Hasil
Populasi Mikrob Fungsional Tanah
Tanah mengandung berbagai jenis mikrob yang meliputi bakteri, cendawan, aktinomisetes, protozoa dan alga. Pengamatan mikrob fungsional tanah pada penelitian ini difokuskan pada bakteri pelarut fosfat (BPF) dan cendawan pelarut fosfat (CPF) (Gambar 5), bakteri selulolitik dan cendawan selulolitik (Gambar 6), serta bakteri penambat N2 bebas (Gambar 7), karena mikrob-mikrob tersebut merupakan mikrob yang mampu melakukan kegiatan metabolisme yang menguntungkan untuk pertumbuhan dan produksi tanaman.
Gambar 5 Koloni cendawan pelarut fosfat (kiri) dan bakteri pearut fosfat (kanan) pada media Pikovskaya.
Gambar 6 Halozone di sekitar koloni mikrob selulolitik (a) bakteri; (b) cendawan menandakan adanya aktivitas mikrob selulolitik dalam mendegradasi bahan organik.
b a
Gambar 7 Pelikel putih yang menandakan bakteri Azospirillumpada media NFB. Secara umum, hasil penelitian menunjukkan terjadi fluktuasi populasi mikrob fungsional pada berbagai dosis pestisida dan waktu inkubasi. Hasil analisis ragam (Lampiran 3) menunjukkan bahwa faktor tunggal perlakuan pestisida pada Tabel 3, tidak berpengaruh terhadap populasi BPF, bakteri selulolitik dan cendawan selulolitik. Namun sebaliknya, berpengaruh terhadap populasi Azotobacter, Azospirillum dan CPF. Perlakuan Paraquat 100%, Paraquat 200%, BPMC 100% dan BPMC 200% menunjukkan populasi Azospirillum yang secara nyata lebih tinggi dibandingkan Kontrol. Respon berbeda ditunjukkan oleh kelompok CPF, perlakuan BPMC 50% dan BPMC 100% menunjukkan populasi CPF yang secara nyata lebih rendah dibandingkan Kontrol dan aplikasi paraquat. Pengaruh nyata berbeda juga ditunjukkan oleh kelompok Azotobacter dengan populasi yang fluktuatif. Perlakuan paraquat cenderung menurunkan populasi Azotobacter. Perlakuan BPMC 50% nyata lebih tinggi dibandingkan perlakuan Paraquat 50% dan 100%, meskipun demikian tidak nyata berbeda dengan Kontrol.
Tabel 3 Pengaruh perlakuan pestisida terhadap rata-rata populasi mikrob fungsional tanah
Perlakuan pestisida
Populasi mikrob fungsional BPF Bakteri
selulolitik Azotobacter Azospirillum CPF
Cendawan selulolitik ...(x105 CFU g-1 tanah)... ....(x104 CFU g-1 tanah)...
Kontrol 8.80 1.22 27.10 abc 2.84 c 4.57 a 19.26 Paraquat 50% 8.48 1.67 19.56 bc 5.40 bc 4.81 a 14.45 Paraquat 100% 5.80 1.18 14.93 c 6.45 ab 3.16 a 12.64 Paraquat 200% 5.57 1.06 20.21 abc 7.24 ab 5.39 a 19.53 BPMC 50% 11.51 1.52 36.06 a 6.10 bc 1.03 b 12.39 BPMC 100% 6.62 0.95 34.88 ab 8.89 a 1.65 b 11.98 BPMC 200% 12.11 1.02 21.06 abc 7.49 a 5.56 a 22.38
Keterangan : CFU = colony forming unit (satuan per koloni); BPF = bakteri pelarut fosfat ; CPF = cendawan pelarut fosfat ; Huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh nyata berbeda menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%; pernyataan perlakuan pestisida dosis 50, 100 dan 200% berturut-turut bermakna setengah, satu dan 2 kali dosis anjuran bahan aktif pestisida.
Hasil analisis ragam (Lampiran 3) menunjukkan bahwa faktor tunggal waktu inkubasi (Tabel 4) berpengaruh nyata pada populasi BPF, CPF, bakteri selulolitik, cendawan selulolitik, Azotobacter dan Azospirillum, meskipun berfluktuasi akan tetapi terjadi peningkatan populasi seiring bertambahnya waktu inkubasi, kecuali BPF hari ke-7, Azospirillum hari ke-14, azotobacter hari ke-7, dan CPF hari ke-7. Pada akhir masa inkubasi populasi kelompok mikrob fungsional yang diteliti secara nyata lebih tinggi dibandingkan hari ke-1. Kecuali, populasi bakteri selulolitik dan Azospirillum yang menunjukkan pengaruh yang tidak nyata berbeda jika dibandingkan dengan hari ke-1.
