BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei-Agustus 2016. Uji potensi mikroba pelarut fosfat dilakukan di Laboratorium Biologi Tanah, Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah isolat bakteri pelarut fosfat dan jamur pelarut fosfat koleksi Laboratorium Biologi Tanah Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, media Pikovskaya dengan sumber P yang berbeda yaitu Ca3PO4, AlPO4, FePO4, dan
batuan fosfat, akuades, agar-agar, NaOH 0,1%, HCL 0,1%, alkohol 96%, kapas, aluminium foil, plastik wrap, label, kertas, dan tisu.
Alat yang digunakan adalah petridish Ø 10 cm, Erlenmeyer 1000 ml, 500 ml, dan 250 ml, pipet tetes, pipet skala, autoklaf, kompor gas, jarum ose, sprayer, tabung reaksi, timbangan, inkubator, gelas ukur 100 ml, bunsen, oven, laminar air
flow, korek api, sentrifus, pH meter, batang pengaduk, baki, serbet, masker, sarung tangan, alat tulis, kamera digital, dan baju laboratorium.
Prosedur Penelitian
1. Uji potensi pada media padat
Bakteri pelarut fosfat (BPF) dan jamur pelarut fosfat (JPF) yang telah diremajakan (Lampiran 5) diuji kemampuannya melarutkan fosfat dalam cawan
pikovskaya pada tahap isolasi, namun diganti dengan beberapa sumber P yaitu Ca3(PO4)2 dengan dosis 5 g/L media, AlPO4 dengan dosis 5 g/L media, FePO4
dengan dosis 5 g/L media, dan batuan fosfat dengan dosis 5 g/L media.
Media Pikovskaya padat steril dituang secukupnya sampai menutupi permukaan petridish dan ditunggu mengeras. Isolat bakteri pelarut fosfat dan jamur pelarut fosfat diinokulasikan dan pada media uji dan diinkubasi selama 5 (lima) hari. Tiap biakan murni dilakukan sebanyak 3 ulangan. Selama masa pengujian diamati ukuran zona bening dan koloni yang tumbuh pada media.
Parameter uji potensi pada media padat adalah bakteri pelarut fosfat dan jamur pelarut fosfat yang membentuk zona bening (holozone) paling cepat secara kualitatif dan zona bening yang secara kuantitatif menunjukkan diameter paling besar di sekitar koloni menunjukkan besar kecilnya potensi bakteri pelarut fosfat dan jamur pelarut fosfat dalam melarutkan unsur P dari bentuk yang tidak larut. Dihitung potensi dengan menggunakan indeks pelarutan (IP) P yaitu :
IP =
2. Uji potensi pada media cair
DZB DK Keterangan : DZB = diameter zona bening (cm)
DK = diameter koloni bakteri atau jamur pelarut fosfat (cm)
Media Pikovskaya cair steril dengan sumber P dari Ca3(PO4)2, AlPO4,
FePO4, dan batuan fosfat dimasukkan ke dalam erlenmeyer sebanyak 100 ml.
fosfat terjadi. Diukur pH filtrat dan dihitung kandungan P-tersedia dengan Bray-II dan metode kolorimetri dengan panjang gelombang 660 nm.
Parameter uji potensi pada media cair adalah mengukur kandungan P-tersedia dengan mengambil fitrat menggunakan pipet tetes dan pH untuk mengetahui pengaruh pelarutan fosfat oleh bakteri dan jamur terhadap pH media.
