipe dipela laja jari ri biodegradasi pestisida/ herbisida. Proses biodegradasi pestisida dipengaruhi oleh struktur kimia pestisida, sebagai berikut: a.
Sema Semak kin panja anjang ng ran rantai tai karb arbon alif alifat atik ik,, sema semak kin mudah udah menga engala lami mi degradasi.
b. b.
Keti Ketida dak k jenu jenuha han n dan dan perc percab aban anga gan n rant rantai ai hidr hidrok okarb arbon on akan akan memp memper ermu muda dah h degradasi.
c.
Juml Jumlah ah dan dan kedu kedudu duka kan n atom atom-a -ato tom m C1 pada pada cinc cincin in arom aromat atik ik sang sangat at mempengaruhi degradasi. Misal 2,4 D (2,4-diklorofenol asam asetat) lebih muda mudah h diro diromb mbak ak di dalam dalam tana tanah h diba diband ndin ingk gkan an deng dengan an 2,4, 2,4,55-T T (2,4 (2,4,5 ,5-triklorofenoksi asam asetat).
d.
Posi Posisi si teri terika katn tnya ya rant rantai ai samp sampin ing g sang sangat at mene menetu tuka kan n kemu kemuda daha han n degr degrad adas asii pestisida. merupa paka kan n sala salah h satu satu spes spesie iess bakt bakteri eri yang yang dapa dapatt Aspergi Aspergilus lus niger niger meru
dikembangk dikembangkan an untuk memetabolisme memetabolisme pestisida pestisida tertentu tertentu seperti seperti endosulfan endosulfan dan karbofuran. 6.
Penggunaan Bakteri dalam Menguraikan Logam Berat
Limb Limbah ah pena penamb mban anga gan n emas emas dan dan temb tembag agaa (tai (taill llin ing) g) yang yang bany banyak ak mengandung logam berat terutama air raksa (Hg), ( Hg), industri logam dan penyamakan kulit banyak menghasilkan limbah logam berat terutama cadmium (Cd), serta penggunaan pupuk (misalnya pupuk fosfat) yang mengandung logam berat seperti Hg, Pb, dan Cd sekarang banyak menimbulkan masalah pencemaran logam berat. Logam berat dalam konsentrasi rendah dapat membahayakan kehidupan karena afinitasnya yang tinggi dengan sistem enzim dalam sel, sehingga menyebabkan inaktivasi enzim dan berbagai gangguan fisiologi sel. Bakteri Bakteriaa dapat dapat mengha menghasil silkan kan senyaw senyawaa pengkh pengkhelat elat logam logam yang yang berupa berupa ligan berberat molekul rendah yang disebut siderofor. Siderofor dapat membentuk kompleks dengan logam-logam termasuk logam berat. Umumnya pengkhelatan logam
bera erat
oleh
bakt akteri
adalah
sebagai
mekani anisme
bakt akteri
untuk
memper mempertah tahank ankan an diri diri terhad terhadap ap toksis toksisita itass logam. logam. Bakter Bakterii yang yang tahan tahan terhada terhadap p toks toksis isit itas as loga logam m berat berat meng mengal alam amii peru peruba baha han n terha terhada dap p sist sistem em trans transpo port rt di membran selnya, sehingga terjadi penolakan atau pengurangan logam yang masuk
ke dalam dalam sito sitopl plas asma ma.. Deng Dengan an demi demiki kian an loga logam m yang yang tida tidak k dapa dapatt melew melewat atii membran sel akan terakumulasi dan diendapkan atau dijerap di permukaan sel. Untuk Untuk mengam mengambil bil logam logam berat berat yang yang sudah sudah teraku terakumul mulasi asi oleh oleh bakteri bakteri,, dapat dapat dilaku dilakukan kan dengan dengan beberap beberapaa macm macm cara. cara. Logam Logam dari dari limbah limbah cair dapat dapat dipisahkan dengan memanen mikroba. Logam yang berada dalam ta nah lebih sulit untuk untuk dipisa dipisahka hkan, n, tetapi tetapi ada cara cara pengam pengambil bilan an logam logam dengan dengan menggu menggunak nakan an tanaman pengakumulasi logam berat. Tanaman yang termasuk sawi-sawian (misal
Brass Brassic ica a
juncea juncea)
dapa dapatt
digu diguna naka kan n
bers bersam amaa-sa sama ma
deng dengan an
rhiz rhizob obac acte teri riaa
