Oleh : Aries Pratomo, SP, MScPengendalian hayati khususnya pada penyakittumbuhan dengan menggunakan mikroorganismetelahdimulai sejaklebihdari 90 tahunyang lalu,tepatnya pada tahun 1920 sampai 1930 ketika pertamakali diperkenalkan antibiotik yang dihasilkanmikroorganisme tanah.DAMPAK DARI EFEK NEGATIFDunia pertanianseperti pencemaranlingkungandilahan-lahan pertanian yang menggunakan bahankimia, biaya produksi yang semakin tinggi danketergantungan negara konsumen pada negarapenghasil pupuk dan pestisida.PGPR = Plant Growth PromotingRhizobacteria = Bakteri PerakaranPemacu Pertumbuhan Tanaman (BP3T)PGPR= Campuran yang mengandungbakteri Pseudomonas fluorescence danBacillus ploymixa, mampu meningkatkanpertumbuhantanamandanmengendali-kan penyakit Mekanisme PGPR meningkatkan performansi tanaman:Menekan perkembangan penyakit (Bioprotectant)Memproduksi fitohormon (Biostimulant)Meningkatkan ketersediaan nutrisi bagi tanaman (Biofertilizer)Mekanisme penekanan tehadap penyakit dan hama :Induksi ketahanan secara sistemik (terhadaphama dan patogen)Produksi siderofor dan antibiotik (terhadappatogen perakaran)Kompetisi nutrisi (terhadap patogenperakaran)Produksi fitohormon:IAA (Indole Acetic Acid)SitokininGiberellinPenghambat produksi etilenBiofertilizer (Pupuk Hayati) Meningkatkan penyerapan /pemanfaat unsur N oleh PGPR pemfiksasi nitrogen (Azospirillum, Rhizobium, Bradyrhizobium, dll) Meningkatkan kemampuan pengambilan unsur besi (Fe3+) oleh PGPR penghasil siderofor (Pseudomonas kelompok Fluorecens) Meningkatkan kemampuan penyerapan unsur S oleh PGPR pemfiksasi sulfur (Thiobacillus) Meningkatkan ketersediaan unsur P oleh PGPR pelarut fosfat(Bacillus, Pseudomonas) Meningkatkan ketersediaan unsur Mn2+oleh PGPR pereduksi ManganKILASPERKEMBANGAN PGPR Rhizosphere ColonizationPlant growth-promoting rhizobacteria (PGPR)were first definedby Kloepper andSchrothtodescribesoil bacteriathat colonizetherootsofplantsfollowinginoculationontoseedandthatenhance plant growth.Laser scanning micrograph of a 5-day old canola root colonized by Pseudomonas putida strain 6-8 labelled with green fluorescent protein (as indicated by the arrow). The bar is equal to 60 m. (From the author's laboratory, photo by R. Pallai.)Mechanisms of Action :PGPR enhance plant growth by direct and indirectmeans, but the specific mechanisms involved have not allbeen well-characterized.Direct mechanisms of plant growth promotion by PGPRcan be demonstrated in the absence of plant pathogensor other rhizosphere microorganisms, while indirectmechanismsinvolvetheabilityof PGPRtoreducethedeleterious effects of plant pathogens on crop yield.PGPR have been reported to directly enhance plantgrowth by a variety of mechanisms: fixation ofatmosphericnitrogenthat is transferredtotheplant,production of siderophores that chelate iron and make itavailabletotheplant root, solubilizationof mineralssuch as phosphorus, and synthesis of phytohormones .PGPR that indirectly enhance plant growth via suppressionof phytopathogens do so by a variety of mechanisms. Theseincludetheabilitytoproducesiderophoresthatchelateiron, makingit unavailabletopathogens; theabilitytosynthesize anti-fungal metabolites such as antibiotics .Example of in vitro assay for inhibition of fungal growth. Different bacterial isolates were tested for their ability to inhibit the growth of Rhizoctonia spp., a soil-borne plant pathogen of legumes. 