Uji Potensi Pelarutan Fosfat Oleh Mikroba Yang Diisolasi Dari Tanah Bekas Kebakaran Hutan Chapter III V
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
petridish yang berisi media pikovskaya padat steril. Cara dan bahan yang
digunakan dalam pembuatan media uji ini sama dengan pembuatan media
Universitas Sumatera Utara
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 = DZB
DK
Keterangan : DZB = diameter zona bening (cm)
DK = diameter koloni bakteri atau jamur pelarut fosfat (cm)
2.
Uji potensi pada media cair
Media Pikovskaya cair steril dengan sumber P dari Ca3(PO4)2, AlPO4,
FePO4, dan batuan fosfat dimasukkan ke dalam erlenmeyer sebanyak 100 ml.
Isolat bakteri pelarut fosfat dan jamur pelarut fosfat diinokulasikan pada media uji
dan diinkubasi selama 14 (empat belas) hari. Setelah masa inkubasi, media uji
disaring dan disentrifus dengan kecepatan 8000 rpm selama 15 menit sampai
pemisahan antara filtrat dan endapan bakteri pelarut fosfat dan jamur pelarut
Universitas Sumatera Utara
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 Ptersedia 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
I1P2
I2P2
I3P2
I4P2
I5P2
I1P3
I2P3
I3P3
I4P3
I5P3
I1P4
I2P4
I3P4
I4P4
I5P4
Universitas Sumatera Utara
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.
Untuk mengetahui pengaruh dari setiap perlakuan maka dilakukan analisis
sidik ragam (anova). Apabila F-hitung nyata dilanjutkan dengan uji lanjutan
berdasarkan uji jarak DMRT (Duncan Multiple Range Test).
Universitas Sumatera Utara
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
Ca3(PO4)2
Pseudomonas sp.1
Pseudomonas sp.2
Aspergillus sp.3
Penicillium sp.1
Penicillium sp.2
Penicillium sp.3
Aspergillus sp.1
Aspergillus sp.2
Aspergillus sp.4
Aspergillus sp.5
Aspergillus sp.6
Aspergillus sp.7
1,20
0,82
0,68
0,56
0,5
0,93
1,95
0,84
0,85
0,14
1,10
0,69
Batuan
Fosfat
1,18
0,62
1,26
1,16
0,73
1,23
0,67
0,50
0,63
0,56
0,79
0,62
Sumber P
AlPO4
FePO4
Rata-Rata
0,35
1,01
1,13
0,96
1,24
0,67
1,21
1,07
0,71
1,2
0,56
0,68
1,2
0,88
1,00
1,00
0,69
0,56
1,00
0,64
0,56
0,94
1,06
0,83
0,98
0,83
1,02
0,92
0,79
0,85
1,21
0,76
0,69
0,71
0,88
0,71
Indeks pelarutan P menunjukkan bahwa kemampuan mikroba dalam
melarutkan fosfat bervariasi. Luas zona bening secara kualitatif menunjukkan
besar kecilnya kemampuan mikroba melarutkan P dari fosfat tak larut. Secara
kuantitatif, kemampuan mikroba pelarut fosfat dalam melarutkan P dapat
dilakukan dengan mengukur diameter zona bening dan mengukur indeks
pelarutan (IP). Diameter zona bening yang dihasilkan menunjukkan kemampuan
mikroba pelarut fosfat dalam melarutkan P. Untuk mengukur indeks pelarutan,
diameter zona bening dibagi diameter koloni. Semakin tinggi nilai indeks
pelarutan yang dihasilkan, maka kemampuan mikroba pelarut fosfat dalam
melarutkan P juga tinggi.
Universitas Sumatera Utara
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.
Berdasarkan Goenadi dan Saraswati (1994), pada pengujian di media
padat tampak pertumbuhan tiap mikroba pelarut fosfat berbeda-beda, yang
disebabkan beberapa hal antara lain :
Universitas Sumatera Utara
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
Setelah dilakukan pengujian pada media pikovskaya padat terpilih 5 isolat
yang memiliki nilai indeks pelarutan (IP) yang tinggi, sehingga dilakukan
pengujian pada media pikovskaya cair. Hal ini dikarenakan aktivitas masingmasing isolat pelarut fosfat yang tumbuh pada medium padat berbeda dengan
aktivitas pada medium cair. Kemampuan bakteri pada medium cair dapat
dipengaruhi oleh aerasi dan lamanya waktu inkubasi. Menurut Fankem et al.
(2006), aktivitas bakteri dalam melarutkan P pada media padat dan cair tidak
mutlak sama. Kriteria zona bening tidak cukup untuk menentukan kemampuan
bakteri dalam melarutkan P. Jumlah mikroba yang banyak juga belum tentu
memiliki kemampuan yang tinggi dalam melarutkan P.
