Pengamatan Bintil Akar

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pertumbuhan tanaman terjadi dengan adanya pertumbuhan akar sehingga dapat memiliki jangkauan maksimal terhadap unsur hara

yang diperlukan untuk

pertumbuhannya. Selain itu terjadi juga interaksi antara tanaman dengan mikroba di alam baik mikroba tanah maupun mikroba udara. Mikroba dalam tanah dibedakan menjadi rizoplen (yang menempel pada akar) dan endofit (yang berada dalam sel-sel akar). Peranan mikroba tersebut adalah membantu mengoptimasi tanaman mendapatkan unsur hara dan sebagai anti-mikroba bagi patogen atau organisme pengganggu tanaman. Sedangkan mikroba mendapat habitat dan memperoleh suplai makanan dari tanaman. Untuk keperluan optimasi mendapatkan unsur hara dan sebagai anti-mikroba terhadap pathogen, tanaman mengeluarkan eksudat akar yang bertujuan untuk mengundang mikroba yang dikehendaki atau mengusir mikroba lain yang mengganggu pertumbuhan tanaman Salah satu jenis interaksi yang terjadi antara mikroorgaisme dengan tanaman adalah interaksi mutualisme. Dua jenis mikroorganisme yang menguntungkan dan telah dimanfaatkan oleh para petani yaitu Rhizobium dan mikoriza. Rhizobium adalah bakteri yang dapat membentuk bintil akar pada tanaman leguminose dan memiliki kemampuan untuk memfiksasi N2 dari atmosfer. Mikoroza adalah fungi akar yang memiliki fungsi yaitu dapat memperpanjang jangkauan akar dan dapat memasuki tanah dengan ukuran pori yang sangat kecil. Interaksi yang memberikan keuntungan bagi tanaman perlu untuk diperhatikan dan perlu untuk ditingkatkan dalam pertanian.Salah satu bentuk keuntungan bisa dilihat pada interaksi antara rhizobium dan akar tanaman legume.Rhizobium termasuk dalam divisi Protophyta, kelas Schizomycetes, ordo Eubacteriales, famili Rhizobiaceae dan Rhizobium. Bakteri Rhizobium bermanfaat bagi tanaman Leguminoceae setelah bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dengan membentuk bintil pada akarnya.Fiksasi Nitrogen terjadi di dekat pusat bintil akar tanaman. Dalam interaksi ini, sel Rhizobium akan berubah menjadi bentuk bakteroid, sedangkan di bagian tengah

1

bintil akar yang mengandung bakteroid tersebut akan membentuk pigmen merah yang disebut leghemoglobin. Semakin merah pigmen leghemoglobi, semakin efektif bakteri dalam menambat N. Unsur N merupakan unsur essensial bagi tanaman, oleh karena itu ini merupakan salah satu bentuk interaksi yang menguntungkan. Oleh karena itu, penting adanya pelaksanaan praktikum tentang mikroorganisme yang bermanfaat bagi pertanian, untuk mengetahui berbagai macam mikroorganisme yang bermanfaat bagi pertanian. B. Tujuan Pratikum pengamatan bintil akar tanaman dan sel bakteri dalam bintil akar, bertujuan untuk mengetahui morfologi bintil akar dan morfologi bakteroid pada bintil akar beberapa tanaman leguminosa.

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Tanaman kacang-kacangan (leguminosa) merupakan tanaman yang penting dalam bidang pertanian, karena tanaman ini mempunyai bintil akar yang dapat menambat nitrogen langsung dari udara. Gas nitrogen akan diolah menjadi senyawa yang dapat digunakan oleh tanaman, pengolahan ini terjadi di dalam binti akar. Dengan pengolahan ini tanaman leguminosa dapat memenuhi sebagaian besar kebutuhannya akan senyawa nitrogen (Hadiotamo, 1993). Rhizobium yang berasosiasi dengan tanaman legum mampu memfiksasi 100-300 kg N/ha dalam satu musim tanam dan meninggalkan sejumlah N untuk tanaman berikutnya. Permasalahan yang perlu diperhatikan adalah efisiensi inokulan Rhizobium untuk jenis tanaman tertentu.Rhizobium mampu mencukupi 80% kebutuhan nitrogen tanaman legum dan meningkatkan produksi antara 10-25%.Tanggapan tanaman sangat bervariasi tergantung pada kondisi tanah da efektivitas populasi asli (Sutanto 2002). Bakteri Rhizoma merupakan mikroba yang mampu mengikat nitrogen bebas yang berada di udara menjadi ammonia (NH3) yang akan diubah menjadi asam amino yang selanjutnya menjadi senyawa nitrogen yang diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang, sedangkan Rhizoma sendiri memperoleh karbohidrat sebagai sumber energi dari tanaman inang (Prayitno, 2000). Ada 2 jenis bakteri Rhizobium yaitu bakteri yang menghasilkan senyawa asam dan ada juga bakteri yang menghasilkan senyawa basa.Jenis ini dapat dibedakan dengan melakukan isolasi bakteri rhizobium pada media YMA + BB. Bakteri yang menghasilkan senyawa asam, warnanya akan berubah menjadi kuning sedangkan bakteri yang menghasilkan senyawa basa, warnanya akan semakin biru. Keberadaan bakteri bintil akar dapat diuji daya infeksi bakteri Rhizobium pada akar serta keefektivan kerja bakteri dalam bintil akar terhadap tanaman melalui uji infektivitas dan uji efektifitas.Untuk melakukan uji ini diperlukan koloni bakteri Rhizobium yang besar. Indikator infektif atau tidaknya suatu bakteri bintil akar dilihat dari jumlah dan berat bintil.Sedangkan indikator efektivitas bakteri bintil akar berdasarkan berat tanaman dan warna hijau daunnya (Handayanto, 2007).