Tabel 4 Pengaruh waktu inkubasi terhadap rata-rata populasi mikrob fungsional tanah
Waktu Inkubasi
Populasi mikrob fungsional BPF Bakteri
selulolitik Azospirillum Azotobacter CPF
Cendawan selulolitik ...(x105 CFU g-1 tanah)... ...(x104 CFU g-1 tanah)...
Hari ke-1 3.37 c 0.89 b 5.71 ab 22.85 b 1.23 b 9.72 b
Hari ke-7 2.42 d 1.44 a 6.17 ab 16.11 b 1.05 b 12.41 b
Hari ke-14 21.01 a 1.62 a 4.55 b 27.27 b 7.18 a 18.57 a
Hari ke-28 6.85 b 0.97 ab 8.30 a 33.08 a 5.49 a 23.67 a
Keterangan : CFU = colony forming unit (satuan per koloni); BPF = bakteri pelarut fosfat ; CPF = cendawan pelarut fosfat ; Huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh nyata berbeda menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%.
Hasil analisis ragam (Lampiran 3) menunjukkan bahwa ada pengaruh interaksi antara perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi terhadap kelompok Azospirillum, Azotobacter dan BPF. Akan tetapi, setelah dilakukan uji lanjut populasi Azospirillum (Tabel 5) menunjukkan pengaruh yang tidak nyata. Sebaliknya, kelompok CPF (Tabel 6) dan Azotobacter (Tabel 7) menunjukkan pengaruh yang nyata berbeda.
Tabel 5 Pengaruh interaksi perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi terhadap rata-rata populasi Azospirillum setelah pemberian perlakuan
Perlakuan pestisida Populasi bakteri Azospirillum (x10
5 CFU g-1 tanah) Hari ke-1 Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-28
Kontrol 0.17 0.17 1.51 4.08 Paraquat 50% 0.00 0.00 5.17 7.05 Paraquat 100% 0.00 0.00 7.87 6.90 Paraquat 200% 6.91 6.91 2.84 8.20 BPMC 50% 8.43 8.43 3.97 11.83 BPMC 100% 12.24 12.24 6.43 12.23 BPMC 200% 12.24 12.24 4.08 12.23
Keterangan : CFU = colony forming unit (satuan per koloni); Huruf yang berbeda pada kolom yang sama dan pada baris yang sama menunjukkan pengaruh nyata berbeda menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%; pernyataan perlakuan pestisida dosis 50, 100 dan 200% berturut-turut bermakna setengah, satu dan 2 kali dosis anjuran bahan aktif pestisida.
Tabel 6 Pengaruh interaksi perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi terhadap rata-rata populasi bakteri pelarut fosfat
Perlakuan pestisida
Populasi bakteri pelarut fosfat (x105 CFU g-1 tanah)
Hari ke-1 Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-28
Kontrol 7.46 ab 2.54 abc 22.95 a 2.25 abc
Paraquat 50% 4.50 ab 0.29 de 24.66 a 4.46 ab Paraquat 100% 4.10 ab 0.42 cd 14.65 ab 4.06 ab Paraquat 200% 7.56 ab 6.80 ab 4.84 ab 3.07 ab BPMC 50% 0.00 e 2.94 ab 27.46 a 15.66 ab BPMC 100% 0.00 e 2.10 abc 13.90 ab 10.48 ab BPMC 200% 0.00 e 1.84 bc 38.63 a 7.96 ab
Keterangan : sama dengan keterangan pada Tabel 5.
Data pada Tabel 6 di atas menunjukkan bahwa efek negatif akibat aplikasi pestisida paling berpengaruh terhadap kelompok BPF. Populasi BPF menurun pada semua perlakuan pestisida, kecuali perlakuan paraquat 200% di hari 1. Hari ke-7 juga menunjukkan adanya penurunan populasi BPF pada perlakuan pestisida, kecuali pada perlakuan Paraquat 200% dan BPMC 50%. Pada hari ke-14 kecenderungan penurunan populasi BPF terlihat pada perlakuan Paraquat 100%, Paraquat 200%, dan BPMC 100%. Sedangkan, pada hari ke-28 tidak terjadi penurunan populasi BPF. Hal ini menunjukkan bahwa pengaruh negatif aplikasi
pestisida ditunjukkan terutama pada hari ke-1 dan hari ke-7, meskipun kemudian terjadi recovery di waktu inkubasi selanjutnya.
