LAPORAN POPULASI BAKTERI TANAH

LAPORAN PRAKTIKUM

MIKROBIOLOGI TANAH

Acara: 1

POPULASI BAKTERI TANAH

Nama               : Luqman

NIM                 : H14109050

Kelompok       : 3

Asisten             : Wiwin dan Rino Saputra

\

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Tanjungpura

Pontianak

2012

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

            Mikroorganisme perombak bahan organik pada tanah ini umumnya terdiri dari jamur dan bakteri. Pada kondisi aerobmikroorganisme perombak bahan organik yang merajai adalah jenis jamur, sedangkan pada kondisi anaerob tergolong jenis bakteri. Mikroorganisme perombak bahan organic dalam tanah yang bersifat aerob antara lain terdiri atas Trichoderma, Fomes, Armillaria, Achramobacter, Nocardia, dan Streptomycetes, sedangkan perombak yang bersifat aerob antar lain terdiri atas Clostridium, Methanobakter, dan Methanokokus. Bakteri dalam tanah sebagian besar bersifat heterotrof, yang memanfaatkan sumber energi organic yang sudah jadi seperti gula, tepung pati, selulosa, dan protein. Hanya sebagian kecil bakteri tanah bersifat autotrof yang memanfaatkan energi dari sumber anorganik, termasuk dalam hal ini bakteri besi (Ferrobacillus) dan belerang (Thiobacillus) yang banyak ditemukan dalam tanah sulfat masam. Kedua bakteri ini tidak langsung terlibat dalam perombakan bahan organik (Tarigan, 2008).

            Aktivitas mikroba dapat dipelajari dengan mengamati konsumsi O₂ maupun evolusi CO₂. Laju perombakan pada kondisi tergenang jauh lebih rendah sepuluh kali dibandingkan dengan kondisi tidak tergenang. Pada keadaan tergenang konsumsi O₂ lebih tinggi dan hasil produksi atau evolusi CO₂ lebih rendah dibandingkan keadaan tidak tergenang. Oksigen pada keadaan tergenang dan juga terjadinya timbunan produk antara (intermediate product) seperti asam-asm organic yang mengakibatkan hambatan dalam kegiatan mikroba perombak. Lahan asam memungkinkan akan mempengaruhi populasi bakteri dimana dalam penelitiannya yang diberi kapur dan tidak terdapat perbedaan jumlah populasi antara kedua perlakuan tersebut, populasi bakteri dan aktinomicetes akan menurun pada perlakuan tanpa kapur (Suriawiria, 2005).

1.2 Tujuan

            Tujuan dilakukan praktikum ini adalah untuk mengetahui cara pengisolasian bakteri dari tanah kebun dan untuk mengetahui cara menghitung koloni bakteri dari tanah kebun.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Isolasi Bakteri

Isolasi adalah cara untuk memisahkan atau memindahkan mikroba tertentu dari lingkungannya, sehingga diperoleh suatu kultur murni. Kultur murni adalah kultur yang sel-sel mikrobanya berasal dari pembelahan satu sel tunggal (Black, 1999).

Kultur murni diperlukan karena semua metode septis mikrobiologis yang digunakan untuk menelaah dan mengidentifikasi mikroorganisme, termasuk penelaahan ciri-ciri cultural, morfologis, fisiologis, maupun serologis memerlukan suatu populasi yang terdiri dari satu macam mikroorganisme saja (Suhardi, dkk, 2008).

Biakan murni bakteri adalah biakan yang terdiri dari satu spesies bakteri yang ditumbuhkan dalam medium buatan. Medium buatan tersebut berfungsi sebagai medium pertumbuhan. Pada medium ini, bakteri dapat tumbuh dan berkembang biak. Bahan dasar yang digunakan untuk medium pertumbuhan ini adalah agar-agar. Untuk bakteri heterotrof, medium dilengkapi dengan air dan molekul makanan  misalnya gula, sumber nitrogen, dan mineral (Purwoko, 2009).

Pembiakan mikroorganisme dalam laboratorium memerlukan medium yang berisi zat hara serta lingkungan pertumbuhan yang sesuai dengan mikroorganisme. Zat hara digunakan oleh mikroorganisme untuk pertumbuhan, sintesis sel, keperluan energy dalam metabolism dan pergerakan. Lazimnya, medium biakan berisi air, sumber energy, zat hara sebagai sumber C, nitrogen, sulfur, fosfat, oksigen, hydrogen serta unsur-unsur tracelement (Meryandini, 2009).

