Mikrobiologi Lingkungan Dan Pertanian.pptx

Mikrobiologi Lingkungan Dan Pertanian

Our team

SLIDE

The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

2

Mikrobiologi Pertanian Cabang mikrobiologi yang mempelajari peranan mikrobia (menguntungkan dan merugikan) pada produksi pertanian.

Tanah sebagai Habitat Mikroorganisme Tanah merupakan suatu campuran kompleks. Tanah adalah tempat hidup bakteri-bakteri penting. Mikroorganisme tanah dapat menguraikan zat beracun yang berasal dari polusi.

SLIDE

3

AKAR TUMBUHAN PARTIKEL TANAH

AIR

TANAH

SLIDE

Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi keberadaan mikroba didalam tanah:

1

tekstur tanah dan air

2

tekanan osmotik

3

Ph tanah

4

Suhu dan cahaya

5

Kandungan nutrisi

6

Sennyawa beracun

The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

5

Distribusi Mikroorganisme di Tanah

Distribusi mikroorganisme dalam tanah bervariasi karena sifat-sifat tanah yang mempengaruhi kelangsungan hidup mikroorganisme dalam tanah, tetapi kebanyakan mikroorganisme terbatas pada lapisan atas tanah

SLIDE

6

Tanaman sebagai habitat Mikroba

SLIDE

7

Rhizosfir – merupakan daerah diluar peakaran tanaman – Biasanya aktivitas mikroba tinggi

• Filosfir

– Pada permukaan daun – Terdapat komunitas mikroba

banyak mikroorganisme, terutama bakteri dan ragi ditemukan pada permukaan tanaman (daun, batang, buah dll) yang bersifat komensalisme. – Dikenal juga sebagai epifit.

Keberadaan mikroba pada tanaman: SLIDE

8

Peranan mikroorganisme yang menguntungkan bagi tanaman

–Menguntungkan • Pupuk hayati;

• Pupuk hayati:

• Agen biokontrol atau

– Penyedia nutrisi secara simbiotik (Rhizobium).

–Merugikan, banyak jenis virus, bakteri, jamur,

– Peningkatan ketersediaan nutrisi secara simbiotik (Mikoriza)

Algae, protozoa dan nematoda sebagai Patogen pada tanaman

• Perlindungan hayati: – Kolonisasi permukaan tanaman (penghambat biologis terhadap pathogen tanaman) – Peningkatan ketahanan tanaman

The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Peran Mikroorganisme Tanah yang Menguntungkan

SLIDE

10

1. Siklus Karbon dan Oksigen Pada siklus karbon, mikroorganisme mengubah sisa-sisa jasad tumbuhan dan hewan menjadi karbon dioksida dan bahan organik tanah yang disebut humus.

Tahap pertama dalam siklus karbon (fotosintesis) CO bergabung didalam senyawa-senyawa organik. Hewanhewan memakan jasad fotoautotrof terutama tumbuhan hijau dan binatang lain, sehingga dengan peristiwa makan memakan inilah terjadi transfer karbon dioksida dari jasad yang satu ke jasad yang lain.

The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Peran Mikroorganisme Tanah yang Menguntungkan

SLIDE

11

2. Siklus Nitrogen Mikroorganisme tanah berperan pada : 1. Proses nitrifikasi (perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat) . Oleh bakteri nitrit dimana, amonia akan diubah menjadi nitrit sebagai nitritasi. Nitrit yang diubah menjadi nitrat oleh bakteri nitrat disebut sebagai proses nitratasi. 2. Proses Denitrifikasi (proses pemecahan senyawa HNO3 menjadi gas N2 oleh Pseudomonas denitrifikasi dan Thiobacillus denitrificans) nitrat diubah kembali menjadi ammonia dan ammonia diubah kembali menjadi nitrogen yang dilepas bebas ke udara. The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Peran Mikroorganisme Tanah yang Menguntungkan

SLIDE

12

3. Siklus Sulfur Di alam, sulfur (belerang) terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah dan di udara dalam bentuk SO atau gas sulfur dioksida. Tumbuhan mengambil sulfur dalam bentuk dari tanah, sedangkan hewan dan manusia mendapatkannya dari tumbuhan yang mereka makan.

