I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tanaman Leguminoceae merupakan tanaman yang sudah lama diketahui sebagai penyubur tanah. Simbiosis antara tanaman Leguminoceae dengan bakteri Rhizobium sp. merupakan hal yang penting dalam bidang pertanian saat ini. Salah satu tanaman Leguminoceae yang bersimbiosis dengan bakteri Rhizobium sp. adalah tanaman kacang kedelai. Bakteri Rhizobium sp. ini mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan dan bakteri ini akan menginfeksi akar tanaman untuk membentuk nodul akar didalamnya (Anonim, 2009 ; Lanny, 2011 ). Tingkat kesuburan tanah dipengaruhi beberapa faktor antara lain keserasian strain bakteri Rhizobium sp. dengan tanaman inang, kemampuan berkompetisi dengan bakteri-bakteri lain yang ada dalam tanah, kemampuan tanaman inang untuk menyediakan nutrisi bagi bakteri Rhizobium sp. yang bersimbiosis dengan tanaman tersebut, serta faktor lingkungan terutama faktorfaktor pembatas dalam tanah seperti ketersediaan hara makro dan mikro, kelembaban tanah, faktor iklim seperti suhu dan curah hujan, serta populasi mikroba yang merupakan indikator tingkat kesuburan tanah (Krisno, 2011 ; Purwaningsih, 2004). Permintaan kacang kedelai yang terus meningkat belum dapat diimbangi dengan produksi kacang kedelai yang rendah. Salah satu penyebab dari keadaan ini adalah lahan tanah yang asam (Luqman, 2012). Tanah asam dikarakteristikan dengan pH tanah rendah (Lampiran 3), kandungan bahan organik rendah,
1
kekurangan unsur P, N, K, S serta sedikitnya kapasitas tukar kation. Lahan tanah yang asam dikarenakan kekurangan kalsium (CaO) dan magnesium (MgO), hal ini disebabkan oleh curah hujan yang tinggi, karena curah hujan yang tinggi, secara alami tanah akan menjadi asam akibat pencucian unsur hara yang ada (Warnina, 2008). Menurut Hanafi (2002), pencucian unsur hara terjadi akibat tanah yang mengikat unsur-unsur hara tanah jenuh air akibat pembasahan yang berlebihan, yaitu curah hujan. Curah hujan menjadi penyebab kerusakan struktur tanah dengan energi kinetik pada setiap butir air yang menumbuk tanah. Besar kecilnya hujan sangat mempengaruhi tingkat kerusakan tanah sehingga kekuatan setiap partikel tanah maupun unsur-unsur hara yang ada di dalamnya hilang, dengan demikian akan mempercepat proses pengurangan maupun pelarutan unsur hara dari tanah. Ashiyami (2007), menyatakan tanah yang asam ini juga dapat disebabkan oleh unsur hara yang berlebihan seperti: Al (Alumunium), Fe (Besi) dan Cu (Tembaga). Banyak pertanian tanaman kedelai di Indonesia ditanam pada lahan yang asam. Kondisi asam merupakan salah satu faktor yang dapat menekan pertumbuhan dan penghambatan simbiosis Rhizobium sp. dengan tanaman kedelai (Ashiyami, 2007). Hal ini terjadi karena metabolisme dari Rhizobium sp. yang merupakan reaksi biokimiawi dikendalikan oleh enzim, sedangkan kerja enzim dibatasi oleh kisaran pH tertentu (pH 6 - 7) (Ridahati, 2010). Akan tetapi sejumlah strain Rhizobium sp. menunjukan ketahanan terhadap asam. Penggunaan strain Rhizobium sp. pada tanah yang asam telah dicoba di tanah Podsolik Merah Kuning oleh Saraswati et al. (1989). Rhizobium sp. yang tahan terhadap asam
