REVIEW JURNAL 002

TUGAS AKHIR MIKROBIOLOGI UMUM

REVIEW JURNAL
EKOLOGI MIKROBIA

OLEH:
RONI KURNIA PUTRA
J1A014109

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TE KNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRI
UNIVERSITAS MATARAM
2015

INTERACTIONS OF BACTERIA, FUNGI, AND THEIR NEMATODE
GRAZERS: EFFECTS ON NUTRIENT CYCLING AND PE ANT
GROWTH
Latar Belakang
Dalam

studi

tentang

mineralisasi

utrisi

anorganik,

bentuk-bentuk

mineralisasi-imobilisasi yang bergerak di bahan organik tanah (Satchell 1974,
fenomena proses siklus-nutrisi, tanah Alexander 1977). Selain itu, melalui
komponen mikroba tanah (Melillo 1981). Jarang sekali ditemukan kegiatan
grazers fauna mikroflora yang terlibat dalam proses siklus nutrisi atau yang
terpisah dari kegiatan mikroflora tanah (Woodmansee et al. 1981, Coleman et al.
1983). Bukti yang telah dikumpulkan bahwa bagaimanapun grazers fauna lah
yang bertanggung jawab untuk sebagian besar mineralisasi tanah sebelum
dikaitkan dengan mikroflora. Mineralisasi adalah proses kunci dalam memasok
nitrogen dan nutrisi lainnya untuk pertumbuhan tanaman di ekosistem darat

(Alexander 1977, Marion et al. 1981), adalah penting untuk memahami peran dari
semua organisme yang terlibat dalam proses ini, interaksi yang mungkin terjadi
antara mereka, dan di mana interaksi ini terjadi.
Penelitian ini melanjutkan pengamatan sebelumnya, seperti yang diulas oleh
Yeates dan Coleman (1982), di mana beberapa nematoda, khususnya jenis
microbivorous, dianggap memiliki efek positif pada pertumbuhan tanaman
melalui peningkatan mineralisasi hara . Lee dan Inman (1975) menyimpulkan
bahwa komponen graziers yang relatif kecil mungkin memiliki dampak yang
signifikan terhadap perilaku sistem berikutnya, terutama pada siklus nutrisi.
Komponen-komponen control graziers telah banyak diungkapkan. Seperti ulasan
untuk protozoa (Stout 1973, 1980), enchytraeids (Standen 1978), dan
microarthropods tanah (Seastedt 1984).
Studi sebelumnya dari interaksi biotik di rhizosfer lebih deskriptif daripada
analitis (misalnya, review oleh Clark 1949, Kepala 1970, Coleman 1976).
Sekarang penting untuk melakukan studi tentang distribusi dan kelimpahan
mikroba dan graziers nematodenya, baik di dalam maupun di luar wilayah rizosfir
akar tanaman yang tumbuh. Makalah ini melaporkan interaksi antara mikroflora

dan fauna (nematoda) di rizosfir dan daerah non rhizosphere.
Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengusulkan dan mengevaluasi model konseptual di mana tingkat N
dan P pada populasi grazer microfloral dianggap sebagai variabel terpisah
dalam proses siklus nutrisi, seperti yang disarankan oleh bukti dalam literatur.
2. Untuk meneliti interaksi antara bakteri atau jamur dan nematoda yang memberi
makan kepada mereka dan bagaimana hubungan ini mempengaruhi nutrisi
ketersediaan untuk pertumbuhan tanaman.

