BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. A. Isolasi Bakteri Rizosfer dari Tanaman Jagung (Zea mays)

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Isolasi Bakteri Rizosfer dari Tanaman Jagung (Zea mays) Matrik tanah merupakan tempat perkembangan akar tanaman, produksi eksudat akar tumbuhan yang umumnya banyak mengandung senyawa karbon, dan tempat pertumbuhan makro dan mikro biota tanah. Isolasi bakteri dilakukan di rizosfer tanaman jagung yang terdapat dalam matriks tanah. Dengan mengambil bahan tanah di sekitar perakaran, diharapkan diperoleh bakteri tanah dengan keragaman yang cukup tinggi. Penentuan isolat bakteri berdasarkan warna koloni, bentuk tepian, bentuk koloni, dan elevasi (Tabel 3.). Tabel 3. Morfologi koloni bakteri rizosfer dari tanaman jagung (Zea mays). Kode Isolat Warna No. Bakteri koloni Kecamatan Selogiri 1 S1 Putih S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11

Ciri-Ciri Koloni Bentuk

Bundar Bundar dengan Putih keruh tepian timbul Putih Bundar Putih bening Bundar Putih Bundar Putih

Konsentris Tak beraturan Putih keruh dan menyebar Kuning Bundar Merah muda Bundar Tak beraturan Putih dan menyebar BerbenangPutih keruh benang commit to user

27

Tepian

Elevasi

Licin Tak beraturan Licin Licin Licin Tak beraturan

Datar Datar Datar Timbul Timbul

Berombak Licin Licin

Berbukit Datar Timbul

Licin

Berbukit

Bercabang

Berbukit

Datar


digilib.uns.ac.id 28

Tabel 3. Lanjutan. Kode Isolat Warna No. Bakteri koloni Kecamatan Selogiri S12 S13 S14

Transparan Putih susu Putih

Kecamatan Wuryantoro 2 W1 Putih bening W2 Putih bening W3 Putih W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10 W11

Putih susu Putih Putih bening Transparan Putih keruh Transparan Putih susu Transparan

W12

Putih susu

W13

Putih keruh

W14 W15 W16 W17 W18

Kuning Putih keruh Putih susu Putih transparan Putih bening

W19 W20

Kuning Putih pudar


Tepian

Elevasi

Rizoid Keriput Bundar

Seperti ikal rambut Berombak Licin

Berbukit Berbukit Berbukit

Licin Licin Berombak

Datar Cembung Datar

Berlekuk Berlekuk Licin Berombak Licin Licin Licin Licin

Datar Datar Timbul Licin Datar Timbul Timbul Datar

Berombak Tak beraturan

Berbukit

Berlekuk Licin Berlekuk

Datar Timbul Timbul

Licin Licin

Datar Datar

Berombak Licin

Timbul Timbul

Bundar Bundar Tak beraturan Tak beraturan dan menyebar Bulat Bundar Bundar Bundar Bundar Bundar Bundar Tak beraturan dan menyebar Bundar Tak beraturan dan menyebar Tak beraturan Konsentris Bundar dengan tepian timbul Konsentris Tak beraturan dan menyebar Tak beraturan

commit to user

Timbul



Tabel 3. Lanjutan. Kode Isolat Warna No. Bakteri koloni Kecamatan Eromoko 3


E1

Putih bening

E2 E3 E4

Putih bening Putih susu Putih susu

E5 E6

Putih bening Putih

E7

E14

Putih Putih transparan Kuning transparan Transparan Putih kuning Putih Putih Putih kekuningan

E15 E16

Putih Putih

E17

E19

Putih Putih kekuningan Putih transparan

E20

Kuning

E21

Putih Putih kekuningan

E8 E9 E10 E11 E12 E13

E18

E22

Tepian

Elevasi

Bundar dengan tepian timbul Bundar dengan tepian timbul Bundar Konsentris Bundar dengan tepian timbul Bundar

Licin

Timbul

Berombak Berombak Licin

Konsentris

Berombak

Konsentris

Berombak

Timbul Datar Timbul Seperti tombol Cembung Seperti tombol Seperti tombol

Bundar Konsentris Bundar Bundar Bundar

Licin Berombak Licin Licin Berombak

Cembung Timbul Cembung Datar Timbul

Bundar Bundar dengan tepian timbul Bundar Tak beraturan dan menyabar

Licin

Datar

Licin Licin Berlekuk

Cembung Cembung Seperti tombol

Berombak

Berbukit

Berlekuk

Berbukit

Berombak

Berbukit

Bercabang Seperti benang

Berbukit

Keriput Bundar dengan tepian karang Tak beraturan dan menyabar Berbenangbenang Rizoid commit to user