pengakumu pengakumulasi lasi logam (misal Pseudomonas flurescens ) untuk mengambil logam berat berat yang yang mencem mencemari ari tanah. tanah. Selanj Selanjutn utnya ya logam logam yang yang telah telah terser terserap ap tanama tanaman n dapat dipanen dan dibakar untuk memisahkan logam beratnya. Limbah pabrik yang banyak mengandung logam berat dapat dibersihkan oleh mikroorganismeyang dapat menggunakan logam berat sebagai nutrien atau hanya menjerab (imobilisasi) logam berat. Mikroorganisme yang dapat digunakan diantaranya adalah Thiobacillus Thiobacillus ferrooxidans ferrooxidans dan Bacillus subtilis. Thiobacillus
ferrooxidans mendapatkan energi dari senyawa anorganik seperti besi sulfida dan menggunak menggunakan an energi untuk membentuk membentuk bahan-bahan bahan-bahan yang berguna seperti seperti asam fumarat dan besi sulfat. Bacillus subtilis memiliki kemampuan mengikat beberapa logam berat seperti Pb, Cd, Cu, Ni, Zn, Al dan Fe dalam bentuk nitrat. Logamlogam tersebut dapat dilarutkan dilarutkan kembali setelah setelah bakterinya bakterinya dilisiskan. dilisiskan. Logam Logam terseb tersebut ut dapat dapat diguna digunakan kan kembal kembalii oleh oleh indust industri-i ri-indu ndustr strii logam. logam. Kemamp Kemampuan uan remobilisasi (pelarutan kembali) logam di sini untuk Pb dapat mencapai 79%, untu untuk k Cd dapa dapatt menc mencap apai ai 67% 67% dan dan untu untuk k Ni hany hanyaa dapa dapatt menc mencap apai ai 17%. 17%. Keberhasilan ini dipengaruhi oleh larutan remobilisasi (seperti NaOH atau Ca), bahan pengekstraksi (seperti asam nitrit). 7.
Penggunaan Mikroba dalam Menguraikan Limbah Organik
Penggunaan Penggunaan mikroba dalam mengolah limbah organik organik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu menjadikannya pupuk organik dan menjadikannya biogas. a.
Prod Produk uksi si pupu pupuk k orga organi nik k Pupuk organik merupakan hasil penguraian bahan organik oleh jasad renik
atau atau mikr mikroo oorg rgan anis isme me yang yang beru berupa pa zat-za zat-zatt maka makana nan n yang yang dibu dibutu tuhk hkan an oleh oleh tanaman. Misal Kompos, pupuk kandang, dan pupuk hijau. Kompos atau pupuk
kand kandan ang g suda sudah h cuku cukup p lama lama dike dikena nall dan dan dipe diperg rgun unak akan an,, teta tetapi pi baru baru seba sebata tass menggunakan apa adanya, belum sampai pada usaha untuk meningkatkan kualitas dari kompos dan pupuk kandang tersebut. Rakitan teknologi pembuatan pupuk alternatif mulai membudaya di masyarakat kita, yaitu upaya pembuatan kompos. -
Kompos Kompos adalah bahan organik hasil proses dekomposisi dan mempunyai
susunan yang relatif stabil. Kompos banyak digunakan untuk memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah. tanah. Secara alami kompos dapat terjadi dari peruraian peruraian sisa-sisa tumbuhan dan hewan. Pengomposan secara alami berlangsung dengan lambat, tetapi tetapi dengan dengan berkem berkemban bangny gnyaa biotek bioteknol nologi ogi maka maka proses proses pengom pengompos posan an dapat dapat dipercepat. Pada proses pengomposan terjadi proses biokonversi bahan organik oleh berbagai berbagai kelompok kelompok mikroba heterotrof. heterotrof. Mikroba yang berperan dalam proses proses tersebut adalah bakteri, jamur actynomycetes dan protozoa. Peranan mikroba yang bersi bersifat fat selulo seluloliti litik k dan lignil ligniloli olitik tik sangat sangat besar besar pada pada proses proses dekomp dekomposi osisi si sisa sisa tanaman yang banyak mengandung lignoselulosa. Selama pengomposan terjadi proses oksidasi C-organik menjadi CO 2 yang dapat membebaskan energi dalam bentuk panas. Dalam pengomposan tertutup, suhunya suhunya dapat mencapai 65-75 oC. Pada Pada suhu suhu tersebu tersebutt aktifi aktifitas tas mikrob mikrobaa pada pada umumnya umumnya turun, turun, danproses danproses