2 TINJAUAN PUSTAKA
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat-sifat Fisik, Kimia, dan Mikrobiologi Tanah Sawah Pesisir Subang dan Indramayu
Karakteristik tanah sawah di pesisir Subang dan Indramayu hampir sama, yaitu untuk parameter C tergolong rendah karena berada pada kisaran 1-2%, demikian juga N yang berada pada kisaran 0.1-0.2% (Lampiran 2). Rendahnya kadar bahan organik tanah sawah banyak dipicu oleh peningkatan penggunaan pupuk anorganik terutama nitrogen tanpa diikuti penggunaan pupuk organik yang memadai. Secara umum lahan sawah yang digunakan secara intensif, sebagian telah terdegradasi yang dicirikan oleh penurunan produktivitas tanah, kandungan C organik dan unsur-unsur hara tanah makro. Hal ini dapat berakibat hilangnya fungsi penting bahan organik dalam memelihara produktivitas tanah yang berujung pada kerusakan fisik, kimia, dan biologi tanah. Hasil penelitian dari 8.1 juta ha lahan sawah di Indonesia, sekitar 65% tanah sawah mempunyai kandungan C organik rendah sampai sangat rendah (Kasno et al. 2000). Parameter P2O5 dan K2O tergolong sangat tinggi di atas 60%, dengan pH tanah masam hingga agak masam. Nilai pH yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi berkisar antara 5.5-6.5 (Supparattanapan et al. 2009). Salinitas di tanah pesisir Subang dan Indramayu biasanya diinduksi oleh adanya penggenangan sebagai akibat naiknya air laut. Salinitas seperti ini sering berasosiasi dengan pH tanah yang rendah. Tanah pesisir pada kedua wilayah tersebut tergolong ke dalam kelas tekstur liat atau klei (Lampiran 2). Tingginya persentase klei perlu diperhatikan kaitannya dengan salinitas, karena lapisan klei dan juga debu bersifat relatif impermeable
atau tidak dapat ditembus. Hal ini berakibat lambatnya proses filtrasi atau
leaching garam, sehingga proses desalinisasi terjadi sangat lambat (FAO 2005). Kapasitas tukar kation (KTK) menunjukkan jumlah kation yang dapat dijerap oleh tanah per satuan berat tanah dan sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah dengan KTK tinggi mampu menjerap dan menyediakan unsur hara lebih baik daripada tanah dengan KTK rendah (Sarwono 2010). Nilai KTK tanah pesisir Subang dan Indramayu masih tergolong sedang sampai tinggi dengan dominansi kation basa berupa Na, Ca, Mg, dan K (Lampiran 2).
Kejenuhan basa menunjukkan perbandingan antara jumlah kation-kation basa dan jumlah semua kation yang terdapat dalam kompleks jerapan tanah. Kation-kation basa umumnya merupakan unsur hara yang diperlukan tanaman, namun bersifat mudah tercuci (Sarwono 2010). Tanah pesisir Subang dan Indramayu berdasarkan kriteria penilaian sifat kimia tanah (Puslittanah 1983) berada >70%, yang berarti memiliki kejenuhan basa sangat tinggi dan belum banyak mengalami pencucian (Lampiran 2).
Sifat-sifat fisik dan kimia tanah sawah pesisir Subang dan Indramayu masih memperlihatkan karakteristik tanah yang masih dapat dipergunakan untuk pengembangan tanaman padi lahan sawah. Namun, mengingat adanya permasalahan intrusi air laut yang seringkali terjadi di wilayah tersebut, maka kekhawatiran terjadinya gangguan pada keberlanjutan agrosistem di tanah sawah Subang dan Indramayu cukup beralasan. Aspek mikrobiologi tanah-tanah di wilayah ini belum banyak dilaporkan, sehingga penelitian ini sangat mendukung
untuk menambah informasi dari aspek kesehatan tanah, karena selain mikrob yang dapat dikultur juga memberikan informasi mikrob yang tidak dapat dikulturkan. Adanya informasi sifat-sifat fisik, kimia, dan mikrobiologi tanah dapat digunakan untuk menduga kondisi tanah-tanah sawah di wilayah pesisir setelah adanya pengaruh intrusi air laut.
