Language
Country/Area
No result found
engapa ladang tomat membutuhkan "pekerja tak kasat mata" ini? Jelajahi keajaiban rhizobia dan simbiosis tanaman
Dalam produksi pertanian, pertumbuhan tanaman tidak hanya bergantung pada air dan sinar matahari, tetapi juga pada unsur penting - nitrogen. Namun, bentuk nitrogen yang dapat digunakan tidak terjadi secara alami di atmosfer tetapi perlu diubah oleh mikroorganisme tertentu, yang disebut "pekerja tak terlihat." Mikroorganisme ini terutama adalah beberapa bakteri dan archaea khusus, yang disebut diazotrof, dan fungsinya sangat berharga, terutama untuk pertumbuhan tanaman seperti tomat.
Mikroorganisme pengikat nitrogen adalah mikroorganisme yang mampu mengubah nitrogen atmosfer (N2) menjadi bentuk yang tersedia secara biologis, seperti amonia.
Ada banyak jenis mikroorganisme pengikat nitrogen, yang dapat dibagi menjadi jenis yang hidup bebas dan jenis yang bersimbiosis. Mikroorganisme pengikat nitrogen yang hidup bebas, seperti Klebsiella pneumoniae dan Chlorella vulgaris, mampu tumbuh di lingkungan yang kekurangan nitrogen tetap dan memanfaatkan nitrogen langsung dari atmosfer. Mikroorganisme pengikat nitrogen simbiotik, seperti rhizobia, membentuk hubungan simbiosis dengan legum, yang tidak hanya mendorong pertumbuhan tanaman tetapi juga meningkatkan kesuburan tanah.
Rhizobia merupakan kelompok bakteri penting yang hidup bersimbiosis dengan legum (Fabaceae), membentuk bintil-bintil khusus pada akar tanaman ini. Oksigen dalam bintil-bintil tersebut mengikat hemoglobin yang diproduksi oleh legum untuk melindungi fungsi enzim nitrogenase agar tidak terganggu. Dengan cara ini, rhizobia dapat secara efektif mengikat nitrogen dari atmosfer menjadi amonia yang dapat digunakan oleh tanaman, sehingga mendorong pertumbuhan tanaman yang sehat.
Di dalam tanah, nitrogen yang difiksasi diserap oleh produsen primer dan kemudian dipindahkan ke konsumen yang lebih tinggi, yang pada akhirnya memengaruhi kelangsungan hidup manusia.
Peran mikroorganisme pengikat nitrogen tidak terbatas pada penyediaan sumber nitrogen yang penting; proses biologis mereka juga penting bagi siklus nitrogen Bumi. Dalam ekosistem darat, mikroorganisme pengikat nitrogen mengikat nitrogen dari atmosfer, menyediakan amonia yang dibutuhkan oleh produsen primer dan membentuk dasar dari seluruh rantai ekologi. Orang-orang menemukan di zaman kuno bahwa menanam kacang-kacangan dapat memperbaiki tanah, dan fenomena ini justru di mana rhizobia memainkan peran penting.
Dengan berkembangnya pertanian biologis, penerapan mikroorganisme pengikat nitrogen mendapat perhatian lebih besar. Penggunaan mikroorganisme pengikat nitrogen sebagai biofertilizer dapat secara efektif mengurangi penggunaan pupuk kimia dan menjaga keberlanjutan lingkungan. Penggunaan biofertilizer tidak hanya melindungi ekologi tanah, tetapi juga mendorong pertumbuhan tanaman secara lebih efektif. Mikroorganisme ini mampu melakukan fiksasi nitrogen biologis pada suhu dan tekanan normal, dan menghasilkan nitrogen yang dapat digunakan dengan cara yang relatif murah dan efisien.
Proses fiksasi nitrogen biologis dapat dilakukan tanpa memerlukan kondisi ekstrem dan katalis khusus.
Dalam pertanian modern, mikroorganisme pengikat nitrogen yang umum meliputi Rhizobia, Azotobacter, dan alga biru-hijau. Pupuk hayati ini dapat dibagi menjadi dua bentuk: cair dan padat. Setelah difermentasi, pupuk mikroba cair dapat langsung diaplikasikan ke lahan pertanian, sedangkan pupuk padat dapat lebih baik menahan nutrisi di dalam tanah dan digunakan oleh tanaman dari waktu ke waktu.
Jika dilihat dari keseluruhan ekosistem, nitrogen yang difiksasi oleh mikroorganisme pengikat nitrogen tidak hanya merupakan kondisi yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman, tetapi juga berpartisipasi dalam siklus nitrogen di ekosistem laut, menyediakan nutrisi penting untuk kelangsungan hidup organisme tingkat tinggi. Seiring meningkatnya kesadaran global tentang keberlanjutan lingkungan, penelitian dan penerapan mikroorganisme pengikat nitrogen akan menjadi lebih aktif, memainkan peran yang lebih besar dalam pertanian dan konservasi keanekaragaman hayati.
Oleh karena itu, mikroorganisme pengikat nitrogen akan memainkan peran yang lebih penting dalam pengembangan pertanian di masa mendatang. Apakah ini berarti kita dapat mengandalkan pekerja tak kasatmata ini untuk mengatasi masalah kesuburan tanah yang tidak mencukupi?
