Eksploitasi Mikrrorganisme secara bank Komers

(1)

“Eksploitasi

Mikroorganisme secara Komersial di Bidang

Pertanian : Composting dan Mikroorganisme

Tanah untuk Memperbaiki Struktur Tanah”

Kelompok 5 :

1. Annas Safita (1511.100.002)

2.Lintang Gita D. (1511.100.024)

3. Ahmad Rizki K. (1511.100.048)

4. Hosnul Hotimah (1511.100.074)

(2)

1. mineral soils are derived from

the weathering of rock and

other inorganic materials,

2. organic soils are derived from

sedimentation in bogs and

marshes.

Madigan, 2012

(3)

(Madigan, 2012)

Profile of a Mature

Soil

(4)

(Prescott, 2008)

Soils as an Environment for Microorganisms

(5)

Microorganisms in The

Soil Environment

Microorganisms in The

Soil Environment

(6)

Microorganisms in The Soil Environment

(7)

Microbe-plant interactions can be

broadly divided into two classes:

microbes that live on the surface of

plants are called

epiphytes;

those

that colonize internal plant tissues are

called

endophytes.

Two important

microbe-root symbioses—the

mycorrhizal fungi and the

nitrogen-fixing rhizobia (Prescott, 2008)

Microorganism

Associations with Vascular

Plants

Microorganism

(8)

-Compost is obtained by composting process.

-The process is an aerobic, biological process that uses naturally occurring microorganisms to convert biodegradable organic matter into a humus-like product (Imbeah, 1998), and

(9)

•Pengertian

•Manfaat

•_Contoh__Arkoba •_{Cara kerja}

•_{Cara pembuatan}

(10)

PENGERTIAN

•Campuran arang dan kompos hasil proses pengomposan dengan bantuan mikroba

lignoselulotik yang tetap hidup di dalam kompos.

•Bioactive  mempunyai kemampuan sebagai biofungisida.

•Contoh mikroba yang dipakai  orgadec

(Trichoderma pseudokningii, Cytopaga

(11)

MANFAAT

•Agen pembangun kesuburan tanah 

arang yang menyatu dalam kompos

mampu meningkatkan pH tanah sekaligus memperbaiki sirkulasi air dan udara

dalam tanah.

•Biofungisida  melindungi tanaman dari serangan penyakit akar

•_{Merupakan hasil optimalisasi dan}

(12)

CARA KERJA

•Penyedia unsur-unsur tertentu (C, N, P, K)

•Menjadikan medium tumbuh tanaman

lebih porous

(13)

CARA PEMBUATAN (Arkoba

Nilam)

Mencampur bahan kompos (daun nilam),

arang, orgadec, dan air secara merata

Mencampur bahan kompos (daun nilam),

arang, orgadec, dan air secara merata

Dimasukkan ke dalam wadah pengomposan

Ditutup dengan plastik, bagian tengah

dipasang termometer

Ditutup dengan plastik, bagian tengah

dipasang termometer

Suhu diukur setiap hari untuk memonitor

apakah berjalan atau tidak proses pengomposannya

Suhu diukur setiap hari untuk memonitor

apakah berjalan atau tidak proses pengomposannya

suhu tetap  dibalik kering  ditambah air

Matang jika suhu menurun, meski dibalik tidak ada kenaikan suhu, warna

lebih gelap, dan berbau mirip tanah

Matang jika suhu menurun, meski dibalik tidak ada kenaikan suhu, warna

lebih gelap, dan berbau mirip tanah

Dibongkar dan diangin-anginkan

minimal 3 hari sebelum diaplikasikan

Dibongkar dan diangin-anginkan

(14)

What is Biofertilizer ?

• Biofertilizers are the formulation of living

microorganisms, which are able to fix atmospheric

nitrogen in the available form for plants either by living freely in the soil or being associated

symbiotically with plants (Subba Rao,1993).

(15)

(16)

• _{penyediaan hara}

• _{peningkatan ketersediaan}

hara

• _{pengontrol organisme}

pengganggu tanaman

• _{pengurai bahan organik dan}

pembentuk humus

• _{perombak persenyawaan}

agrokimia

(17)

•Pemakaian pupuk anorganik (Urea, TSP, KCl, dll) dapat ditinggalkan

•Meningkatkan kesuburan tanah dengan jalan memperbaiki struktur tanah dan mengoptimalkan mikroba yang bekerja dalam tanah

•Meningkatkan hasil panen

•Ketersediaan hara makro dan mikro

terpenuhi dan aktifitas mikroorganisme tanah untuk membantu kesuburan

tanah juga terjaga.

