Klasifikasi Organisme Tanah. Peran Mikroflora

Klasifikasi Organisme Tanah
Organisme Tanah
Tanah mengandung bahan organik dan
bahan mineral yang mendukung
kehidupan organisme
A healthy soil has abundant
biological activity.
Biological activity contributes
to beneficial chemical and
physical soil properties.
Klasifikasi organisme tanah berdasarkan ukurannya
Klasifikasi
ukuran
Mikroflora
< 0,2 mm
Bakteri,fungi, aktinomycetes,
Alga, Virus.
Mikrofauna
20-200 μ
Archezoa, Protozoa
Mesofauna
0,2 – 10 mm
Makrofauna
> 10 mm
Klasifikasi Organisme Tanah
contohnya
Acari, Colembolla, rayap,
nematoda, Rotifera, Araneida,
Larva serangga
Isopoda, amphipoda, coleoptera,
molusca
Aproximate Numbers of Organism
Commonly Found in Soils
Distribusi biomassa dalam tanah
Organisme
Kelompok
Tipe
Mikroflora
Bakteri dan fungi
Mikro dan Mesofauna Nematoda,rayap
Makrofauna
Cacing
Lain-lain
% biomassa
80
2
14
4
jumlah/g
Bacteria
3.000.000 – 500.000.000
Actinomycetes
1.000.000 – 20.000.000
Fungi
5.000 – 900.000
Yeasts
1.000 – 100.000
Algae
1.000 – 500.000
Protozoa
1.000 – 500.000
Nematodes
50 - 200
1
Peran mikroflora/mikroorganisme tanah
Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan
mikroflora:
(Bakteri, fungi, aktinomycetes, alga, virus)
Proses biogeokhemical dan keseimbangan energi
Dekomposisi bahan organik, perubahan nutrien, emisi gas rumah kaca
Pengawetan unsur hara
Siklus unsur hara
Bioteknologi, Bioremidiasi (mendekomposisi racun) lingkungan
Hidrologi (mengurangi penggunaan air, meningkatkan daya simpan air)
Meningkatkan pertumbuhan akar tanaman menekan penyakit akar & daun
Biofisik
Kebutuhan Oksigen (O2) ;
• a. Beberapa bakteri membutuhkan O2 (aerob)
• b. Beberapa bakteri tdk membutuhkan O2 (anaerob)
• c. Beberapa bakteri pergunakan kedua bentuk di atas (fakultatif anaerob)
• d. Ketiga bentuk tsb biasanya terdapat sekaligus di tanah
Hubungan dengan Kelembaban :
– Kelembaban optimum sama dengan yang dibutuhkan oleh tanaman tingkat tinggi.
– Kelembaban pengaruhi kadar O2
Kisaran Temperatur :
• 700 – 100 0 F
• Temperatur tanah jarang mematikan bakteri
Kebutuhan bahan organik (jasad heterotrof dan autotrof)
• Sebagai sumber energi (bakteri heterotrofi)
• Bakteri autotrofik tidak perlukan BO sebagai bahan energi (autotrof)
Hubungan dengan CA yang dpt dipertukarkan dan pH
• Ca tinggi dan pH : 6-8 umumnya terbaik
• Ca dan pH menentukan jenis bakteri
• Bakteri tertentu berfungsi pada pH amat rendah (±0,3) dan yang lain pada pH tinggi
• Ca yang dapat dipertukarkan lebih penting daripada pH
VIRUS
VIRUS adalah ‘jasad hidup’yang
satuan dasarnya bukan sel,
Satuan dasar Virus adalah VIRION:
molekul DNA atau RNA yang
diselubungi protein.
VIRUS adalah jasad hidup non selular
BAKTERI, TUMBUHAN, HEWAN adalah jasad hidup selular
VIRUS
Sifat-sifat virus
•
•
•
•
•
Merupakan jasad hidup yang ukurannya sangat kecil, hanya
dapat dilihat dgn mikroskop elektron
tersusun atas satu molekul DNA atau RNA dan protein
selubung.
tidak dapat membelah.
tidak dapat menghasilkan energi sendiri.
parasit obligat pada manusia, hewan, tumbuhan, bakteri,
aktinomycetes dll.
2
VIRUS
VIRUS
INFEKSI VIRUS KE SEL INANG
Urutan proses infeksi :
1.
2.
3.
4.