Sebelum dilakukan pengkondisian terhadap tanah dari lahan sawah daerah pesisir Subang dan Indramayu, terlebih dahulu dilakukan tahapan isolasi bakteri dominan yang berada pada kedua jenis tanah tersebut untuk mengetahui informasi sifat mikrobiologi. Penelitian ini hanya difokuskan pada bakteri, meskipun masih banyak jenis mikrob lainnya yang berperan di dalam tanah seperti archaea, khamir, dan kapang. Media isolasi yang digunakan untuk pertumbuhan bakteri ini ialah media agar-agar ekstrak tanah, yang memiliki komposisi berupa glukosa, dikalium fosfat, ekstrak tanah, dan agar-agar (pH 6.8+0.2). Ekstrak tanah menyediakan semua nutrien penting yang diperlukan untuk pertumbuhan mikrob tanah. Glukosa bertindak sebagai sumber karbon dan dikalium fosfat sebagai penyangga medium. Sejumlah peneliti menggunakan media agar-agar ekstrak tanah, R-2A agar dan 1% nutrien agar untuk mempelajari keragaman bakteri tanah dengan metode kultur. Isolat-isolat yang tumbuh pada media agar-agar ekstrak tanah ternyata memiliki nilai indeks keragaman Shannon-Weaver and indeks
Simpson’s (kekayaan spesies) paling tinggi dibandingkan dengan media R-2A dan 1% nutrient agar. Filum-filum yang ditemukan pada ketiga media tersebut ialah Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, dan Proteobacteria, dari genus Bacillus,
Flavobacterium, Pseudomonas, Rhizobium, and Streptomyces (Lutton et al.
2013). Hal ini sejalan dengan hasil penelitian lain bahwa pengkulturan menggunakan media agar-agar ekstrak tanah menghasilkan keragaman spesies bakteri lebih tinggi daripada media nutrien agar (Taylor 1951). Sekelompok bakteri tertentu memiliki kecepatan tumbuh lebih tinggi pada media ini, karena media agar-agar ekstrak tanah sangat sesuai dengan nutrisi di dalam tanah, bahkan spesies-spesies berpotensi baru seperti Acrocarpospora dan Streptosporangium
ditemukan pada media ini (Hamaki et al. 2005).
Populasi bakteri yang diperoleh dari tanah sawah pesisir Subang relatif lebih rendah daripada populasi bakteri dari tanah sawah pesisir Indramayu. Populasi bakteri tanah dari lahan sawah pesisir Subang berada pada kisaran 104 -105 CFU/g tanah dan Indramayu sebanyak 105-106 CFU/g tanah. Populasi bakteri (dinyatakan dengan log CFU/g tanah) pada tanah dengan taraf salinitas sangat rendah relatif lebih tinggi daripada tanah dengan salinitas rendah dan moderat (Gambar 2). Hal ini sejalan dengan peneliti lain yang melaporkan bahwa populasi bakteri tanah dari teluk Yellow Sea, Incheon, Korea Selatan yang telah terkena efek salinitas-sodisitas yang dihitung menggunakan media TSA dan TSA + 10% NaCl berada pada kisaran 34.7x106 CFU/g tanah dan 5.3 x 106 CFU/g tanah pada taraf salinitas 1.17 dS/m, dan pada taraf salinitas yang lebih tinggi (2.32 dS/m) sekitar 27.3x106 CFU/g tanah dan 4.6x106 CFU/g tanah (Siddikee et al. 2011). Biasanya tanah-tanah subur memiliki populasi mikrob sebanyak 1012 CFU/g tanah. Dengan demikian tingkat kesuburan lahan sawah di daerah pesisir Subang dan Indramayu tampaknya menurun, kemungkinan disebabkan oleh adanya kontaminasi garam akibat intrusi air laut. Fenomena ini umum terjadi pada lahan-lahan sawah daerah pesisir. Penelitian ini adalah studi pertama populasi bakteri tanah pada lahan sawah pesisir Subang dan Indramayu. Populasi ini mungkin
populasi minimum yang diduga di dalam tanah dan masih di bawah perkiraan, karena masih banyak bakteri yang belum dapat dikulturkan pada media buatan disebabkan oleh faktor nutrien, temperatur, pH, fisik, dan interaksi antar mikrob.