(18)

Menentuka n Mikroba Bahan Aktif

Menguji Prototipe

Menentukan Metode dan Bahan

Pembawa (carrier)

Menentukan Metode

Perbanyakan Secara

Masal

Membuat Prototipe Menyelek si Mikroba Target

Mengisola si Mikroba Target

(19)

• Ha

ma da

n penya

kit

C. Agen Biokontrol

(20)

Mikroba pengendali = agen biokontrol Mikroba pengendali = agen biokontrol

Bacillus thurigiensis

Metharizium anisopliae

Bauveria bassiana

Contoh Mikroba Pengendali

HAMA dan PENYAKIT

Contoh Mikroba Pengendali

HAMA dan PENYAKIT

Paecilomyces sp.

(21)

biokontrol yang

tersedia di pasaran

(22)

Beberapa contoh lain mikroba patogen :

• Botrytis cinerea  pada strawbery

• Pythium ultimum  pada jagung

• Colletotrichum graminicola 

pada jagung

• Ganoderma boninense  pada kelapa sawit

• Burkholderia plantarii  pada padi

• Acidovorax spp.  pada padi

• Fusarium sp.  pada pisang

• Albugo candida  pada bayam

• Rhizoctonia solani  pada kapas,

tembakau, timun Ganoderma

(23)

Kriteria konvensional yang dapat digunakan untuk seleksi galur-galur mikroba yang dapat berpotensi sebagai agen biokontrol adalah mempunyai sifat-sifat:

Kriteria Isolasi

Aman ( memenuh

i prasyarat biosafety atau yang

dikenal sebagai

GRAS micro-organisms/

Generally Recognized

As Safe)

Asal muasal

dari mikroor ganisme

agen

kondisi in vitro maupun

in vivo

.

Kemam puan/ak

tivitas antimikr

oba harus

(24)

(25)

•Pestisida tidak hanya berdampak merugikan pada “kesehatan” manusia dan “lingkungan”, tetapi juga pada lahan “pertanian” dan

menyebabkan produk pertanian” tidak aman” dikonsumsi.

•Agen biokontrol “penting untuk dipelajari” dan “dikembangkan sebagai produser” berbagai senyawa antibiotik yang aman digunakan

untuk mengatasi masalah penyakit tanaman.

(26)

•_{bakteri merupakan mikroorganisme yang}

banyak terdapat di tanah, produksi massa bakteri juga lebih mudah dan lebih cepat

daripada mikroorganisme lain seperti jamur.

•Bakteri sebagai agen biokontrol yang

pernah dilaporkan adalah Agrobacterium, Pseudomonas, Bacillus, Alcaligenes,

Streptomyces (Shoda, 2000).

Bakteri sebagai agen biokontrol

mempunyai

beberapa

kelebihan

diantaranya :

(27)

Contoh jamur patogen 

Rhizoctonia solani

-Menyebabkan penyakit pada padi, kacang, tomat, dll

-Bersifat patogen pada kacang

panjang (Glycine max (L.) Merr.) dan menyerang tunas tomat

(Solanum lycopersicon_{Biokontrolnya} _dapat) _melalui antibiotik yang dihasilkannya atau kompetisi makanan.

Contoh antibiotik yang dapat

(28)

Tujuan :

• _{untuk menskrining 31 isolat}

bakteri yang berpotensi

sebagai agen pengendali hayati

R. solani

dengan uji daya

hambat terhadap pertumbuhan

R. solani

dan kemampuannya

(29)

R

salah satu jamur patogen soilborne terpenting

yang dapat

berkembang pada

kedua kultivasi,di tanah maupun tanpa

tanah,penyebab

penyakit pada padi, kacang,

tomat, dan tanaman lainnya (Sneh et

(30)

•Bahan :

- 31 isolat bakteri

- Biakan R. solani,

- Bubuk jagung dan kedelai (pakan ternak),

polipepton, ekstrak khamir, NaCl, Potato

Dekstrose Agar (PDA), agar teknis, baktopepton, ekstrak daging sapi, susu skim, larutan garam

fisiologis, KH2PO4, K2HPO4, MgSO4.5H2O,

FeSO4.7H2O, ZnSO4, MnCl2, tripton, dekstrosa KM, tributyrin, 0,85% NaCl dan akuades. Sumber Isolat adalah gambut, tanah sawah, tanah yang tanamannya berpatogen, tanah kebun, tanah lava gunung berapi, dan kompos.