Data pada Tabel 7 di bawah ini menunjukkan bahwa ada kecenderungan penurunan populasi Azotobacter dengan perlakuan Paraquat 50% pada hari ke-1, perlakuan Paraquat 200% dan BPMC 200% pada hari ke-7, semua perlakuan pestisida pada hari ke-14 dan hari ke-28, kecuali perlakuan BPMC pada hari ke-28. Tabel 7 Pengaruh interaksi perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi terhadap
rata-rata populasi Azotobacter setelah pemberian perlakuan
Perlakuan pestisida
Populasi bakteri Azotobacter (x105 CFU g-1 tanah) Hari ke-1 Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-28
Kontrol 4.72 ab 13.49 ab 49.39 a 40.80 a Paraquat 50% 5.50 ab 26.18 ab 20.15 ab 26.40 ab Paraquat 100% 1.41 b 16.64 ab 23.09 ab 18.58 ab Paraquat 200% 8.03 ab 9.52 ab 33.87 a 29.41 a BPMC 50% 41.13 a 16.59 ab 45.78 a 40.75 a BPMC 100% 65.10 a 19.60 ab 5.71 ab 49.11 a BPMC 200% 34.07 a 10.78 ab 12.88 ab 26.52 ab
Keterangan : sama dengan keterangan pada Tabel 5.
Produksi Karbondioksida (CO2) dan Metana (CH4)
Produksi CO2/CH4 berikut ini menggambarkan banyaknya kandungan gas CO2/CH4 yang dihasilkan pada suatu luasan tertentu. Data yang diperoleh menunjukkan bahwa perlakuan pestisida (Tabel 8) tidak berpengaruh terhadap produksi CO2, meskipun demikian ada kecenderungan produksi CO2 lebih tinggi dengan perlakuan pestisida dibandingkan dengan Kontrol. Sebaliknya, perlakuan paraquat 100% dan BPMC 100% berpengaruh nyata menurunkan produksi CH4
dibandingkan dengan Kontrol. Hasil analisis ragam untuk produksi CO2 dan produksi CH4 dapat dilihat pada Lampiran 4.
Tabel 8 Pengaruh perlakuan pestisida terhadap rata-rata produksi CO2 dan CH4
Keterangan : Data mentah digunakan bersama dengan anggota tim peneliti lain yang juga merupakan mahasiswa pascasarjana; Huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh yang tidak nyata berbeda menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%; pernyataan perlakuan pestisida dosis 50, 100 dan 200% berturut-turut bermakna setengah, satu dan 2 kali dosis anjuran bahan aktif pestisida.
Perlakuan pestisida
Produksi gas Karbondioksida
(mg C-CO2 kg-1 tanah hari-1)
Metana (mg kg-1 tanah hari-1) Kontrol 95.53 2.11 a Paraquat 50% 94.70 1.84 ab Paraquat 100% 95.66 1.74 b Paraquat 200% 95.94 1.96 ab BPMC 50% 97.99 2.12 a BPMC 100% 98.57 1.65 b BPMC 200% 97.02 1.98 ab
Data pada Tabel 9 menunjukkan bahwa waktu inkubasi berpengaruh nyata meningkatkan produksi CO2 dan CH4. Produksi CO2 pada hari 1 hingga hari ke-14 menunjukkan pengaruh yang tidak nyata, sedangkan pada produksi CH4
pengaruh tidak nyata ditunjukkan pada hari ke-1 hingga hari ke-7. Produksi CO2
meningkat secara nyata pada hari ke-28 dan produksi CH4 pada hari ke-14 dan hari ke-28 jika dibandingkan dengan hari ke-1.