Universitas Sumatera Utara
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
Isolat
Sumber P
Ca3(PO4)2 Batuan Fosfat
AlPO4
FePO4
P-tersedia (ppm)
Pseudomonas sp.1
32,62
34,17
29,48
9,53
Aspergillus sp.3
36,91
22,33
34,47
15,54
Penicillium sp.1
45,15
33,43
37,66
19,24
Aspergillus sp.1
42,48
23,44
48,58
28,34
Aspergillus sp.6
42,8
32,08
39,72
6,97
b
ab
ab
Rata-Rata
39,99
29,09
37,98
15,92a
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 Ptersedianya 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.
Rata-rata kemampuan pelarutan sumber P (Tabel 2) mulai dari yang
terbesar yaitu Ca3(PO4)2 sebesar 39,99 ppm, diikuti oleh AlPO4 sebesar 37,98
Universitas Sumatera Utara
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
Ca3(PO4)2
0
hari
Kontrol
Pseudomonas sp.1
Aspergillus sp.3
Penicillium sp.1
Aspergillus sp.1
Aspergillus sp.6
6,92
14 hari
3,7
5,33
3,93
4,39
5,7
5,22
AlPO4
Batuan
Fosfat
0
hari
6,92
14 hari
3,86
3,67
5,72
3,4
5,8
2,96
0
hari
6,92
14 hari
3,46
2,9
2,95
2,96
2,89
2,89
FePO4
0
hari
6,92
14 hari
2,35
2,45
2,35
2,5
2,55
2,5
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
dengan penurunan pH media (4,92). Menurut Widawati dan Muharam (2012),
penurunan pH terjadi karena pada proses pelarutan P terikat oleh bakteri pelarut
fosfat terjadi proses oksidasi, reduksi, dan kompetisi ligan organik dan hasil dari
sintesis senyawa organik dilepas ke dalam inokulan cair (media pikovskaya).
Universitas Sumatera Utara
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
Sanjotha et al. (2011) yang mengatakan bahwa berdasarkan hasil percobaan
pelarutan fosfat di laboratorium, diketahui bahwa jamur memiliki potensi
pelarutan fosfat lebih efisien dibanding bakteri.
Universitas Sumatera Utara
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.
2.
Perlu dilakukan pengujian lanjutan ke tanah secara langsung dari 5 isolat
yang diuji untuk mengetahui perbedaan potensi isolat dalam melarutkan P
pada pengujian laboratorium dengan pengujian langsung pada tanah.
Universitas Sumatera Utara
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
petridish yang berisi media pikovskaya padat steril. Cara dan bahan yang
digunakan dalam pembuatan media uji ini sama dengan pembuatan media
Universitas Sumatera Utara
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 = DZB
DK
Keterangan : DZB = diameter zona bening (cm)
DK = diameter koloni bakteri atau jamur pelarut fosfat (cm)
2.
Uji potensi pada media cair
Media Pikovskaya cair steril dengan sumber P dari Ca3(PO4)2, AlPO4,
FePO4, dan batuan fosfat dimasukkan ke dalam erlenmeyer sebanyak 100 ml.
Isolat bakteri pelarut fosfat dan jamur pelarut fosfat diinokulasikan pada media uji
dan diinkubasi selama 14 (empat belas) hari. Setelah masa inkubasi, media uji
disaring dan disentrifus dengan kecepatan 8000 rpm selama 15 menit sampai
pemisahan antara filtrat dan endapan bakteri pelarut fosfat dan jamur pelarut
Universitas Sumatera Utara
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 Ptersedia 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
I1P2
I2P2
I3P2
I4P2
I5P2
I1P3
I2P3
I3P3
I4P3
I5P3
I1P4
I2P4
I3P4
I4P4
I5P4
Universitas Sumatera Utara
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.
Untuk mengetahui pengaruh dari setiap perlakuan maka dilakukan analisis
sidik ragam (anova). Apabila F-hitung nyata dilanjutkan dengan uji lanjutan
berdasarkan uji jarak DMRT (Duncan Multiple Range Test).