Uji potensi pada media cair menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan tiga kali ulangan dan dua faktor perlakuan, yaitu :
1. Faktor I : isolat pelarut fosfat I1 = Pseudomonas sp.1 I2 = Aspergillus sp.3 I3 = Penicillium sp. 1 I4 = Aspergillus sp.1 I5 = Aspergillus sp.6 2. Faktor II : sumber fosfat
P1 = Ca3(PO4)2
P2 =AlPO4
P3 = FePO4
P4 = Batuan Fosfat
Sehingga diperoleh kombinasi perlakuan adalah sebagai berikut : I1P1 I2P1 I3P1 I4P1 I5P1
Dengan demikian jumlah perlakuan (5 x 4) x 3 = 60 satuan percobaan. Model linear Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut :
Yij(k) = µ + αi + βj + αβ + €ijk
Keterangan :
Yij(k) = Nilai pengamatan pada perlakuan isolat ke–i, pada sumber fosfat ke-j, dan interaksi isolat ke-i dan sumber fosfat ke-j
µ = Nilai rataan umum
αi = pengaruh perlakuan isolat ke-i
βj = pengaruh perlakuan berbagai sumber fosfat ke-j
(αβ)ij = pengaruh interaksi perlakuan isolat ke-i dan berbagai sumber fosfat ke-j
€ijk = pengaruh galat dari perlakuan isolat ke-i, berbagai sumber ke-j, dan interaksi isolat ke-i dan berbagai sumber fosfat ke-j.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji Potensi Pada Media Padat
Seleksi kemampuan mikroba pelarut fosfat dalam melarutkan FePO4,
AlPO4, Ca3(PO4)2 dan Batuan Fosfat seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Nilai indeks pelarutan fosfat dari pengujian media padat dengan berbagai sumber P setelah inkubasi 5 hari
Isolat Sumber P
Ca3(PO4)2 Batuan
Fosfat
AlPO4 FePO4 Rata-Rata
Pseudomonas sp.1 1,20 1,18 0,35 1,2 0,98
Berdasarkan hasil pengukuran indeks pelarutan fosfat (Tabel 1) terlihat bahwa keduabelas (12) isolat mampu melarutkan P dari sumber Batuan fosfat, FePO4, dan AlPO4 dengan nilai indeks pelarutan yang berbeda, namun hanya satu
isolat yang tidak mampu melarutkan fosfat dari sumber Ca3(PO4)2. Mikroba
pelarut fosfat yang paling besar indeks pelarutan fosfatnya dalam melarutkan Ca3(PO4)2 adalah Aspergillus sp.1 sebesar 1,95. Indeks pelarutan terbesar dari
sumber Batuan fosfat adalah Aspergillus sp.3 sebesar 1,26. Dari sumber AlPO4
indeks pelarutan terbesar ditunjukkan oleh Penicillium sp.2 sebesar 1,24, dan dari sumber FePO4 indeks pelarutan ditunjukkan oleh Pseudomonas sp.1 sebesar 1,2.
Hal ini menunjukkan seluruh isolat mikroba pelarut fosfat yang diamati memiliki efektivitas dalam melarutkan P pada media pikovskaya padat.
Setelah dilakukan pengamatan pada media pikovskaya padat berbagai sumber P selama 5 hari, diketahui bahwa pelarutan P oleh mikroba pelarut fosfat dari batuan fosfat rata-rata nilainya lebih kecil dibandingkan dengan pelarutan P dari sumber lainnya yaitu sebesar 0,83. Hal ini dikarenakan Batuan fosfat merupakan fosfat alam yang sukar larut, sehingga isolat menghasilkan indeks
pelarut (IP) yang kecil. Hal ini sesuai dengan pernyataan Widawati dan Suliasih (2006) bahwa pelarutan P alam/rock phosphate
membutuhkan waktu lebih lama dari P kimia, tetapi lebih ramah terhadap lingkungan.
1. Fraksi Ca3(PO4)2, batuan fosfat, AlPO4 dan FePO4 dalam media padat yang
tidak merata dalam petri mempengaruhi holozone yang terbentuk.
2. Ketebalan media yang tidak seragam di dalam cawan akan mempengaruhi holozone yang terbentuk. Fraksi Ca3(PO4)2, batuan fosfat, AlPO4 dan FePO4
pada media yang lebih tebal tentunya lebih sulit untuk dilarutkan daripada media yang tipis.
3. Mikroba pelarut fosfat ada yang mampu tumbuh dengan cepat dan ada mikroba yang tumbuh lambat.
Diketahui dari Tabel 1 dapat diperoleh isolat-isolat yang akan diuji lanjut pada media cair. Isolat yang akan diuji lanjut dilihat dari nilai rataan yang paling besar indeks pelarutan fosfatnya dalam melarutkan Ca3(PO4)2, Batuan Fosfat,
AlPO4, dan FePO4 dan didapatkan 5 isolat yaitu Bakteri 1, Penicillium sp.1, Aspergillus sp.1, Aspergillus sp.3, dan Aspergillus sp.6.
Uji Potensi Pada Media Cair
Pengujian kemampuan mikroba pelarut fosfat dalam melarutkan FePO4,
AlPO4, Ca3(PO4)2 dan Batuan Fosfat pada media pikovskaya cair dapat dilihat
pada Tabel 2.
Tabel 2. Kemampuan isolat dalam melarutkan berbagai sumber fosfat dalam media Pikovskaya cair Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak
berbeda nyata pada taraf 5%
Hasil uji lanjut menunjukkan bahwa interaksi antara isolat dengan sumber P tidak berbeda nyata, tetapi pada faktor sumber P berbeda nyata. Tabel 2 menunjukkan bahwa sumber Ca3(PO4)2 berbeda nyata dengan sumber FePO4
tetapi tidak berbeda nyata dengan sumber Batuan Fosfat dan AlPO4.