Berombak Licin

Berbukit



Sebanyak 56 isolat bakteri berhasil diisolasi. Ke-lima puluh enam isolat bakteri diberi notasi nama sesuai tempat pengambilan sampel. Sampel dari Kecamatan Selogiri terdapat 14 isolat dengan bentuk terbanyak yaitu bundar dan tepian licin. Kecamatan Wuryantoro terdapat 20 isolat dengan bentuk terbanyak bundar dan tepian licin dan dari Kecamatan Eromoko terdapat 22 isolat dengan bentuk terbanyak bundar dan tepian berombak. Berdasarkan data isolasi bakteri rizosfer bahwa jumlah isolat bakteri paling banyak di Kecamatan Eromoko. Pengambilan sampel dilakukan di Kabupaten Wonogiri yaitu Kecamatan Selogiri, Wuryantoro, dan Eromoko. Sampel tanah diambil saat musim kemarau karena dimungkinkan akan diperoleh bakteri yang mampu hidup dalam kondisi kekurangan air. Kondisi tanah di ketiga kecamatan memiliki struktur yang keras dan pecah-pecah karena tanah mengalami kekurangan air. Suhu tanah ketiga kecamatan tersebut 38ºC dengan kelembaban 0%. Sumber air seperti sungai di sekitar tempat pengambilan sampel di Kecamatan Wuryantoro dan Eromoko mengalami kekeringan, sehingga mengalami kesulitan dalam pengairan. Selain itu, sistem penyiraman di Kecamatan Eromoko dilakukan selama satu bulan awal penanaman selanjutnya melalui sarana hujan. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa tanah ketiga kecamatan termasuk tanah kering. Berdasarkan data di atas keanekaragaman bakteri di lahan kering cukup tinggi. Hal ini seperti ditunjukkan pada penelitian Kavamura et al. (2013) terdapatnya 74 isolat bakteri dari rizosfer Cereus jamaca, Melocactus commit to user



sp., Pilosocereus gounellei di Brazil pada musim kering. Sebagian besar bakteri akan melakukan adaptasi dalam kondisi kurang menguntungkan yaitu dengan membentuk endospora atau kapsula.

commit to user



B. Seleksi Bakteri Toleran Kekeringan Tahap seleksi bakteri toleran kekeringan dilakukan untuk menyeleksi bakteri-bakteri yang dapat bertahan dan tumbuh baik dalam kondisi cekaman kekeringan. Penentuan jumlah bakteri yang digunakan sebagai inokulum menggunakan larutan MacFarland 0,5. Larutan MacFarland 0,5 adalah standar kekeruhan yang diseragamkan untuk menghasilkan kepadatan bakteri 1,5 x 108 CFU/ml. Menurut Alikhani dan Mohamadi (2010) bahwa bakteri yang memiliki nilai Optical Density (OD) lebih besar dari 0,5 pada tekanan osmotik tertentu dikategorikan sebagai bakteri yang benar-benar toleran. Hasil seleksi bakteri toleran kekeringan dalam Tabel 4. Tabel 4. Tingkat toleransi bakteri rizosfer dari tanaman jagung (Zea mays) pada media NB yang ditambahkan PEG 6000. Nilai Optical Density (OD) pada Kode Tekanan Osmotik (MPa) Isolat Bakteri -1,0 -1,5 -2,0 Kecamatan Selogiri S1 1,067 0,875 0,659 S2 0,960 0,573 0,403 S3 0,962 0,736 0,615 S4 0,698 0,250 0,144 S5 1,090 0,983 0,942 S6 0,765 0,759 0,491 S7 0,475 0,283 0,112 S8 0,704 0,443 0,396 S9 0,606 0,550 0,309 S 10 1,047 0,926 0,794 S 11 0,664 0,615 0,424 S12 0,738 0,729 0,491 S 13 0,575 0,566 0,336 S 14 0,423 0,406 0,307 commit to user

Golongan

Sangat Toleran Toleran Sangat Toleran Sangat Sensitif Sangat Toleran Toleran Sangat Sensitif Sensitif Sensitif Sangat Toleran Toleran Toleran Sensitif Sensitif