perombakannya perombakannya dilanjutka dilanjutkan n oleh mikroba mikroba termofil termofil yang mulai berkembang berkembang apabila suu meningkat meningkat sampai 50oC. Setelah suhu turun kembal kembalii akan akan ditumb ditumbuhi uhi lagi lagi oleh oleh mikrob mikrobaa mesofi mesofil, l, dan merupa merupakan kan pertan pertanda da bahwa kompos sudah mulai matang. Dari uraian di atas maka diketahui bahwa terdapat banyak faktor yang memp mempen enga garu ruhi hi pros proses es peng pengom ompo posa san, n, sepe seperti rti nisb nisbah ah C/N C/N baha bahan n yang yang akan akan dikompos dikomposkan, kan, ukuran bahan, bahan, kelembaban kelembaban dan aerasi, suhu, kemasaman (pH), adanya mikroba, dan lain sebagainya. Nisbah Nisbah C/N yang ideal untuk untuk pengomposa pengomposan n adalah 30-40, apabila nisbah terlalu terlalu rendah rendah banyak banyak nitrog nitrogen en yang yang hilang hilang (tidak (tidak efisien efisien)) dan apabil apabilaa terlalu terlalu ting tinggi gi pros proses es peng pengom ompo posa san n lamb lambat at.. Ukur Ukuran an baha bahan n yang yang lebi lebih h keci kecill akan akan memperbesar luas permukaan, sehingga memperbesar kontak dengan mikroba. Ukuran yang terlalu halus dan kandungan lengasnya terlalu tinggi menyebabkan
keadaa keadaan n anaero anaerob, b, sehing sehingga ga sebaik sebaiknya nya dicamp dicampur ur dengan dengan bahan bahan kasar kasar untuk untuk menciptakan keadaan yang aerob. Kelembaban optimum yang baik antara 5060%. Pengomposan akan berjalan baik jika pH awal sedikit asam (pH 6), dan selama selama pengom pengompos posan an pada pada keadaa keadaan n netral netral,, setela setelah h pH mening meningkat kat pH sediki sedikitt alkalis alkalis (pH 7,5-8,5).p 7,5-8,5).pengom engomposan posan dapat dipercepat dipercepat dengan dengan inokulasi inokulasi mikroba mikroba seperti mikroba termofil, selulolotik, lignilolitik, dan sebagainya. Tanda-tanda kompos yang telah matang adalah berwarna coklat sampai kehitaman, tidak larut dalam air dan sebagian dapat tersuspensi kolodial, ekstrak dalam larutan basa berwarna gelap (mengandung asam humat, fulvat, dan humin), nisbah C/N antara 15-20, KPK dan kapasitas adsorpsi air besar. -
Bokhasi Bokh Bokhas asii adala adalah h pupu pupuk k orga organi nik k yang yang dibu dibuat at mela melalu luii pros proses es ferme ferment ntas asii menggu menggunak nakan an bakteri bakteri (micro (microorg organi anisme sme). ). Sampah Sampah organi organik k dengan dengan proses proses ferment fermentasi asi dapat dapat menjad menjadii pupuk pupuk organi organik k yang yang berman bermanfaa faatt mening meningkat katkan kan kualitas tanah.
b.
Produksi bio biogas Limbah Limbah-lim -limbah bah organi organik k dan petern peternaka akan n yang yang diurai diuraikan kan oleh oleh bakteri bakteri
kelompok kelompok metanogen metanogen dapat menghasilkan menghasilkan biogas yang sebagian besar berupa berupa metana metana.. Biogas Biogas (metan (metana) a) dapat dapat terjadi terjadi dari dari pengur penguraian aian limbah limbah organi organik k yang yang mengandun mengandung g protein, protein, lemak dan karbohidrat. karbohidrat. Penguraian Penguraian ini dilakukan dilakukan untuk fermentasi oleh bakteri anaerob sehingga bejana yang digunakan untuk fermentasi limbah ini harus ditutup. Ada tiga tahap dalam pembuatan biogas, yaitu sebagai berikut: -
Tahap Tahap pertam pertamaa adalah adalah reduks reduksii senyaw senyawaa organi organik k yang yang komple komplek k menjad menjadii senyawa yang lebih sederhana oleh bakteri hidrolitik. Bakteri hidrolitik ini bekerja pada suhu antara 30-40oC untuk kelompok mesophilik dan antara 5060oC untuk kelompok termophilik. Tahap pertama ini berlangsung dengan pH optimum antara 6 sampai 7.