Universitas Sumatera Utara
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
Ca3(PO4)2
Pseudomonas sp.1
Pseudomonas sp.2
Aspergillus sp.3
Penicillium sp.1
Penicillium sp.2
Penicillium sp.3
Aspergillus sp.1
Aspergillus sp.2
Aspergillus sp.4
Aspergillus sp.5
Aspergillus sp.6
Aspergillus sp.7
1,20
0,82
0,68
0,56
0,5
0,93
1,95
0,84
0,85
0,14
1,10
0,69
Batuan
Fosfat
1,18
0,62
1,26
1,16
0,73
1,23
0,67
0,50
0,63
0,56
0,79
0,62
Sumber P
AlPO4
FePO4
Rata-Rata
0,35
1,01
1,13
0,96
1,24
0,67
1,21
1,07
0,71
1,2
0,56
0,68
1,2
0,88
1,00
1,00
0,69
0,56
1,00
0,64
0,56
0,94
1,06
0,83
0,98
0,83
1,02
0,92
0,79
0,85
1,21
0,76
0,69
0,71
0,88
0,71
Indeks pelarutan P menunjukkan bahwa kemampuan mikroba dalam
melarutkan fosfat bervariasi. Luas zona bening secara kualitatif menunjukkan
besar kecilnya kemampuan mikroba melarutkan P dari fosfat tak larut. Secara
kuantitatif, kemampuan mikroba pelarut fosfat dalam melarutkan P dapat
dilakukan dengan mengukur diameter zona bening dan mengukur indeks
pelarutan (IP). Diameter zona bening yang dihasilkan menunjukkan kemampuan
mikroba pelarut fosfat dalam melarutkan P. Untuk mengukur indeks pelarutan,
diameter zona bening dibagi diameter koloni. Semakin tinggi nilai indeks
pelarutan yang dihasilkan, maka kemampuan mikroba pelarut fosfat dalam
melarutkan P juga tinggi.
Universitas Sumatera Utara
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.
Berdasarkan Goenadi dan Saraswati (1994), pada pengujian di media
padat tampak pertumbuhan tiap mikroba pelarut fosfat berbeda-beda, yang
disebabkan beberapa hal antara lain :
Universitas Sumatera Utara
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
Setelah dilakukan pengujian pada media pikovskaya padat terpilih 5 isolat
yang memiliki nilai indeks pelarutan (IP) yang tinggi, sehingga dilakukan
pengujian pada media pikovskaya cair. Hal ini dikarenakan aktivitas masingmasing isolat pelarut fosfat yang tumbuh pada medium padat berbeda dengan
aktivitas pada medium cair. Kemampuan bakteri pada medium cair dapat
dipengaruhi oleh aerasi dan lamanya waktu inkubasi. Menurut Fankem et al.
(2006), aktivitas bakteri dalam melarutkan P pada media padat dan cair tidak
mutlak sama. Kriteria zona bening tidak cukup untuk menentukan kemampuan
bakteri dalam melarutkan P. Jumlah mikroba yang banyak juga belum tentu
memiliki kemampuan yang tinggi dalam melarutkan P.
Universitas Sumatera Utara
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
Isolat
Sumber P
Ca3(PO4)2 Batuan Fosfat
AlPO4
FePO4
P-tersedia (ppm)
Pseudomonas sp.1
32,62
34,17
29,48
9,53
Aspergillus sp.3
36,91
22,33
34,47
15,54
Penicillium sp.1
45,15
33,43
37,66
19,24
Aspergillus sp.1
42,48
23,44
48,58
28,34
Aspergillus sp.6
42,8
32,08
39,72
6,97
b
ab
ab
Rata-Rata
39,99
29,09
37,98
15,92a
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 Ptersedianya 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.
Rata-rata kemampuan pelarutan sumber P (Tabel 2) mulai dari yang
terbesar yaitu Ca3(PO4)2 sebesar 39,99 ppm, diikuti oleh AlPO4 sebesar 37,98
Universitas Sumatera Utara
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
Ca3(PO4)2
0
hari
Kontrol
Pseudomonas sp.1
Aspergillus sp.3
Penicillium sp.1
Aspergillus sp.1
Aspergillus sp.6
6,92
14 hari
3,7
5,33
3,93
4,39
5,7
5,22
AlPO4
Batuan
Fosfat
0
hari
6,92
14 hari
3,86
3,67
5,72
3,4
5,8
2,96
0
hari
6,92
14 hari
3,46
2,9
2,95
2,96
2,89
2,89
FePO4
0
hari
6,92
14 hari
2,35
2,45
2,35
2,5
2,55
2,5
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
dengan penurunan pH media (4,92). Menurut Widawati dan Muharam (2012),
penurunan pH terjadi karena pada proses pelarutan P terikat oleh bakteri pelarut
fosfat terjadi proses oksidasi, reduksi, dan kompetisi ligan organik dan hasil dari
sintesis senyawa organik dilepas ke dalam inokulan cair (media pikovskaya).
Universitas Sumatera Utara
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
Sanjotha et al. (2011) yang mengatakan bahwa berdasarkan hasil percobaan
pelarutan fosfat di laboratorium, diketahui bahwa jamur memiliki potensi
pelarutan fosfat lebih efisien dibanding bakteri.
Universitas Sumatera Utara
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.
2.
Perlu dilakukan pengujian lanjutan ke tanah secara langsung dari 5 isolat
yang diuji untuk mengetahui perbedaan potensi isolat dalam melarutkan P
pada pengujian laboratorium dengan pengujian langsung pada tanah.
Universitas Sumatera Utara