Tabel 4. Lanjutan. Nilai Optical Density (OD) pada Kode Tekanan Osmotik (MPa) Isolat Bakteri -1,0 -1,5 -2,0 Kecamatan Wuryantoro W1 1,889 1,308 1,125 W2 0,714 0,307 0,288 W3 1,280 0,972 0,584 W4 1,065 0,860 0,788 W5 0,656 0,559 0,545 W6 0,545 0,501 0,207 W7 1,046 0,556 0,475 W8 0,929 0,721 0,521 W9 0,629 0,389 0,342 W 10 0,905 0,668 0,249 W 11 0,662 0,530 0,363 W 12 1,355 0,994 0,940 W 13 0,749 0,663 0,102 W 14 1,046 0,556 0,475 W 15 0,929 0,721 0,521 W 16 0,892 0,846 0,823 W 17 1,128 0,901 0,801 W 18 0,752 0,520 0,465 W 19 0,570 0,407 0,302 W 20 1,000 0,876 0,817 Kecamatan Eromoko E1 0,501 E2 0,539 E3 0,548 E4 0,741 E5 0,670 E6 0,714 E7 0,659 E8 0,549

0,264 0,387 0,289 0,312 0,311 0,528 0,117 0,386

0,179 0,221 0,187 0,179 0,228 0,204 0,114 0,114

commit to user

Golongan

Sangat Toleran Sangat Sensitif Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Sensitif Toleran Sangat Toleran Sensitif Sangat Sensitif Sensitif Sangat Toleran Sangat Sensitif Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Toleran Sensitif Sangat Toleran

Sangat Sensitif Sangat Sensitif Sangat Sensitif Sangat Sensitif Sangat Sensitif Sangat Sensitif Sangat Sensitif Sangat Sensitif



Tabel 4. Lanjutan. Kode Nilai Optical Density (OD) pada Tekanan Osmotik (MPa) Isolat Bakteri -1,0 -1,5 -2,0 Kecamatan Eromoko E9 0,627 0,495 0,123 E 10 0,484 0,436 0,365 E 11 0,673 0,265 0,212 E 12 0,724 0,543 0,483 E 13 0,590 0,481 0,461 E 14 1,148 1,104 0,947 E 15 0,810 0,703 0,525 E 16 0,757 0,657 0,620 E 17 1,084 1,042 0,832 E 18 0,744 0,704 0,714 E 19 0,483 0,459 0,442 E 20 0,441 0,366 0,346 E 21 0,563 0,439 0,331 E 22 1,037 1,026 0,801

Golongan

Sangat Sensitif Sensitif Sangat Sensitif Toleran Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Toleran Sensitif Sensitif Sangat Toleran

Berdasarkan data tersebut dipilih 8 isolat bakteri terbaik dengan nilai OD tertinggi dari Kecamatan Selogiri isolat S yaitu S1, S2, S3, S5, S6, S10, S11, dan S12. Untuk isolat W dari Kecamatan Wuryantoro dipilih 10 isolat terbaik yaitu W4, W5, W7, W8, W14, W15, W16, W17, W18, dan W20, sedangkan untuk isolat E dari Kecamatan Eromoko dipilih 9 isolat terbaik yaitu E12, E13, E14, E15, E16, E17, E18, E19, dan E22 (Tabel 5.). Di Kecamatan Wuryantoro diperoleh lebih banyak isolat yang bersifat toleran kekeringan pada uji toleransi kekeringan. Kondisi cekaman kekeringan diwujudkan dengan menambahkan poli etilen glikol (PEG) 6000 ke dalam media kultur. commit to user



Tabel 5. Bakteri toleran dan sangat toleran yang diisolasi dari rizosfer tanaman jagung (Zea mays). Kode Nilai Optical Density (OD) pada Strain Isolat Tekanan Osmotik (MPa) Bakteri -1,0 -1,5 -2,0 Kecamatan Selogiri S1 1,067 0,875 0,659 Sangat Toleran S2 0,960 0,573 0,403 Toleran S3 0,962 0,736 0,615 Sangat Toleran S5 1,090 0,983 0,942 Sangat Toleran S6 0,765 0,759 0,491 Toleran S 10 1,047 0,926 0,794 Sangat Toleran S 11 0,664 0,615 0,424 Toleran S 12 0,738 0,729 0,491 Toleran Kecamatan Wuryantoro W4 1,065 W5 0.656 W7 1,046 W8 0,929 W 14 1,046 W 15 0,929 W 16 0,892 W 17 1,128 W 18 0,752 W 20 1,000

