STARTEGI PENGATURAN KONDISI LINGKUNGAN YANG DIPERLUKAN UNTUK PENAMBATAN BIOLOGI N2
PADA TANAMAN TEBU
(Makalah Biologi dan Kesehatan Tanah)
I.PENDAHULUAN
1.1 latar Belakang
Perkebunan tebu (Saccharum officinarum L.) tersebar luas di daerah Sumatera yang kebanyakan tanahnya bereaksi masam yang biasanya diklasifikasikan sebagai Ultisol dan Oxisol. Sama halnya dengan sistem pertanian tradisional, pembukaan awal lahan perkebunan tebu dilakukan dengan jalan menebang dan membakar tumbuhan hutan. Pada waktu sepuluh tahun setelah pembakaran hutan, biasanya produksi tebu sudah mulai menurun karena kesuburan tanah yang telah menurun. Pada beberapa perkebunan tebu di daerah Lampung, pengapuran dan
pemupukan N, P, K masih umum dilakukan untuk memperoleh produksi tebu yang diharapkan. Pada beberapa perkebunan tebu di Australia, pengapuran pada tanah masam (kahat Ca dan Mg) memberikan hasil tebu yang sangat memuaskan walaupun sebenarnya tebu cukup toleran terhadap keracunan Al dan pH tanah rendah. Untuk jangka pendek, pengapuran dan pemupukan pada tanah masam merupakan cara termudah dan tercepat untuk menangani masalah kesuburan tanah (Setijono dan Soepardi, 1985), namun tindakan ini masih belum memecahkan masalah lainnya yaitu rendahnya kandungan bahan organik tanah (BOT). Usaha mempertahankan kandungan BOT merupakan kunci utama dalam menghindari kerusakan fisik tanah antara lain perbaikan agregat tanah, perkolasi air tanah, infiltrasi tanah dan kelembaban air tanah. Dengan demikian BOT dapat melindungi kerusakan tanah akibat erosi dan aliran permukaan, kekeringan. Hasil mineralisasi bahan oragnik meningkatkan ketersediaan beberapa hara dalam tanah dan meningkatkan kapasitas tukar kation tanah. Di daerah tropis, tanah-tanah produktif minimal harus memiliki kandungan BOT sekitar 2 - 4 % (Hairiah et al.,2001), untuk mempertahankannya diperlukan tambahan BO sebanyak 8-9 Mg ha. Namun kenyataannya di lapang, seringkali penyediaan BO sejumlah itu kurang memungkinkan. Kondisi ini masih diperparah lagi oleh adanya pengangkutan sisa panen keluar plot atau pembakaran di tempat, sehingga penurunan BOT berlangsung lebih cepat. Guna mengatasi masalah rendahnya BOT ini tidak ada jalan lain selain menambah BO dari luar baik berupa pengembalian sisa panen, limbah produksi atau dari penanaman tanaman penutup tanah pada masa bera. Jumlah biomasa yang dihasilkan selama masa bera bervariasi dengan macam tanaman dan lamanya masa bera.
Azospirillum merupakan bakteri tanah penambat nitrogen nonsimbiotik. Bakteri ini hidup bebas di dalam tanah, baik di sekitar maupun dekat dengan perakaran. Potensinya telah diketahui oleh peneliti memiliki banyak manfaat baik dalam tanah maupun pada tanaman, sehingga banyak diaplikasikan sebagai biofertilizer. Dengan demikian penambahan Azospirillum pada BO sangatlah efektif dalam penambatan Nitrogen.
1.2 Tujuan
1. Mengetahui strategi dan cara yang harus dilakukan dalam membantu penambatan N2 pada areal tanaman tebu
II. ISI
Pada masa ini penggunaan pupuk anorganik secara berlebih dan terus menerus dalam pertanian intensif sangatlah merugikan. Hal ini terutama dapat menurunkan tingkat kesuburan lahan karena perubahan sifat kimia dan fisika tanah serta menurunnya kehidupan biologis dalam tanah, sehingga budidaya pertanian dengan menggunakan pupuk kimia yang berlebihan dan terus-menerus perlu ditinjau kembali, khususnya untuk mengatasi kehilangan N dan kejenuhan terhadap pupuk P, karena selain tidak efisien juga mengakibatkan dampak negatif terhadap lingkungan. Pemeliharaan kesehatan dan kesuburan tanaman dengan memperhatikan aspek kesuburan dan kesehatan tanahnya merupakan hal yang paling penting dalam sistem pertanian. Kaidah-kaidah hayati yang mendukung rantai daur ulang yang terjadi di alam antara organisme produsen, konsumen dan pengurai harus dijaga keberlangsungannya. Penyediaan unsur hara yang sinergis dengan kaidah hayati perlu digalakkan dan dilibatkan secara proporsional
Dalam hal ini peningkatan penyediaan unsur hara yang sinergis dengan kaidah hayati terutama dalam bahasan kali ini adalah penambatan gas N2 dalam memenuhi kebutuhan hara tanaman tebu, dapat diguankan strategi yaitu penggunaan Azospirillum
Azospirillum sp. merupakan salah satu bakteri yang dapat memfiksasi N yang hidup bebas di alam dan ditemukan berasosiasi dengan tanaman pertanian seperti pada tanaaman tebu. Azospirillum sp merupakan bakteri tanah penambat nitrogen nonsimbiotik. Bakteri ini hidup bebas di dalam tanah, baik di sekitar maupun dekat dengan perakaran. Potensinya telah diketahui oleh peneliti memiliki banyak manfaat baik dalam tanah maupun pada tanaman, sehingga banyak diaplikasikan sebagai biofertilizer. Pada tanaman lain Azospirillum digunakan sebagai biofertilizer karena mampu menambat nitrogen (N2) 40-80% dari total nitrogen dalam rotan, dan 30% nitrogen dalam tanaman tebu.
