Pembentukan Simbiosis antara Rhizobium dengan Leguminosa

Muhammad Arsyad : Studi Isolasi Bakteri Rhizobium Yang Diinokulasikan Ke Dalam Dolomit Sebagai Pembawa Carrier Serta Pemanfaatannya Sebagai Pupuk Mikroba, 2010. Bakteri Rhizobium aktif dapat diketahui secara visual dari bintil-bintil bundar di akar tanaman. Bila akar dibelah, di dalamnya akan tampak warna kemerahan bila bagian ini dipijit, akan keluar cairan kemerahan. Bakteri Rhizobium akan giat mengadakan fiksasi N pada tanah yang kandungan nitrogennya rendah dan akan berkurang pada tanah yang kandungan nitrogennya tinggi. Bakteri Rhizobium mampu bertahan di dalam tanah selama beberapa tahun Ismawati, 2004. Adapun ciri-ciri bakteri Rhizobium adalah: merupakan bakteri gram negatif, bersifat aerob, berbentuk batang dengan ukuran sekitar 0,5–0,9 µ m x 1,2–3 µ m, bakteri ini banyak terdapat di dalam daerah perakaran tanaman leguminosa. Koloni bakteri Rhizobium bersimbiosis dengan tanaman akar leguminosa, membentuk bintil akar yang berperan dalam penyematan nitrogen. Permasalahan yang perlu diperhatikan adalah efisiensi inokulan Rhizobium untuk jenis tanaman tertentu. Rhizobium mampu mencukupi 80 kebutuhan nitrogen tanaman leguminosa dan meningkatkan produksi antara 10 - 25 Sutanto, 2002.

2.5. Pembentukan Simbiosis antara Rhizobium dengan Leguminosa

Simbiosis antara Rhizobium dengan leguminosa dicirikan oleh pembentukan struktur bintil akar pada tanaman inang leguminosa. Pembentukan bintil akar diawali dengan sekresi produk metabolisme tanaman ke daerah perakaran yang menstimulasi pertumbuhan bakteri. Secara umum tahapan pembentukan bintil akar pada tanaman leguminosa terjadi melalui beberapa tahapan, yaitu: 1. Pengenalan pasangan yang sesuai antara tanaman dengan bakteri yang diikuti oleh pelekatan bakteri Rhizobium pada permukaan rambut akar tanaman. 2. Invasi rambut oleh bakteri melalui pembentukan benang infeksi. 3. Perjalanan bakteri ke akar utama melalui benang infeksi. 4. Pembentukan sel-sel bakteri yang mengalami deformasi, yang disebut sebagai bakteriod, didalam sel akar tanaman. 5. Pembelahan sel tanaman dan bakteri sehingga terbentuk bintil akar. Muhammad Arsyad : Studi Isolasi Bakteri Rhizobium Yang Diinokulasikan Ke Dalam Dolomit Sebagai Pembawa Carrier Serta Pemanfaatannya Sebagai Pupuk Mikroba, 2010. Pelekatan Rhizobium pada rambut akar dapat terjadi karena pada permukaan sel Rhizobium dan Bradyrhizobium terdapat suatu protein pelekat adhesin yang disebut sebagai Rhicadhesin. Rhicadhesin adalah suatu protein pengikat kalsium yang berfungsi dalam pengikatan kompleks kalsium pada permukaan rambut akar. Di samping itu juga terdapat senyawa lain yang berperan dalam pengikatan bakteri yaitu lectin yang merupakan protein yang mengandung karbohidrat. Penitrasi awal sel bakteri ke dalam rambut akar dilakukan melalui ujung rambut akar. Setelah bakteri melekat, rambut akan menggulung yang disebabkan oleh senyawa yang dikeluarkan oleh bakteri yang disebut sebagai faktor Nif, selanjutnya bakteri memasuki rambut akar dan menginduksi pembentukan benang infeksi yang kemudian tumbuh kearah sel-sel akar. Faktor Nif yang dihasilkan oleh bakteri selanjutnya menstimulasi pembelahan sel-sel tanaman sehingga terbentuk bintil akar Yuwono, 2006. Bakteri yang terdapat di dalam akar kemudian tumbuh secara cepat dan mengalami perubahan bentuk menjadi struktur bercabang yang disebut sebagai bakteriod. Bakteroid dikelilingi oleh membran sel tanaman yang disebut membran peribakteroid. Pengikatan nitrogen baru dapat terjadi setelah terbentuk struktur bakteroid. Jika tanaman mati maka bintil akar akan rusak sehingga bakteri terlepas keluar dari sel-sel akar tanaman Yuwono, 2006. Perkembangan bintil akar dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu : 1. Konsentrasi nutrien anorganik 2. Suhu tanah suhu sekitar 25 – 30 C optimum untuk pembentukan bintil dan pada suhu yang lebih rendah atau jauh lebih panas pembentukan bintil akan terhambat. 3. Cahaya dan naungan cahaya yang cukup banyak dapat meningkatkan jumlah bintil sedangkan naungan akan menurunkan berat bintil akar. 4. Konsentrasi CO 2 konsentrasi karbondioksida yang tinggi dapat meningkatkan jumlah bintil akar. 5. Ketersediaan nitrogen di dalam tanah konsentrasi nitrogen yang tinggi dapat mengurangi jumlah maupun berat bintil akar. Muhammad Arsyad : Studi Isolasi Bakteri Rhizobium Yang Diinokulasikan Ke Dalam Dolomit Sebagai Pembawa Carrier Serta Pemanfaatannya Sebagai Pupuk Mikroba, 2010. 6. Keberadaan mikroorganisme lain di dalam rhizofer Yuwono, 2006.

2.6. Fiksasi pengikatan Nitrogen oleh Bakteri Rhizobium