0,860 0,559 0,556 0,721 0,556 0,721 0,846 0,901 0,520 0,876

0,788 0,545 0,475 0,521 0,475 0,521 0,823 0,801 0,465 0,817

Sangat Toleran Sangat Toleran Toleran Sangat Toleran Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Toleran Sangat Toleran

Kecamatan Eromoko E 12 0,724 E 13 0,590 E 14 1,148 E 15 0,810 E 16 0,757 E 17 1,084 E 18 0,744 E 19 0,483 E 22 1,037

0,543 0,481 1,104 0,703 0,657 1,042 0,704 0,459 1,026

0,483 0,461 0,947 0,525 0,620 0,832 0,714 0,442 0,801

Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Sangat Toleran Toleran Sangat Toleran

commit to user



Menurut Michel dan Kaufmann (1973) bahwa senyawa PEG bersifat larut dalam air dan menyebabkan penurunan potensial air. Media kultur dengan penambahan PEG 6000 menyebabkan media kultur menjadi lebih kental karena terjadinya penurunan tekanan potensial air. Potensial air dalam media yang mengandung PEG 6000 dapat digunakan untuk meniru besarnya potensial air tanah. Berdasarkan data di atas bahwa bakteri toleran diperoleh 9 isolat dan bakteri sangat toleran diperoleh 18 isolat. Toleran adalah suatu kondisi bakteri masih mampu bertahan hidup dan bertahan pada lingkungan kurang menguntungkan yaitu kekeringan. Selain itu, sensitif adalah keadaan bakteri tidak mampu bertahan hidup karena lingkungan tidak mendukung kehidupannya. Berdasarkan hasil seleksi bakteri toleran kekeringan bahwa rizobakteri mampu bertahan hidup hingga tekanan osmotik -2 MPa dengan OD ≤ 0,5. Isolat E 14 memiliki nilai OD tertinggi setiap tekanan osmotik -1,0; 1,5; dan -2 MPa yaitu 1,148; 1,104; dan 0,947. Jadi semakin rendahnya tekanan osmotik, maka penambahan PEG 6000 semakin banyak. Oleh karena itu, nilai OD yang dihasilkan isolat E14 akan semakin menurun dengan menurunnya tekanan osmotik. Pada tekanan osmotik -2,0 MPa memiliki konsentrasi air yang lebih sedikit dibandingkan -1,0 MPa dan -1,5 MPa. Beberapa isolat bakteri telah terbukti mampu bertahan dalam kondisi cekaman kekeringan. Hal ini dimungkinkan karena bakteri meminimalkan proses metabolisme, sehingga dapat menyimpan energi. Menurut Sandhya et al. (2010) beberapa bakteri mampu membentuk kapsula atau biofilm yang commit to user



dapat melindungi bakteri ketika kondisi tidak menguntungkan. Kapsula yang dihasilkan bakteri mampu melindungi dari cekaman kekeringan, dengan mengurangi penguapan atau keluarnya air dari membran luar bakteri.

commit to user



C. Seleksi Bakteri Potensial Penghasil Eksopolisakarida Tahap seleksi ini bertujuan untuk menyeleksi bakteri-bakteri yang dapat menghasilkan eksopolisakarida. Media ATCC no.14 digunakan untuk menyeleksi bakteri-bakteri penghasil eksopolisakarida. Media ini mengandung sumber

sukrosa

yang

dapat

digunakan

bakteri

untuk

membentuk

eksopolisakarida. Hasil seleksi bakteri penghasil eksopolisakarida dilakukan dengan pewarnaan kapsula ditunjukkan Gambar 3 dan Lampiran 2.

