PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

28
PENAMBAT NITROGEN (N) NON-SIMBIOTIK (Laporan Praktikum Produksi Tanaman Serelia) Oleh Kelompok 2 Candra Susiyanti 10141212 Daryanti 10141212 Intan Desmania 1014121226 Oktariza Permana 1014121238 Rahmah Catur Putri 1014121240 Vetty Oktari Fratiwi 1014121250

Transcript of PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

Page 1: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

PENAMBAT NITROGEN (N) NON-SIMBIOTIK (Laporan Praktikum Produksi Tanaman Serelia)

Oleh

Kelompok 2Candra Susiyanti 10141212Daryanti 10141212

Intan Desmania 1014121226Oktariza Permana 1014121238Rahmah Catur Putri 1014121240Vetty Oktari Fratiwi 1014121250

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGIFAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG2012

Page 2: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

I. PENDAHULUAN

I.1Latar Belakang

Nitrogen merupakan salah satu unsur yang paling luas penyebarannya di alam.

Sekitar 3,8×1015 ton N2-molekuler terdapat di atmosfer, sedangkan pada litosfer

terdapat sekitar 4,74 kalinya. Diperkirakan, setiap tahun biosfer menerima

tambahan N netto sebesar 9 juta metrik ton, dari selisih total tambahan melelui

fiksasi biologis dengan total kehilangan akibat denitrifikasi. Unsur nitrogen di

dalam tanaman dijumpai dalam bentuk anorganik atau organik yang bergabung

denagn C, H, O dan kadangkala dengan S untuk membentuk asam amino , asam

nukleat, klorofil, alkanoid, dan basa purin. Unsur N tersebut berkorelasi sangat

erat dengan perkembangan jaringan meristem, sehingga sangat menentukan

pertumbuhan dan perkembangan tanaman

Dalam atmosfer dengan satuan luas satu acre (0,46 ha) tanah diperkirakan ada

35.000 ton nitrogen bebas. Walaupun esensial mutlak bagi kehidupan, tidak satu

molekul pun dapat digunakan begitu saja oleh tumbuhan, hewan atau manusia

tanpa campur tangan jazad mikro penambat nitrogen. Penambatan nitrogen adalah

proses yang menyebabkan nitrogen bebas digabungkan secara kimia dengan unsur

lain.

Sejumlah jazad mikro tanah dan air mampu menggunakan molekul nitrogen

dalam atmosfer sebagai sumber N. Jazad mikro ini dibagi menjadi dua kelompok

menurut cara penambatan N yang dilakukan yaitu penambatan N secara simbiotik

dan penambatan N secara non-simbiotik. Penambatan N non-simbiotik, yaitu

jasad mikro yang mampu mengubah molekul N menjadi nitrogen sel secara bebas

tanpa tergantung pada organisme hidup lainnya. Jazad mikro penambat N itu

Page 3: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

secara enzimatis menggabungkan N atmosfer dengan unsur-unsur lain untuk

membentuk senyawa N-organik dalam sel hidup. Dalam bentuk organik ini

kemudian N dilepaskan kedalam bentuk terlambat, tersedia bagi tanaman baik

secara langsung dengan ditranslokasikan melalui xilem ke seluruh bagian tanaman

atau melalui aktivitas jasad mikro. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisa

digunakan untuk tanaman leguminose saja, tetapi mikroba penambat N non-

simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis tanaman.

Penambatan N non-simbiotik dapat juga terjadi di atmosfer akibat halilintar dan

nitrogen oksida yan terbentuk oleh pembakaran mesin dapat mengalami fotokimia

dan nitrogen yang terikat dengan cara ini jatuh ke tanah bersama air hujan.

Penambatan nitrogen secara hayati yang non simbiotik dilakukan oleh jasad mikro

yang hidup bebas. Menurut Tedja Imas dkk. (1989), beberapa jasad mikro yang

dapat menambat N2 secara non simbiotik adalah Azotobacter. Bakteri ini bersifat

mesofilik dan aerob obligat dengan laju respirasi yang sangat tinggi. Efisiensi

penambatan nitrogen rendah sehinga kurang berarti di alam spesies lain adalah

Beijerinckia dan Derxia, bersifat aerobik dan tumbuh baik pada keadaan asam

(sampai pH 3). Bakteri ini umum dijumpai di tanah-tanah trofis

I.2 Tujuan

Adapun tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Mahasiswa dapat mengetahui jenis-jenis mikroorganisme yang berfungsi