2004 Plant Management Network.Accepted for publication 14 January 2004. Published 1 March2004.Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR):Prospects for New InoculantsLouise M. Nelson, Vice President (Research), OkanaganUniversity College, 3333 University Way, Kelowna BC V1V 1V7 1928: Alexander Fleming discovered the first antibiotic. He observed that Penicillium fungus made an antibiotic, penicillin, that killed Staphylococcus aureus. 1940s: Penicillin was tested clinically and mass produced.UJI IN VITRO PGPR PADA SEMAI KACANG PANJANGEKSPLORASI PGPR (PLANT GROWTH PROMOTING RHIZOBACTERIA) PADA BEBERAPA MEDIA TUMBUHTahapan: perakaran tanaman bambu diambil dengan sedikit tanah yang masihmenempelpotong akar menjadi bagian kecil dan masukkan kedalam botol plastik yangberisi air matang, rendam (inkubasi) potongan akar tersebut selama 3-4 hari.Pengujian in vitro:PembuatanlarutanindukbiangPGPRmenggunakanbahan-bahansebagaimedia dasar berupa bekatul 1 kg, kapur sirih 100 g, gula merah 400 g, air 10 liter.Dalam tahap pembuatan ini, media dasar dikombinasikan dengan bahan-bahanyang bermanfaat, antara lain: Tepung udang 100 g (A) Tepung ikan 100 g dan terasi 100 g (B) Tepung udang 100 g dan madu 20 ml (C) Terasi 100 g (D) Tepung ikan 100 g, buah nanas 1 buah dan terasi 100 g (E)Media dasar dengansetiap kombinasinya dimasukkankedalamair mendidihdan dimasak selama 10 15 menit, selanjutnya didinginkanSetelah dingin, saring larutan tersebut dan campurkan isolate PGPR kemudiandiinkubasikan selama 7 10 hari di dalam jerigen plastik dengan catatan setiaphari tutupdibukasesaatuntukmengeluarkanudarahasil fermentasi dandigoyang untuk mempercepat proses pembelahan sel sel bakteri.Hasil fermentasi sebagai larutan induk biang PGPR dan siap dimanfaatkan ataudiperbanyak lebih lanjut atau sebagai bahan sediaan.Bahan dasar larutan PGPR yang digunakan adalah :1)jenis varietas bambu; 2) jenis tepung dan bahan tambahan lain serta3) konsentrasi aplikasinyapadavolume2ml secarainvitro padapertumbuhankecambahkacang hijaudi laboratorium. Parameteryang diukur panjang akar kacang panjang yang tumbuhselama 3 (tiga) hari dari saat aplikasi. Penambahan airsteril sebanyak 2 ml diberikan setiap hari untuk menjagakelembapan media tumbuh pada cawan petri yangmengandungkapassteril. Rancanganyangdigunakanadalah Acak Kelompok (RAK) menggunakan analisisvarians yang dilanjutkan dengan uji beda nyata terkecil(BNT) pada taraf 5 % jika terdapat perbedaan.JENIS BAMBUBAHAN YANG DICOBAA E D C BPembuatanlarutanindukbiangPGPRmenggunakanbahan-bahansebagaimedia dasar berupa bekatul 1 kg, kapur sirih 100 g, gula merah 400 g, air 10 liter.Dalamtahappembuatanini, mediadasar dikombinasikandenganbahan-bahanyang bermanfaat, antara lain: Tepung udang 100 g (A) Tepung ikan 100 g dan terasi 100 g (B) Tepung udang 100 g dan madu 20 ml (C) Terasi 100 g (D) Tepung ikan 100 g, buah nanas 1 buah dan terasi 100 g (E)UJI IN VITRODari grafik 1 tersebut, diketahui bahwa penggunaanekstrak terasi pada konsentrasi 2,5 % menunjukkan hasilyangterbaikdalampembuatanPGPRuntukmeresponspertumbuhankacanghijaupadastadiaperkecambahan.Kondisi ini dimungkinkanterjadi karenabahanutamapembuat terasi adalah ikan laut yang diketahuimengandung kadar protein yang cukup tinggi.Selain kandungan protein, keberadaan organismeperombak