3

Kemampuan Rhizobium dalam menambat nitrogen dari udara dipengaruhi oleh besarnya bintil akar dan jumlah bintil akar.Semakin besar bintil akar atau semakin banyak bintil akar yang terbentuk, semakin besar nitrogen yang ditambat.Semakin aktif nitrogenase semakin banyak pasokan nitrogen bagi tanaman, sehingga dapat memperbaiki pertumbuhan tanaman. Jumlah N2 yang dapat difiksasi oleh tanaman legume sangat bervariasi, tergantung pada jenis tanaman legume, kultivar, jenis bakteri, dan tempat tumbuh bakteri tersebut terutama pengaruh dari pH tanah dimana tanaman tersebut tumbuh (Suharjo 2001). Tanaman kacang-kacangan akan tetap tumbuh walaupun tidak ada nitrogen, kalau pada akar terdapat bendolan-bendolan ini: bendolan-bendolan ini tumbuh karna infeksi rambut akarnya dengan bakteri dari dalam tanah, bendolan-bendolan disebut nodul akar pada tanaman leguminosa, yaitu bakteri nodul dikelompokkan dalam jenis Rhizobium. Batang-batang gram negatif ini yang hidup bebas dalam tanah, tumbuh secara anaerob ketat dalam senyawa organic sebagai nutrient (Schlegel, 1994). Bendolan merupakan hasil poliverasi jaringan yang terangsang Rhizobium dengan perantaraan sesuatu faktor pertumbuhan. Baktri-bakteri ini amat cepat memperbanyak diri, tumbuh menjadi sel dengan bentuk tidak teratur (bakteroid), dengan volume 10-12 kali lipat, dari Rhizobium yang hidup bebas, dan akhirnya terletak dalam sitoplasma selsel tumbuhan. Tumbuhan sebagai sel-sel individual atau dalam kelompok yang diselubungi oleh membrane.jaringan yang terisi bakteri ini Nampak berwarna merah, jaringan ini mengandung pigmen yang serumpun dengan hemoglobin yaitu leghemoglobin. Hanya bendolan yang mengandung hemoglobin yang dapat memfiksasi molekul nitrogen (Santoso, 1993).

4

BAB III METODE PRAKTIKUM A. Waktu dan Tempat Adapun waktu dan tempat dilaksanakannya Praktikum ini adalah : Hari/ Tanggal Waktu Tempat

: 10 Oktober 2015 : 08.30 s/d selesai : Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan

B. Alat dan Bahan Bahan : 1. Bintil akar tanaman buncis (Phaseolus vulgaris ), kacang hijau (Vigna radiata ) 2. Alkohol 70% 3. H2O2 4. Aquades 5. Pewarna karbon fauchsin.

Alat : 1. Objek Glass 2. Mikroskop 3. Lampu Bunsen 4. Pisau Silet 5. Pinset 6. Petridish 7. Botol Semprot

5

C. Prosedur Kerja 1. Bintil akar disterilisasi dengan merendamnya ke dalam alkohol 70% selama 10 detik, H2O2 selama 3 menit, aquades selama 5 menit. 2. Bintil disayat tipis, diletakkan di objek glass, ditekan perlahan, di smear, dikering-anginkan. 3. Difiksasi dengan melewatkan di atas api bunsen. 4. Diwarnai dengan karbon Fuchsin (5 detik), kemudian dicuci dengan aquades mengalir secara perlahan dan dikeringkan. 5. Diamati di bawah mikroskop : a. Gambarkan bakteroid dari rhizobium pada kedua kacang-kacangan! b. Apakah bakteroid dari rhizobium pada kedua kacang-kacangan sama? BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 1) Hasil Pengamatan