sebagai penambat nitrogen (N) non-simbiotik

2. Mahasiswa dapat mengetahui ciri da karakteristik mikroorganisme penambat N

non-simbiotik terhadap fiksasi nitogen

3. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami mekanisme fiksasi nitrogen non-

simbiotik

4. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami faktor-faktor dalam aktivitas

mikroorganisme penambat N non-simbiotik

Page 4: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

II. ISI

Nitrogen (N) merupakan nutrisi penting bagi tumbuhan dan diperlukan

dalam jumlah besar. Kandungan N dalam jaringan tumbuhan tinggi per berat

kering jaringan adalah sebanyak 1,5%. Nitrogen menjadi salah satu komponen

dalam molekul protein, purin, pirimidin dan porfirin. Purin dan pirimidin

merupakan basa nitrogen yang penting dalam pembentukan molekul asam nukleat

(RNA dan DNA). Sedangkan porfirin penting dalam pembentukan klorofil (Arief,

1989).

Nitrogen dikatakan penting bagi tumbuhan oleh karena dinilai mampu

memenuhi tiga kriteria yang harus dipenuhi oleh setiap unsur. Ketiga kriteria

tersebut meliputi (1) unsur N penting bagi pertumbuhan dan reproduksi, (2) unsur

tersebut tidak dapat diganti dengan unsur lain dan (3) kebutuhan akan unsur

tersebut bersifat langsung dan bukan hasil efek tidak langsung (Sasmitamiharja

dan Siregar, 1990).

Defisiensi nitrogen hampir selalu memperlihatkan klorosis pada daun

dewasa secara perlahan-lahan, yang kemudian menjadi kuning dan akhirnya

rontok. Biasanya tidak terjadi nekrosis (jaringan menjadi mati). Klorosis

menyebar dari daun dewasa ke daun yang lebih muda (Gardner, et al, 1991).

Karakteristik gejala defisiensi adalah terbentuknya antosianin pada batang, tulang

daun, tangkai daun sehingga berwarna merah atau merah ungu. Daun muda yang

mengalami defisiensi nitrogen kadang-kadang lebih kaku, kurang berkembang

Page 5: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

dibanding daun normal, percabangan tertahan karena dormansi tunas lateral yang

berkepanjangan. Sementara kelebihan nitrogen sering menyebabkan timbulnya

poliferasi batang dan daun, dan buah menjadi berkurang (Russell, 1989).

Nitrogen (N) harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknya menjadi tersedia

bagi tanaman. Mikroba penambat N ada yang bersimbiosis dan ada pula yang

hidup bebas. Mikroba penambat N simbiotik antara lain Rhizobium sp. Mikroba

penambat N non-simbiotik misalnya Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikroba

penambat N simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman leguminose saja,

sedangkan mikroba penambat N non-simbiotik dapat digunakan untuk semua

jenis tanaman.

Penambatan nitrogen secara hayati yang non simbiotik dilakukan oleh jasad mikro

yang hidup bebas. Bakteri fiksasi N2 yang hidup bebas pada daerah perakaran dan

jaringan tanaman padi, seperti Pseudomonas spp., Enterobacteriaceae, Bacillus,

Azotobacter, Azospirillum, dan Herbaspirillum telah terbukti mampu melakukan

fiksasi N2 (James and Olivares 1997). Bakteri fiksasi N2 pada rizosfer tanaman

gramineae, seperti Azotobacter paspali dan Beijerinckia spp., termasuk salah satu

dari kelompok bakteri aerobik yang mengkolonisasi permukaan akar dan tumbuh

baik pada keadaan asam (sampai pH 3). Di samping itu, Azotobacter merupakan

bakteri fiksasi N2 yang mampu menghasilkan substansi zat pemacu tumbuh

giberelin, sitokinin, dan asam indol asetat, sehingga dapat memacu pertumbuhan

akar (Alexander 1977). Populasi Azotobacter dalam tanah dipengaruhi oleh

pemupukan dan jenis tanaman.