Tabel 9 Pengaruh waktu inkubasi terhadap rata-rata produksi karbondioksida (CO2)dan metana (CH4)
Waktu inkubasi Rata-rata produksi gas
Karbondioksida (CO2) (mg C-CO2 kg-1 tanah hari-1)
Metana (CH4) (mg kg-1 tanah hari-1) Hari ke-1 97.12 b 1.79 b Hari ke-7 92.25 b 1.73 b Hari ke-14 93.51 b 2.03 a Hari ke-28 103.09 a 2.10 a
Keterangan : Data mentah digunakan bersama dengan anggota tim peneliti lain yang juga merupakan mahasiswa pascasarjana; Huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan pengaruh yang tidak nyata berbeda menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%.
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa tidak ada interaksi antara perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi terhadap produksi CO2 (Lampiran 10) maupun produksi CH4 (Lampiran 11). Data hasil interaksi antara perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi ditunjukkan pada Tabel 10 untuk produksi CO2 dan Tabel 11 untuk produksi CH4. Seluruh interaksi perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi menunjukkan pengaruh tidak nyata terhadap produksi CO2, kecuali pada perlakuan BPMC 100% di hari ke-1 yang menunjukkan pengaruh nyata berbeda. Sedangkan, pada produksi CH4 tidak ada pengaruh interaksi antara perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi.
Tabel 10 Pengaruh interaksi perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi terhadap rata-rata produksi karbondioksida
Perlakuan pestisida
Produksi karbon dioksida (mg C-CO2 kg-1 tanah -1 hari-1) Hari ke-1 Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-28
Kontrol 91.87 b 94.15 b 95.29 b 100.80 b Paraquat 50% 93.60 b 89.95 b 91.73 b 103.60 b Paraquat 100% 95.33 b 91.00 b 93.51 b 102.80 b Paraquat 200% 94.99 b 91.00 b 94.58 b 103.20 b BPMC 50% 96.72 b 96.60 b 93.87 b 104.80 b BPMC 100% 108.85 a 89.95 b 93.87 b 101.60 b BPMC 200% 98.45 b 93.10 b 91.73 b 104.80 b
Keterangan : Data mentah digunakan bersama dengan anggota tim peneliti lain yang juga merupakan mahasiswa pascasarjana; CFU = colony forming unit (satuan per koloni); Huruf yang berbeda pada kolom yang sama dan pada baris yang sama menunjukkan pengaruh nyata berbeda menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%; pernyataan perlakuan pestisida dosis 50, 100 dan 200% berturut-turut bermakna setengah, satu dan 2 kali dosis anjuran bahan aktif pestisida.
Tabel 11 Pengaruh interaksi perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi terhadap rata-rata produksi metana
Perlakuan pestisida Produksi metana (mg kg
-1 tanah -1 hari-1)
Hari ke-1 Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-28
Kontrol 1.81 2.12 2.24 2.26 Paraquat 50% 1.66 1.82 1.83 2.04 Paraquat 100% 1.67 1.75 1.84 1.71 Paraquat 200% 1.67 1.76 1.89 2.53 BPMC 50% 2.07 1.53 2.49 2.37 BPMC 100% 1.71 1.14 1.90 1.83 BPMC 200% 1.90 2.03 1.99 1.97
Keterangan : sama dengan keterangan pada Tabel 10.
Pembahasan
Populasi Mikrob Fungsional Tanah
Hasil penelitian menunjukkan bahwa mikrob fungsional memberikan respon yang berbeda-beda terhadap penggunaan bahan agrokimia dalam hal ini yaitu penggunaan 2 jenis pestisida (herbisida berbahan aktif paraquat dan insektisida berbahan aktif BPMC). Jenis pestisida maupun tingkatan dosis pestisida dapat menurunkan atau meningkatkan populasi kelompok mikrob tertentu.