Gambar 3. Kapsula (tanda panah) pada bakteri isolat W14. Berdasarkan gambar di atas bahwa eksopolisakarida yang dihasilkan bakteri memiliki bentuk kapsula. Kapsula akan mengelilingi seluruh membran luar bakteri (tanda panah). Menurut Wingender et al. (1999) bahwa eksopolisakarida sering ditemukan di sekeliling struktur membran sel luar, commit to user



baik pada prokariota. Struktur fisik eksopolisakarida berupa kapsula sampai dengan dinding sel slime masif yang terbentuk di luar membran sel bakteri (Steinmetz et al., 1995). Selain itu, kapsula bakteri tidak dapat diwarnai dengan tinta cina seperti dilaporkan pada penelitian Vandevivere dan Baveye (1992). Pada gambar di atas bahwa kapsula bakteri tidak dapat terwarnai dan bakteri berwarna ungu karena terwarnai oleh kristal violet (Sulistyaningsih, 2008). Kapsula yang terbentuk memungkinkan bakteri dapat bertahan pada kondisi tidak menguntungkan yaitu kekeringan. Berdasarkan pengujian pewarnaan kapsula didapatkan 11 isolat bakteri yang memiliki kemampuan menghasilkan eksopolisakarida berupa kapsula. Ke-sebelas isolat bakteri tersebut yaitu S1, S5, S10, W3, W4, W12, W14, W15, W16, W20, dan E15. Kemampuan bakteri bertahan terhadap cekaman kekeringan salah satunya dengan menghasilkan eksopolisakarida. Berdasarkan penelitian Ali et al. (2013) Psedomonas sp. yang diisolasi dari tanah kering dapat menghasilkan eksopolisakarida sebagai respon terhadap kekeringan. Eksopolisakarida merupakan polimer dengan bobot molekul tinggi yang tersusun dari monosakarida dan beberapa bahan non karbohidrat seperti asetat, piruvat, suksinat, dan fosfat. Pembentukkan eksopolisakarida di daerah rizosfer dapat memberikan kelembaban, sehingga meningkatkan kapasitas menahan air (Sayyed et al., 2011). Selain itu, eksopolisakarida dapat meningkatkan perlekatan akar pada tanah (Chenu dan Guerif, 1991), sedangkan bagi bakteri dapat melindungi dari cekaman kekeringan dan commit to user



cadangan energi potensial karena dapat dikatabolisme dibawah kondisi lingkungan kurang menguntungkan. Pembentukan eksopolisakarida suatu proses pemanfaatan sumber karbon. Media ATCC no. 14 merupakan media selektif bakteri penghasil eksopolisakarida dengan memanfaatkan sukrosa sebagai sumber karbon (Santi et al., 2008). Hal ini seperti penelitian Sayyed et al. (2011) bahwa sukrosa menghasilkan biomassa eksopolisakarida maksimum sebesar 2,47 mg/ml dibandingkan dektrosa sebesar 1,50 mg/ml. Selain itu, sumber karbon glukosa menghasilkan eksopolisakarida lebih rendah dibandingkan sukrosa (Staudt, 2009). Kapsula adalah lapisan terluar dari dinding sel dengan konsistensi yang berlendir. Selain itu, sifat dinding selnya sangat susah ditembus. Pada pewarnaan kapsula bakteri bahwa kapsula tidak dapat terwarnai sehingga berwarna putih. Oleh karena itu, kapsula bakteri dapat melindungi bakteri dari cekaman kekeringan dengan memberikan kondisi yang lembab. Menurut Roberson dan Fireston (1992) bahwa pembentukan eksopolisakarida akan semakin meningkat selama cekaman kekeringan sebagai mekanisme perlindungan bakteri Pseudomonas sp. terhadap berbagai tekanan. Selain itu, rizobakteri di perakaran gandum mampu mengatur kondisi stres terhadap kekeringan dengan memproduksi eksopoliskarida (Amellal et al., 1998). Pembentukkan matriks eksopolisakarida disekitar koloni akan memperlambat proses pengeringan sehingga menyediakan waktu untuk penyesuaian metabolisme bakteri.

commit to user



Eksopolisakarida yang dihasilkan bakteri mampu membentuk struktur yang disebut biofilm. Biofilm merupakan komunitas bakteri dimana sel-sel yang hidup dalam matriks senyawa ekstraseluler polimer yang melekat pada permukaan (Branda et al., 2005). Pembentukan biofilm di sekitar perakaran tomat mampu melindungi akar tanaman tomat dari serangan patogen (Haggag, 2012). Selain itu, biofilm mampu melindungi bakteri terhadap cekaman kekeringan. Dengan mempertahankan air di dalam lingkungan mikrosel karena sifat biofilm yang higroskopis atau kemampuannya mempengaruhi arsitektur biofilm yang membantu mengurangi kehilangan air yang berlebihan selama penguapan (Mager, 2010). Menurut Timmusk dan Wagner (1999) bahwa inokulasi Paenibacillus polymyxa dapat menginduksi gen responsif kekeringan sehingga dapat melindungi Arabidopsis thaliana dari kekeringan. Selain itu, Paenibacillus polymyxa mampu mengkolonisasi perakaran Arabidopsis thaliana dengan membentuk biofilm. Biofilm ini berfungsi sebagai lapisan pelindung untuk mencegah patogen dan terlibat dalam toleransi cekaman kekeringan (Timusk et al., 2005).

