Mikrobiologi Tanah: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
menambah referensi |
penambahan gambar dan perbaikan kalimat |
||
| (8 revisi perantara oleh 2 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Stagnogley.JPG|jmpl|Lapisan tanah]]
'''Mikrobiologi tanah''' merupakan cabang ilmu pengetahuan yang termasuk dalam subdisiplin [[mikrobiologi lingkungan]]. Bidang ini secara khusus memfokuskan penelitiannya pada [[mikroorganisme]] yang mendiami [[ekosistem]] tanah, termasuk [[bakteri]], [[arkea]], [[virus]], [[fungi]], dan [[protozoa]].<ref>{{Cite web|title=Soil microbiology - Latest research and news {{!}} Nature|url=https://www.nature.com/subjects/soil-microbiology|website=www.nature.com|access-date=2024-02-20}}</ref> Bakteri dan fungi memainkan peran krusial dalam menjaga keseimbangan ekosistem melalui partisipasinya dalam proses [[pembusukan]] dan [[siklus nutrisi]]. Kedua mikroorganisme ini juga mampu berfungsi sebagai penunjuk penting terhadap perubahan dalam penggunaan lahan dan kesehatan ekosistem. Mereka secara khusus berkumpul di [[habitat]] tanah, sebuah matriks kompleks yang terdiri dari pori-pori dan [[Agregat (komposit)|agregat]] dengan ukuran yang bervariasi. Di area tanah yang berdekatan dengan akar tanaman atau [[rizosfer]], bakteri dan fungi tertentu berkumpul untuk memanfaatkan gula yang dikeluarkan oleh akar tanaman. Interaksi ini menciptakan [[simbiosis]] mutualistik, di mana mikroorganisme tersebut secara fisik terasosiasi dengan sistem akar tanaman. Selama pertukaran nutrisi, terbentuklah keseimbangan saling menguntungkan antara mikroorganisme dan tanaman, contohnya dalam hubungan simbiotik [[mikoriza]]. Komunitas tanah dan habitatnya sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan seperti [[suhu]], [[kelembapan]], dan tingkat keasaman atau alkalinitas tanah ([[pH]]). Variabilitas dalam parameter-parameter ini dapat memengaruhi komposisi dan aktivitas mikroorganisme tanah, serta secara keseluruhan memengaruhi kesehatan ekosistem. Dengan demikian, pemahaman mendalam tentang peran bakteri dan fungi dalam interaksi dengan tanah menjadi kunci untuk memonitor dan mempertahankan kestabilan ekosistem.<ref name=":0">{{Cite book|last=Dixon|first=Geoffrey R.|last2=Tilston|first2=Emma L.|date=2010-09-08|url=https://books.google.co.id/books/about/Soil_Microbiology_and_Sustainable_Crop_P.html?id=5EzVHWiHjVMC&redir_esc=y|title=Soil Microbiology and Sustainable Crop Production|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-90-481-9479-7|language=en}}</ref> Mikroba tanah memiliki peran ganda dalam ekosistem, mereka memberikan kontribusi positif yang fundamental bagi kesehatan tanah, tanaman bahkan manusia. Namun, dalam kondisi tertentu, mikroba tanah dapat menimbulkan dampak negatif yang perlu diwaspadai.