Metode agar-cawan merupakan metode yang paling sering dipakai. Metode ini telah lama digunakan dalam penetapan mikroorganisme yang terdapat di dalam tanah yang terbawa erosi, air selokan, hasil pertanian, dan makanan. Prinsip penetapan jumlah mikroorganisme dalam bahan tersebut adalah sama. Perbedaannya, adalah dalam pengambilan dan penanganan contoh, pemilihan media, dan lama inkubasi serta kondisi inkubasi. Suatu hal yang harus diperhatikan adalah bahwa bahan agar harus mengandung seminimum mungkin senyawa yang mempunyai energy segera tersedia seperti gula dan protein (Majid, 2007).

2.2 Karakteristik Bakteri Tanah

            Bakteri tanah dapat dikelompokkan dalam beberapa karakteristik, antara lain sebagai berikut:

2.2.1    Pengelompokkan  Berdasarkan Sumber Makanan

            Berdasarkan sumber makanannya, bakteri tanah dibagi menjadi (Kusmiati, 2003):

a)      Bakteri autotrof atau bakteri lithotrofik, yaitu bakteri yang dapat menghasilkan makanan sendiri, contohnya bakteri nitrifikasi, bakteri denitrifikasi, bakteri pengoksidasi belerang, bakteri pereduksi sulfat.

Bakteri ini dibedakan lagi menjadi bakteri photoautotroph dan bakteri kemoautotrof. Bakteri photoautotroph adalah bakteri yang dapat menghasilkan makanan sendiri dengan sumber energy berasal dari sinar matahari. Sedangkan bakteri kemoautotrof adalah bakteri yang dapat menghasilkan makanan sendiri dengan sumberenergi berasal dari oksidasi  bahan organik.

b)      Bakteri heterotrof atau bakteri organotropik, yaitu bakteri yang mendapatkan makanan dari bahan organic atau sisa-sisa dari makhluk hidup lain, baik fauna maupun flora, dan baik makro maupun mikro. Bakteri ini dikelompokkan menjadi bakteri photoautotroph dan bakteri kemoautotrof. Bakteri photoautotroph adalah bakteri yang mendapatkan makanan dari bahan organic atau sisa-sisa makhluk hidup lain dengan sumber energy berasal dari sinar matahari. Bakteri kemoautotrof adalah bakteri yang mendspatkan makanan dari bahan organic dengan sumber energy yang digunakan berasal dari hasil oksidasi bahan organic.

2.2.2    Pengelompokkan Bakteri Berdasarkan Kebutuhan Oksigen

Pengelompokkan bakteri berdasarkan kebutuhan oksigen ini dibagi lagi menjadi 3, yaitu bakteri aerob, bakteri anaerob dan bakteri mikroaerofilik. Bakteri aerob adalah bakteri yang selama hidupnya sangat membutuhkan oksigen. Bakteri anaerob adalah bakteri yang selama hidupnya tidak membutuhkan oksigen, bahkan bila terdapat oksigen bakteri ini dapat mati. Sedangkan bakteri mikroaerofilik adalah bakteri yang selama hidupnya hanya membutuhkan oksigen dalam jumlah yang sedikit (Irianto, 2006).

2.2.3    Pengelompokkan Bakteri Berdasarkan Peranannya dalam Penyediaan hara bagi Tanaman

Bakteri kelompok ini dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu bakteri pemfiksasi nitrogen, bakteri pelarut sulfat, dab bakteri pereduksi sulfat. Bakteri pemfiksasi nitrogen dikelompokkan lagi menjadi 3 berdasarkan hubungannya dengan tanaman, yaitu bakteri simbiosis, bakteri asosiasi, dan bakteri yang hidup bebas di tanah (Hanafiah, dkk, 2003).

BAB III

METODE KERJA

3.1 Waktu Dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Sabtu, tanggal 1 April 2012. Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Tanjungpura, Pontianak, Kalimantan Barat.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1    Alat

            Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah alumunium foil, autoklaf, cawan petri, colony counter, enkas, Erlenmeyer, gelas beaker, hotplate, incubator, kain kasa, kapas, kertas label, kertas merang, klinpack, pipet tetes, plastic wayang, rak tabung, tabung reaksi, timbangan digital.

3.2.2    Bahan

            Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah akuades, antibiotic, media NA (nutrient agar), tanah kebun.