-
Tahap kedua adalah perubahan senyawa sederhana menjadi asam organik yang mudah menguap seperti asam asetat, asam butirat, asam propionat dan lain-lain. dengan terbentuknya asam organik maka pH akan terus menurun, namun pada waktu yang bersamaan terbentuk buffer yang dapat menetralisir
pH. pH. Di sisi sisi lain lain untuk untuk menceg mencegah ah penuru penurunan nan pH yang yang drasti drastiss maka maka perlu perlu ditamb ditambahk ahkan an kapur kapur sebaga sebagaii buffer buffer sebelu sebelum m tahap tahap pertam pertamaa berlan berlangsu gsung. ng. Bakt Bakter erii
pemb pemben entu tuk k
asam asam-a -asa sam m
orga organi nik k
ters terseb ebut ut
dian dianta tara rany nyaa
adal adalah ah
Pseudomonas, Flavobacterium, Escherichia dan Aerobacter . -
Tahap Tahap ketig ketigaa adalah adalah konv konvers ersii asam asam organ organik ik menj menjadi adi metan metana, a, karbo karbondi ndioks oksida ida dan gas-gas lain seperti hidrogen sulfida, hidrogen dan nitrogen. Bahan organik
CH4 + CO2 + H2S + H2 + N2
Konversi Konversi ini dilakukan dilakukan oleh bakteri bakteri metan,seperti metan,seperti
omelians omelianskii kii,,
Methanob Methanobacte acterium rium sohngeni sohngenii, i,
Methanobacterium
propionicum,
Methanobacterium
Methanob Methanobact acteriu erium m
Methanobacterium
suboxyda suboxydans, ns, formicium,
Methanob Methanobacte acterium rium ruminant ruminantium, ium, Methanos Methanosarci arcina na barkeril barkeril,, Methanoc Methanococcu occuss vannielli dan Methanococcus mazei . Bakteri metana ini sangat sensitif terhadap perubahan suhu dan pH, oleh karenanya kedua parameter ini harus dikendalikan dengan baik. PH optimum adalah antara 7, 0-7, 2, sedangkan pada pH 6,2 bakteri metana akan mengalami keracunan. Bakteri-bakteri yang terlibat dalam ketiga tahap tersebut pada umumnya telah terdapat dalam limbah bahan-bahan bahan-bahan organik, organik, tetapi untuk meningkatkan meningkatkan kinerja produksi biogas maka perlu ditambahkan bakteri metanogen yang telah direkayasa. Secara lebih ringkas, dapat dinyatakan bahwa bakteri yang berperan dalam perombakan bahan organik dalam produksi biogas ada dua macam, yaitu bakteri pembe pembentu ntuk k asam asam dan bakter bakterii pemben pembentuk tuk gas metan. metan. Bakteri Bakteri pemben pembentuk tuk asam asam merombak bahan organik dan menghasilkan asam lemak. Proses ini dilakukan oleh bakteri-bakteri Pseudomonas, Flavobacterium, Alkaligenes, Escherichia, Escherichia, dan
Aerobacter. Selanjutnya asam lemak ini akan dirombak oleh bakteri metan dan menghasilkan gas bio (sebagian besar menghasilkan gas metan). Bakteri-bakteri terseb tersebut ut adalah adalah Methanobacterium, Methanobacterium, Methanosarchina Methanosarchina
dan Methanococcus.
Disamping itu juga ada bakteri lain yang memanfaatkan unsur sulfur (S) dan membentuk H2S yaitu bakteri Desulvovibrio. Pros Proses es prod produk uksi si biog biogas as bias biasan anya ya dila dilaku kuka kan n seca secara ra semi semi sina sinamb mbun ung g (subst (substrat rat dimasu dimasukka kkan n satu satu kali kali di dalam dalam selang selang waktu waktu tertent tertentu), u), tetapi tetapi untuk untuk mendap mendapatk atkan an kemung kemungkin kinan an metode metode produk produksi si optima optimal, l, sistem sistem banch banch (subs (substrat trat
hanya dimasukkan sekali saja) juga dapat digunakan. Kecepatan produksi biogas dala dalam m sist sistem em batc batch h mula mula-m -mul ulaa akan akan naik naik sehi sehing ngga ga menc mencap apai ai kece kecepa pata tan n maksim maksimum um dan akhirn akhirnya ya akan akan turun turun lagi lagi ketika ketika sejuml sejumlah ah besar besar bahan bahan telah telah dirombak. Fermentasi atau perombakan tersebut adalah proses mikrobiologik yang merupakan himpunan proses metabolisme sel. Fermentasi bahan organik ini dapat terjad terjadii dalam dalam keadaa keadaan n aerobik aerobik maupun maupun anaero anaerobik bik.. Untuk Untuk proses proses fermen fermentas tasii aerobik aerobik akan menghasilkan menghasilkan gas-gas gas-gas amonia amonia (NH3) dan karbon karbondio dioksi ksida da (CO2). Proses dekomposisi anaerobik dari bahan organik akan menghasilkan gas bio. Proses produksi gas bio ini juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, diantaranya adalah suhu, pH, total padatan, dan rasio C/N. -
Suhu
Terdapat dua selang suhu optimum untuk produksi biogas, yaitu selang mesofilik (30-40oC) dan selang termofilik (50-60oC). Secara umum, pada suhu yang lebih tinggi didapatkan produksi biogas yang lebih tinggi pula. -
Besarnya pH
PH optimum untuk memproduksi biogas adalah netral. Di kedua sisi pH netral tersebut, maka akan muncul gangguan dalam produksi biogas. -
Total padatan
Kandungan total padatan yang mampu mendukung produksi biogas yang optimal adalah antara 7-9%. Kandungan padatan padatan yang lebih tinggi atau lebih rendah akan menimbulkan gangguan terhadap produksi biogas. -
Rasio C/N
Rasio C/N substrat yang optimum untuk produksi biogas adalah berkisar 25: 1 dan 30: 1. Besaran Besaran rasio C/N yang yang terlalu terlalu tinggi tinggi akan akan menaik menaikkan kan kecepa kecepatan tan per perom omba baka kan n tetap tetapii buan buanga gann nnya ya (slu (sludg dge) e) akan akan memp mempun unya yaii kand kandun unga gan n nitrogen yang tinggi. Substrat dengan rasio C/N yang terlalu rendah akan meny menyia iasa saka kan n bany banyak ak nitr nitrog ogen en yang yang akan akan beru beruba bah h menj menjad adii amon amonia ia dan dan meracuni bakteri. Pencampuran limbah pertanian dengan kotoran ternak akan merubah rasio C/N untuk produksi gas yang lebih baik. 8.