Fiksasi nitrogen
Dalam tiga tahun terakhir, beberapa volume pada aspek khusus fiksasi
nitrogen simbiosis telah diterbitkan. Dua spesifik ini membahas mikrobiologi,
fisiologi, dan perspektif biokimia (exander 1984; Veeger & Newton 1984). Untuk
ekosistem hutan, lain wo baru-baru ini ditujukan keragaman organisme pengikat
nitrogen atau tb hadir dan menggunakan potensi dalam sistem silvikultur (Dawson
1983; Gordoi Wheeler 1983; Binkley 1986). Dua poin yang jelas dari tinjauan ini.
Fi sebagian besar informasi tentang simbiosis fiksasi nitrogen berasal dari stuc
dari kacang-kacangan agronomi; kontrol dari fiksasi N unik untuk hutan dan
lingkungan yang kurang dipahami. Kedua, meskipun resea intensif baru-baru ini
dilakukan pada sejumlah kecil polongan kayu actinorhizal spesies nitrogen di
beberapa gurun dan kesenjangan besar hutan ecosystei masih ada dalam

pengetahuan kita tentang proses ini dalam banyak ecosystei Data yang cukup juga
ada pada fiksasi nonsymbiotic untuk vari macam ekosistem darat. Kami memiliki
pemahaman umum dari situs aktif m untuk fiksasi, organisme terutama
bertanggung jawab untuk fiksasi nonsymbi ic, dan faktor-faktor utama yang
mempengaruhi tarif. Banyak dari informat ini dirangkum dalam Paul (1978),
Waughman dkk. (1981), dan Clark Rosswall (1981), terutama dalam bab oleh
Granhall (1981) dan sekte pada "strategi Ekosistem". Kami sekarang mengerti
banyak tentang proses fiksasi nitrogen, tapi kami masih memiliki pengetahuan
yang memadai kuantitatif, jangka panjang penting untuk siklus nitrogen banyak
ekosistem terrest (Boring, 1988).
Pengaruh mikroba grazers pada siklus nutrisi.
Telah lama diketahui bahwa mikroba grazers dapat merangsang aktivitas
populasi mikroba. Cutler dan Crump (1929) melaporkan bahwa amuba
merangsang produksi CO2 untuk perbaikan mineral di pasir. Hal tersebut
ditemukan oleh de Telegdy-Kovats (1932) bahwa penurunan ratio substrat C:N
dengan adanya protozoa menyebabkan peningkatan produksi CO2. Dalam
pemeliharaan kondisi pasir kehadiran amuba muncul untuk meningkatkan tingkat
produksi amonium di kultur bakteri yang tumbuh di pepton (Meiklejohn 1930).
Hal ini telah dikonfirmasi oleh Doyle dan Harding (1937), yang menemukan

bahwa sebagian besar nitrogen dimakan oleh bakteri Ciliata Glaukoma sp.
kemudian dikeluarkan sebagai amonia selama 6 jam setelah dikonsumsi. Hal
serupa 'regenerasi' fosfor oleh paramecia telah dicatat oleh Buechler dan Dilleon
(1974). Javornicky dan Prokesova (1963) mengemukakan bahwa kehadiran
protozoa merangsang dekomposisi bahan organik dan dengan demikian dapat
secara signifikan mempengaruhi aliran energi seluruh ekosistem. Mercer dan
Cairns (1973) mencapai kesimpulan serupa untuk nematoda bakteri-grazers.
Eksperimen Johannes (1968) menunjukkan bahwa bakteri tidak selalu langsung
terkait dengan mineral nutrisi dari senyawa organik dan nutrisi yang dilepas pada
tingkat yang dipercepat ketika populasi mikroba sedikit. Barsdate dkk. (1974)
mengamati peningkatan mineralisasi bruto P dalam perawatan bakteri dimakan
oleh protozoa dibandingkan dengan mereka yang tidak grazers. Omset P
ditingkatkan (menggunakan label fosfor) disebabkan aktivitas metabolisme yang
lebih besar dari bakteri dalam sistem grazers.
Bakteri juga dapat bertindak sebagai nutrisi yang tertanam di tanah. Dengan
meningkatnya penambahan glukosa, fosfor anorganik (P) lebih diamobilisasi oleh
bakteri, dan pada akhir 160 h, tidak ada mineralisasi bersih P (Elliott et al. 1979b).
Coleman et al. (1977) menemukan bahwa hampir semua tanah mengandung
NH4+, N dan P, setelah inokulasi bakteri selama 21 jam ke dalam tanah steril
kemudian diubah menjadi glukosa. Ketika amuba atau nematoda bacteriophagic