berupa bakteriLactobacillus spp. dalam terasididuga memberikan pengaruh yang baik dalampertumbuhan kecambah kacang hijau.Purwasasmita (2009) menyatakan, beberapa jenismikroba yang bersifat mikroorganisme lokal (MOL) yangmenguntungkan telah diteliti di Pusat PenelitianBioteknologi ITBseperti Bacillussp, Sacharomycessp,Azospirillum sp, Pseudomonas, dan Lactobacillus sp.Lebih lanjut dinyatakan bahwa bakteri laktat(Lactobacillus) merupakan kelompok mikroba yangmenghasilkan senyawa asam laktat (bersifat asam) denganhabitat dan lingkungan hidup sangat luas, baik di perairan(air tawar ataupun laut), tanah, lumpur, maupun batuan.Bakteri ini juga menempel pada jasad hidup, denganmanfaat yang diperoleh adalah kemampuannyamenghambat perkembangan organisme lain sepertipatogen, terutama yang bersifat soil borne.Beberapajenisbakteri tersebut, diantaranyaLactobacillusselain mempunyai kemampuan sebagai agen antagonisuntuk mengendalikan jamur Rhizoctonia oryzae danCercospora oryzae penyebab rebah kecambah pada tanamanpadi, juga dapat meningkatkan daya kecambah danpertumbuhan semai padi (Plant Growth PromotingRizhobacteria-PGPR).MenurutWan, HickeydanCoventry(1995), bakteriosinberupa asam laktat yang dihasilkan oleh mikroorganismememiliki kemampuan menghambat perkembanganbeberapajenis mikroorganismelain, baikyangbersifatfood-borne patogen atau soil-borne patogen.Senyawa berupa asam laktat tersebut biasanya dihasilkanoleh bakteri yang dikelompokkan dalam genusLactobacillus sp. Lebih lanjut dinyatakan, beberapasenyawa lain seperti brevicin, nisin dan pediocin diketahuidapat diproduksi oleh Lactobacillus bavaricus.Senyawa-senyawa tersebut dapat diproduksi oleholehbakteri melalui fermentasi danmemiliki sifatsebagai senyawa penghambat pertumbuhan bakteri-bakteri lain (antibacterial compounds).Dari gambar 2 di atas, diketahui bahwa penggunaan akar bambu varietas Talimenunjukkanresponterbaikdalampertumbuhanakarkecambah, kemudiandiikutiolehvarietasGombong, WulungdanAmpel. Halinididugaterdapatinteraksiantaravarietas Tali denganpopulasi bakteri Pseudomonas flourescens denganhasil akhirberupapertumbuhankecambahyangoptimalpadatanamankacanghijau. Untukituperluditelitilebihlanjuttentangeksplorasidanujipatogenisitasbakteribermanfaatseperti Pseudomonas flourescens (dari akar bambu) dan Lactobacillus spp. (dari terasi)dalampembuatanplant growthpromotingrhizobacter(PGPR) yangmengarahpadaketahanan tanaman terhadap patogen.KESIMPULAN: 1) Bahan dasar pembuat PGPR berupa akar bambuvarietas Tali menunjukkan respon terbaik dalam pertumbuhan akarkecambah kacang hijau, kemudian diikuti oleh varietas Gombong,WulungdanAmpel. 2)Tepungikanterasi diketahui memberikanresponterbaiksebagai PGPRdalampertumbuhanakarkecambahkacanghijau, kemudiandiikuti tepungudang, tepungikanterasiyang ditambahnanas, tepung ikanterasi yang ditambahmaduataupuntepungudangyangditambahmadu. 3)Secara invitro,konsentrasi PGPRsebanyak2,5% diketahui yangterbaikdalammemberikan respon pertumbuhan akar kecambah kacang hijau dan4) Tidak terdapat interaksi antara bahan dasar berupa tepung dankonsentrasi aplikasinya dalam pertumbuhan akar kecambah kacanghijau.SARAN: Perluditeliti lebihlanjuttentanguji patogenisitasPGPRdalammenghambat pertumbuhan patogen berupa bakteri danjamurpadaskalainvitrodaninplanta padaskalakecil untuktanaman penting seperti kedelai.TERIMA KASIH