Pengguna Penggunaan an Bakte Bakteri ri dalam dalam Pengolah Pengolahan an Limbah Limbah yang Kaya Protein Protein
Limb Limbah ah-li -limb mbah ah yang yang kaya kaya prot protei ein n jika jika terd terdek ekom ompo posi sisi si oleh oleh bakt bakter erii deko dekomp mpos oser er akan akan meng mengha hasi silk lkan an nitr nitrat at,, nitr nitrit it dan dan amon amonia ia.. Keti Ketiga ga hasi hasill dekomposi dekomposisi si ini dapat mengakibatk mengakibatkan an permasalhan permasalhan lingkungan lingkungan dan kesehatan. kesehatan. Nitrit jika bereaksi dengan senyawa amin akan menjadi senyawa nitrosamin yang merupakan merupakan senywa senywa karsinogen karsinogenik ik bagi lambung. Untuk mengatasi mengatasi hal tersebut tersebut harus ditambahkan bakteri denitrifikan yang telah direkayasa seperti Alcaligens
faeca faecali lis, s, Bacil Bacillu luss liche lichemif miform ormis, is, Pseudo Pseudomon monas as denit denitrif rifik ikasi asi,, Pseudo Pseudomon monas as stutzeri, micrococcus micrococcus denitrificans denitrificans dan Thiobacillus denitrificans. Bakteri-bakteri ini mengubah nitrat menjadi nitrogen bebas yang tidak berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan manusia. manusia. Denitrifikasi Denitrifikasi ini dapat terjadi dalam filter pasir aliran ke atas (moving bed upflow sand filter sand filter ) maupun filter pasir ke bawah ( moving bed ). Penambahan Penambahan etanol sebagai sumber sumber karbon karbon tambahan tambahan down flow sand filter sand filter ). sebanyak 3,3 – 3,5g CH 3OH/g NO3-Neq dengan hydraulic loading rate sebesar 10 m/jam serta sand turnover rate sebesar 3,8 bed/ d akan menghasilkan kinerja denitr denitrifik ifikasi asi menjad menjadii baik baik sehing sehingga ga nitrog nitrogen en efluen efluen akan akan baik baik ( <1,0 <1,0 g/m3 g/m3 ) dengan waktu yang dibutuhkan selama 13 jam. 9.
Pengg Pengguna unaan an bakt bakter erii untuk untuk meng mengola olah h limbah limbah PCP
Bakteri Bakteri dari dari kelomp kelompok ok Coryne Corynefor form m dan Arthro Arthrobac bacter ter sp. Yang Yang telah telah diaklimatisasi (telah terbiasa hidup di medium treatmen) juga telah digunakan untuk untuk mengol mengolah ah limbah limbah yang yang mengan mengandun dung g PCP (parach (parachlor loroph opheno enol) l) dengan dengan meto metode de
bioa bioaug ugme ment ntas asi. i.
Bioa Bioaug ugme ment ntas asii
adal adalah ah
pena penamb mbah ahan an
supl suplem emen en
mikroorgan mikroorganisme isme teraklimatisa teraklimatisasi si yang dapat menghasilk menghasilkan an kinerja kinerja pengolahan pengolahan limbah limbah yang yang lebih lebih baik. baik. PCP secara secara alami alami mampu mampu mngham mnghambat bat pertum pertumbuh buhan an mikroorganisme indigenous (bakteri yang telah ada dalam limbah) kecuali pada bakteri yang telah teraklimatisasi tersebut maka pertumbuhan bakteri indigenous menjadi lebih baik sehingga proses dekomposisi limbah secara alami lebih baik. Agar Agar kinerj kinerjaa sistem sistem bioaug bioaugmen mentas tasii ini lebih lebih baik baik perlu perlu ditamb ditambahk ahkan an sumber sumber karbon tambahan.