3.3 Cara Kerja

Tanah kebun yang telah diambil, kemudian ditimbang sebanyak 1 gr. Tabung reaksi diisi air sebanyak 9 ml, kemudian disterilkan dengan autoklaf bersama dengan cawan petri. Tabung reaksi yang telah steril diberi label 1 – 0,1 – 0,01 – 0,001 – 0,0001. Label tersebut adalah urutan pengenceran cairan sampel. Sampel tanah yang telah ditimbang, kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi 1. Tabung reaksi 1 dikocok-kocok agar homogen. Setelah itu, cairan dari tabung reaksi 1 dimasukkan ke dalam tabung reaksi 0,1. Cairan dari tabung reaksi 0,1 dimasukkan ke dalam tabung reaksi 0,01, demikian seterusnya hingga yabung reaksi 0,0001.

Pengenceran yang digunakan untuk pembiakan bakteri pada cawan petri adalah 0,01 – 0,001 – 0,0001. Cairan dari masing-masing tabung reaksi tersebut dimasukkan sebanyak 1 ml ke dalam cawan petri. Setelah itu, antibiotic sebanyak beberapa tetes dimasukkan juga ke dalam cawan petri. Media NA yang telah disiapkan, kemudian ditambahkan ke dalam masing-masing cawan petri, diputar-putar mengikuti angka 8 beberapa kali. Cawan petri didiamkan beberapa menit agar media di dalamnya mengeras. Setelah itu, cawan petri direkatkan dengan klin pack, dan dibungkus dengan kertas merang. Media tersebut diinkubasi selama 2 x 24 jam. Setelah 2 x 24 jam, jumlah koloni bakteri yang tumbuh pada media dihitung dengan menggunakan colony counter.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

            Hasil akan ditampilkan dalam bentuk tabel berikut ini:

Tabel 1. Pengamatan Jumlah Koloni Bakteri yang Tumbuh pada Berbagai Sampel Tanah

            Kel      Sampel Tanah Kebun              10^-3                  10^-4                  10^-5

            1          Jagung                                     128                  133                  318

            2          Cabe                                        80                    76                    95

            3          Jagung                                     432                  339                  132

            4          Terong                                     3                      19                    66

            5          Keladi                                     78                    70                    95

            6          Belimbing                                131                  75                    102

 

4.2 Pembahasan

            Tanah merupakan habitat dari mahluk hidup baik yang berada diatas tanah maupun di dalam tanah. Didalam tanah bakteri dan fungi memegang peran penting dalam merombak bahan organik atau sersah-sersah daun. Berdasarkan hasil praktikum didapatkan bahwa bakteri pada tanaman terong paling sedikit dan bakteri pada tanaman jagung yang paling banyak. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman jagung memiliki simbiosis paling banyak dengan bakteri dibandingkan jenis tanamanan lainnya.

            Jumlah bakteri paling banyak ditemukan pada pengenceran 10^-3 dikarenakan jumlah bakteri masih banyak dan mulai berkurang pada tingkat pengenceran yang lebih tinggi. Manfaat pengenceran adalah mendapatkan biakan murni bakteri yang lebih kecil sehingga mempermudah dalam pengamatan. Seri pengenceran dibuat berbeda agar dapat dijadikan parameter perbandingan pengamatan. Berdasarkan pengamatan ada hasil pengamatan yang jumlah bekteri lebih banyak pada pengenceran 10^-5 dibandingkan seri pengenceran yang lebih kecil. Hal ini disebabkan karena kurang sterilnya alat yang digunakan sehingga jumlah bakteri pada seri sebelumnya juga ikut berkembang pad seri yang lebih tinggi.

            Cabai merupakan tanaman perdu dari famili terung-terungan (Solanaceae). Keluarga ini memiliki sekitar 90 genus dan sekitar 2.000 spesies yang terdiri dari tumbuhna herba, semak, dan tumbuhan kerdil lainnya. Dari banyaknya spesies tersebut, hamper dapat dikatakan sebagian besar merupakan tumbuhan negri tropis. Namun, secara ekonomis yang dapat atau sudah dimanfaatkan baru beberapa spesies saja. Diantaranya yang sangat dekat dengan kehidupan kita sehari-hari adalah kentang (Solanum tuberosum)_, tomat (Lycopersicum esculantum), dan tembakau (Nicotiana tabacum) (Black, 1999).

            Tanaman cabai (capsicum sp) Sendiri diperkirakan ada sekitar 20 spesies yang sebagian besarnya tumbuh ditempat asalnya, Amerika. Diantaranya yang sudah akrab dengan kehidupan manusia baru bebrapa spesies saja, yaitu cabai besar (C. annum), cabai kecil (C. Frustess cens), C. baccatum, C. pubescens, dan C. Chinense (Tarigan, 2008).