Gambar 2 Populasi bakteri tanah (log CFU/gram tanah) dari dua tanah sawah pesisir Subang and Indramayu, dengan taraf salinitas moderat ( ), rendah ( ), dan sangat rendah ( )
Hasil analisis sekuen terhadap isolat-isolat dominan yang tumbuh pada media agar-agar ekstrak tanah dari sampel tanah pesisir Subang dan Indramayu menunjukkan ragam dari isolat yang ada. Isolat-isolat tersebut telah diisolasi DNA-nya dan dilakukan amplifikasi gen 16S rRNA menggunakan primer universal 27F dan 1492R, sehingga diperoleh produk PCR berukuran 1465 pasang basa (Gambar 3). Analisis sekuen terhadap produk PCR 16S rRNA dan analisis bioinformatika hasil sekuen menunjukkan adanya keragaman jenis bakteri tanah dari lahan sawah daerah pesisir Subang dan Indramayu. Hasil sekuen menunjukkan ragam bakteri tanah pada taraf salinitas sangat rendah relatif lebih tinggi daripada taraf salinitas moderat (Gambar 4). Galur-galur yang tergolong ke dalam genus Bacillus, Klebsiella, dan Pseudomonas paling sering ditemukan di antara semua isolat. Genus Bacillus ditemukan pada semua taraf salinitas tanah, terutama Bacillus cereus complex, B. subtilis complex, dan B.megaterium.
Bacillus cereus complex merupakan nama kolektif untuk B. cereus dan kerabat dekatnya seperti B. anthracis, B. thuringiensis, dan sebagainya (Jensen et al. 2003). Bacillus cereus dan B. anthracis bersifatpatogen pada manusia dan hewan ternak, sedangkan B. thuringiensis bersifat patogen pada serangga. Bacillus subtilis complex juga mencakup banyak spesies yang berkerabat dekat satu dengan yang lain seperti B. amyloliquefaciens, B. atrophaeus, B. vallismortis
(Rooney et al. 2009). Spesies-spesies tersebut tidak dapat diidentifikasi hanya berdasarkan sekuen gen 16S rRNA, namun untuk kepentingan identifikasi hingga spesies perlu dilakukan analisis fenotipik, struktur sel, dan karakterisasi fisiologis.
Gambar 3 Amplifikasi 16S rRNA genom bakteri tanah dari daerah pesisir Indramayu (M: 1 kb ladder, 1: Er C2, 2: Er C4, 3: Er C6, 4: Er A3, 5: Er A14)
Karakter fenotipik dan biokimia yang dapat membedakan spesies-spesies yang berkerabat dekat di dalam B. cereus dan B. subtilis sangat sedikit. Habitat B. subtilis complex biasanya di tanah, sumber air, atau berasosiasi dengan tanaman.
Bacillus sp. memiliki kemampuan heterotrofik yang kuat untuk mendegradasi beragam sumber karbon. Genus Klebsiella yang ditemukan di daerah Indramayu ialah Klebsiella oxytoca dan K. variicola. Klebsiella spp. sering ditemukan pada berbagai lingkungan seperti tanah dan air, memberikan kontribusi pada proses-proses biogeokimia, dan merupakan komponen utama mikroflora dari beberapa tipe lingkungan (Niemela dan Vaatanen 1982). Klebsiella oxytoca dan K. variicola dikenal sebagai bakteri yang mampu menambat N2 atau dikenal sebagai bakteri diazotrof (Ladha et al. 1983). Genus lain seperti Vibrio merupakan salah satu jenis bakteri yang tergolong ke dalam kelompok marine bacteria yang secara umum habitat alaminya di laut. Hasil ini menunjukkan adanya variasi kondisi mikrob awal dari struktur populasi bakteri tanah dari dua lokasi tanah pesisir.
