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 sel-

sel 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 : 10 Oktober 2015

Waktu : 08.30 s/d selesai

Tempat : 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

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?

5

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.

6

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.

7

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.

8

DAFTAR PUSTAKA

Hadiutomo. 1993. Mikrobiologi dasar Praktek Teknik dan Prosedur Laboraturium.

Jakarta: Gramedia.

Maulidiyah, 2014. Bakteri Rhizobium Leguminosarum Dan Bakteri Nitrogen

http://bakterirhizobiu

mleguminosarum.blogspot.co.id/2014/06/bakterirhizobiumleguminosarum.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

9