Adanya kecenderungan populasi Azospirillum yang lebih tinggi pada perlakuan pestisida (Tabel 3), mungkin dikarenakan kedua pestisida yang diaplikasikan merupakan pestisida organik. Insektisida BPMC mengandung gugus karbon, sedangkan herbisida paraquat mengandung gugus karbon dan nitrogen. Kelompok bakteri Azospirillum diduga mampu menggunakan karbon ataupun nitrogen (nutrien) yang terkandung di dalam pestisida untuk mendukung kegiatan metabolisme selnya. Hasil yang berbeda dikemukakan oleh Cycon dan Seget (2007) yang melaporkan bahwa aplikasi herbisida linuron dan insektisida diazinon pada dosis tinggi, menurunkan populasi bakteri penambat N2 bebas sebesar 40% dibanding kontrol. Meskipun demikian, dalam penelitian tersebut juga dinyatakan bahwa penggunaan tiga jenis pestisida selektif (herbisida, insektisida dan fungisida) secara nyata merangsang peningkatan populasi bakteri heterotrof. Selain itu, beberapa penelitian menyatakan bahwa pestisida dapat dijadikan sebagai sumber karbon, sumber energi dan sumber nutrisi oleh beberapa kelompok mikrob tanah, namun bersifat toksik bagi kelompok mikrob lainnya (Bhuyan et al. 1993; Johansen 2001). Sebaliknya, kelompok CPF menunjukkan populasi yang lebih rendah dengan perlakuan insektisida BPMC. Hal ini diduga karena insektisida BPMC tidak kompatibel dengan kelompok CPF, insektisida BPMC bersifat sebagai inhibitor dan menghambat pertumbuhan miselia serta germinasi spora dengan menghambat
sintesis asam amino melalui lintasan “shikimic acid”. Cycon dan Seget (2007) juga
mengemukakan bahwa aplikasi insektisida diazinon menurunkan total populasi cendawan sehari setelah pengaplikasian. Aplikasi pestisida dapat
menghambat/membunuh kelompok mikrob tertentu namun meningkatkan jumlah kelompok mikrob lainnya dengan membebaskan mereka dari kompetisi (Hussain et al. 2009). Lebih lanjut Akbar et al. (2012) menyatakan bahwa seluruh insektisida yang digunakan dalam penelitian tersebut, secara nyata menghambat pertumbuhan miselia dan germinasi konidia cendawan entomopatogen.
Waktu inkubasi (Tabel 4) menunjukkan bahwa aplikasi pestisida umumnya menurunkan populasi mikrob fungsional pada awal perlakuan. Selama masa inkubasi kelompok bakteri fungsional yang diteliti menunjukkan populasi yang fluktuatif, kecuali cendawan selulolitik. Meskipun demikian, keseluruhan populasi mikrob fungsional pada akhir masa inkubasi lebih tinggi dibandingkan awal masa inkubasi. Hal ini, diduga karena pestisida yang diaplikasikan merupakan senyawa asing dan bersifat toksik bagi sebagian mikrob tanah atau terjadi persaingan nutrisi. Aplikasi pestisida akan menghambat populasi mikrob tanah yang tidak sensitif terhadap pestisida untuk sementara waktu, sehingga mikrob akan beradaptasi terlebih dahulu. Seiring waktu inkubasi, kelompok mikrob tersebut memanfaatkan nutrisi yang dilepaskan dari mikrob yang telah mati untuk pertumbuhannya, dan atau terjadi proses degradasi terhadap senyawa-senyawa pestisida di tanah dalam kurun 30 hari masa inkubasi. Pada awal aplikasi pestisida, beberapa populasi mikrob akan terpengaruh sehingga populasinya menurun, tetapi setelah periode adaptasi populasi mikrob perlahan-lahan kembali normal bahkan lebih tinggi (Fliessbach dan Mader 2004; Niewiadomska 2004). Cendawan selulolitik diduga berpotensi dalam memecahkan rantai karbon kompleks pestisida (karena adanya enzim selulase), sehingga cendawan selulolitik mampu memanfaatkan pestisida sebagai sumber karbon yang kemudian menyebabkan populasinya meningkat secara kontinue. Cendawan selulolitik juga sering digunakan sebagai agen biodegradasi pestisida. Subowo (2013) menyatakan bahwa Aspergillus niger selain memiliki aktivitas selulase juga dapat mendegradasi pestisida deltametrin sebesar 500 ppm. Maloney (2001) juga menyatakan bahwa Aspergillus, Penicillium, Fusarium dan Paecillomyces Spp. mampu mendegradasi pentachlorophenol (pcp) yang merupakan bahan ikutan pestisida dan bersifat toxic.