diperkenalkan ke beberapa mikrokosmos, hampir semua amobil N remineralized,
sementara kurang dari sepertiga dari NH4+ N dikembalikan dalam pengobatan
dengan bakteri saja. Setelah 24 hari, secara signifikan lebih P, dalam proses
remineralized bakteri-dan-nematoda daripada baik dalam pengobatan dengan
bakteri sendiri atau pengobatan bacteria andamuba. Dalam sebuah penelitian
serupa, lebih N remineralized sebagai NH4+ N dalam pengobatan amuba dan
bacteria dari perawatan yang mengandung bakteri saja, pengobatan dengan
nematoda dan bakteri, atau satu dengan nematoda, amuba, dan bakteri (Woods et
al. 1982 ). Dalam percobaan yang sama, amuba-andbacteria atau nematoda-danamuba-dan-bakteri mineralisasi jumlah yang sama P, di tanah belum
diamandemen, sementara di tanah-diubah glukosa, hanya pengobatan amuba-

plusbacteria remineralized sejumlah besar P. (Cole et al. 1978). Mineralisasi N di
tanah chitinamended juga telah ditemukan untuk menjadi lebih besar dalam
mikrokosmos yang mengandung nematoda dan bakteri dari dalam perawatan
dengan hanya bakteri atau dengan bakteri dan amuba (Gould et al. 1981,
Trofymow dan Coleman 1982).
Pengaruh mikroba grazers pada mikroorganisme
Efek dari nematoda bakteri grazers pada populasi mikroba dalam tanah
tampaknya menjadi acuan. Boucher dan Chamroux (1976) menemukan respon
pertumbuhan paralel antara nematoda kelautan dan bakteri dalam mikrokosmos

pasir. Hubungan serupa antara nematoda tanah dan bakteri tanah diamati oleh
Banage dan Visser (1964) di tanah semak Uganda, dan oleh Freckman dan
Mankau (1977) di tanah gurun. Santos et al. (1981), Santos dan Whitford (1981),
Elkins dan Whitford (1982), dan Whitford dkk. (1982) menemukan bahwa ketika
nematoda bacteriophagic dibebaskan dari tekanan predasi oleh penghapusan
tungau predator dengan insektisida, dekomposer populasi bakteri berkurang dan
dekomposisi serasah diperlambat. Dalam mikrokosmos tanah diubah dengan
glukosa dan nitrogen, nematoda mengurangi angka bakteri satu-setengah atau
sepertiga dari kepadatan dalam pengobatan tanpa nematoda (Anderson et al.
1979a). Penurunan serupa diamati oleh Coleman et al. (1977), sementara
Anderson et al. (1978) menemukan bahwa pengurangan dalam jumlah bakteri
karena nematoda kurang dalam mikrokosmos yang belum diubah dengan C dan
N. Sebaliknya, Abrams dan Mitchell (1980) menemukan kepadatan bakteri secara
signifikan lebih tinggi di limbah mikrokosmos lumpur saat nematoda
microbivorous hadir. Peningkatan jumlah bakteri dengan nematoda bacteriophagic
juga diamati oleh Trofymow dan Coleman (1982) dalam mikrokosmos diubah
dengan selulosa, kitin, atau keduanya selulosa dan kitin.
Kemampuan

nematoda

mycophagous

mempengaruhi

Microbivorous

nematoda dan pertumbuhan tanaman.
Pertumbuhan jamur tanah telah dipelajari sedikit, tapi tampaknya variabel
dan tergantung pada spesies jamur dan mungkin spesies nematoda. Mankau dan
Mankau (1963) meneliti 18 spesies jamur sebagai sumber makanan untuk