== Hubungan mikroba tanah dengan tumbuhan ==
[[Berkas:Bacillus anthracis Gram.jpg|jmpl|Penampang mikroskopis bakteri ''Bacillus'']]
Tanaman menunjukkan berbagai interaksi dengan organisme tanah, seperti simbiosis mutualistik dengan jamur mikoriza dan bakteri pengikat [[Nitrogen]] pada kacang-kacangan. Interaksi ini telah dimanfaatkan manusia sejak lama, seperti pelapisan benih dengan bakteri seperti ''Azotobacter chroococcum'' atau ''Bacillus megaterium'' untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman. Sejak tahun 1980-an, berbagai strain bakteri, seperti ''Pseudomonas'' dan ''Azospirillum'', telah terbukti dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman.<ref>{{Cite journal|last=Jacoby|first=Richard|last2=Peukert|first2=M|last3=Succurro|first3=A|last4=Koprivova|first4=A|last5=Kopriva|first5=S|date=2017|title=The Role of Soil Microorganisms in Plant Mineral Nutrition—Current Knowledge and Future Directions|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5610682/|journal=Front Plant Sci|volume=8|issue=1617|doi=10.3389/fpls.2017.01617}}</ref><ref>{{Cite book|last=Morton|first=Alan G.|date=1981|url=https://books.google.com/books?id=_toPAQAAMAAJ&newbks=0&printsec=frontcover&dq=History+of+Botanical+Science.+An+account+of+the+development+of+botany+from+ancient+times+to+the+present+day.&q=History+of+Botanical+Science.+An+account+of+the+development+of+botany+from+ancient+times+to+the+present+day.&hl=id|title=History of Botanical Science: An Account of the Development of Botany from Ancient Times to the Present Day|publisher=Academic Press|isbn=978-0-12-508380-5|language=en}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Brown|first=M E|date=1974-09|title=Seed and Root Bacterization|url=https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.py.12.090174.001145|journal=Annual Review of Phytopathology|language=en|volume=12|issue=1|pages=181–197|doi=10.1146/annurev.py.12.090174.001145|issn=0066-4286}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Burr|first=T. J.|date=1978|title=Increased Potato Yields by Treatment of Seedpieces with Specific Strains of Pseudomonas fluorescens and P. putida|url=http://dx.doi.org/10.1094/phyto-68-1377|journal=Phytopathology|volume=68|issue=9|pages=1377|doi=10.1094/phyto-68-1377|issn=0031-949X}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Teintze|first=Martin|last2=Hossain|first2=M. B.|last3=Barnes|first3=C. L.|last4=Leong|first4=John|last5=Van der Helm|first5=Dick|date=1981-10-01|title=Structure of ferric pseudobactin: a siderophore from a plant growth promoting Pseudomonas|url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bi00525a025|journal=Biochemistry|language=en|volume=20|issue=22|pages=6446–6457|doi=10.1021/bi00525a025|issn=0006-2960}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Lin|first=Willy|last2=Okon|first2=Yaacov|last3=Hardy|first3=Ralph W. F.|date=1983-06|title=Enhanced Mineral Uptake by Zea mays and Sorghum bicolor Roots Inoculated with Azospirillum brasilense|url=https://journals.asm.org/doi/10.1128/aem.45.6.1775-1779.1983|journal=Applied and Environmental Microbiology|language=en|volume=45|issue=6|pages=1775–1779|doi=10.1128/aem.45.6.1775-1779.1983|issn=0099-2240|pmc=PMC242537|pmid=16346311}}</ref> Mikroorganisme tanah berperan dalam [[dekomposisi]] bahan organik. Mikroorganisme tersebut memperoleh energi dan nutrisi dari beragam molekul dalam bahan organik tanah (BOT). Proses dekomposisi memegang peranan penting dalam penggunaan dan daur ulang nutrisi yang efisien dalam ekosistem terkelola, pertanian, semi-alami, dan alami pada proses ini [[biomolekul]] kompleks didegradasi menjadi [[bioelemen]] seperti nitrogen (N) dan dilepaskan dalam bentuk yang tersedia bagi tanaman.<ref name=":0" /> Mikroorganisme tanah yang hidup di lingkungan kaya karbon dapat menghasilkan [[eksudat]] akar, [[karbon organik volatil]], dan [[rhizodeposisi kimiawi.]] Eksudat akar ini berbeda-beda antar spesies tanaman, sehingga mikrobioma rizosfer (komunitas mikroba di sekitar akar) pun berbeda-beda. Eksudat ini mengandung berbagai macam [[senyawa organik]], seperti gula, [[asam amino]], [[asam organik]], [[nukleotida]], [[flavonoid]], zat [[antibakteri]], dan [[enzim]].