Gbr. 1 Bintil Akar pada kacang hijau dan buncis Pada akar kacang hijau dan buncis ditemukan beberapa bintil akar. Pengamatan morfologi bintil akar ini dilakukan secara mikroskopis dan secara makroskopis. Dari pengamatan yang dilakukan dapat dilihat bahwa bintil akar dari tanaman Phaseolus vulgais dan vigna radiata.tumbuh pada akar primer, namun ada juga bintil akar tumbuh pada akar sekundernya. Hasil pengamatan sayatan bintil akar dalam pratikum ini tidak berjalan dengan baik karena sulitnya ditemukan struktur bakterioid dalam sayatan bintil akar. Sulit untuk mengamati Bakteriod bintil akar. Hal ini kemungkinan dikarenakan faktor alat dan bahan yang tidak memadai seperti fokus perbesaran lensa mikroskop yang kurang baik. Begitupun, walau penampakan kurang jelas dibawah mikroskop, pratikan menemukan

adanya struktur bulat-bulat kecil yang bergerak pada sel sayatan bintil akar kacang hijau dan buncis tampak seperti gambar dibawah ini.

Gbr. 2 Penampakan bakterioid bintil akar (sumber : Adiguana,2014) 2) Pembahasan Rhizobium yang tumbuh dalam bintil akar leguminoceae mengambil nitrogen langsung dari udara dengan aktifitas bersama sel tanaman dan bakteri, nitrogen itu disusun menjadi senyawaan nitrogen seperti asam-asam amino dan polipeptida yang ditemukan dalam tumbuh-tumbuhan, bakteri dan tanak disekitarnya. Baik bakteri maupun legum tidak dapat menambat nitrogen secara mandiri, bila Rhizobium tidak ada dan nitrogen tidak terdapat dalam tanah legum tersebut akan mati. Bakteri Rhizobium hidup dengan menginfeksi akar tanaman legum dan berasosiasi dengan tanaman tersebut, dengan mengikat nitrogen. Unsur N merupakan unsur essensial bagi tanaman, oleh karena itu ini merupakan salah satu bentuk interaksi yang menguntungkan. Kegiatan pengamatan dilakukan dengan mensterilisasi bintil akar dengan merendamnya ke dalam alkohol 70% selama 10 detik, H2O2 selama 3 menit, aquades selama 5 menit, menyayat tipis bintil akar, diletakkan di objek glass, ditekan perlahan, di smear lalu dikeringkan, memfiksasi dengan melewatkan di atas api bunsen, mewarnai dengan karbon Fuchsin (5 detik). Fungsi pewarna karbo Fuchsin adalah untuk mempermudah pengamatan bakteroid karena bakteroid memiliki pigmen merah yang disebut leghemoglobin yang akan menyerap warna karbon fuchsin.

Bakteri

Rhizobium

bermanfaat

bagi

tanaman

Leguminoceae

setelah

bersimbiosis dengan akar tanaman kacang-kacangan dengan membentuk bintil pada akarnya.Fiksasi Nitrogen terjadi di dekat pusat bintil akar tanaman. Dalam interaksi ini, sel Rhizobium akan berubah menjadi bentuk bakteroid, sedangkan di bagian tengah bintil akar yang mengandung bakteroid tersebut akan membentuk pigmen merah yang disebut leghemoglobin. Semakin merah pigmen leghemoglobin, semakin efektif bakteri dalam menambat N. Rhizobium

menginfeksi akar

leguminoceae melalui ujung-ujung bulu akar yang tidak berselulose, karena bakteri Rhizobium tidak dapat menghidrolisis selulose. BAB V PENUTUP Dari hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulakan beberapa hal yaitu sebagai berikut: 1) Rhizobium bersimbiosis dengan akar tanaman dan membentuk bintil akar yang berfungsi menambat Nitrogen yang dibutuhkan akar tanaman. 2) Bintil akar pada tanaman kacang hijau dan buncis berada pada akar primer dan sekunder. 3) Kondisi lingkungan dapat mempengaruhi bentuk dan warna pada bintil akar. 4) Banyaknya nitrogen yang diikat oleh bintil akar dapat ditunjukkan dari jumlah leghemoglobinnya.

DAFTAR PUSTAKA Hadiutomo. 1993. Mikrobiologi dasar Praktek Teknik dan Prosedur Laboraturium. Jakarta: Gramedia. Maulidiyah, 2014. Bakteri Rhizobium Leguminosarum Dan Bakteri Nitrogen http://bakterirhizobiumleguminosarum.blogspot.co.id/2014/06/bakterirhizobiumle guminosarum.html Prawihartono. 1998. Mikrobiologi Umum. Yogyakarta: UGM Press.

Santoso. 1993. Dunia mikroba 1. Jakarta: PT Bhatara Karya Aksara. Schlegel, H.G dan Karin S. 1994. Mikrobiologi Umum. Yogyakarta: UGM Press. Setiadi. 1994. Mikrobiologi Tanah. Jakarta: PT Rineka Cipta. Widyati, E. 2013. Memahami Interaksi Tanaman – Mikroba. Tekno Hutan Tanaman Vol.6 No.1