2
pada tanah dengan takaran pengapuran rendah 0,5 x Al-dd (pH 5,1 ; Al-dd 2,6 me 100 per gram, Mn 216,2 ppm) dapat bertahan hidup pada tanah yang asam dan keefektifan simbiotik masih diatas 100% (Saraswati et al. 1989). Uji pendahuluan (2012), terhadap tanah pertanian di daerah Desa Pinda, Kecamatan Gianyar, Kabupaten Gianyar menunjukan bahwa tanah tersebut memiliki kondisi yang asam dengan pH 5,0. Hasil pengamatan di lapangan pada daerah tersebut tanaman kacang kedelai yang ditanam pertumbuhannya tidak maksimal yang ditandai dengan pertumbuhan tanaman yang kerdil. Kehidupan Rhizobium sp. sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tanah dan pH. Tanah yang bersifat asam merupakan suatu permasalahan yang utama saat ini, karena dapat mempengaruhi kehidupan mikroorganisme tanah. Salah satu penyebabnya adalah penggunaan pupuk sintetis yang tidak menurut dosis yang dianjurkan (Rismani, 2011). Pupuk sintetis ini merupakan pupuk yang dibuat oleh pabrik-pabrik dengan bahan-bahan kimia anorganik berkadar hara tinggi, sehingga akan berdampak negatif terhadap pertumbuhan dan ketahanan dari bakteri Rhizobium sp. yang selanjutkan akan berakibat terhadap pembentukan nodul yang tidak sesuai pada tanaman leguminoeae (Kawuri, 1997 ; Isharmanto, 2009). Ketahanan terhadap kondisi asam pada lingkungan dapat diperoleh dengan cara menumbuhkan bakteri Rhizobium sp. pada pH normal, kemudian ditumbuhkan kembali pada media yang bersifat asam. Menurut penelitian Kawuri (1997), menunjukan bahwa bakteri Sinorhizobium fredii yang ditumbuhkan pada media dengan pH 7,0 dan kemudian ditumbuhkan pada media dengan pH 5,8
3
dapat memiliki kemampuan hidup pada tanah yang mempunyai pH rendah (4,05,7). Respon tersebut disebut dengan Acid Tolerance Response (ATR). Menurut Nurdiani (2006), ketahanan terhadap pengaruh pH lingkungan dapat terjadi pada bakteri E. coli. Bakteri tersebut memiliki kemampuan adaptasi terhadap perubahan lingkungannya, dimana E. coli dapat tumbuh pada kisaran pH eksternal yaitu antara pH 5 – pH 9.
Berdasarkan uraian diatas maka peneliti tertarik untuk mengisolasi bakteri Rhizobium sp. pada tanaman kacang kedelai dan membuat inokulum Rhizobium sp. yang tahan terhadap kondisi tanah yang bersifat asam.
1.2.
Rumusan Masalah Rumusan masalah dari penelitian ini adalah: 1. Bagaimana ketahanan Rhizobium sp yang ditumbuhkan pada pH media pertumbuhan 7,0 dan 5,8? 2. Bagaimana kemampuan hidup Rhizobium sp. pada tanah asam dengan pH 5,0 secara in vitro? 3. Bagaimana respon inokulum Rhizobium sp. pada tanaman kedelai secara in vivo?
1.3.
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1.
Untuk mengetahui ketahanan Rhizobium sp yang ditumbuhkan pada pH media pertumbuhan 7,0 dan 5,8.
4
2.
Untuk mengetahui kemampuan hidup Rhizobium sp. pada media tanah asam dengan pH 5,0.
3.
Untuk mengetahui respon inokulum Rhizobium sp. pada tanaman kedelai secara in vivo.
1.4.
Manfaat Penelitian Sebagai informasi tentang ketahanan Rhizobium sp pada pH media
pertumbuhan sehingga diketahui Rhizobium sp berpotensi terhadap tanah dengan pH yang rendah yang dapat meningkatkan hasil produksi tanaman kacang kedelai.
5