II. II. MIKO MIKOLO LOGI GI LING LINGKU KUNG NGAN AN
Banyak kelompok jamur yang dapat digunakan dalam bidang lingkungan, salah satunya adalah Aspergillus niger . Aspergillus niger dapat dikembangkan
untuk untuk memetab memetaboli olisme sme pestis pestisida ida tertent tertentu u seperti seperti endosu endosulfa lfan n dan karbof karbofura uran. n. Penggunaan Penggunaan biopestisi biopestisida da ini dalam budidaya budidaya pertanian pertanian sangat sangat menguntung menguntungkan kan dari segi lingkungan lingkungan.. Hal ini dikarenakan dikarenakan biopestisida biopestisida dapat didegradas didegradasii oleh mikroorganisme tanah atau air menjadi komponen kimiawi yang lebih sederhana yang tidak lagi mempunyai efek toksik kepada manusia maupun hewan. III. VIROLOGI VIROLOGI LINGKUNGA LINGKUNGAN N
Beberapa virus telah dikembangkan agar dapat digunakan dalam bidang ling lingku kung ngan an,, sala salah h satu satuny nyaa adal adalah ah untu untuk k bioi bioinf nfek ektan tan mela melalu luii meka mekani nism smee bakteriophage. Virus ini akan menginfeksi bakteri yang patogen pada tanaman sehingga akan mengurangi penggunaan bahan kimia sintetik untuk memberantas penyakit tanaman. Penggunaan bioinfektan ini dalam budidaya pertanian sangat menguntungkan dari segi lingkungan. B. Peran Peran Lain Mikroba Mikroba Untuk Untuk Mengatas Mengatasii Masalah Masalah Pencemar Pencemaran an 1.
Biopestisida
Pestisida Pestisida mikroba mikroba termasuk termasuk biopestisi biopestisida da yang telah banyak banyak digunakan digunakan untuk menggantikan pestisida kimia sintetik yang banyak mencemari lingkungan. Penggunaan pestisida mikroba merupakan bagian dari pengendalian hama secara hayati menggunakan parasit, hiperparasit, dan predator. Salah satu keuntungan pestisida yang dikembangkan dari mikroba adalah: a.
Dapat Dapat berkem berkemban bang g biak secar secaraa cepat cepat dalam dalam jasad jasad inangny inangnyaa (hospe (hospes). s).
b. b.
Dapa Dapatt berta bertaha han n hidu hidup p di lua luarr hosp hospes es..
c.
Sang Sangat at mud mudah ah ter terse seba barr di ala alam. m. Mikrob Mikrobaa yang yang telah telah dikemb dikembang angkan kan untuk untuk biopes biopestis tisida ida adalah adalah berbag berbagai ai
macam mikroba sebagai berikut: a.
Virus penyebab penyakit hama, seperti NPV ( nuclear polyhidrosis virus) , CPV (cytoplas untuk k cytoplasmic mic polyhidr polyhidrosis osis virus virus ), dan GV ( granulosis virus) untu mengendalikan Lepidoptera. Baculovirus untuk mengendalikan Lepidoptera, Hymenoptera, dan diptera.
b.
Bakteri yang dapat mematikan serangga hama, yang terkenal adalah Bacillus (Bt).. bakt bakter erii ini ini dapa dapatt digu diguna naka kan n untu untuk k meng mengen enda dali lika kan n thuringiensis (Bt) Lepi Lepido dopt ptera era,, Hyme Hymeno nopt pter era, a, dipt diptera era,, dan dan cole coleop opte tera. ra. Bakt Bakter erii ini ini dapa dapatt menghasilkan kristal protein toksin yang dapat mematikan serangga hama.
Selain Selain itu ada bakter bakterii lain lain seperti seperti Pseudomonas aeruginosa dan Proteus
vulgaris untuk mengendalikan belalang, Pseudomonas septica dan Bacillus larvae larvae untuk untuk hama kumbang, kumbang, Bacillus Bacillus sphaeric sphaericus us untuk untuk mengendal mengendalikan ikan nyamuk, dan B. Moritai untuk mengendalikan lalat. c.
Jamur yang termasuk termasuk entomopha entomophagus gus dapat digunakan digunakan untuk untuk mengendali mengendalikan kan hama. hama. Sebaga Sebagaii contoh contoh Metarhizium dapat diguna digunakan kan untuk untuk Metarhizium anisopliae anisopliae dapat mengen mengendal dalika ikan n kumban kumbang g Rhinoc Rhinocero eross dan belala belalang ng cokelat cokelat.. Beauveria untuk mengendali mengendalikan kan kumbang kumbang kentang, kentang, Nomurea bassiana untuk Nomurea rilevi rilevi untuk mengendalikan lepidoptera, Paecylomyces Paecylomyces lilacinus dan Gliocladium Gliocladium roseum dapat digunakan untuk mengendalikan nematoda.
2.