II.1 Bakteri Penambat Nitrogen Non Simbiotik

Bakteri heterotropik tertentu yang hidup dalam tanah ternyata dapat pula hidup

secara bebas pada tanaman tingkat tinggi yang berkemampuan menggunakan

nitrogen udara dalam pembentukan sel-sel jaringan tubuhnya. Bakteri-bakteri

heterotropik tersebut apabila tidak hidup bersama-sama dengan tanaman-tanaman

tingkat tinggi disebut dengan bakteri non-simbiotik.

Page 6: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

II.2 Klasifikasi Penambat N Non-Simbiotik

Berdasarkan akan kebutuhan oksigen bagi keperluan hidupnya dapat terbagi atas:

a. Golongan aerobik, yaitu bakteri azotobakter yang tersebar secara meluas,

ditemukan dalam tanah dengan pH 6,0 lebih, reaksi tanah ini merupakan faktor

pembatas pada perkembangan dan penyebaran bakteri tersebut, memang pada

pH kurang dari 6,0 dapat juga hidup akan tetapi tidak aktif.

b. Golongan anaerobik, yaitu bakteri clostridium yang dapat lebih menyesuaikan

diri pada keadaan asam dibandingkan dengan bakteri-bakteri lain dari golongan

aerobik. Kadang-kadang penyebarannya lebih luas (di dan kemana-mana),

sehingga sering ditemukan di setiap tanah dalam keadaan yang menguntungkan

karena dapat mengikat nitrogen.

Menurut Waksman (1961), bakteri fiksasi nitrogen memerlukan sumber-sumber

energi, yang dapat diperoleh dengan kemampuannya dari senyawa-senyawa

organik karbon tertentu yang digunakannya bagi sintesa sel. Organisme ini dapat

digolongkan dengan berdasar pada basis kemampuannya untuk memanfaatkan

sumber-sumber energi yang tersedia dalam suatu persoalan non-simbiotik.

Organisme-organisme lainnya berkemampuan memperoleh karbon bagi energinya

dan bagi sintesa sel dari tanaman-tanaman yang tumbuh dan secara simbiotis.

Organisme-organisme yang hidup bebas dan memiliki kemampuan untuk

memfikasasi nitrogen molekuler dapat dibedakan menjadi organisme aerob

obligat, aerob fakultatif, dan anaerob.

a. Organisme aerob obligat-fiksasi nitogen non-simbiotik. Bakteri penambat

nitrogen non simbiotik, termasuk dalam famili Azotobacteriaceae yang terdiri

dari:

1. Genus Azotobacter terdiri dari empat spesies ,yaitu A. crhoococcum, A.

beijerinkii, A. vinelandii dan A. paspali.

2. Genus Azomonas terdiri dari A. agilis, A. insigne, dan A. macrocytogenese.

3. Genus Beijerinkia terdiri dari B. indica, B. mobilis, B.fluminensis dan

B.derxii.

4. Genus Derxia yang terdiri dari satu spesies yaitu D.gumnosa

Page 7: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

5. Genus Archromobacter, Bacillus, Mycobacterium, dan Arthrobacter

(Hamdi, 1982).

b. Bakteri aerob fakultatif antara lain termasuk dalam genus-genus Aerobacter,

Klebseilla, dan pseudomonas.

c. Organisme anaerobik-fiksasi nitrogen non-simbiotik

1. Genus Clostridium pasteurianum, meliputi golongan tidak fermentasi

tepung tipe clostridia

2. Genus Chlorobium

3. Genus Chromatium

4. Genus Rhodomicrobium

5. Genus Rhodopseudomonas

6. Genus Rhodospirilium

7. Genus Desulfovibrio

8. Genus Methanobacterium

3.3 Karakteristik Bakteri Penambat N Non Simbiotik

Karakteristik bakteri penambat N non simbiotik dapat dicirikan sebagai berikut:

Warna koloni mulai dari warna putih, bening, putih berlendir, bening

berlendir dan kuning.

Bentuk koloni irregular dan circulaie,

Permukaan koloni licin dan kasar.

Bentuk sel berkisar antara batang, kokus dan spiral.

Sifat respirasi bakteri aerob dan fakultatif

3.4 Ciri Morfologi

Secara umum morfologi penambat N non simbiotik tidak jauh berbeda

dengan ciri morfologi bakteri lainnya.