Gambar 4 Jenis-jenis spesies bakteri yang dominan pada tanah sawah pesisir
Subang (A) dan Indramayu (B) ( Bacillus subtilis complex,
Bacillus cereus complex, Bacillus megaterium, Vibrio furnissii,
Lysinibacillus boronitolerans, Staphylococcus pasteuri,
Klebsiella variicola, Klebsiella oxytoca, Pseudomonas
plecoglossicida, Pseudomonas knackmussii, Pseudomonas
Analisis Komunitas dan Fungsi Bakteri Rhizosfer Tanaman Padi pada Gradien Salinitas Tanah Pesisir dengan Metode Kultur
Analisis komunitas dan fungsi bakteri rhizosfer tanaman padi
Analisis komunitas juga dilakukan pada rhizosfer tanaman padi yang memasuki fase primordia (35 hari setelah pindah tanam) dan fase pembungaan (70 hari setelah pindah tanam) yang ditanam pada gradien salinitas tanah pesisir Subang dan Indramayu. Sampel diambil dari daerah rhizosfer tanaman padi dari setiap taraf salinitas, dan dianalisis dengan metode kultur. Sejumlah sampel tanah yang menempel pada perakaran tanaman padi dari setiap perlakuan dikulturkan pada media agar-agar ekstrak tanah untuk mengetahui populasi dan ragam bakteri yang dominan pada masing-masing habitat. Populasi bakteri rhizosfer tanaman padi yang dinyatakan dalam log CFU per gram tanah menunjukkan bahwa baik pada fase primordia maupun fase pembungaan populasi bakteri rhizosfer pada tanah dengan taraf salinitas sangat rendah cenderung lebih tinggi daripada tanah dengan taraf salinitas rendah dan moderat. Semakin rendah taraf salinitas maka semakin tinggi populasi bakteri rhizosfer tanaman padi (Gambar 5).
Gambar 5 Populasi bakteri rhizosfer tanaman padi varietas Mekongga (log CFU/gram tanah) pada fase primordia dan fase pembungaan dari tanah marin-Subang dan fluviomarin-Indramayu pada taraf salinitas moderat ( ), rendah ( ), dan sangat rendah ( )
Populasi bakteri rhizosfer pada fase primordia tidak tampak berbeda secara nyata dengan populasi bakteri pada fase pembungaan (Tabel 1). Demikian juga kalau dibandingkan dengan populasi bakteri tanah awal sebelum dilakukan penanaman tanaman padi. Hal ini menunjukkan bahwa populasi bakteri rhizosfer pada fase pertumbuhan tanaman padi, khususnya fase primordia dan fase pembungaan cenderung konstan. Hal ini sejalan dengan pernyataan bahwa komunitas mikrob tanah cukup kompleks dan stabil atau seimbang, namun
struktur dan komposisinya bisa berubah secara dramatis pada saat terpapar perubahan lingkungan (Roger et al. 1993).
Tabel 1 Populasi bakteri rhizosfer tanaman padi dengan gradien salinitas tanah pesisir di bak percobaan
Taraf salinitas tanah Populasia) (Log CFU/g)
Fase primordia Fase pembungaan Moderat 5.1130 a 5.3080 a Rendah 5.3068 ab 5.2559 a Sangat Rendah 5.4503 b 5.4397 a a
Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
Analisis korelasi Pearson yang dilakukan untuk menentukan pengaruh salinitas pada populasi bakteri rhizosfer (log CFU/g tanah) memperlihatkan salinitas berkorelasi negatif dengan populasi bakteri rhizosfer baik pada fase primordia (-0.299) dan pembungaan (-0.275), namun tidak signifikan pada taraf 5%. Dengan demikian dalam hal populasi bakteri pada penelitian ini, efek taraf salinitas tanah tidak berpengaruh secara nyata terhadap populasi bakteri rhizosfer dengan kondisi yang terkendali di rumah kaca. Oleh karena itu, selanjutnya dilihat struktur komunitas atau keragaman bakteri rhizosfer tersebut.