Konversi N2 dari udara menjadi amonia dimediasi (dibantu) oleh enzim nitrogenase. Banyaknya N2 yang dikonversi menjadi amonia sangat
tergantung pada kondisi fisik, kimia, dan biologi tanah. Ketersediaan sumber energi (C-organik) di lingkungan rizosfir merupakan faktor utama yang menentukan banyaknya nitrogen yang dihasilkan. Penambahan sisa-sisa tanaman (biomassa) sebagai sumber C ke dalam tanah memacu perkembangan populasi bakteri penambat N. Ini menjelaskan mengapa jumlah nitrogen yang ditambat oleh bakteri bervariasi di tiap tempat tergantung pada ketersediaan energi dan kemampuan bakteri penambat N bersaing dengan mikroba lain yang hidup dan perkembang-biakannya juga bergantung kepada sumber energi yang sama.
Produk utama yang dihasilkan dari kegiatan budidaya tebu adalah batang tebu yang dapat diproses menjadi 6-9% gula dan 91-94% limbah. Limbah yang dihasilkan oleh pabrik gula selama proses produksi, antara lain : limbah gas, limbah cair, dan limbah padat. Limbah padat yang dihasilkan selama proses produksi, antara lain : ampas tebu (bagasse) yang merupakan hasil dari proses ekstraksi cairan tebu pada batang tebu, blotong (filter cake) yang merupakan hasil samping proses penjernihan nira gula, dan abu ketel (ash) yang merupakan sisa pembakaran atau kerak ketel pabrik gula.
Dalam memanfaatkan limbah produksi tebu dapat dilakuakan penginokulasian bakteri Azospirillum sp bersamaan pemberian bagasse dan blotong ke dalam tanah merupakan bentuk cara yang efektif dalam penambahan bahan organik dan penambatana N2. Bagasse dan blotong berfungsi sebagai media tumbuh serta sumber karbon bagi pertumbuhan Azospirillum sp karena pada bagasse,serasah dan blotong tersebut masih mengandung C yang dimanfaatkan Azospirillum sp untuk tumbuh. Disisi lain Azospirillum sp melakukan penambatan N2. Pemberian blotong,seresah dan bagasse dilakukan pada saat lahan masih pada fase istirahat(Bera). Sedangkan pada saat tanaman tumbuh berkembang, Azospirillum sp memanfaatkan energi yang berasal dari eksudat perkaran tebu.
Reaksi umum katalis nitrogenase adalah:
8 H+ + 8 e- + 16 ATP 2 NH3 + 16 ADP + 16 Pj + H2
Azospirillum selain mampu menambat nitrogen dan menghasilkan hormon pertumbuhan, juga mampu merombak bahan organik di dalam tanah. Bahan organik yang dimaksud adalah bahan organik yang berasal dari kelompok karbohidrat, seperti selulosa, amilosa, dan bahan organik yang mengandung sejumlah lemak dan protein.
III. KESIMPULAN
Dari pembahasan di atas maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu;
- Azospirillum digunakan sebagai biofertilizer karena mampu menambat nitrogen N2
- Azospirillum selain mampu menambat nitrogen dan menghasilkan hormon pertumbuhan, juga mampu merombak bahan organik di dalam tanah
- Pengaplikasian pada areal lahan tebu adalah dengan penambahan Azospirillum pada bagasse dan blotong.
DAFTAR PUSTAKA
Akbari, Gh. A., S. M Arab, H. A Alikhani, I.Allahdadi and M.H. Arzanesh. 2007.Isolation and selection of indigenousAzospirillum spp. and IAA of Superiorstrain on wheat roots. World Journal ofAgricultural Sciences, 3: 523-529.
Mangunwidjaja, D. dan A. Suryani. 1994.Teknologi Bioproses. Jakarta: Swadaya.
Mudrikasih, D. K. 2008. Kemampaun Azospirillum sp.dalam menghasilkan
Amilase pada Medium Onggok dan Dedak dengan Waktu Inkubasi Berbeda.
Skripsi. Tidak Dipublikasilan. Purwokerto: Fakultas Biologi Universitas Jenderal Soedirman,
http://handiri.wordpress.com/2010/10/25/ketersediaan-dan-siklus-hara-nitrogen-serta-cara-untuk-mempertahankannya.diakses. pada tanggal 21 Desember 2010
http://www.kulinet.com/baca/memperoleh-pupuk-n-gratis-dari-udara/253.diakses.pada.tanggal 21 Desember 2010