Page 8: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

1. Genus Azotobacter

Dicirikan dengan sel berbentuk batang, gram negatif, bersifat aerobik obligat dan

mempunyai ukuran sel yang lepih panjang dari prokariot lainnya dengan diameter

sel 2-4 μm atau lebih. Beberapa strain motil dengan flagel peritrikha. Pada media

yang mengandung karbohidrat, bekteri ini membentuk kapsul yang berfungsi

melindunginya dari lingkungan luar. Bakteri ini memiliki struktur khusus yang

disebut kista. Kista ini bersifat seperti endospora, yakni tubuh berdinding tebal,

sangat reaktif dan resisten, tahan terhadap proses pengeringan, pemecahan

mekanik, ultraviolet dan radiasi ionik (Brock, et al., 1994).

Menurut Gardner et al (1991), pembentukan kista pada Azotobacter karena

sel-sel Azotobacter mengandung PBH (Poli-ß-hidroksibutirat) yang merupakan

bahan utama pembentukan kista, selain juga mengandung sebuah sistem sitokrom

untuk mengirim elektron yang menunjukkan respirasi oksidatif yang tinggi dalam

mendukung penambatan nitrogen udara.

Beberapa spesies dari genus Azotobacter, antara lain Azotobacter

chroococcum mempunyai flagel peritrikha, lendir sedang, dan memiliki pigmen

hitam-coklat yang tidak larut. A. venelandii, A. paspali dan A. agilis memiliki

flagel peritrikha, lendir sedikit sampai sedang, berwarna hijau, pigmen fluoresens

dan larut. A. beijerenkii tanpa flagel, lendir sedang dan pigmen kuning muda

kecoklatan tidak larut. A. macrocytogenes berflagel polar, lendir banyak dan

pigmen merah muda yang dapat larut (Rao, 1994).

2. Genus Beijerinckia

Memiliki ciri sel tunggal, bentuk lurus atau melengkung, dan seperti buah pear

yang saling bergandengan antar ujung sel satu dengan lainnya. Sel-sel berukuran

panjang dan bersifat membiaskan cahaya. Pada media cair tidak terbentuk pellicle,

namun eksudat yang dikeluarkan dapat merubah media menjadi kental dan

terbentuk masa semi transparan seperti lendir berwarna putih. Pellicle akan

terbentuk bila genus Beijerinckia ditumbuhkan pada media semi padat. Pellicle

tersebut terbentuk pada permukaan media, berwarna putih dan dapat digores pada

Page 9: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

media padat untuk proses pemurnian (Hamdi, 1982). Beijerinkia indica memiliki

flagel peritrikha, lendir banyak dan pigmen berwarna coklat karat yang muda dan

tidak larut.

3. Genus Derxia, Pseudomonas dan Azospirillum

Derxia gumnosa berflagel polar, lendir banyak dan pigmen kuning-coklat. Genus

Pseudeomonas dicirikan dengan sel berbentuk batang yang mirip dengan

Azotobacter, bedanya bakteri ini tidak mempunyai kista. Bakteri ini termasuk

gram negatif dan bersifat anaerob fakultatif (Pelczar, et al., 1986; Rao, 1994).

Azospirillum mempunyai ciri berupa sel yang berbentuk setengah spiral

yang padat dan bergetar dengan sebuah flagel polar, sehingga bergerak secara

berputar. Bakteri ini adalah gram negatif dan mengandung butir-butir Poli-

ßhidroksibutirat (Harran dan Ansori, 1992).

3.5 Bioekologi

Kemampuan bakteri penambat N non simbiotik untuk mengikat nitrogen

tanpa kehadiran inang dan kemampuannya untuk hidup pada kondisi masam

membuat kelompok bakteri ini memiliki tingkat toleransi tinggi terhadap

lingkungannya. Genus Azotobacter tumbuh dengan baik pada kondisi NH3 juga

pada berbagai jenis media seperti karbohidrat, alkohol dan asam organik.

Azotobckter bersifat aerob obligat, namun enzim nitrogenasenya sangat sensitif

terhadap O 2 sama seperti nitrogenase lainnya, oleh kerena itu Azotobacter

melakukan respirasi tingngi untuk melindungi nitrogenase dari O 2 sehingga

konsentrasi O 2 intraseluler pada Azotobacter relatif lebih sedikit (Brock, et al.,

1994).