Biof Biofer erti tiliz lizer er// Pup Pupuk uk Haya Hayati ti
Bebe Beberap rapaa
mikr mikroo oorg rgan anis isme me tana tanah h
sepe sepert rtii
Rhiz Rhizob obiu ium, m, Azos Azospi piri rill llum um,,
Azootobact Azootobacter, er, mikoriza, mikoriza, bakteri bakteri pelarut pelarut fosfat, fosfat, mikoriza mikoriza perombak perombak selulosa, selulosa, CM (Crops Mikrobia) dan Effective microorganisme (EM) bila dimanfaatkan secara tepat dalam sistem sistem pertanian pertanian organik organik akan membawa membawa pengaruh pengaruh yang positif positif baik bagi ketersediaan hara yang dibutuhkan tanaman, lingkungan edapik, maupun upaya upaya pengen pengendal dalian ian bebera beberapa pa jenis jenis penyak penyakit. it. Sehing Sehingga ga akan akan dapat dapat dipero diperoleh leh pertumbuhan dan produksi tanaman yang optimal dan hasil panen yang lebih sehat. Mikroorganisme tersebut sering disebut sebagai biofertilizer atau pupuk hayati. -
Bakteri Rhizobium Bakteri Bakteri Rhizob Rhizobium ium adalah adalah salah salah satu satu contoh contoh kelomp kelompok ok bakteri bakteri yang yang
berk berkem emam ampu puan an seba sebaga gaii peny penyed edia ia hara hara bagi bagi tana tanama man. n. Bakt Bakter erii ini ini bias biasan anya ya bersimbio bersimbiosis sis dengan tanaman tanaman legum dengan cara menginfeks menginfeksii akar tanaman dan membentuk buntil akar di dalamnya. Rhizobium hanya dapat memfiksasi nitrogen atmosfer bila berada di dalam bintil akar dari mitra legumnya. Peranan Rhizobium terhadap pertumbuhan tanaman khususnya berkaitan dengan masalah ketersediaan nitrogen bagi tanaman inangnya. -
Azos Azosp piril irillu lum m dan dan Azoto zotob bacte acter r Ada beberapa jenis bakteri penambat nitrogen yang berasosiasi dengan
perakaran tanaman. Bakteri yang mampu meningkatkan hasil tanaman tertentu
apabila diinokulasikan pada tanah pertanian dapat dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu Azospirillum dan Azotobacter .
Azosperillum
merupa merupakan kan salh salh satu satu mikrob mikrobaa peraka perakaran ran.. Infeks Infeksii yang yang
disebabkan oleh bakteri ini tidak menyebabkan perubahan morfologi perakaran, meningkatka meningkatkan n jumlah akar rambut, rambut, dan menyebabkan menyebabkan percabangan percabangan akar lebih berperan dalam penyerapan hara. Keuntungan lain dari bakteri ini adalah pada saat saat bera beraso sosi sias asii deng dengan an pera peraka karan ran tida tidak k dapa dapatt mena menamb mbat at nitr nitrog ogen en,, maka maka pengaruhnya adalah meningkatkan penyerapan nitrogen yang ada di dalam tanah. Juga merupa merupakan kan bakteri bakteri non-si non-simbi mbiosi osi yang yang hidup hidup di Azotoba Azotobacte cterr sp. Juga daerah perakaran. Azotobacter Azotobacter sp. Hampir ditemui pada semua jenis tanah, tetapi populasinya relatif rendah. Bakteri ini mempunyai kemampuan untuk menambat nitrog nitrogen en dan mengha menghasil silkan kan sejeni sejeniss hormon hormon yang yang kurang kurang lebih lebih sama sama dengan dengan horm hormon on pertu pertumb mbuh uhan an tana tanama man n dan dan meng mengha hamb mbat at pert pertum umbu buha han n jeni jeniss jamur jamur tertentu, sehingga bakteri ini dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman melaui pasokan nitrogen udara, pasokan pengatur tumbuh, mengurangi kompetisi dengan mikr mikrob obaa lain lain atau atau memb membua uatt kond kondis isii tana tanah h lebi lebih h meng mengun untu tung ngka kan n untu untuk k pertumbuhan tanaman. Bakteri ini berpengaruh positif pada perkecambahan benih dan memperbaiki pertumbuhan tanaman. -
Mikrobia pela elarut fosfat fat Beberapa mikroba tanah mempunyai kemampuan untuk melarutkan fosfat
yang tidak larut dalam air dan menjadikannya tersedia bagi tanaman. Mikrobia ini merubah bentuk P di alam untuk mencegah proses terjadinya fiksasi P. Dalam proses pelarutan P oleh mikroba berhubungan dengan diproduksinya asam yang sangat erat berhubungan dengan proses metabolisme. Ada beberapa jenis fungi dan bakteri yang mampu melarutkan P yang tida tidak k laru larutt menj menjad adii ters tersed edia ia bagi bagi tanam tanaman an.. Orga Organi nism sme-o e-org rgan anis isme me terse tersebu butt dianta diantaran ranya ya adalah adalah Bacill Bacillus us striata striata,, Aspergil Aspergillus lus awamori, awamori, dan Penicllium
