Keberadaan mikroorganisme di dalam tanah berperan dalam menyediakan nutrisi siap serap bagi tanaman, sekaligus menjaganya dari serangan hama dan penyakit. Microorganisme itu diantaranya bakteri, actinomycetes, dan jamur.
Kita semua sudah mengetahui bahwa makanan utama tanaman berupa Nitrogen, Phosphor dan Kalium atau yang dikenal dengan istilah NPK. Ketiga bahan makanan tersebut diperlukan agar tanaman dapat tumbuh dengan baik kemudian menghasilkan bunga, buah dan biji.
Namun NPK yang kita berikan sebagian besar masih berupa bahan mentah, di mana hanya sebagian kecilnya saja yang bisa diserap oleh akar tanaman. Sedangkan tanaman sendiri tidak mempunyai kemampuan untuk memasak NPK mentah tersebut.
Bahkan 40-60% dari pupuk NPK yang diaplikasikan di lahan pertanian tidak diserap oleh akar tanaman, melainkan menguap, terikat dengan mineral tanah atau ketika turun hujan akan terbuang, terbawa aliran air ke sungai.
Nah, di sinilah peranan mikroorganisme dalam merombak NPK dan unsur hara mikro lainnya menjadi produk yang lebih sederhana, sehingga dapat diserap oleh akar tanaman.
Sebagai gantinya 30% energi yang dihasilkan dari proses fotosintesis akan didepositkan ke bagian perakaran. Yang nantinya digunakan sebagai sumber makanan bagi mikroorganisme.
Di sisi lain mikroorganisme juga memproduksi enzim, antibiotik, maupun asam organic yang dapat menyuburkan tanah sekaligus menjaga kesehatan tanaman.
Bakteri
Bakteri termasuk salah satu mikroorganisme yang paling aktif di antara yang lainnya. Mereka banyak ditemui di sekitar perakaran tanaman. Karena di daerah itu banyak tersedia bahan makanan yang dibutuhkan oleh bakteri seperti gula, asam amino, asam organik dan molekul kecil lainnya.
Nantinya bakteri akan bekerja dalam merombak unsur N dan P yang ada di dalam tanah menjadi produk yang bisa diserap oleh akar tanaman. Jenis bakteri tersebut antara lain;
Bakteri Nitrifikasi.
Yaitu kelompok bakteri yang memanfaatkan bahan kimia sintetis Nitrogen sebagai sumber energi utamanya. Pertama-tama bakteri Nitrosomonas dan Nitrosolobus merombak ammonia yang ada di tanah menjadi nitrit. Kemudian bakteri Nitrobacter, dan Nitrococcus memecah nitrit menjadi nitrat yang dapat diserap oleh akar tanaman.
Bakteri Pemfiksasi Nitrogen.
Atmosfir bumi setidaknya mengandung 78% gas Nitrogen. Namun tidak semua tanaman bisa memanfaatkan gas Nitrogen ini. Hanya jenis leguminosa saja seperti kacang kedelai, kacang kapri, dan pohon kaliandra yang memiliki kemampuan dalam memanfaatkan gas Nitrogen di atmosfir melalui proses yang dikenal dengan istilah fiksasi.
Yaitu penyerapan gas Nitrogen bebas menjadi Ammonium. Proses ini dibantu oleh bakteri Azotobacter dan Rhizobium yang menginfeksi akar tanaman. Sehingga tanaman leguminosa tidak memerlukan asupan Nitrogen dalam jumlah yang banyak.
Bakteri Pelarut Fosfat (BPF).
Sebenarnya tanah pertanian sudah mengandung Phosphor dalam jumlah yang cukup banyak. Namun struktur kimia Phosphor tersebut masih berupa mineral yang tidak larut. Akibatnya hanya 0.1% yang bisa diserap oleh akar tanaman.
Sedangkan pemberian pupuk Phosphor sintetis sendiri pengaruhnya hanya dapat dirasakan dalam jangka pendek, yang bisa diserap itupun dalam porsi yang kecil.
Karena 75-90% bagian Phosphor sintetis yang diaplikasikan di lahan akan segera terikat dengan tanah dan tidak dapat diserap oleh akaran tanaman.
Dari sini peranan mikroorganisme sangatlah diperlukan. Bakteri seperti Pseudomonas dan Bacillus memiliki kemampuan dalam memproduksi enzim fosfatase dan asam-asam organic yang berfungsi untuk melarutkan Phosphor yang terikat dengan tanah sehingga dapat diserap oleh akar tanaman.
Actinomycetes
Kita pastinya sudah tidak asing lagi dengan aroma segar tanah ketika turun hujan. Aroma tersebut ternyata dihasilkan oleh adanya aktifitas actinomycetes di dalam tanah. Actinomycetes sendiri masih satu keluarga dengan bakteri.
