Peranan Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) Dalam Pengendalian Terpadu Hama dan Penyakit Tumbuhan (PHT)

Oleh: IPB DIGITANI | Kategori: Komoditas | Topik: Agraria, Tanah, Kesuburan Tanah, Kesehatan Tanaman, Hama dan Penyakit | Komoditas: Tanaman Pangan, Padi, Kedelai, Padi Organik

Oleh: Widodo
Klinik Tanaman-Departemen Proteksi Tanaman
Fakultas Pertanian-Institut Pertanian Bogor

Apa itu PGPR?
Bakteri perakaran pemicu pertumbuhan tanaman atau dalam bahasa Inggris dikenal sebagai Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) merupakan salah satu kelompok mikroba bermanfaat (beneficial microbes) yang hidup di ekosistem perakaran tanaman.  Bakteri tersebut hidup di sekitar perakaran, baik di permukaan akar maupun tanah yang masih terpengaruh oleh aktivitas akar tumbuhan, dengan memanfaatkan eksudat yang dikeluarkan oleh tumbuhan bersangkutan.  Namun demikian kelompok bakteri tersebut tidak merusak/mengganggu kehidupan, bahkan sebaliknya memberikan “imbalan” untuk tanaman agar tumbuh lebih baik (mutualisme).

Secara garis besar PGPR memiliki 3 peran dalam pertumbuhan tanaman, yaitu sebagai: Bio-fertilzer, Bio-stimulant dan Bio-protectant.

PGPR sebagai Bio-fertilizer
PGPR dapat berperan sebagai bio-fertilizer (pupuk hayati) karena kemampuannya untuk mentransformasi sumber nutrien (hara) yang ada di alam atau pupuk sintetik yang diaplikasikan menjadi mudah tersedia dan terserap oleh perakaran tanaman melalui enzim atau senyawa lainnya yang dihasilkan oleh bakteri tersebut.  Beberapa kemampuan PGPR sebagai pupuk hayati diantaranya: memfiksasi N dan melarutkan fosfat (P) sehingga tersedia bagi tanaman.  Beberapa PGPR mampu menghasilkan senyawa siderofor yang dapat mengikat unsur besi (Fe³⁺) ketika jumlahnya terbatas (misal karena pH >7) dan dialihkan ke tanaman.  Karena kemampuan menghasilkan siderofor tersebut, PGPR juga akan menghambat perkembangan mikroba patogenik tanaman yang juga memerlukan unsur besi (Fe³⁺). 

PGPR sebagai Bio-stimulant
Spesies atau strain tertentu PGPR dapat memproduksi salah satu atau beberapa zat pengatur tumbuh diantaranya: IAA, sitokinin, giberelin, dan senyawa anti-etilen.  Salah satu hormon yang banyak diproduksi oleh PGPR adalah IAA yang dapat meningkatkan pertumbuhan akar.  Dengan pertumbuhan akar yang baik maka tanaman akan lebih baik dalam menyerap unsur hara dan air sehingga pertumbuhan akan lebih bugar. Senyawa anti-etilen dapat menyebabkan tanaman lebih awet kebugarannya dan menunda penuaan.

PGPR sebagai Bio-protectant
PGPR juga mampu berperan dalam melindungi tanaman dari serangan organisme pengganggu tanaman (OPT), hama atau patogen tanaman.  Mekanisme perlindungannya dapat bersifat langsung yaitu dengan menghasilkan senyawa anti-mikroba (antibiotik) atau enzim litik yang menghancurkan sel patogen, atau tidak langsung dengan mengaktifkan tanaman untuk memproduksi senyawa pertahanan (induksi ketahanan).  Perlu diketahui juga, meskipun PGPR hidupnya berada di sekitar perakaran tanaman, karena kemampuannya menginduksi ketahanan, efek perlindungan oleh PGPR tertentu tersebut juga dapat ke bagian tanaman di atas permukaan tanaman.