(31)

CARA KERJA

Uji in vitro terhadap isolat R.

solani

Pembuatan Medium

(LB, NA, PA, PDA)

Uji aktivitas surfaktin Pengukuran pH

dan penghitungan populasi

(32)

a.Daya hambat isolat terhadap pertumbuhan jamur R. solani

•Tiga isolat yang memilki daya hambat terbesar terhadap pertumbuhan jamur R. solani

yaitu 54 dan 163 adalah Bacillus

pantotheinticus dan isolat KC4

adalah Bacillus brevis.

•Uji daya hambat isolat terhadap pertumbuhan jamur R. solani

merupakan uji semi kuantitatif penentuan kemampuan isolat bakteri untuk menghasilkan ”iturin”.

III. HASIL &

PEMBAHASAN

(33)

(34)

b. Jumlah populasi dan nilai pH pada

medium produksi

Naiknya nilai pH adalah karena isolat

menghasilkan metabolit

sekunder seperti “iturin dan

surfaktin” yang

dibuktikan dengan kemampuan isolat dalam

menghambat

pertumbuhan R. solani dan

terbentuknya missel oleh

surfaktin yang dihasilkan isolat, yang dicirikan

dengan adanya

(35)

(36)

c.Uji aktivitas biosurfaktan

Prinsip uji aktivitas biosurfaktan adalah berdasarkan sifat surfaktin yang

mampu membentuk misel mengelilingi

komponen hidrofobik. Isolat bakteri yang

mampu menghasilkan surfaktin akan

menimbulkan daerah halo di sekitarnya

karena surfaktin yang dikeluarkan akan

membentuk misel mengelilingi

(37)

• _Iturin

-_Merupakan

senyawa antibiotik

penghambat pertumbuhan jamur

-Terdiri atas tujuh buah residu

asam amino yang

bersifat hidrofilik dan ekor

hidrokarbon

dengan panjang 10- 13 karbon yang bersifat hidrofobik

-_Merupakan

senyawa antibiotik

penghambat pertumbuhan jamur

-Terdiri atas tujuh buah residu

asam amino yang

bersifat hidrofilik dan ekor

hidrokarbon

(38)

• _Surfaktin

• Surfaktin adalah

antibiotik yang

memiliki kerja sebagai suatu biosurfaktan,

•_{Dapat merusak} permeabilitas

membran sel dengan cara menurunkan

tegangan permukaan (Huang et al., 1993). •_{Surfaktin merupakan} antibiotik yang

(39)

•semua isolat yang diuji adalah kooproduser iturin dan surfaktin. Genus

(40)

Dari hasil skrining terhadap 31 isolat bakteri, didapatkan dua species Bacillus

yang berpotensi untuk agen biokontrol jamur patogen Rhizotonia solani yaitu B. pantotheinticus (Isolat 54 dan163) dan B. brevis (Isolat KC4), dengan daya hambat terbesar sekitar 93-96%. Semua isolat yang diuji adalah ”kooproduser iturin dan surfaktin”. Indeks surfaktin terbesar (3,91) dihasilkan oleh Bacillus sp. (isolat KB2).

(41)

REFERENSI

•Gusmailina. 2010. “Pengaruh Arang Kompos Bioaktif

Terhadap Pertumbuhan Anakan Bulian (Eusyderoxylon

zwageri) dan Gaharu (Aquilaria malaccensis)”. Pusat

Litbang Hasil Hutan.

•Junaedi, Ahmad, Ahmad Rojidin, dan Eko Sutrisno.

Tanpa tahun. “Pembuatan Arang Kompos Bioaktif (Arkoba) dari Limbah Penyulingan Nilam”.

•Nugroho, T.T.” Bioteknologi Fungi Biokontrol dan

Pengembangannya untuk Aplikasi dalam Bidang

Pertanian, Industri Ramah Lingkungan dan Kesehatan”. Universitas Riau : Riau.

•Yuliar. 2008. “Skrining Bioantagonistik Bakteri untuk

Agen Biokontrol Rhizoctonia solani dan Kemampuannya

(42)