commit to user



D. Uji Produksi Indol Acetic Acid (IAA) Uji kemampuan bakteri dalam memproduksi IAA dilakukan dengan dua perlakuan tanpa dan ditambahkan prekursor L-triptofan pada media kultur. Reagen Salkowski yang digunakan dapat mendeteksi keberadaan senyawa-senyawa antara dalam sintesis IAA seperti triptofan, triptamin, indol etanol, asam indol piruvat, dan indol asetamida (Glickman dan Dessaux, 1995). Produksi IAA ditunjukkan oleh adanya perubahan warna supernatan yang ditambahkan reagen Salkowski (Tabel 6.). Tabel 6. Reaksi perubahan warna bakteri rizosfer yang termasuk penghasil IAA. Kode Reaksi Perubahan Warna Isolat No. Bakteri Hasil Sebelum Sesudah Kecamatan Selogiri 1 S1 Kuning Bening Kuning Bening S5 Kuning Bening Kuning Bening S10 Kuning Bening Kuning Bening Kecamatan Wuryantoro 2 W3 Kuning Bening W4 Kuning Bening W12 Kuning Bening W14 Kuning Bening W15 Kuning Bening W16 Kuning Bening W20 Kuning Bening

Kuning Bening Kuning Bening Kuning Bening Merah muda Kuning Bening Kuning Bening Kuning Bening

+ -

Kecamatan Eromoko 3 E15 Kuning Bening

Kuning Bening

-

Dari sebelas isolat bakteri yang diuji hanya terdapat satu isolat bakteri yang memiliki kemampuan mensintesis IAA. Isolat bakteri kode W14 mampu commit to user mensintesis IAA ditunjukkan dengan terbentuknya warna merah muda



(Gambar 4.). Nilai negatif menunjukkan bahwa bakteri tidak mampu memproduksi IAA, sedangkan nilai + menunjukkan bakteri mampu memproduksi IAA ditandai dengan perubahan warna. Berdasarkan data diatas (Tabel 6.) bahwa bakteri penghasil IAA di tanah kering umumnya lebih rendah. Hal ini seperti ditunjukkan pada penelitian Kavamura et al. (2013) bahwa hanya 7 dari 74 isolat bakteri rizosfer yang mampu menghasilkan hormon IAA. Selain itu, produksi hormon IAA mengalami penurunan dalam kondisi cekaman kekeringan (Sandhya et al., 2010). Tabel 7. Produksi IAA isolat bakteri W14. Kode No. Isolat Konsentrasi IAA (ppm) L-Triptofan Tanpa L-Triptofan 1 W14 0,934 0,445

Konsentrasi IAA yang dihasilkan media inkubasi dengan penambahan L-triptofan 0,934 ppm dan tanpa L-triptofan 0,445 ppm (Tabel 7.). Oleh karena itu, isolat bakteri yang ditumbuhkan dalam kultur yang ditambahkan Ltriptofan umumnya lebih mampu memproduksi IAA. Hal ini diperlihatkan dengan terbentuknya warna merah yang lebih pekat karena dimungkinkan Ltriptofan terdapat dalam jumlah banyak di dalam medium dan terakumulasi menjadi asam indol piruvat. Selain itu, isolat bakteri yang tidak diinduksi L-triptofan mampu mensintesis IAA. Hal ini terjadi karena L-triptofan merupakan prekursor biosintesis IAA. Isolat W14 mampu memproduksi IAA tanpa penambahan Lcommit to user



triptofan dikarenakan isolat bakteri tersebut memiliki kemampuan mensintesis L-triptofan di dalam selnya.

W12

A

W14

B

Gambar 4. Media kultur setelah penambahan reagen Salkowski, A: tidak dapat membentuk IAA/ negatif dan B: dapat membentuk IAA/ positif.