The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Peran Mikroorganisme Tanah yang Menguntungkan

SLIDE

13

4. Mikoriza Mikoriza adalah hubungan simbiosis mutualisme antara jamur dengan akar tumbuhan. Jamur tersebut akan diuntungkan dengan memperoleh karbohidrat dari tumbuhan. Sedangkan tumbuhan memperoleh keuntungan dengan bertambahnya luas permukaan penyerapan air dan tersedianya fosfat serta mineral lain yang penting bagi proses metabolisme. Mikoriza lebih efisien dalam menyerap mineral dalam tanah dibandingkan dengan akar biasa.

The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Peranan mikroorganisme yang merugikan tanaman Patogen pada manusia dan hewan : Salmonella Clostridium tetani, C. botulinum, C. perfringens : habitat normal di tanah, masuk melalui makanan atau luka tumbuh toksin, endospora

Patogen pada tumbuhan : Fungi : paling banyak, dapat tumbuh pada kelembaban yang rendah Contoh : rebah kecambah dan busuk akar (Rhizoctonia solani), penyakit karat daun disebabkan oleh jamur karat (Uredinales) Bakteri : menyerang akar

SLIDE

14

Mikroba sebagai Patogen Tanaman

Cendawan, Bakteri, Virus dan Nematoda The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Penyakit karena jamur patogen tanaman The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Penyakit karena bakteri The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Penyakit karena nematoda The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Penyakit karena virus The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Biofertilizer Biofertilizer atau pupuk hayati adalah inokulan aktif berbahan organisme hidup yang berfungsi memfasilitasi tersedianya unsur hara bagi tanaman di dalam tanah. Mikroorgnisme tanah yang menguntungkan dikategorikan sebagai biofertilizer. Biofertilizer digunakan untuk meningkatkan kesuburan tanah dengan menggunakan limbah biologis, bermanfaat dalam memperkaya tanah dengan kandungan mikroorganisme yang menghasilkan nutrisi organik untuk tanah dan membantu memerangi penyakit.

Secara garis besar dapat fungi yang menguntungkan dapat dibagi menjadi :

penyediaan hara dan peningkatan ketersediaan hara

pengontrol organisme pengganggu tanaman

pengurai bahan organik dan pembentuk humus

perombak persenyawaan agrokimia

SLIDE

21

biofertilizers menambahkan nutrisi melalui proses alami dengan cara memperbaiki atmosfer nitrogen, melarutkan fosfor, dan merangsang pertumbuhan tanaman dengan memicu sintesis zat tertentu yang dibutuhkan. The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Jenis Mikroba yang digunakan dalam biofertilizer

SLIDE

22

Azospirillum dan azotobacter

PGPR (plant growth-promoting rhizobacteria)

PGPR berfungsi untuk menggambarkan bakteri tanah yang Mikroba pelarut mendiami daerah fosfat dalam perakaran berperan sebagai tanaman yang biokontrol yang dapat dinokulasikan ke meningkatkan dalam benih pertumbuhan tanaman dan juga kesehatann akar melalui proteksinya terhadap penyakit.

Bakteri rhizobium salah satu kelompok bakteri yang berfungsi sebagai penyedia hara dalam tanah bagi tanaman.

meningkatkan jumlah akar rambut, menyebabkan percabangan pada akar lebih berperan dalam penyerapan hara pada saat menginfeksi.

The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

Mikoriza pelarut selulosa penicillium mampu merombak selulosa menjadi bahan-bahan senyawa alcohol, monosakarida, karbondioksida, dan asam asam organik lainnya dengan dikeluarkannya enzim selulosa.

TEKNOLOGI PRODUKSI BIOFERTILIZER

SLIDE

23

Langkah pertama yang dilakukan dalam produksi biofertilizer ini adalah dengan mengidentifikasi mikroorgaisme yang akan dijadikan biofertilizer (pupuk hayati). Selanjutnya mikroorganisme hasil isolasi dari tanah dikembangbiakan pada laboratorium menggunakan meia buatan. Setelah mikroorgaisme tersebut berhasil dibiakan, maka diperoleh galur yang dikehendaki.

