MIKROORGANISME

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 :

• Untuk mengetahui dinamika populasi mikroba tanah.
• Mengetahui peranan mikroorganisme tanah
• 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
BakteriAktinomisetes Cendawan Protozoa Algae Kelompok Bakteri : Pelaku amonikikasi Anaerob penghasil gas Anaerob Pelaku denitrifikasi Pelaku dekomposisi selulose aerobik Pelaku dekomposisi selulose anaerobik Pembentuk spora Tipe-tipe radiobakteri Azotobakter	1.200 x 10646 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 1067 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 < 1.000

Sumber: 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:

• Mikroorganisme berperan dalam siklus energi
• Mikroorganisme berperan dalam siklus hara
• Mikroorganisme berperan dalam pembentukan agregat tanah
• Menentukan kesehatan tanah (suppressive/conducive)

Tanah dikatakan subur bila mempunyai kandungan dan keragaman biologi yang tinggi

Table : Maximum number and biomass (live weight) of soil organisms in a highly fertile grassland soil

Kind of organism	Abundance(no/m2)	Biomass(g/m2)
BacteriaFungi Protozoa Nematodes Earthworms and related forms Mites Springtails Other invertebrates (snails, millipedes, etc)	3 x 10145 x 108 107 105 2 x 105 5 x 104 2 103	300400 38 12 132 3 5 36

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)

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

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

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

Siklus Sulfur

• Oksidasi sulfur menjadi sulfat oleh Thiobacillus, Arthrobacter dan Bacillus

2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O

2S + 2H₂O + 3O₂ → 2SO₄^2- + 4H⁺

S2O₃^2- + H₂O + 2O₂ → 2SO₄^2- + 2H⁺

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

2SO₄^2- +  4H₂ → S^2- + 4H₂O

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.

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.)

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:

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.

1. Nitrosmonas, Nitrosococcus dan Nitrosovibrio (Nutrifikasi) NH₄⁺
2. Nitrobacter dan Nitrococcus (merubah NO₂^– → NO₃^–)
3. Rhizobium (Fiksasi Nitrogen)
4. Pseudomonas, Bacillus dan Alcaligenes (Denetrifikasi NO₃^– → NO₂^–)
5. Desulphovibrio desulphuricans (Reduksi Sulfat → Sulfida),
6. dan lain-lainnya.

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.