            Tumbuhan semak dikenal juga tanaman dwi musim (biennial) atau semusim (annual) dengan batang yang agak berkayu. Tipe dwimusim dikenal di kalangan pertanian sebagai “tipe musim dingin” (winter type) sementara yang semusim dikenal sebagai “tipe musim panas” (summer type) atau “musim semi” (spring type). Hasil persilangan kedua tipe tersebut menghasilkan “tipe separuh musim dingin” (semi-winter type) yang sesuai dengan daerah subtropika (Suriawiria, 2005).

            Menurut Suhardi, dkk (2008), terdapat bermacam macam tanaman semak. gendola (Basella rubra Linn ), ginje (Thevetia peruviana), gempur batu (Borreria hispida Schum), garut (Marantha arundinacea L.), ganyong (Canna edulis) , ganda rusa (Justica gendarrusa L). Banyak tanaman liar yang bermanfaat sebagai tanaman obat lingkungan sekitar seperti nting-Anting Acalypha indica, Tapak Liman Elephantopus scaber, patikan kebo euphorbia hirta, Bandotan Ageratum conyzoides.

            Tumbuhan liar ada yang beracun, ada yang bisa dimakan, dan ada yang disarankan untuk dimakan. Untuk mengetahui apakah suatu jenis tumbuhan di hutan aman atau tidak untuk dimakan ada beberapa faktor yang bisa dijadikan pegangan. Tumbuhan yang daun, bunga, buah, atau umbinya bisa dimakan oleh satwa liar adalah tumbuhan yang tidak beracun. Sementara itu, tumbuhan yang berbau tak sedap dan bisa membuat pusing, serta tidak disentuh oleh binatang liar, sebaiknya jangan disentuh. Contohnya, tumbuhan bergetah yang membuat kulit gatal (Purwoko, 2009).

            Biomasa fungi dan bakteri sangat penting bagi tanah. Karena dapat menyimpan nutrisi yang dibutuhkan tumbuhan di bagian atas tanah. Tanpa organisme ini, kandungan nutrisi akan larut dalam air tanah dan tidak di simpan untuk kebutuhan tumbuhan. Tanah yang hanya mengandung fungi akan bersifat asam sebagai hasil metabolisme fungi. Aktivitas bakteri biasanya mencapai puncak pada musim semi dan penghujan. Pada musim kemarau aktivitasnya sangat menurun (Majid, 2007).

            Pada umumnya bakteri memerlukan kelembapan yang cukup tinggi, kira-kira 85%. Pengurangan kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan dan pengeringan. Jika keadaan lingkungan tidak menguntungkan seperti suhu tinggi, kekeringan atau zat-zat kimia tertentu, beberapa spesies dari Bacillus yang aerob dan beberapa spesies dari Clostridium yang anaerob dapat mempertahankan diri dengan spora. Spora tersebut dibentuk dalam sel yang disebut endospora. Endospora dibentuk oleh penggumpalan protoplasma yang sedikit sekali mengandung air. Oleh karena itu endospora lebih tahan terhadap keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan dibandingkan dengan bakteri aktif. Apabila keadaan lingkungan membaik kembali, endospora dapat tumbuh menjadi satu sel bakteri biasa. Letak endospora di tengah-tengah sel bakteri atau pada salah satu ujungnya (Kusmiati, 2003).

            Mikroorganisme endofit adalah mikrorganisme yang mempunyai siklus hidup berada dalam jaringan tanaman dan dapat membentuk koloni tanpa menimbulkan kerusakan pada tanaman tersebut. Mikroorganisme ini dapat diekstrak dari bagian dalam tanaman atau diisolasi dari permukaan jaringan tanaman. Selain itu mikroorganisme ini dapat digunakan sebagai biological control bagi tanaman patogen atau untuk memacu pertumbuhan tanaman (Irianto, 2006).

            Beberapa mikroba endofit yang telah berhasil diisolasi dari bagian dalam beberapa tanaman pangan, misalnya jagung dapat meningkatkan produksi hormon pertumbuhan. Setiap tanaman tingkat tinggi mengandung beberapa mikroorganisme endofit yang mampu menghasilkan senyawa biologi atau metabolit sekunder yang diduga sebagai akibat koevolusi atau transfer genetik (genetic recombination) dari tanaman inangnya ke dalam mikroorganisme endofit.