Tabel 2 menunjukkan bahwa kemampuan mikroba pelarut fosfat dalam melarutkan P di media pikovskaya cair berbagai sumber P berbeda-beda. Mikroba pelarut fosfat yang paling besar P-tersedianya dalam melarutkan Ca3(PO4)2 adalah Penicillium sp.1 sebesar 45,15 ppm. Mikroba pelarut fosfat yang paling besar P-tersedianya dalam melarutkan batuan fosfat adalah Pseudomonas sp.1 sebesar 34,17 ppm. Mikroba pelarut fosfat yang paling besar P-tersedianya dalam melarutkan AlPO4 adalah Aspergillus sp.1 sebesar 48,58 ppm, sedangkan mikroba
pelarut fosfat yang paling besar P-tersedianya dalam melarutkan FePO4 adalah Aspergillus sp.1 sebesar 28,34 ppm.
ppm, batuan fosfat sebesar 29,09 ppm, dan terkecil yaitu FePO4 sebesar 15,92
ppm. Hal ini sesuai dengan Premono (1994) yang menyatakan bahwa urutan kemudahan fosfat terlepas mengikuti urutan Ca3(PO4)2 > AlPO4 > Batuan fosfat >
FePO4.
Selain pengukuran P-tersedia, pelarutan fosfat pada media pikovskaya cair dapat diketahui dari pH media, seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengukuran pH pada media cair pikovskaya setelah inkubasi 14 hari
Isolat Sumber P
Dari Tabel 3 diketahui bahwa pH media pikovskaya cair sebelum mikroba diinokulasi dengan pH media pikovskaya cair setelah diinokulasi mikroba pelarut fosfat selama 14 hari mengalami penurunan. Penurunan pH pada inokulan cair menandakan bahwa telah terjadi pelarutan fosfat. Hal ini sesuai dengan pernyataan Mihalache et al. (2015) bahwa nilai pH pada media pikovskaya cair dengan sumber Ca3(PO4)2 menurun dari 7,03 menjadi 4,92 pada hari ketujuh.
Pengamatan itu menunjukkan bahwa pelarutan P meningkat (19,5 μg P/ml) diikuti
Penurunan pH media menandakan bahwa terjadi pelarutan P oleh mikroba pelarut fosfat, dimana mikroba pelarut fosfat mengeluarkan asam-asam organik sehingga pH media menjadi semakin masam. Menurut Poeponegoro (2005) mengatakan bahwa meningkatnya asam-asam organik tersebut diikuti dengan penurunan pH. Penurunan pH ini diduga akibat pembebasan sejumlah asam-asam organik oleh mikroba pelarut fosfat. Hal ini merupakan bentuk adaptasi mikroba pelarut fosfat terhadap media yang mengandung P terikat yang lebih tinggi dari P terlarut. Menurut Jang dan Suh (2002), terdapat korelasi negatif antara pH dengan pelarutan P, dimana penurunan pH sejalan dengan penaikan pelarutan P. Hubungan antara pH dengan P terlarut dimana pelarutan P tergantung dari banyaknya dan jenis asam organik yang dikeluarkan oleh isolat MPF tersebut yang ditandai dengan penurunan pH.
Pada uji media padat diperoleh 5 isolat yang memiliki kemampuan paling besar dalam melarutkan P dari berbagai sumber. Isolat tersebut kemudian diuji pada media pikovskaya cair dan diketahui isolat yang memiliki rata-rata paling besar dalam melarutkan P dari sumber Ca3(PO4)2, Batuan fosfat, AlPO4 dan
FePO4 jenis Penicillium sp 1 dan Aspergillus sp 1. Hal ini sesuai dengan
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Pseudomonas sp.1, Penicillium sp.1, Aspergillus sp.1, Aspergillus sp.3, dan Aspergillus sp.6 merupakan isolat yang memiliki nilai rataan yang paling besar indeks pelarutan fosfatnya dalam melarutkan P dari sumber Ca3(PO4)2,
Batuan Fosfat, AlPO4, dan FePO4. Isolat yang memiliki potensi pelarutan P paling
besar, yaitu Penicillium sp.1 dengan sumber Ca3(PO4)2 sebesar 45,15 ppm dan
Aspergillus sp.1 dengan sumber AlPO4 sebesar 48,58 ppm dan sumber FePO4
sebesar 28,34 ppm.
Saran
1. Penicillium sp. 1 dan Aspergillus sp. 1 perlu dilakukan pengujian lanjutan ke tanaman secara langsung untuk mengetahui kemampuan mikroba pelarut fosfat dalam melepaskan ikatan P pada tanah sehingga menjadi P tersedia bagi tanaman.