Lebih lanjut Brock, et al (1994), menyatakan bahwa Azotobacter

chroococum mampu tumbuh dan mereduksi N2 tanpa kehadiran molibdenum

yang berfungsi dalam pembentukan nitrogenase. Jika bakteri ini ditempatkan pada

media yang kekurangan amonia dan molybdenum tetapi mengandung logam

vanadium, maka bakteri ini akan menghasilkan vanadium nitrogenase

Page 10: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

menggantikan posisi molibdenum yang berfungsi menstimulasi pengikatan

nitrogen. Seperti pada enzim molibdenum, vanadium nitrogenase juga terdiri dari

dua protein, pertama protein yang mengandung besi, kedua protein yang

mengandung besi dan vanadium yang dapat mereduksi N 2 menjadi NH3 , H +

menjadi H2 dan H2C2 menjadi C2 H4 . Namun kemampuan reduksi vanadium

nitrogenase lebih lambat bila dibanding enzim molybdenum.

Suhu optimum bagi pertumbuhan Azotobacter chroococum adalah 300C,

jumlahnya dapat mencapai beberapa ratus per g- tanah. Walaupun penyebaran

populasi bakteri ini tidak begitu luas, namun spesies ini merupakan kontributor

penting bagi penambatan nitrogen. A. beijerinckii lebih dominan pada tanah

masam, dengan pH di bawah 3,0. Penyebaran spesies ini cukup luas, banyak

ditemukan di tanah tropik bahkan juga ditemukan pada daerah tempera dan

antartik. Demikian pula Derxia gummosa yang banyak ditemukan di wilayah

tropis Amerika Utara, mampu tumbuh dengan baik pada pH 4,5-6,5 (Tate, 2000).

Azospirillum dapat bersifat mikrofil jika berada pada kondisi N-fiksing,

tetapi Azospirillum dapat bersifat aerobik jika mendapat suplai berupa N terikat

seperti garam amonia. Salah satu spesies genus ini A.lipoferum bisa bersifat

autotrof dengan menggunakan gas hydrogen sebagai sumber energinya (Pelczar,

et al., 1986). Menurut Harran dan Ansori (1992), Azospirillum banyak ditemukan

di daerah tropis dengan pH 5,6. spesies ini tumbuh dengan baik pada daerah

perakaran rumpu-rumputan. Aktivitas nitrogenase pada akar P. maximum

ternyata dapat di deteksi sampai pada pH serendah 5,2. Azospirillum lipoferum

biasanya terakumulasi di permukaan tanah terutama di daerah perakaran tanaman

padi dan rerumputan. Bakteri ini tumbuh dengan optimal pada suhu 320-400 C.

Aktivitas optimum nitrogenase terjadi dalam kondisi pH antara 6,8 sampai 7,8

(Hamdi, 1982).

Klebseilla sp. banyak tersebar di daerah berair dan rizosfer tanah. Pada tanah

pertanian, populasi bakteri ini rata-rata berjumlah antara 102 sampai 105

Page 11: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

propagul g-1 tanah. Pada kondisi optimal, jumlahnya dapat mencapai 106 g-1

tanah (Tate, 2000).

Bakteri lainnya, Clostridium dikenal paling toleran terhadap tanah masam

dibandingkan dengan bakteri penambat N non simbiotik lainnya. Bakteri ini

tersebar luas di tanah, sebab tidak menuntut kondisi tanah dengan aerasi berlebih

maupun melimpahnya bahan organik tanah. Pengelolahan tanah yang sederhana

saja sudah cukup untuk mendukung fungsi bakteri ini dalam mengikat nitrogen

bebas (Foth, 1998).

3.4 Mekanisme Fiksasi Nitrogen

Secara umum jumlah nitrogen yang diikat oleh bakteri penambat nitrogen

non simbiotik tergantung pada sifat sumber energi, jumlah nitrogen dan mineral

yang tersedia, reaksi tanah serta kondisi lingkungan lainnya (Sutedjo, 1996).