Selajutnya galur efektif akan diisolasi dan dilakukan pengujian lapangan apakah hasil inokulasi dapat meningkatkan pertumbuhan produksi tanaman. Mikroorganisme yang diinkulasi harus sesuai dengan kondisi lingkungan ternentu agar tidak kalah bersaing dengan mikroorganisme asli. The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

KEUNTUNGAN PEMANFAATAN BIOFERTILIZER

SLIDE

24

1

Pemakaian pupuk anorganik (Urea, TSP, KCl, dll) dapat ditinggalkan

2

Dapat meningkatkan kesuburan tanah dengan jalan memperbaiki struktur tanah dan mengoptimalkan mikroba yang bekerja dalam tanah

3

Meningkatkan hasil panen

4

Restorasi kesuburan tanah secara alami dan menekan patogen tanah

5

Penerapan pertanian Ramah lingkungan

6

Dapat diperbaharui (renewable) dan Relatif Murah

The Power of PowerPoint | http://thepopp.com

BIOREMEDIASI

SLIDE

MERUPAKAN: Proses bioteknologi yang memanfaatkan makhluk hidup (mikroorganisme) untuk menurunkan konsentrasi atau daya racun.

25

SENYAWA-SENYAWA PENCEMAR LINGKUNGAN

SLIDE

PENCEMAR

Senyawa xenobiotik

Senyawa-senyawa yang secara alami ditemukan di alam tetapi jumlahnya (konsentrasinya) sangat tinggi tidak alami.

Senyawa kimia hasil rekayasa manusia yang sebelumnya tidak pernah ditemukan di alam.

Contoh :

Contoh:

Minyak mentah, minyak hasil Penyulingan, Fosfat ,Logam berat

Pestisida, Herbisida, Plastik, Serat sintetis

26

Tujuan Bioremediasi

1

Bidang Lingkungan

Membantu mengurangi pencemaran limbah pabrik.

Misal: pencemaran OLI di laut alaska oleh bakteri Providencia vermicola

2

bidang ekonomi

Penggunaan bahan alami yang ramah lingkungan dan jauh lebih murah.

SLIDE

3

27

Bidang pendidikan

Penggunaan mikroorganisme dalam bioremediasi dapat membantu penelitian terhadap mikroorganisme yang belum diketahui secara jelas.

Metode Bioremediasi Berdasarkan lokasi bioremediasi, ada dua metode yang biasanya digunakan dalam bioremediasi:

SLIDE

In-situ Metode ini memproses materi yang terpapar minyak di lokasi yang bersangkutan dan biasanya digunakan pada kondisi ketika tidak mungkin memindahkan tanah dari lokasi.

Ex-situ materi yang terpapar minyak mentah digali dan dikirim dengan aman ke lokasi yang secara khusus dirancang untuk mengolah dan membersihkan tanah tersebut secara efektif dan efisien. Lokasi pengolahan terdiri atas bebepa sel pengolahan yang secara berkala dilakukan proses penyiraman dan pembajakan untuk memastikan aerasi berjalan dengan baik.

28

CONTOH PENGOLAHAN TANAH TERCEMAR SENYAWA ORGANIK IN SITU

SLIDE

29

Injeksi Hidrogen Peroksida menggunakan sprinkler atau pemipaan. Sumur Ekstraksi :

Untuk mengeluarkan air tanah yang kemudian ditambah nutrisi dan oksigen dan dimasukkan kembali ke dalam tanah melalui sumur injeksi.

CONTOH PENGOLAHAN TANAH TERCEMAR SENYAWA ORGANIK SECARA EX SITU

SLIDE

30

Slurry Phase Bejana besar digunakan sebagai “bioreactor” yang mengandung tanah, air, nutrisi dan udara untuk membuat mikroba aktif mendegradasi senyawa pencemar.

fitoremediasi

SLIDE

31

Merupakan : teknologi pembersihan, penghilangan atau pengurangan polutan berbahaya, seperti logam berat, pestisida, dan senyawa organik beracun dalam tanah atau air dengan menggunakan bantuan tanaman (hiperakumulator plant).

RHIZOFILTRASI dan FITOSTABILISASI

SLIDE

RHIZOFILTRASI

FITOSTABILISASI

Penghilangan logam dari lingkungan perairan dengan bantuan tumbuhan.

Imobilisasi logam dalam tanah oleh penjerapan, pengendapan dan kompleksasi dengan bantuan tumbuhan.

32

That’s all. Thank you very much!  Any Questions?

.