5.
adsopsi partikel virus pd sel inang
penetrasi asam nukleat virus ke dlm sel inang
replikasi asam nukleat virus dlm sel inang
pembentukan kapsomer & bagian penting virus
perakitan/rekombinasi asam nukleat & kapsomer
partikel virus baru
6. pembebasan partikel virus dari sel inang
1 siklus : adsorpsi
lisis 12 - 14 menit
1 sel + 1 virus
100 - 200 partikel virus
PERKEMBANGAN VIRUS
Infeksi Virus pada Tanaman
Chlorosis
Necrosis
Mosaic disease: significant losses in yield & $ value
3
BAKTERI
Bentuk Morfologi Bakteri
Bulat (cocus, sferoid)
a. Mikrokokus (bulat, satu-satu)
b. Diplokokus (bulat, dua-dua)
c. Streptokokus (bulat, terangkai seperti rantai)
d. Tetrakokus / Gafkia (bulat, sperti bujur sangkar)
e. Sarcina (bentuk seperti kubus)
f. Stafilokokus (bentuk tidak teratur seperti anggur)
4
Bentuk utama bakteri
Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan Bakteri:
Kebutuhan Oksigen (O2) ;
• a. Beberapa bakteri pergunakan gas O2 (aerob)
• b. Beberapa bakteri pergunakan senyawa O2 (anaerob)
• c. Beberapa bakteri pergunakan kedua bentuk di atas (fakultatif)
• d. Ketiga bentuk tsb biasanya terdapat sekaligus di tanah
Hubungan dengan Kelembaban :
– Kelembaban optimum sama dengan yang dibutuhkan oleh tanaman tingkat tinggi.
– Kelembaban pengaruhi kadar O2
Kisaran Temperatur :
• 700 – 100 0 F
• Temperatur tanah jarang mematikan bakteri
Kebutuhan bahan organik
• Sebagai sumber energi (bakteri heterotrofi)
• Bakteri autotrofik tidak perlukan BO sebagai bahan energi
Hubungan dengan CA yang dpt dipertukarkan dan pH
• Ca tinggi dan pH : 6-8 umumnya terbaik
• Ca dan pH menentukan jenis bakteri
• Bakteri tertentu berfungsi pada pH amat rendah (±0,3) dan yang lain pada pH tinggi
• Ca yang dapat dipertukarkan lebih penting daripada pH
PERAN BAKTERI
•
Berperan dalam perubahan biokimia dalam tanah
– menyebabkan perubahan kimia
industri
– menghasilkan enzim, antibiotika, racun/toksin
– jasad pengurai (redusen) di alam
•
Bakteri tanah utama
•Arthrobacter,
•Flavobacterium,
•Bacillus,
•(Actinomyces)
•Pseudomonas,
–Streptomyces,
•Agrobacterium,
–Nocardia
Contoh :
Acetobacter
Azotobacter
Pseudomonas
cocovenenans
Bacillus subtilis
Rhizobium japonicum
Bacillus anthracis
Streptococcus pyogenus
Bdelovibrio bacteriovorus
Streptomyces griseus
Clostridium butyricum
Thiobacillus denitrifican
Clostridium botulinum
Vibrio cholerae
Diplococcus pneumoniae
Desulfovibrio desulfuricans
Escherichia coli
Metanobacterium mobile
Lactobacillus lactis
Proteus vulgaris
Leuconostoc mesenteriodes
Xanthomonas campestris
Mycobacterium tuberculosis
Nitrobacter winogradski
Bacillus thuringiensis
Nitrosomonas europaea
•Alcaligenes,
5
Actinomycetes
Pemanfaatan potensi bakteri :
• pupuk organik (organic fertilizer)
• pupuk hayati (biofertilizer)
•
•
Prokariotik yang menyerupai fungi.
Pertumbuhannya menyerupai benang-miselia
dan membentuk spora.
•
•
Berbentuk benang, bakteria tanah Gram +
Berperan dalam dekomposisi aerobik senyawa organik
pada
– Biodegradasi
– siklus Carbon
Berbau seperti tanah
Penghasil antibiotik
– Streptomyces
– Tetracyclines, macrolides and aminoglycosides
• zat pengatur tumbuh (growth factor
plant growth regulator)
•
•
ACTINOMYCETES
Mereka memainkan peranan yang penting dalam
dekomposisi materi organik seperti selulosa dan kitin.
MORPHOLOGY
Aktivitas ini menambah cadangan hara di dalam tanah dan
merupakan bagian penting dari pembentukan humus.