Dia berperan dalam mengurai serat sisa-sisa tanaman yang telah mati, bangkai hewan dan material jamur. Dalam proses tersebut sekaligus dihasilkan enzim dan asam organik.
Microorganisme ini juga bisa meningkatkan ketersediaan nutrisi, mineral dan bahan metabolis yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Di samping itu kemampuan Actinomycetes dalam memfiksasi nitrogen dan mengurai bahan organic menjadikannya sebagai mikroorganisme dekomposer.
Bahkan hasil penelitian menunjukkan bahwa actinomycetes juga memproduksi beragam varietas antibiotik dan enzim extraseluler. Beberapa diantaranya mampu melindungi tanaman dari berbagai jenis penyakit.
Salah satunya Streptomyces yang telah lama digunakan sebagai agen anti jamur alami. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Takeda pada tahun 1978, senyawa anti jamur berupa mildiomycin yang dihasilkan oleh Streptoverticillium rimofaciens Niida secara aktif dapat menekan pertumbuhan penyakit powdery mildew pada tanaman.
Jamur
Simbiosis antara tanaman dan jamur sudah terjadi sejak 400-450 juta tahun yang lalu. Jamur di sini adalah jenis jamur mikoriza arbuskula (MA) atau yang biasa disebut sebagai jamur tanah. Setidaknya 80% spesies tanaman bersimbiosis dengan jamur mikoriza arbuskula.
Manfaat yang didapatkan oleh tanaman dari symbiosis dengan jamur MA di antaranya; mendapat nutrisi siap serap berupa fosfat dan nitrogen, meningkatkan kemampuan dalam menghadapi stress baik abiotic (kekeringan, kadar keasaman tanah yang tinggi dan kandungan logam berat) maupun biotik (penyakit akar).
Bukan hanya itu, hasil penelitian menujukkan bahwa hampir 100% dari Phosphor yang diserap oleh tanaman dibantu oleh jamur MA. Sebagai gantinya 20% hasil fotosintesis tanaman diberikan untuk kelangsungan hidup jamur MA yang hidup di sekitar akar tanaman.
Di mana kehidupan jamur MA seluruhnya bergantung dari suplai karbon dan gula dari inangnya, dalam hal ini tanaman. Hal ini dikarenakan jamur MA tidak mampu memproduksi makanannya sendiri yang berupa gula.
Jaga Tanah Tetap Subur
Aktifitas pemberian pupuk hayati atau suplemen yang berisi mikroorganisme untuk tanaman sebenarnya sudah banyak dilakukan.
Sayangnya penggunaan pupuk hayati masih bersamaan dengan metode pertanian yang konvensional. Di mana pengolahan tanah secara berat dan penggunaan bahan-bahan kimia sintetis masih sering dilakukan.
Sehingga manfaat dari penggunaan pupuk hayati tersebut menjadi hanya sementara. Karena pada dasarnya mikroorganisme sangat sensitif terhadap aktifitas pengolahan tanah dan dapat mati ketika terkena bahan-bahan kimia sintetis.
Namun apabila penggunaan pupuk hayati tersebut diimbangi dengan menggunakan pola pertanian organik, maka pertumbuhan tanaman yang baik dan sehat hanyalah sebagian kecil dari benefit yang dapat dirasakan oleh petani.
Dengan menjaga keberadaan mikroorganisme, maka kita sudah melakukan investasi jangka panjang yang akan membantu menyuburkan tanah.
Sebagai gantinya kita mendapatkan hasil panen yang memuaskan tanpa harus bersusah payah mengendalikan hama dan penyakit.
Referensi :
Maximum yield (2019). Actinomycetes
Bhatti, A.A. Bhat, R.A. ScienceDirect (2017). Actinomycetes benefaction role in soil and plant health
Singh, D.P. Prasad, R.S. ScienceDirect (2018). Crop improvement through microbial technology
Dwevedi, A. Kayastha, M.A. ScienceDirect (2017). Soil sensors: detailed insight into researchupdates, signifance, and future prospects
Glick, R.B. Hindawi (2012). Plant growth-promoting bacteria: mechanisms and applications
Smith, M. Uvhero (2017). How do bacteria help plants grow?
Bishop, C. The scientist (2003). Bacteria help plants grow
Conniff, R. Scientific american (2013). Microbes help grow better crops
Rutgers University (2018). How plants harness microbes to get nutrients: study could lead to enhanced crop growth, fewer weeds and lowerfertilizer and herbicide use
Steenbergen, H. Organic consumers association (2016). The fungi thing about soil
Pennington (2016). Why and how to improve grass roots with mycorrhizal fungi
Hammer, C.E. Pallon, J. Wallander, J. Olsson.P.A. FEMS microbiology ecology (2011). Tit for tat? A mycorrhizal fungus accumulates phosphorus under low plant carbon availability
Gambar :
https://fifthseasongardening.com/the-fungal-internet-mycorrhizal-fungi-more