Aphelenchus avenae. Ada berbagai klasifikasi yang dihasilkan dari spesies
ternyata beracun (Pythium ultimum) untuk spesies yang nematoda direproduksi
dengan cepat dan overgrazed jamur, memperlambat atau menghentikan
pertumbuhan hifa di lima dari sembilan spesies diuji. Demikian pula, Wasilewska
dkk. (1975) menemukan bahwa penghambatan pertumbuhan jamur karena
konsumsi oleh A. avenae mengakibatkan pengurangan biomassa kering Alternaria
tenuis 32-52. Tanggapan jamur untuk penggembalaan fauna mungkin tergantung
pada konsentrasi nutrisi yang tersedia serta pada merumput intensitas. Hanlon

(1981) mengamati peningkatan respirasi jamur sebanyak 100 ketika jamur tumbuh
di rezim highnutrient yang dimakan oleh Collemboia. Namun, tidak ada
perubahan dalam respirasi diamati untuk jamur menyerempet tumbuh dalam
konsentrasi nutrisi yang rendah. Selain itu, sementara kepadatan moderat
Collembola meningkat respirasi jamur, kepadatan tinggi tidak, menunjukkan
intensitas merumput optimal jelas, yang meningkat nutrisi sebagai tersedia
meningkat.
Pengaruh grazers mikroba pada pertumbuhan tanaman
Karena konsumsi tinggi dan tingkat asimilasi rendah, pemakan rumput mikroba
melepaskan sejumlah besar nutrisi yang kemudian mungkin tersedia sebagai
sumber nutrisi bagi tanaman (Anderson et al. 1981b). Hal ini dapat meningkatkan
tingkat turnover nutrisi mineral dan melayani sistem yang mengatur fungsi dengan
meningkatkan produksi primer. Respon tanaman untuk dinamika hara dimediasi
oleh grazers fauna telah diteliti hanya sebentar. Elliott et al. (1979a) tumbuh bibit
grama biru dalam tanah dengan bakteri dan dengan atau tanpa amuba, di bawah
tiga tingkat pemupukan nitrogen. Pada tingkat-N tinggi menengah dan, ada
mineralisasi bersih 50-100 lebih dari N organik sebagai NH4+ N dengan amuba
daripada tanpa, dan di semua tingkat N konsentrasi tembak-N secara signifikan
lebih tinggi dengan amuba. Mereka menyimpulkan bahwa penggembalaan bakteri
oleh amuba mempercepat mineralisasi mikroba nutrisi bergerak, meningkatkan N

anorganik yang tersedia untuk penyerapan oleh tanaman. Kemajuan yang luar
biasa telah dibuat selama 30 tahun terakhir dalam memahami proses kolonisasi
akar oleh pseudomonad dan karakteristik faktor biotik dan abiotik yang
mempengaruhi kolonisasi, gen berkontribusi terhadap rizosfir kompetensi , dan
mekanisme yang beragam dimana pseudomonad menekan patogen soilborne.
Kekayaan pengetahuan telah memberikan dasar yang kuat untuk penelitian
Pseudomonas pada abad ke-21 yang kini harus diterapkan untuk memajukan

penggabungan yang lebih luas dari bakteri ini ke dalam strategi berkelanjutan
untuk pengelolaan soil- patogen ditanggung. Dalam jangka pendek, teknologi
sudah ada untuk langsung mengidentifikasi agen biokontrol aktif terhadap sasaran
patologis gens, untuk memilih strain dengan afinitas untuk tanaman tertentu atau
vars culti-, untuk insinyur strain untuk efektivitas dan keandalan yang lebih besar,
dan untuk mengembangkan dan memanfaatkan tanah secara alami penekan untuk
gens patologis tertentu. Wawasan baru yakin bisa diperoleh dari urutan genom
baru ini diterbitkan dari P. fluorescens Pf-5, yang sudah mengungkapkan potensi
biosintesis untuk banyak senyawa yang sebelumnya tidak terdeteksi mungkin
untuk berkontribusi pada aktivitas antijamur luas strain (90). Mungkin tantangan
terbesar yang tersisa menghadapi Pseudomonas biokontrol penelitian adalah
pengembangan formulasi baru. Bahkan di sini, kemajuan telah dihasilkan dari