            Mikroba endofit  yang dapat menghasilkan beberapa hormon pertumbuhan contohnya, bakteri Rhizobium yang terseleksi mampu menstimulasi pertumbuhan dan terbukti mampu memproduksi fitohormon yaitu sitokinin dan auksin. Azotobacterdan Azospirillum ditumbuhkan untuk memacu pertumbuhan tanaman karena kemampuannya dalam memfiksasi nitrogen, ternyata dua mikroba ini juga dapat menghasilkan hormon pertumbuhan seperti auksin, giberelin, dan sitokinin. Setiap hormon yang dihasilkan sangat mempengaruhi kehidupan tanaman (Hanafiah, dkk, 2003).

            Azospirillum sp. merupakan bakteri tanah penampat nitrogen nonsimbiotik. Bakteri ini hidup bebas di dalam tanah, yang berada disekitar atau dekat dengan perakaran. Dari hasil penelitian Azospirillum sp. memiliki banyak manfaat dalam tanah dan tanaman, sehingga sering digunakan sebagai biofertilizer. Bakteri ini digunakan sebagai biofertilizer karena mampu menambat nitrogen 40-80% dari total nitrogen dalam rotan dan 30% nitrogen dalam tanaman jagung. Selain itu Azospirillum sp. dapat  menghasilkan beberapa hormon pertumbuhan hingga  285,51 mg/liter dari total medium kultur, sehingga dapat meningkatkan efisiensi pemupukan. Selain itu, Azospirillum sp. juga mempunyai  kemampuan merombak bahan oganik di dalam tanah. Bahan organik yang dimaksud adalah bahan organik yang berasal dari kelompok karbohidrat seperti selulosa, amilosa, dan bahan organik yang mengandung sejumlah lemak dan protein (Black, 1999).

            Azospirillum sp. sebagai penghasil fitohormon sangat berguna bagi tumbuhan karena dengan adanya fitohormon tersebut maka tanaman akan tumbuh dengan cepat. Fitohormon adalah hormon tumbuhan yang berupa senyawa organik yang dibuat pada suatu bagian tanaman dan kemudian diangkut ke bagian lain, yang dengan konsentrasi rendah menyebabkan suatu dampak fisiologis. Peran suatu hormon adalah merangsang pertumbuhan, pembelahan sel, pemanjangan sel, dan ada yang menghambat pertumbuhan. Fitohormon yang dihasilkan bakteri ini adalah auksin, sitokinin, giberelin dan etilen. Hormon-hormon ini berperan penting dalam pertumbuhan tanaman dan masing-masing memiliki fungsi yang berbeda-beda pada pertumbuhan suatu tanaman (Suhardi, dkk, 2008).

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

            Kesimpulan dari percobaan ini adalah:

-        Tanaman jagung paling banyak melakukan simbiosis dengan bakteri tanah.

-        Tanaman terong paling sedikit melakukan simbiosis dengan bakteri tanah.

-        Jumlah bakteri rata-rata paling banyak ditemukan pada pengenceran 10^-3.

5.2 Saran

            Sebaiknya menggunakan tanah tanaman herbal juga.

DAFTAR PUSTAKA

Black J G. 1999. Microbiology : Principles and Explorations. New Jersey : Prentince Hall.

Hanafiah, Kemas Ali. Dkk. 2003. Ekologi Dan Mikrobiologi Tanah.Jakarta:

            Rajawali Perss.

Irianto, Koes. 2006.Mikrobiologi.Bandung: Yrama Widya.

Kusmiati, Priadi Dodi. 2003. Kriopreservasi bakteri amilolitik Escherichia coli dengan krioprotektan Berbeda. BioSMART 2003; 5: 21-24.

Majid, Abdul.2007. Dasar-Dasar Ilmu Tanah.

Meryandini Anja et al. 2009. Isolasi bakteri dan karakterisasi enzimnya.  Makara Sains 2009; 13: 33-38.

Purwoko T. 2009. Fisiologi Mikroba. Jakarta : Bumi Aksara.

Suhardi, Koesnandar,  Indriani, Arnaldo. 2008. Biosafety : Pedoman Keselamatan Kerja di Laboratorium Mikrobiologi dan Rumah Sakit. Jakarta : PT. Multazam Mitra Prima.

Suriawiria U. 2005. Mikrobiologi Dasar. Jakarta : Papas Sinar Sinanti.

Tarigan, Jeneng. 1988. Pengantar Mikrobiologi. Jakarta: Depdiknas