Menurut Salisbury dan Ross (1995), penambatan nitrogen sebenarnya adalah

reaksi reduksi N2 menjadi NH4+, yang mana sejauh ini diketahui bahwa reaksi ini

hanya dapat dilakukan oleh mikroorganisme prokariot. Reaksi keseluruhan

penambatan N adalah sebagai berikut:

N2 + 8e + 16ATP + H2O 2 NH3 + H2 + 16ATP + 16pi + 8H+

Reaksi tersebut memerlukan elektron dan proton serta banyak molekul

ATP yang dapat diperoleh dari oksidasi piruvat. Dalam reaksi oksidasi piruvat

tersebut, dihasilkan asetil fosfat yang dengan adanya adenisin difosfat (ADP)

membentuk ATP. Disamping itu, oksidasi piruvat juga menyebabkan reduksi

sebuah protein yang disebut feredoksin. Menurut Rao (1994), feredoksin secara

alami ditemukan pada protein pembawa elektron yang mengandung besi belerang

(Fe-S) yang dapat melakukan oksidasi-reduksi secara bolak-balik. Protein ini

banyak diisolasi dari bakteri Clostridium pasteeurianum, Azotobacter vinelandii,

daan Bacillus polymyxa. Pada reaksi reduksi feredoksin ini piruvat mentransfer

elektron yang bergabung dengan 2H+ kemudian ditransfer pada feredoksin dengan

Page 12: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

bantuan enzim hidrogenase sebagai katalisator.

Lebih lanjut Rao (1994), menjelaskan bahwa selain pentingnya elektron dan

proton serta ATP dalam proses reduksi N2 menjadi NH4+. Dalam reaksi ini

juga diperlukan enzim nitrogenase yang berfungsi sebagai katalisator.

Nitrogenase terdiri dari dua protein, yakni protein Fe dan protein Fe-Mo. Protein

Fe mempunyai 4 atom besi di kelompok Fe4S4, sedangkan protein Fe-Mo

mengandung 2 atom molybdenum dan 28 atom besi.

Reaksi penambatan nitrogen dimulai ketika nitrogenase menerima elektron

dari feredoksin tereduksi, sehingga protein Fe menjadi tereduksi. Selanjutnya

protein Fe membawa elektron ke protein Fe-Mo disertai katalisis ATP menjadi

ADP dan Pi. Protein Fe-Mo kemudian meneruskan pengangkutan elektron menuju

proton untuk membentuk 2NH4 dan satu H2.

Page 13: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

3.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Bakteri

Faktor-faktor yang mempengaruhi penambatan nitrogen non simbiotik adalah

faktor lingkungan, terutama ciri kimia dan fisika habitatnya (Tedja Imas,1989).

Faktor-faktor tersebut meliputi :

a. Ketersediaan senyawa nitrogen

Jazad mikropenambat N2 pada umumnya juga mampu menggunakan

amonium, nitrat, dan senyawa nitroge organik. Amonium lebih disukai dan

bersama-sama dengan senyawa-senyawa yang dapat diubah menjadi amonium

(seperti urea dan nitrat) merupakan penghambat penambatan nitrogfen yang

paling efektif.

b. Kesediaan nutrien anorganik

Bila jazad mikro penambatan nitrogen ditumbuhkan pada media yang

mengandung garam-garam amonium dan senyawa nitrogen lainnya, beberapa

nutrien anorganik diperlukan dalam jumlah lebih sedikit daipada medium

tersebut bebas dari nitrogen. Dalam penambatan nutrigen diperlukan

molibdenum, besi, calsium dan kobalt dalam jumlah yang cukup.

c. Macam sumber energi yang tersedia

Bagi jazad heterotrof, tersedianya sumber energi merupakan faktor utama yang

Page 14: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

membatasi laju dan besarnya asimilasi N2. Penambatan gula sederhana,

selulosa, jerami, atau sisa-sisa tanaman dengan nisbah C/N yang tinggi

seringsekali meningkatkan dengan nyata transformasi N.

d. pH

pH mempunyai pengaruh yang nyata, Azotobacter dan Sianobakteri tergolong

sangat peka pada tanah-tanah dengan pH kurang dari 6,0 sedangkan

Beijerinckia tidak peka dan dapat tumbuh dan menambat N2 pada pH 3-9.

e. Kelembaban tanah

Kelembaban tanah sering kali menentukan laju penambatan nitrogen dan

kandungan air optimum tergantung pada tanah yang bersangkutan dan jumlah

bahan organik yang tersedia. Bila kelembaban terlalu tinggi maka keadaan

aerobik berubah menjadi anaerobik.

f. Suhu

Suhu optimum bagi penambatan nitrogen adalah suhu sedang. Penambatan

terhenti pada suhu beberapa derajat di atas suhu optimum. Di beberapa daerah

beriklim sedang bagian Utara didapati bahwa penambatan nitrogen masih

berlangsung sekalipun pada musim dingin. Jazad mikro pelakunya

diperkirakan algae atau lumut kerak.