Tingginya kandungan bahan organik pada tanah gambut, diduga menjadi salah satu faktor yang berperan penting untuk mendukung proses adaptasi mikrob fungsional. Selain karena, ketersediaan bahan organik yang dibutuhkan mikrob fungsional untuk pertumbuhan dan metabolisme terpenuhi. Bahan organik juga ikut mengadsorbsi pestisida yang diaplikasikan, sehingga efek negatif aplikasi pestisida terhadap kelompok mikrob fungsional dapat diminimalisir. Selain itu, kandungan bahan organik yang tinggi pada tanah gambut juga akan meningkatkan laju degradasi pestisida secara biotik atau abiotik (Roger et al. 1994). Rache dan Coats (1998) dalam penelitiannya mengemukakan bahwa peningkatan populasi bakteri tanah berkaitan dengan waktu biodegradasi dari pestisida yang digunakan. Hal ini mengindikasikan terjadi perubahan kemampuan katabolisme mikrob yang memungkinkan mikrob memiliki kemampuan untuk mendegradasi pestisida dan atau terjadi perubahan kelompok mikrob (Hussain et al. 2009) pada tanah gambut setelah diaplikasikan pestisida.
Interaksi antara perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi menunjukkan bahwa efek negatif pestisida terlihat pada bakteri Azospirillum dan BPF pada awal masa inkubasi (hari ke-1 dan hari ke-7), sedangkan pada bakteri Azotobacter efek negatif pestisida terlihat pada akhir masa inkubasi (hari ke-14 dan hari ke-28).
Tidak adanya koloni BPF pada hari ke-1 setelah aplikasi insektisida BPMC, diduga karena tingkat pengenceran yang digunakan masih tinggi yaitu (10-4 dan 10-3), ada kemungkinan jika digunakan pengenceran yang lebih rendah (10-1 atau 10-2) akan ditemukan populasi BPF. Selain itu, hal tersebut juga diduga berkaitan dengan kemampuan adaptasi BPF yang lebih rendah dibandingkan mikrob fungsional lainnya terhadap aplikasi pestisida. Aplikasi insektisida BPMC, mendorong BPF untuk melakukan dormansi pada awal aplikasi pestisida sebagai bentuk adaptasi terhadap kondisi lingkungan yang kurang mendukung pertumbuhannya, kemudian pada hari ke-7 ketika kondisi lingkungan lebih kondusif, koloni bakteri pelarut fosfat tumbuh kembali. Hal ini bisa saja dikarenakan, pestisida yang diaplikasikan telah mengalami proses degradasi pada hari ke-7.
Pestisida yang diberikan ke tanah mungkin digunakan sebagai substrat oleh kelompok mikrob tanah tertentu dan kemudian melakukan degradasi (Rao 1994), dalam hal ini kelompok bakteri penambat N2 bebas diduga mampu memanfaatkan pestisida tersebut sebagai sumber nutrisi karena populasinya tidak terganggu pada awal aplikasi pestisida. Rahayuningsih (2009) menyatakan bahwa mikrob berperan dalam peruraian pestisida di dalam tanah, dan atau pestisida yang digunakan dapat dimanfaatkan oleh mikrob sebagai salah satu sumber karbon untuk mendukung aktifitas/metabolisme selnya. Beberapa kelompok mikrob fungsional tanah selain mampu menyediakan unsur hara, juga mampu menghasilkan zat pengatur tumbuh, dan bertindak sebagai agen biodegradasi senyawa kimia.
Pada penelitian ini, pengaruh negatif pestisida yang digunakan lebih ditunjukkan oleh kelompok bakteri pelarut fosfat (BPF), sebaliknya pestisida menstimulasi peningkatan populasi kelompok bakteri Azotobacter dan Azospirillum. Secara umum populasi mikrob fungsional lebih tinggi terdapat pada aplikasi insektisida BPMC dari pada herbisida paraquat.
Produksi Karbondioksida (CO2) dan Metana (CH4)
Produksi CO2 yang cenderung lebih tinggi dan produksi CH4 yang cenderung lebih rendah (Tabel 8), diduga berkaitan dengan pengalih-fungsian lahan dari hutan alami menjadi lahan petanian. Selain itu, kandungan air sampel tanah yang lebih pada kapasitas lapang menyebabkan kondisi tanah lebih oksidatif. Hal tersebut, lebih mendukung pertumbuhan mikrob aerob dibanding mikrob anaerob, sehingga menyebabkan produksi CO2 sebagai hasil respirasi mikrob aerob lebih tinggi dibandingkan produksi CH4. Hal ini didukung oleh pernyataam Agus dan Subiksa (2008) bahwa tanah gambut alami akan menghasilkan gas CO2 secara perlahan, sehingga produksi gas CO2 relatif seimbang dengan penyerapan CO2 oleh vegetasi alami. Namun, bila digunakan sebagai lahan budidaya proses dekomposisi bahan organik akan teroksidasi dan berjalan lebih cepat sehingga meningkatkan produksi gas CO2. Lebih lanjut, Isminingsih (2009) menyatakan bahwa dekomposisi bahan organik pada kondisi aerobik dan anaerobik yang secara berturut-turut menghasilkan CO2 dan CH4 merupakan penyebab keduanya memiliki nilai yang berlawanan, jika lahan pertanian lebih banyak tergenang (anaerobik) maka CH4 yang dihasilkan lebih tinggi begitupun sebaliknya. Hal ini juga mengindikasikan bahwa pengelolaan air dalam budidaya pertanian (sawah) sangat mempengaruhi produksi CO2 dan CH4.
