INTERAKSI MIKROBA RHIZOBIUM

            Selama bertahun-tahun bahaya yang disebabkan oleh bakteri dalam penyebaran penyakit telah dipublikasikan secara luas. Penyakit karena bakteri seperti tuberkulosa, tetanus, difteri, dan kolera telah mengambil jutaan korban jiwa. Akibatnya, banyak orang yang berpendapat bahwa semua bakteri adalah musush umat manusia yang mencemari makanan dan minuman kita, di tanah dan diudara, menanti untuk hinggap pada diri kita sebagai korbannya. Akan tetapi, dapat pula dilihat manfaat yang kita peroleh dari bakteri sebagai mengimbangi kerugian yang mungkin diperbuat oleh sebagian bakteri.

            Bakteri tersebar lebih luas dibandingkan dengan organisme hidup yang lain. Mereka terdapat dalam jumlah besar di udara, tanah, dan air. Mereka hidup dalam tubuh organism hidup yang lain seperti pada bahan organic yang mati seperti bangkai, kotoran, sampah, humus, dan susu. Bakteri terdapat pada kedalaman yang bermeter-meter dalam tanah dan juga pada lumpur di dasar laut, jauh dibawah permukaan laut.

            Kegiatan bakteri yang merusak diseimbangkan oleh kegiatan bakteri lain yang langsung atau tak langsung berguna bagi manusia. Bakteri memainkan peran penting dalam pembuatan berbagai bahan pangan. Antara lain, cuka, keju, dan acar kubis. Jaringan tumbuhan yang diragikan, yang dihasilkan melalui kegiatan bakteri dalam peragian rumput hijau yang disimpan dalam gudang, digunakan sebagai makanan ternak. Berbagai bahan kimia organic yang berharga juga merupakan produk, atau bagian, kegiatan bakteri. Di antaranya adalah aseton, yang banyak digunakan dalam industry misalnya butanol yang berfungsi sebagai pelarut pernis dan vitamin.

            Bakteri menguraikan tumbuhan mati dan bangkai hewan serta buangan organism hidup. Mereka memecah protein, karbihidrat, dan zat organic yang kompleks lain dari zat ini serta mengubahnya menjadi karbon dioksida, amoniak, dan senyawa anorganik sederhana lainnya. Dengan cara ini bakteri membersihkan dunia dari sisa-sisa zat organic. Mereka juga mengembalikan ke tanah dan udara persenyawaan yang lebih sederhana yang diperlukan tumbuhan hijau untuk pembuatan makanan. Tumbuhan hijau membuat makanan organic dari zat anorganik yang berasal dari udara dan tanah

Perubahan-perubahan nitrogen tertentu yang amat penting disebabkan oleh bakteri yang hidup dalam tanah. Perubahan ini menjamin kelanjutan persediaan nitrogen, dalam bentuk nitrat, bagi tumbuhan. Nitrogen adalah bahan vital karena zat ini penting bagi kehidupan tumbuhan. Bakteri amonifikasi, bakteri nitrifikasi, dan bakteri pengikat nitrogen terlibat dalam perubahan-perubahan nitrogen. Bakteri amonifikasi mengubah berbagai senyawa organic, diturunkan dari tumbuhan mati dan hewan serta buangannya menjadi amoniak. Ada 2 jenis bakteri nitrifikasi yaitu bakteri nitrit yang mengubah amoniak menjadi nitrit dan bakteri nitrat yang mengubah nitrit menjadi nitrat dengan menggunakan senyawa nitrogenosa, atau pembawa nitrogen, yaitu senyawa yang siap diserap dan dipakai tumbuhan hijau.

            Bakteri penambat nitrogen mengubah gas nitrogen menjadi ikatan senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Bakteri penambat nitrogen termasuk apa yang disebut bakteri nodula (bintil), yang mendiami akar tanaman polong (alfalfa, kacang-kacangan dan sebagainya) dan beberapa tumbuhan yang bukan polong. Bakteri masuk ke akar tanaman melalui akar serabut di dalam tanah. Sewaktu meraka tumbuh dan berkembang, nodula terbentuk. Nodula atau bintil kira-kira menyerupai gumpalan bulat yang cukup besar dilihat dengan mata biasa bila akar tanaman plong secara hati-hati dibebaskan dari tanah yang melekat. Bintil akar tanaman polong terbentuk sebagian dari bakteri, sebagian dari jaringan akar. Hubungan antara akar dan pembentuk bintil merupakan contoh interaksi antara mikroba dan tumbuhan dalam hal ini simbiosis mutrualisme yang saling menguntungkan antara 2 organisme. Akar tanaman polong menyediakan karbohidrat dan makanan lain bagi bakteri. Bakteri ini, sebagai balasannya melalui kemampuan mengikat gas nitrogen, menyediakan senyawa nitrogen bagi akar. Bilamana bakteri dipisahkan dari akar, mereka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali, ataupun kalau dapat, hanya dapat mengikat nitrogen saja.

            Bintil akar akan melepas senyawa nitrogen organic ke dalam tanah tempat tanaman pembawa bintil berkembang. Dengan demikian, terjadi penambahan kadar nitrogen dan menambah kesuburannya. Jenis bakteri nodula yang berbeda kelihatannya tersebar luas pada tanah. Bila petani menanam kacang polong di ladang, akar tanaman ini biasanya mengembangkan bintil karena akar itu langsung berhubungan dengan bintil yang tumbuh secara alamiah dan berisi bakteri dari jenis yang sesuai.

            Salah satu contoh simbiosis antara bakteri dengan tumbuhan yaitu simbiosis antara Rhizobium sp dengan akar kacang-kacangan,

Rhizobium sp membantu kacang-kacangan untuk mendapatkan sari makanan N atau nitrogen. Sari pati makanan atau istilahnya hara Nitrogen adalah salah satu makanan utama tanama-tanaman. Kebutuhan pupuk terbesar adalah untuk pupuk N (berupa urea atau ZA).

Bintil akar yang aktif berukuran besar dan bewarna merah jika dipecah (kiri), bintil akar yang tidak aktif berwarna pucat dan kecil.

Rhizobium sp memiliki kemampuan luar biasa yang tidak banyak dimiliki oleh mikroba lain, yaitu kemampuan untuk menambat N langsung dari Udara. Seperti kita tahu bahwa kandungan utama udara adalah gas nitrogen yang lebih dari 70%. Meskipun melimpah tanaman tidak bisa langsung menyerap N dari udara. N tetap harus diserap dari akar. Untunglah, ada Rhizobium yang membantu tanaman kacang-kacangan mendapatkan N dari udara.

Rhizobium sp yang tumbuh di dalam media agar cawan.

Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

Ulah manusia seringkali membuat persahabatan ini jadi berantakan. Pola budidaya yang kurang bersahabat dengan lingkungan, seperti penggunaan pupuk kimia yang berlebihan, obat-obatan tanaman seperti fungiisida dan lain-lain akan membuat rhizobium merana. Tanaman kacang-kacangan yang banyak diberi urea, biasanya sedikit mengandung rhizobium atau rhizobiumnya tidak aktif. Demikian pula tanaman yang sering diberi fungisida, rhizobium pun akan kelenger juga.