Kondisi lingkungan yang dapat menimbulkan masalah bagi adalah tanah marginal

dengan curah hujan rendah, suhu ekstrim, tanah masam dengan status hara rendah,

dan tanah yang rendah kemampuan retensi airnya.

Page 15: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx
Page 16: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

III. KESIMPULAN

Dalam makalah yang telah dijelaskan sebelumnya, maka didapatkan bahwa:

1. Dalam menambat atau memfiksasi nitrogen yang ada di alam bebas, dapat

dilakukan oleh penambat N simbiotik maupun penambat N non-simbiotik

2. Penambat N non-simbiotik hidup dalam tanah dimana mikroorganisme tersebut

dapat hidup bebas atau tidak bersimbiosis dengan tanaman-tanaman tingkat

tinggi selain tanaman legume.

3. Penambat N non-simbiotik dapat dibagi menjadi bakteri aerob obligat (genus-

genus Azotobacter, Beijerinckia, Derxia, Archromobacter, Mycobacterium,

Arthrobacter dan Bacillus), bakteri aerob fakultatif (genus-genus Aerobacter,

Klebseilla, dan pseudomonas), bakteri pemfiksasi nitrogen yang anaerob

(genus-genus Clostridium, Chlorobium, Chromatium, Aerobacter, Klebseilla,

dan Pseudomonas Rhodomicrobium, Rhodopseudomonas, Rhodospirillum,

Desulfovibrio, dan Methanobacterium).

4. Penambat N non-simbiotik dapat dilihat berdasarkan ciri-ciri bentuk, warna,

dan sifat respirasi.

5. Dalam menambat nitrogen, aktivitas mikroorganisme tersebut sangat

dipengaruhi oleh ketersediaan senyawa nitrogen, ketersediaan nutrisi

anorganik, sumber energi, pH dan kelembaban serta suhu lingkungan.

Page 17: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Penambatan N Non Simbiotik. http://bianconeri16.blogspot.com/2010/06/peran-mikroorganisme-dalam.htm. Diakses tanggal 27 November 2012

Brock, T.D. 1994. Biology of Microorganism, Seventh Edition. New Jersey. Prentice – Hall.

Foth, H. D. 1998. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta. Gadjah Mada Universiti Press. Jakarta UI-PRESS.

Gardner, F. P. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Jakarta UI-PRESS.

Hamdi, Y.A. 1982. Application Of Nitrogen-Fixing Systems In Soil Improvement And Management. Rome. Food And Agriculture Organization Of The United Nation.

Harran, S dan Ansori, N. 1992. Bioteknologi Pertanian. Bogor. Pusat Antar Universitas Bioteknologi IPB.

Salysbury, F. B dan Ross, C. W. 1995. Fisiologi Tumbuhan, Jilid Dua. Terjemahan Plant Physiology, 4th Edition. Bandung. Penerbit ITB Bandung.

Sutedjo, M.M. 1996. Mikrobiologi Tanah. Jakarta. PT Reineka Cipta.

Sutijono, S. 1996. Intisari Kesuburan Tanah. Malang. Penerbit IKIP Malang.

Syafei, E. S. 1990. Pengantar Ekologi Tumbuhan. Bandung. Fakultas MIPA, Institut Teknologi Bandung.

Tate, R. L. 2000. Soil Microbiology Second Edition. New York. Jhon Wiley & Sons,Inc.

Wedhastri, S. 2002. Isolasi dan Seleksi Azotobaacter spp. Penghasil Faktor Tumbuh dan Penambat Nitrogen dari Tanah Masam. Jurnal Ilmu Tanah

Page 18: PENAMBAT N NON-SIMBIOTIK (3).docx

dan Lingkungan Vol 3 (1) (2002) pp 45-51. http://soil.foperta.ugm.ac.id/jiti /3.1% 202002%2045%20weid.pdf. Diakses tanggal 28 November 2012.

Widayati, W. E. 1998. Aktivitas Nitrogenase dan Produksi Fitohormon dari Bakteri Penambat N2 Udara Hasil Isolasi dari Rizosfer dan Nira Tebu. Jurnal Buletin Pagi P3GI No. 148. Februari 1998 : 34-44.