Bakteri rhizosfer tanaman padi dari fase primordia yang berhasil dikoleksi pada penelitian ini sebanyak 22 isolat dari Subang dan 35 isolat dari Indramayu, yang diutamakan dari koloni yang menunjukkan morfologi yang berlainan (Lampiran 5). Hasil analisis sekuen terhadap isolat-isolat dominan yang tumbuh pada media agar-agar ekstrak tanah dari sampel tanah rhizosfer tanaman padi fase primordia menunjukkan ragam dari isolat yang ada. Jenis-jenis bakteri rhizosfer tanaman padi varietas Mekongga pada fase primordia ini terdiri atas beberapa genus di antaranya Arthrobacter, Streptomyces, Bacillus, Pseudomonas (Gambar 6). Hasil ini sejalan dengan penelitian sebelumnya yang melaporkan bahwa genus-genus seperti Arthrobacter, Streptomyces, Bacillus, Pseudomonas,
Terrabacter, Paenibacillus, Sphingomonas, Mycobacterium, Leifsonia,
Cellulomonas, Escherichia, dan Pseudomonas diperoleh sebagai bakteri dominan di tanah sawah (Mi-Soon et al. 2005). Genus Arthrobacter sering ditemukan pada berbagai jenis tanah, seperti ladang gandum dan padang rumput (Mansoor dan Gray 1995, Smith et al. 2001). Keragaman jenis bakteri rhizosfer tanaman padi pada tanah dari pesisir Indramayu tampaknya lebih tinggi daripada tanah-tanah pesisir Subang (Gambar 6). Tanah dari Indramayu memiliki bahan induk fluvio-marin sehingga ada pengaruh aliran sungai di sekitar wilayah ini (sungai Cimanuk), yang memberikan input berupa senyawa-senyawa organik, sehingga mempengaruhi kisaran ragam bakteri rhizosfer di lahan padi sawah di daerah ini. Hasil penelitian lain menunjukkan bahwa pada lahan sawah di sekitar wilayah pesisir memiliki aktivitas mikrob dan respirasi tanah lebih rendah daripada lahan sawah di sekitar muara sungai Yangtze di Cina (Hu et al. 2014).
Gambar 6 Jenis-jenis spesies bakteri rhizosfer yang dominan pada tanaman padi pada fase primordia (35 hari setelah pindah tanam) pada tanah sawah pesisir Subang (A) dan Indramayu (B) yang diperoleh dari metode kultur ( Aeromonas taiwanensis, Acinetobacter sp., Aeromonas
sp., Arthrobacter sp., Bacillus subtilis complex, Bacillus cereus
complex, Bacillus megaterium, Bacillus marisflavi,
Brevibacterium iodinum, Enterobacter cloacae,
Exiguobacterium indicum, Pantoea agglomerans, Providencia
sp., Pseudomonas mosselii, Rhizobium sp., Rhodococcus ruber,
Salinicola sp., Sinomonas flava, Staphylococcus gallinarum,
Stenotrophomonas sp. Streptomyces coelicoflavus, Streptomyces humidus, Streptomyces albidoflavus, Streptomyces variabilis)
A
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa genus Bacillus (filum Firmicutes) terutama Bacillus subtilis complex ditemukan pada berbagai taraf salinitas tanah baik moderat, rendah, dan sangat rendah di tanah pesisir Subang dan Indramayu, dan diperoleh juga B. marisflavi, B. megaterium, dan B. cereuscomplex (Gambar 6). Bacillus marisflavi umum ditemukan pada air laut dan limbah pertanian, dan bersifat halofilik moderat atau halotoleran. Spesies ini hanya diperoleh dari rhizosfer tanaman padi pada taraf salinitas moderat Indramayu.
Di samping genus Bacillus, pada urutan selanjutnya ditemukan juga sekelompok bakteri dari filum Proteobacteria dan Actinobacteria. Beberapa genus hanya ditemukan pada satu taraf salinitas, sebagai contoh isolat Aeromonas dan
Salinicola hanya ditemukan pada tanah dengan taraf salinitas moderat (Gambar 6). Genus Aeromonas merupakan Proteobacteria yang habitat aslinya dari lingkungan perairan, baik air tawar, air payau, maupun estuari. Genus ini hanya diperoleh dari rhizosfer tanaman padi pada tanah dengan taraf salinitas moderat, baik pada tanah pesisir Subang maupun Indramayu. Isolat-isolat Aeromonas dan
Salinicola ini memberikan indikasi bahwa pada posisi ini (sekitar 200 meter dari batas pantai di pesisir Indramayu dan 100 meter di pesisir Subang) telah terjadi intrusi air laut secara intensif. Hal ini berakibat adanya material yang berasal dari sedimen laut yang memiliki pengaruh laut yang kuat, dan adanya bakteri-bakteri yang habitat aslinya dari laut yang terbawa arus intrusi ke wilayah pesisir terutama di zona salinitas moderat, yang dikenal sebagai bakteri transient. Lahan-lahan sawah wilayah ini seringkali ada permasaLahan-lahan dalam penyaluran air irigasi dari Jatiluhur dan Jati Tujuh melalui sungai Cimanuk, sehingga intrusi air laut dapat masuk melalui aliran-aliran sungai. Oleh karena kurangnya air irigasi terutama pada musim kemarau panjang, maka proses pencucian garam-garam pada zona ini terjadi sangat kecil dan kontaminan garam masih banyak tertinggal (Erfandi dan Rachman 2011).