Penelitian yang dilakukan oleh Fitriyani (2013) menunjukkan bahwa pemberian herbisida paraquat dan insektisida BPMC dengan dosis anjuran selama 30 hari inkubasi, menunjukkan terjadinya peningkatan emisi CO2 tetapi menurunkan emisi CH4. Kemudian, penelitian Setyanto (2004) menyatakan bahwa pemberian paraquat dan glifosat menunjukkan terjadi penurunan tingkat emisi CH4
sekitar 28-74% dibanding tanpa penggunaan herbisida. Penambahan bahan pestisida golongan karbamat dapat meningkatkan produksi CO2 karena bahan aktifnya termodifikasi oleh reaksi oksidatif (Bartha et al. 1967). Lebih lanjut, Bartha et al. (1967) menyatakan bahwa mekanisme perubahan respirasi mikrob tanah terhadap penggunaan insektisida dengan salah satu bahan aktif karbamat kemungkinan dikarenakan oleh beberapa hal, yaitu insektisida bertindak sebagai fosforilasi oksidatif yang tidak berpasangan; insektisida tanpa respon anti-mikrob mengubah zat-zat toksik menjadi stabil; atau insektisida dengan toksisitas selektif menghambat produksi CO2 beberapa mikrob tetapi CO2 dioksidasi mikrob lain yang resisten terhadap insektisida. Fluktuasi yang terjadi pada produksi CO2 dan CH4 berkorelasi dengan aktivitas mikroba dalam tanah. Ketika mikrob tumbuh dan berkembang biak pada sisa-sisa bahan organik, karbon digunakan untuk pembentukan sel-sel mikrob dengan membebaskan CO2, CH4 serta bahan lain yang mudah menguap (Rao 1994).
Adanya kecenderungan produksi CO2 dan CH4 yang lebih tinggi seiring waktu inkubasi (Tabel 9), diduga tidak hanya disebabkan oleh peningkatan populasi mikrob saja, akan tetapi proses dekomposisi bahan organik dan proses degradasi pestisida juga ikut mempengaruhi produksi CO2 dan CH4 selama masa inkubasi. Hal ini didukung oleh Bollen 1979 yang menyatakan bahwa pengaruh pestisida pada aktifitas mikrob tidak berkorelasi terhadap perubahan populasi mikrob yang berkaitan dengan aktifitasnya. Meskipun aplikasi pestisida tidak berpengaruh nyata terhadap produksi CO2, namun ada kecenderungan produksi CO2 mengalami peningkatan pada akhir masa inkubasi. Penelitian ini juga menunjukkan bahwa terdapat interaksi antara perlakuan pestisida dengan waktu inkubasi terhadap produksi karbondioksida (Tabel 10), sebaliknya pada produksi metana tidak ditemukan adanya interaksi (Tabel 11).
Penelitian ini merupakan penelitian skala laboratorium dengan kondisi lingkungan (cahaya, suhu, pH, kandungan air) yang homogen, sehingga kemungkinan ketika aplikasi perstisida yang sesuai dengan perlakuan dilakukan pada skala lapangan akan menunjukkan hasil yang berbeda. Hal ini, dikarenakan faktor-faktor lingkungan sangat berperan dalam proses dekomposisi gambut dan proses degradasi pestisida. Misalnya saja, pestisida dapat terdegradasi oleh cahaya matahari yang kemudian akan melepaskan CO2 dan CH4 sebagai hasil dari proses degradasi tersebut, sehingga semakin banyak pestisida yang diaplikasikan maka semakin besar CO2 dan CH4 yang dilepaskan.