<ref>{{Cite book|date=2004-01-11|url=http://dx.doi.org/10.1201/9781482280128-14|title=Interactions between Microorganisms|publisher=CRC Press|pages=174–204}}</ref><ref>{{Cite web|title=Effect of Lime and Rice Husk Ash on Index Properties of Black Cotton Soil.|url=https://paper.researchbib.com/view/paper/16290|website=paper.researchbib.com|access-date=2024-02-21}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Somers|first=E.|last2=Vanderleyden|first2=J.|last3=Srinivasan|first3=M.|date=2004-01|title=Rhizosphere Bacterial Signalling: A Love Parade Beneath Our Feet|url=http://dx.doi.org/10.1080/10408410490468786|journal=Critical Reviews in Microbiology|volume=30|issue=4|pages=205–240|doi=10.1080/10408410490468786|issn=1040-841X}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Fiehn|first=Oliver|last2=Wohlgemuth|first2=Gert|last3=Scholz|first3=Martin|last4=Kind|first4=Tobias|last5=Lee|first5=Do Yup|last6=Lu|first6=Yun|last7=Moon|first7=Stephanie|last8=Nikolau|first8=Basil|date=2008-02|title=Quality control for plant metabolomics: reporting MSI‐compliant studies|url=http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-313x.2007.03387.x|journal=The Plant Journal|volume=53|issue=4|pages=691–704|doi=10.1111/j.1365-313x.2007.03387.x|issn=0960-7412}}</ref><ref>{{Cite book|date=2005-01-06|url=http://dx.doi.org/10.1201/9781482280302-16|title=Biological Control of Soil-borne Sclerotial Pathogens using Fluorescent Pseudomonads|publisher=CRC Press|pages=387–414}}</ref>
== Rhizobakteri pemacu pertumbuhan tanaman ==
[[Berkas:Root bound palm tree.jpg|jmpl|Akar tanaman]]
Rhizobakteri pemacu pertumbuhan tanaman atau ''Plant Growth-Promoting Rhizobacteria'' (PGPR) adalah bakteri alami yang hidup di tanah yang membantu tanaman dengan berbagai cara, yaitu:<ref>{{Cite journal|date=2006|editor-last=Gnanamanickam|editor-first=Samuel S.|title=Plant-Associated Bacteria|url=http://dx.doi.org/10.1007/1-4020-4538-7|doi=10.1007/1-4020-4538-7}}</ref>
* Meningkatkan pertumbuhan bibit
* Mempercepat [[nodulasi]] dan fungsinya
* Memperluas permukaan daun
* Meningkatkan kekuatan, biomassa, dan penyerapan nutrisi, air, dan udara
* Merangsang pembentukan karbohidrat dan meningkatkan hasil panen
Penggunaan PGPR dalam budidaya tanaman dapat memberikan manfaat antara lain:<ref>{{Cite book|last=Khan|first=Amir|last2=Ansari|first2=Mohd Shahid Anwar|last3=Hussain|first3=Touseef|last4=Khan|first4=Abrar Ahmad|date=2022-10-24|url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/9783110771558-007/html|title=Chapter 7 Role of Beneficial Microbes for Plant growth Improvement|publisher=De Gruyter|isbn=978-3-11-077155-8|pages=141–176|language=en|doi=10.1515/9783110771558-007}}</ref>
* Mengurangi penggunaan bahan kimia pertanian
* Meningkatkan produksi pangan jangka panjang
* Menjaga kelestarian lingkungan
Beberapa contoh PGPR antara lain:<ref>{{Cite journal|last=Kalita|first=Munmi|last2=Bharadwaz|first2=Moonmee|last3=Dey|first3=Tapan|last4=Gogoi|first4=Kabita|last5=Dowarah|first5=Pallavi|last6=Unni|first6=Bala Gopalan|last7=Ozah|first7=Dibyajyoti|last8=Saikia|first8=Indira|date=2015-01|title=Developing novel bacterial based bioformulation having PGPR properties for enhanced production of agricultural crops|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25675713/|journal=Indian Journal of Experimental Biology|volume=53|issue=1|pages=56–60|issn=0019-5189|pmid=25675713}}</ref>
* ''[[Azospirillum]]''
* ''[[Bacillus]]''
* ''[[Pseudomonas]]''
* ''[[Agrobacterium]]''
* ''[[Azotobacter]]''
* ''[[Alcaligenes]]''
* ''[[Clostridium]]''
* ''[[Beijerinckia]]''
* ''[[Rhizobium]]''
* ''[[Arthrobacter]]''
* ''[[Serratia]]''
* ''[[Enterobacter]]''
* ''[[Phyllobacterium]]''
* ''[[Burkholderia]]''
* ''[[Klebsiella]]''
* ''[[Vario-vovax]]''
* ''[[Xanthomonas]]''
== Mikroba tanah sebagai patogen hewan ==
[[Berkas:Anthrax PHIL 2033.png|jmpl|Penyakit Antraks]]
[[Berkas:Botulism1and2.JPG|jmpl|Penyakit Botulisme]]
Dalam berbagai laporan ilmiah mikroba-mikroba tanah dilaporkan bersifat [[patogen]] pada hewan diantaranya ditampilkan pada tabel berikut.