Rhizosfer tanaman padi pada fase pembungaan juga dianalisis keragaman jenis bakterinya. Sebanyak 21 dan 29 jenis bakteri rhizosfer tanaman padi dari fase pembungaan berhasil dikoleksi masing-masing dari tanah sawah pesisir Subang dan Indramayu (Gambar 7, Lampiran 6). Jenis-jenis yang diperoleh pada fase pembungaan ini tidak jauh berbeda dengan jenis-jenis pada fase primordia.
Bacillus subtilis complex tetap ditemukan pada berbagai taraf salinitas tanah, sedangkan beberapa spesies Bacillus lain seperti B. cereus complex, B. marisflavi, dan Bacillus sp. hanya ditemukan pada beberapa taraf salinitas tanah. Diperoleh juga isolat bakteri yang berkerabat dekat dengan Halomonas qijiaojingensis dari danau garam di Provinsi Xinjiang, bagian barat laut Cina, yang bersifat toleran salin pada tanah dengan salinitas moderat di Indramayu (Gambar 7). Hal ini memberikan indikasi telah terjadi intrusi secara intensif di zona ini. Halomonas qijiaojingensis mampu tumbuh dengan adanya NaCl sebesar 0.5-24% (w/v) dan tergolong bakteri halofil (Chen et al. 2011). Beberapa spesies Streptomyces juga didapatkan dari tanah pesisir dengan salinitas moderat, seperti Streptomyces variabilis (pada fase primordia dari tanah pesisir Subang) dan Streptomyces coelicoflavus (pada fase primordia dari tanah pesisir Indramayu). Penemuan
Streptomyces yang diisolasi dari daerah yang berdekatan dengan laut telah dilaporkan sebelumnya, antara lain Streptomyces variabilis SU 5 dari sedimen laut (Pan et al. 2012) dan Streptomyces coelicoflavus BC 01 dari tanah pertanaman bakau (Rao dan Rao 2013).
Gambar 7 Jenis-jenis spesies bakteri rhizosfer yang dominan pada tanaman padi pada fase pembungaan (70 hari setelah pindah tanam) pada tanah sawah pesisir Subang (A) dan Indramayu (B) yang diperoleh dari metode kultur ( Bacillus subtilis complex, Bacillus cereus complex, Bacillus marisflavi, Bacillus sp., Citrobacter sp.,
Enterobacter ludwigii, Ochrobactrum cytisi, Pseudomonas
sp., Rhodobacter aestuarii, Stenotrophomonas sp., Streptomyces echinatus, Halomonas qijiaojingensis, Lysinibacillus sphaericus,
Lysinibacillus boronitolerans, Lysinibacillus sp., Sinomonas
sp., Acinetobacter soli, Pantoea agglomerans, Microbacterium
arborescen, Microbacterium fluvii, Microbacterium xylanilyticum,
Microbacterium awajiense, Arthrobacter sp., Streptomyces echinatus, Pseudomonas knackmussii, Enterobacter sp.,
Staphylococcus gallinarum, Agrococcus jejuensis)
A
Mayoritas isolat yang ditemukan dengan metode kultur pada rhizosfer tanaman padi dari tanah sawah wilayah pesisir ialah Firmicutes, Proteobacteria, dan Actinobacteria. Hasil penelitian lain menunjukkan bahwa pada tanah sawah di area percobaan di Suwon, Gyunggido, Korea ditemukan isolat-isolat yang mayoritas tergolong ke dalam filum Actinobacteria (Mi-soon et al. 2005) dengan metode kultur pada media pepton tripton yeast ekstrak glukosa (PTYG). Demikian juga hasil penelitian yang mengungkapkan bahwa perpustakaan metagenomik bakteri (16S rRNA) dengan menggunakan gen yang ditargetkan untuk metagenomik dari tanah salin-alkali didominasi oleh filum Actinobacteria, Firmicutes, dan Proteobacteria (Keshri et al. 2013). Data ini diperoleh dari sejumlah koloni yang berbeda secara morfologi pada media agar-agar ekstrak tanah yang diinkubasi hingga 2 minggu. Jenis-jenis bakteri yang mampu tumbuh pada media ini hanya mewakili sebagian kecil dari total jenis bakteri yang ada. Penggunaan berbagai jenis media isolasi, teknik pengenceran, dan menambah waktu inkubasi merupakan cara terbaik untuk meningkatkan keragaman bakteri.