Kemampuan Actinobacteria untuk hidup di lingkungan
bernutrisi rendah dan untuk mengonsumsi lognoselulosa
(lignin dan selulosa, zat-zat penyusun kayu, biasanya sukar
dicerna kebanyakan bakteri tanah) menyebabkan
Actinobacteria mendominasi kawasan bebatuan karst.
6
JAMUR
Ada beberapa istilah yang dikenal untuk menyebut jamur :
–
mushroom yaitu jamur yang dapat menghasilkan badan buah
besar, termasuk jamur yang dapat dimakan,
–
mold yaitu jamur yang berbentuk seperti benang-benang, dan
–
khamir yaitu jamur bersel satu.
7
Morfologi Jamur Benang
JAMUR
Peranan
– Mendekomposisi bahan organik
– Memperbaiki struktur/agregasi tanah
– Membantu penyerapan unsur hara:
mikorisa
Sifat umum
- non fotosintetik
- berdinding sel
• Jamur benang terdiri atas massa benang yang
bercabang-cabang yang disebut miselium.
• Miselium tersusun dari hifa (filamen) yang merupakan
benang-benang tunggal.
• Badan vegetatif jamur yang tersusun dari filamenfilamen disebut thallus.
Cara Hidup
- bebas
- saprofit
- simbiosis
- parasit
Hifa Berdasarkan bentuknya
• Hifa tidak bersepta merupakan ciri jamur yang
termasuk Phycomycetes (Jamur tingkat rendah). Hifa ini
merupakan sel yang memanjang, bercabang-cabang,
terdiri atas sitoplasma dengan banyak inti soenositik).
• Hifa bersepta. merupakan ciri dari jamur tingkat tinggi,
atau yang termasuk Eumycetes.
ALGA
SIFAT UMUM
- uniselulair, multiseluler, sonositik
- fotosintesa
- inti sejati
HABITAT
air, tanah, batang kayu, batu
CARA HIDUP
- bebas
- simbiose
BENTUK
- tetap
- tidak tetap
REPRODUKSI
- pembelahan sel
- potongan thallus
- konjugasi
8
MORFOLOGI ALGA
• Algae uniseluler (mikroskopik) dapat berupa sel tunggal, atau
tumbuh dalam bentuk rantaian atau filamen.
– Ada beberapa jenis algae yang sel-selnya membentuk
koloni, misalnya pada Volvox, koloni terbentuk dari 50060.000 sel. Koloni-koloni inilah yang dapat dilihat dengan
mata biasa.
• Algae multiseluler (makroskopik)
mempunyai ukuran besar, sehingga
dapat dilihat dengan mata biasa
(Macrocystis sp)
ARTI PENTING ALGA
•
Rumput laut
batu karang, daerah pasang surut
– Ganggang hijau : Chlorella
– Ganggang merah : Navicula
– Scenodesmus
SIFAT ALGA
Alga fotosintetik
umumnya bersifat fotosintetik
pigmen fotosintetik
– hijau (klorofil),
– coklat (fikosantin),
– biru kehijauan (fikobilin),
– merah (fikoeritrin).
ARTI PENTING ALGA
Salah satu alga yang berperan penting dalam bidang pertanian
adalah Anabaena.
Anabaena hidup bersimbiose dengan tanaman air AZOLA.
•
•
•
Diatom plankton, fosil, bahan penyaring, ampelas
Penyebab warna tertentu pada perairan
Biosorpsi limbah logam berat : Ur, Tr, Pb, Cu, Au
– Phaeophycophyta
•
Indikator biologis pencemaran logam berat Cd, Pb, Cu.
– Ascophyllum nodosum
– Fucus vesiculosus
Anabaena mampu menambat Nitrogen udara dan mengubahnya
menjadi amonium (NH4)
Kelompok alga yang mampu menambat nitrogen dikenal sebagai
sianobakteria atau Blue Green Algae (BGA)
9
AZOLLA
Azolla
Photosynthetic
tissue
Section
through
Azolla
leaf
Cavity
Anaboena
Secretory hair
AZOLA
Aplikasi azolla
• sebagai sumber bahan organik dan pupuk nitrogen di lahan
padi sawah:
- dual system azolla – padi,
- azolla - mina – padi
- azolla – itik - padi
• sebagai pupuk untuk tanaman hortikultura dan tanaman
hias
• sebagai pakan ikan, ternak dan unggas
10