PGPR dalam pengendalian terpadu hama dan penyakit tanaman (PHT)
Dua dari empat prinsip penerapan PHT adalah budidaya tanaman sehat dan pemanfaatan musuh alami.  Sehubungan dengan prinsip PHT, PGPR  dengan ketiga peran tersebut di atas sangat penting untuk diperhatikan dalam menunjang penerapan PHT, sehingga tanaman tumbuh optimal dan melindungi dirinya dari gangguan OPT, atau mampu mengkompensasi kerusakan yang diakibatkan oleh OPT sehingga tidak mengurangi produktivitasnya secara nyata.  Dengan fungsi dan mekanisme kerja PGPR tersebut di atas akan lebih baik jika PGPR diaplikasikan dalam PHT dengan pendekatan pre-emptif, yaitu tindakan sebelum terjadinya serangan OPT dengan pemahaman ekosistem secara menyeluruh.  Oleh karena itu salah satu pemanfaatan PGPR yang penting adalah perlakuan benih atau bahan biakan lainnya sebelum penanaman, kemudian diulang kembali pada umur-umur atau stadia tertentu dari tanaman, tergantung pada jenis tanaman, keragaan tumbuh (growth performance) dan lingkungan pertanaman.

Pembuatan PGPR
Secara sederhana pembuatan PGPR dapat dilakukan melalui tiga tahap, yaitu penyediaan bahan biakan bakteri (biang), pembuatan media tumbuh bakteri dan pencampuran kedua bahan tersebut serta menginkubasikan pada lingkungan memadai. Bahan biakan (biang) bakteri dapat diperoleh dari 2 sumber, yaitu isolat terseleksi dari hasil penelitian atau sumber alami dari perakaran tanaman tertentu yang sehat dan diduga banyak mengandung bakteri bermanfaat (misalnya serasah atau tanah di sekitar perakaran bambu, rumput-rumputan, atau tanaman budi daya yang kondisi pertumbuhannya sangat baik, dan lain-lain).  Jika berasal dari sumber alami, bakteri yang diperoleh merupakan konsorsium yang kemungkinan terdiri dari berbagai spesies.  Sedangkan dalam penyediaan media tumbuh yang paling penting diperhatikan adalah mengandung nutrisi yang diperlukan oleh bakteri, yaitu gula (sumber C), asam amino atau protein (sumber N), dan vitamin. Bahan-bahan tersebut dapat berupa bahan-bahan sintetis dari pabrikan (misal Nutrient Broth, Tryptic Soy Broth, dan lain-lain) atau bahan-bahan sederhana yang dapat diperoleh dari sekitar kita (gula merah, tetes, dedak halus, kacang-kacangan, terasi tanpa pengawet, dan lain-lain.  Berikut ini cara sederhana dalam pembuatan PGPR dari bahan alami di sekitar kita.

1. Penyiapan media tumbuh

Bahan : Air bersih (tanpa kaporit) 20 liter, terasi tanpa bahan pengawet 100 gram, dedak halus 500 gram atau air cucian beras (leri) 1 liter, gula merah 200 gram, kapur mati (untuk makan sirih)/enjet 1 sendok teh.

Cara membuat:

a. Panaskan air sampai mendidih
b. Campurkan semua bahan, aduk sampai merata, biarkan tetap mendidih sampai ± 0.5 jam
c. Angkat dari tungku dan biarkan dingin
d. Saring bahan tersebut sehingga diperoleh cairan siap pakai

2. Penyiapan biang bakteri

a. Ambil perakaran rumput (dengan sedikit tanah yang menempel) atau serasah di bawah tanaman bambu sebanyak 1 gelas
b. Rendam di dalam 2 gelas air masak (yang sudah dingin) dan biarkan 2 sampai 4 hari
c. Air rendaman siap dipakai untuk biang

3. Pencampuran

a. Campurkan kedua bahan di atas di dalam wadah yang bersih
b. Wadah ditutup dan diberi pipa melengkung untuk mengeluarkan gas
c. Tempatkan di tempat teduh (tidak terkena sinar mathari langsung)
d. Aduk setiap hari sekitar 5 sampai 10 menit atau menggunakan aerator akuarium
e. Biarkan selama 5 sampai 7 hari (sampai aroma berubah dari kondisi awal)
f. Campuran siap dipakai dengan pengenceran 50 sampai 100 kali tergantung kebutuhan