pengakuan dampak proses produksi pada kualitas produk kontrol bio, dan metode
tinggi-throughput telah dikembangkan untuk mengidentifikasi faktor-faktor yang
mempengaruhi keberhasilan dan rak kehidupan. Secara total, kemajuan luar biasa
telah dibuat selama 30 tahun terakhir, yang menjadi pertanda baik bagi masa
depan biokontrol dengan Pseudomonas spp. (Weller, 2007).
Hasil dan Pembahasan
Dalam kultivasi tunggal Acrobeloides sp. (pbna) mencapai angka yang lebih
tinggi per gram dari Aphelenchus avenae (PFN): masing-masing 1058 + 186
individu (SE) dan 646 + 17 individu. Dalam kultivasi bersamaan (pbfn, n),
namun, Acrobeloides sp. per gram secara signifikan lebih rendah daripada di
kultur tunggal (377 = 79 kultivasi), sedangkan A, avenae sedikit tapi tidak
signifikan (P> 0,05) lebih tinggi (745 + 84 kultivasi).

Pertambahan dan produksi akar biomass. (Tabel 1) secara signifikan lebih
tinggi dalam perawatan dengan bacterialfeeding nematoda atau dengan jamur
daripada di kontrol steril tanaman (p) atau mineralisasi tanaman-dan-bakteri (pb).

Selain itu, perawatan yang biologis kompleks (pbfn, n) memiliki pertambahan
lebih biomassa dari semua perlakuan lainnya. Produksi akar secara signifikan
lebih tinggi dalam pengobatan pf daripada di perawatan lainnya.
Biomassa tanaman dan konsentrasi P, dan NH4+ dan N dalam tanah setelah
tanaman ditanam selama 40 d di belum diamandemen Konsentrasi tanah (ug / g).
Biomassa per tanaman (mg) * p = tanaman (Bouteloua gracilis); pb = tanaman
dan bakteri (Pseudomonas paucimobilis); pbno - tanaman, bakteri, dan nematoda
bacterialfeeding (Acrobeloides sp.); pf = tanaman dan jamur (Mortierella sp.),
PFN; = Tanaman, jamur, dan nematoda jamur-makan (Aphelenchus avenae); dan
pbfnan, = tanaman, bakteri, jamur, nematoda bakteri-makan, dan jamur-makan
nematoda. Nilai Q. mewakili Tukey HSD (P = 0,05) untuk sarana dari enam
perlakuan.
Nutrisi anorganik tanah. Tidak ada perbedaan yang signifikan dalam tanah
P, antara setiap pasangan perawatan (Tabel 1). Perawatan dengan nematoda
bakteri-makan atau jamur yang terdapat secara signifikan lebih NH4 'N daripada
tanaman kontrol steril atau tanaman-dan-bakteri perawatan (Tabel 1).
Percobaan kitin-armended

Nematode yang II (A. avenae) ke 18 (Pelodera sp.) Kali lebih besar di dalam
tanah rizosfir dari dalam tanah non rizosfir pada akhir percobaan (Tabel 2 dan 3).
Jumlah Pelodera sp. meningkat pada rizosfer seluruh percobaan, sedangkan
populasi rizosfir A. avenae awalnya meningkat dan kemudian menurun setelah
hari 49. Dalam tanah nonrhizosphere, Pelodera sp. mencapai kepadatan tertinggi
pada hari 49 dan kemudian sedikit menurun.