{| class="wikitable"
|+
!Agen penyebab
!Penyakit
!Kelompok Mikroba
!Referensi
|-
|''[[Bacillus anthracis]]''
|[[Antraks]]
|Bakteri
|<ref>{{Cite journal|last=Dragon|first=Daniel C|last2=Rennie|first2=Robert P.|date=1995|title=The ecology of anthrax spores: Tough but not invincible|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1686874/pdf/canvetj00342-0041.pdf|journal=Can Vet J.|volume=36|pages=295-301}}</ref>
|-
|''[[Clostridium botulinum]]''
|[[Botulisme]]
|Bakteri
|<ref>{{Cite journal|last=Espelund|first=Mari|last2=Klaveness|first2=Dag|date=2014|title=Botulism outbreaks in natural environments – an update|url=https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2014.00287|journal=Frontiers in Microbiology|volume=5|doi=10.3389/fmicb.2014.00287|issn=1664-302X|pmc=PMC4052663|pmid=24966853}}</ref>
|-
|''[[Mycobacterium leprae]]''
|[[Kusta]]
|Bakteri
|<ref name=":1">{{Cite journal|last=Baumgardner|first=D. J.|date=2012-09-01|title=Soil-Related Bacterial and Fungal Infections|url=http://www.jabfm.org/cgi/doi/10.3122/jabfm.2012.05.110226|journal=The Journal of the American Board of Family Medicine|language=en|volume=25|issue=5|pages=734–744|doi=10.3122/jabfm.2012.05.110226|issn=1557-2625}}</ref>
|-
|''[[Shigella]]'' spp.
|[[Shigellosis]]
|Bakteri
|<ref name=":1" />
|-
|''[[Clostridium tetani]]''
|[[Tetanus]]
|Bakteri
|<ref>{{Cite book|last=George|first=Elizabeth K.|last2=De Jesus|first2=Orlando|last3=Vivekanandan|first3=Renuga|date=2024|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482484/|title=Clostridium tetani Infection|location=Treasure Island (FL)|publisher=StatPearls Publishing|pmid=29494091}}</ref>
|-
|''[[Francisella tularensis]]''
|[[Tularemia]]
|Bakteri
|<ref name=":1" />
|-
|''[[Blastomyces dermatitidis]]''
|[[Blastomikosis]]
|Fungi
|<ref>{{Cite journal|last=Baumgardner|first=Dennis J.|last2=Laundre|first2=Bryan|date=2001|title=Studies on the molecular ecology of Blastomyces dermatitidis|url=http://link.springer.com/10.1023/A:1012438029997|journal=Mycopathologia|volume=152|issue=2|pages=51–58|doi=10.1023/A:1012438029997}}</ref>
|-
|''[[Coccidioides]]'' spp.
|[[Coccidioidomycosis]]
|Fungi
|<ref>{{Cite book|last=Hasan|first=Syed E.|date=2021|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B9780124095489125230|title=Medical Geology|publisher=Elsevier|isbn=978-0-08-102909-1|pages=684–702|language=en|doi=10.1016/b978-0-12-409548-9.12523-0.}}</ref>
|-
|''[[Histoplasma capsulatum]]''
|[[Histoplasmosis]]
|Fungi
|<ref>{{Cite book|last=Akram|first=Sami M.|last2=Koirala|first2=Janak|date=2024|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK448185/|title=Histoplasmosis|location=Treasure Island (FL)|publisher=StatPearls Publishing|pmid=28846361}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Emmons|first=C. W.|date=1949|title=Isolation of Histoplasma capsulatum from Soil|url=http://dx.doi.org/10.2307/4587021|journal=Public Health Reports (1896-1970)|volume=64|issue=28|pages=892|doi=10.2307/4587021|issn=0094-6214}}</ref>
|}
== Baca juga ==
* [[Dekomposer]]
* [[Patogen]]
* [[Bahan organik tanah]]
* [[Pembusukan]]
== Referensi ==
{{Reflist|02}}
[[Kategori:Tanah]]
[[Kategori:Mikrobiologi]]
[[Kategori:Mikrobiologi lingkungan]]
[[Kategori:Simbiosis]]
[[Kategori:Mikroba Patogen]]
| |||