Warna yang dihasilkan bersifat tidak stabil, dengan cepat terbentuk, dan kemudian menghilang. Oleh karena itu, pengukuran Optical Density (OD) dilakukan dengan cepat karena produksi IAA akan berhenti jika terkena cahaya. Menurut Gordon dan Weber (1950) bahwa memudarnya warna pada dasarnya dapat dideteksi dengan mengadopsi standar waktu antara penambahan pereaksi dan pembacaan absorbansi. Pada bakteri penghasilnya, IAA yang dihasilkan tidak digunakan sebagai hormon pertumbuhan bagi selnya, tetapi IAA tersebut umumnya sebagai interaksi antara bakteri dan tanaman. IAA terdapat di akar dan bagian tumbuhan lainnya dalam konsentrasi yang hampir sama. Tumbuhan mungkin tidak mensintesis IAA dalam jumlah cukup untuk pertumbuhan optimalnya, commit to user



sehingga pemberian IAA dapat memacu pemanjangan akar. Konsentrasi yang diproduksi sangat rendah (10-7 - 10-9, bergantung pada spesies dan umur akar) (Salisbury dan Ross, 1992).

commit to user



E. Uji Kelarutan Fosfat Pada pengujian kelarutan fosfat digunakan media Pikovskaya yang merupakan salah satu media selektif bakteri pelarut fosfat. Fosfat di dalam media Pikovskaya berikatan dengan kalsium, adanya zona bening yang terbentuk mencirikan adanya aktivitas melarutkan dan memecah ikatan fosfat dengan unsur lainnya (Gambar 5.).

E15

S1

S5

S10

W3

W4

W12

W14

W15

W16

B

W20

A Gambar 5. A: Zona bening pelrutan fosfat isolat bakteri W14, B: Zona bening pelarutan fosfat isolat bakteri W14 (diperbesar). Dari sebelas isolat bakteri yang diuji, hanya satu isolat bakteri yang memiliki kemampuan dalam melarutkan fosfat yaitu isolat bakteri W14 (Gambar 5.). Pada isolat bakteri lain tidak terlihat adanya zona bening. Hal ini dimungkinkan karena perbedaan asam organik yang diproduksi setiap isolat bakteri atau isolat bakteri tersebut tidak menghasilkan asam organik yang dapat melarutkan fosfat. Setiap jenis asam organik dimungkinkan memiliki commit to user



kecocokan dan efektivitas dalam melepaskan ikatan fosfat. Fosfat dalam media Pikovskaya terikat dalam kalsium, dimungkinkan isolat bakteri lain tidak memiliki respon positif dalam melarutkan fosfat. Hasil penelitian Rachmiati (1995) bahwa setiap jenis bakteri pelarut fosfat mempunyai kemampuan berbeda secara genetik dalam menghasilkan jumlah jenis asamasam organik yang berperan dalam menentukan tinggi rendahnya pelarutan fosfat. Fosfat di dalam tanah sebagian besar terdapat dalam bentuk terikat dengan kation logam, sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Mikroba pelarut fosfat mempunyai kemampuan untuk melarutkan senyawa fosfat anorganik yang tidak larut seperti trikalsium fosfat, dikalsium fosfat, hidroksiapatit, dan batuan fosfat. Menurut Rodriguez dan Fraga (1999) bahwa Pseudomonas spp., Bacillus spp., dan Rhizobium spp. adalah kelompok bakteri pelarut fosfat yang potensial dalam meningkatkan ketersediaan fosfat bagi tanaman, terutama tanah yang mengandung banyak endapan fosfat. Menurut Illmer dan Schinner (1995) bahwa proses pelarutan fosfat terjadi karena efektivitas bakteri pelarut fosfat mereduksi pH substrat dengan mensekresi sejumlah asam-asam organik (asam sitrat, asam glutamat, asam suksinat, asam laktat, asam oksalat, asam glikooksalat, asam malat, asam fumarat, asam tartarat, dan asam alfa ketobutirat) yang dihasilkan oleh mikroba tersebut dan berakibat pada terjadinya pelarutan P terikat. Asamasam tersebut akan mengikat kation dalam bentuk kompleks yang stabil dengan Ca2+, Mg2+, Fe3+, dan Al3+ (Rao, 1994). commit to user

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. A. Isolasi Bakteri Rizosfer dari Tanaman Jagung (Zea mays)

Recommend Documents