Indeks keragaman spesies bakteri rhizosfer tanaman padi pada ketiga taraf salinitas tanah pada fase primordia dan pembungaan ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 Indeks keragaman spesies bakteri rhizosfer tanaman padi pada tanah pesisir Subang dan Indramayu pada fase primordia dan pembungaan dengan metode kultur
Fase pertumbuhan tanaman- Tanah pesisir Taraf salinitas Banyak spesies (S) Indeks keragaman Shannon-Wienera (H) Kemera taanb (E) Indeks dominansi Simpsonc (D) Primordia- Subang Moderat 4 1.038 0.749 0.375
Rendah 8 1.213 0.583 0.344 Sangat Rendah 10 1.696 0.737 0.200 Pembungaan-Subang Moderat 6 1.330 0.742 0.278 Rendah 7 1.748 0.898 0.184 Sangat Rendah 8 1.889 0.859 0.160 Primordia-Indramayu Moderat 10 2.025 0.879 0.140 Rendah 12 2.095 0.843 0.139 Sangat Rendah 13 1.767 0.669 0.204 Pembungaan-Indramayu Moderat 7 1.748 0.898 0.184 Rendah 9 1.831 0.833 0.185 Sangat Rendah 13 2.138 0.833 0.148 a
H = -SUM[(pi)*ln(pi)], pi = ni/N; ni = total individu spesies ke- i; N = total jumlah individu b
Keragaman spesies pada semua perlakuan tergolong sedang, produktivitas cukup, kondisi ekosistem cukup seimbang, tekanan ekologis sedang yang ditunjukkan dengan nilai 1<H<3. Indeks keragaman spesies pada taraf salinitas sangat rendah relatif lebih tinggi daripada taraf salinitas moderat dan rendah, kecuali pada fase primordia pada tanah sawah pesisir Indramayu. Hal ini cukup berdampak pada pertumbuhan dan komponen hasil tanaman padi. Nilai kemerataan pada semua taraf salinitas tergolong tinggi (E ≥ 0.6). Nilai indeks dominansi Simpson menunjukkan bahwa pada setiap taraf salinitas tidak terdapat spesies yang mendominani spesies lain (D < 0.5, pada Tabel 2). Namun berdasarkan analisis korelasi Pearson antara taraf salinitas dan indeks keragaman spesies baik pada fase primordia (-0.050) maupun fase pembungaan (-0.573) tidak ada korelasi secara nyata pada taraf 5%, meskipun ada kecenderungan bahwa peningkatan taraf salinitas diikuti dengan penurunan indeks keragaman.
Apabila dilihat dari kesinambungannya berada di rhizosfer tanaman padi,
B. subtilis complex dan B. cereus complex tetap ditemukan baik pada fase primordia maupun fase pembungaan (Lampiran 7). Hal ini menunjukkan bahwa keberaan bakteri tersebut tidak dipengaruhi oleh fase pertumbuhan tanaman padi. Efek eksudat akar yang dikeluarkan perakaran tanaman padi pada fase primordia dan fase pembungaan tidak mempengaruhi keberadaan kedua jenis bakteri yang bersifat ubiquitous tersebut. Eksudat akar yang dikeluarkan tanaman padi ke dalam tanah bisa berbeda dan sangat bergantung pada fase pertumbuhan tanaman. Pada fase vegetatif, produksi eksudat akar meningkat seiring bertambahnya usia tanaman, sedangkan pada fase generatif tanaman banyak memerlukan energi untuk pembentukan biji sehingga produksi eksudat sedikit. Jumlah eksudat akar