digitatum . Jumlah bakteri pelarut P dalam tanah sekitar 104-106 tiap gram. -
Mikoriza Asosia Asosiasi si simbio simbiotik tik antara antara jamur jamur dan sisten sisten peraka perakaran ran tanama tanaman n tinggi tinggi
diisti diistilah lahkan kan dengan dengan mikori mikoriza. za. Dalam Dalam fenome fenomena na ini jamur jamur mengin menginfek feksi si dan mengkolon mengkolonii akar tanpa menimbulkan menimbulkan nekrosis nekrosis sebagaimana sebagaimana biasa terjadi pada
infeksi jamur patogen, dan mendapat pasokan nutrisi secara teratur dari tanaman. Berd Berdas asark arkan an temp tempat at berk berkem emba bang ngny nya, a, jamu jamurr miko mikori riza za diba dibagi gi menj menjad adii dua dua kelompok, yaitu ektomikoriza dan endomikoriza. Ektomikoriza merupakan jamur yang yang berkem berkemban bang g di permuk permukaan aan luar luar akar akar dan dianta diantara ra sel-se sel-sell kortek kortekss akar. akar. Endomikoriza merupakan jamur yang berkembang di dalam akar di antara dan di dalam sel-sel korteks akar. Jamur yang dapat bersimbiosis dengan akar tanaman ini contohnya adalah kelompok Endogonales. -
CM (Crops Mikrobia) CM (Crops Mikrobia) mengandung bakteri gram positif yang dapat hidup
di permukaan akar yang mempunyai strain spesifik yang jelas dan terkendali. Bakteri tersebut adalah bakteri dari genus Bacillus, diantaranya adalah Bacillus
chitinosporous , Bacill Bacillus us subtili subtilis, s, Bacillu Bacilluss pumulus pumulus dan Bacillu Bacilluss laterop lateroporou orous. s. yang mempro memproduk duksi si metabo metabolit lit enzim enzim chitin chitinase ase yang yang Bacillus Bacillus chitinosporous chitinosporous, yang mampu menghancurkan, mengurai dan mencerna zat kitin yang terdapat pada sel telur nematoda, kulit serangga, larva dan pupa serangga. Bacillus subtilis dan yang mempro memproduk duksi si metabo metabolit lit yang yang mengha menghamba mbatt fungi fungi Bacill Bacillus us pumulus pumulus yang (cendawan). Bacillus lateroporous lateroporous yang memproduksi metabolit spesifik (auksin dan gibrelin) yang mampu menstimulir benih, akar, batang, bunga dan buah. -
EM (Efe (Efect ctiv ivee Micr Microo oorg rgan anis ism) m) Efekti Efektiff mikroo mikroorga rganis nisme me merupa merupakan kan kultur kultur campur campuran an berbag berbagai ai jenis jenis
mikroorganisme yang bermanfaat (bakteri fotosintetik, bakteri asam laktat, ragi, actinomycetes, dan jamur peragian) yang dapat dimanfaatkan sebagai inokulan untuk meningkatkan keragaman mikroba tanah. EM merupakan kultur jaringan berbagai jenis mikrobia yang berasal dari lingkungan alami dan secara genetika bersifat bersifat asli (tidak dimodifikasi).P dimodifikasi).Pemanfaa emanfaatan tan EM dapat memperbaiki memperbaiki kualitas kualitas tanah dan selanjutnya memperbaiki pertumbuhan dan produksi tanaman.
DAFTAR RUJUKAN
Anonim. 2007. Pembuatan Kompos dengan Bioaktifator CM . (Online). (http://insidewinme.blogspot.com/2007/11/teknik-pembuatan-pupukorganik-bokhasi.html, organik-bokhasi.html, diakses tanggal 23 april 2010). Budiya Budiyanto nto,, Agus Agus Krisno Krisno.. 2004. 2004. Mikrobiologi Malang: Univer Universit sitas as Mikrobiologi Terapan. Malang: Muhammadiyah Malang Press. Kusnaidi, dkk. 2003. Mikrobiologi . Jakarta: Universitas Indonesia. Rahmawati, Nini. 2005. Pemanfaatan Biofertilizer pada Pertanian Organik. (Online). (http://library.usu.ac.id/download/fp/05013941.pdf, (http://library.usu.ac.id/download/fp/05013941.pdf, diakses tanggal 22 april 2010). Redha. 2009. Peranan Mikroba dalam Bidang Lingkungan. (Online). (http://black-karma.blogspot.com/2009/03/peranan-mikroba-dalam bidang-lingkungan.html,, diakses tanggal 22 april 2010). bidang-lingkungan.html Sumarsih, Sri. 2003. Mikrobiologi Dasar. Yogyakarta: UPN Veteran Yogyakarta. Wikipedia. 2010. Kompos. (Online). (http://id.wikipedia.org/wiki/Kompos (http://id.wikipedia.org/wiki/Kompos,, diakses tanggal 23 april 2010).