Setelah hari 21, akar biomassa (Gambar. 2b) di semua perlakuan dengan
pengurai kitin selalu lebih besar dari pada pengobatan tanpa mikroflora. Di antara
perawatan dengan mikroflora, biomassa akar lebih tinggi dalam pengobatan pb
daripada di perawatan pbfnt pbfor pada hari 77, meskipun itu tidak begitu pada
hari 49 dan 105. Tabel 2. Penambahan biomassa (a) dan biomassa akar (b) dari
Bouteloua gracilis tumbuh di tanah mikrokosmos dengan perawatan biologis yang
berbeda. Q, nilai merupakan Tukey HSD, perbedaan diperlukan untuk signifikansi
(P <0,05), antara tanggal untuk pengobatan yang sama; Qs merupakan yang
untuk perawatan yang berbeda pada tanggal yang sama; dan Q20 dapat digunakan
untuk membandingkan perawatan pada tanggal yang berbeda. O-O Tanaman (p);
L- L Tanaman + bakteri (pb); [H + - T} Tanaman + bakteri + jamur (PBF); NH4 +
bakteri Tanaman + bakteri-makan nematoda (pbne); Tanaman + bakteri + jamur +
jamur-makan nematoda (pbfn). sified dalam tiga kelompok: terendah di perawatan
nonplant, sedikit lebih tinggi di tanah nonrhizosphere, dan tertinggi di rizosfir
(Gambar 3.). Dalam hampir setiap kasus, pengobatan dengan A. avenae memiliki
nomor bakteri lebih tinggi dari pengobatan yang sesuai tanpa nematoda; ini
mengakibatkan efek utama yang signifikan dari penggembalaan (Gambar. 3).
Nomor bakteri berubah sangat sedikit dari waktu ke waktu di semua perlakuan
kecuali pbfn, tanah rhizosfer, dimana bakteri meningkat secara signifikan selama
percobaan. Bakteri (P. stutzeri) di pb dan pbnt, perawatan (Gambar. 4) meningkat
pesat antara inokulasi dan hari 7. Setelah waktu ini, nomor perlahan menurun di
pb dan PBN, nonrhizosphere, sementara angka meningkat pada rizosfer kedua
perawatan . Nomor bakteri di PBN tersebut, nonrhizosphere secara signifikan
lebih besar pada hari 2 saya daripada di tanah nonrhizosphere pb, tapi tidak
berbeda di kemudian hari. Sebaliknya, rizosfir.
Gambar 5. Total panjang hifa jamur di (a) rizosfer tanah, (b) tanah
nonrhizosphere, dan (c) tanah nomplant, dari perawatan biologis yang berbeda di
mikrokosmos tanah. Simbol seperti pada Gambar. 3. Kepadatan bakteri dalam
rizosfer yang hampir sebanding antara pb dan PBF perawatan dan antara pbng dan
pbfn, perawatan. Perawatan dengan nematoda selalu berisi lebih bakteri dari
perawatan tanpa nematoda.

Pertumbuhan jamur. Seperti pada bakteri, tiga kelompok yang berbeda dari
tanggapan diamati total (hidup dan mati) panjang hifa (Gambar 5.). Tanggapan
hifa Ara. 6. Panjang FDA-bernoda (aktif secara metabolik) hifa dalam (a) tanah
rhizosfer, (b) tanah nonrhizosphere, dan (c) tanah nonplant, dari perawatan
biologis yang berbeda di mikrokosmos tanah. Simbol seperti pada Gambar. 3.di
tanah rizosfer adalah yang paling dinamis, meningkat setelah inokulasi, penurunan
kemudian, dan kemudian meningkat lagi (Gambar. 5a). Panjang jamur dari tanah
nonrhizosphere baik dari PBF dan pbfn, perawatan menurun dengan cepat setelah
inokulasi dan kemudian tetap pada tingkat yang konstan dari ~ 30 m / g tanah
(Gambar. 5b). Jamur di bf dan BFN, perawatan juga menurun setelah inokulasi
tetapi kembali ke kepadatan inokulum.

DAFTAR PUSTAKA
Boring, Lindsay R., et al. 1988. Sources, fates, and impacts of nitrogen inputs to
terrestrial ecosystems: review and synthesis. Jurnal Biogeochemistry. Vol.
6. Hal. 119-159.
Ingham Russel, et al. 1985. Interaction of Bacteria, Fungi, and Their Nematode
Grazers: Effects on Nutrient Cycling and Plant Growth. Jurnal Ecology
Monographs. Vol. 55 (1). Hal. 119-140.
Weller, David. Pseudomonas Biocontrol Agents of Soilborne Pathogens: Looking
Back Over 30 Years. Jurnal Phytophatology. Vol. 97 (2). Hal. 2510-256.