3. Apa itu PGPR?
PGPR (Mempromosikan
Pertumbuhan
TanamanRhizobakteri)ada
lah:
semacam bakteriyanghidup
di sekitar
perakaran(rhzosfer)tanam
an.
bakteri itu seumur hidup
secara berkoloni
menyimpulkan akar
tanaman.
4.
5.
6.
7.
8.
9. KarakterisasiFisiokimia PGPR
• PGPRdapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman
dengan cara melepaskan metabolit sekunder dan
memfasilitasi ketersediaan dan layanan nutrisi tertentu
dari lingkungan akar.
• Sayangnya, Interaksi antara PGPR dan tanaman
menjadi tidak stabil.Hasil yangbaik pada uji secara in
vitrobisa tidak sama dengan pengujiandilapangan.
10.
11. PGPR sebagai agen biokontrol
Kemampuannya bersaing untuk mendapatkan zat
makanan,atau karena hasil-hasil metabolit misalnya
siderofor,hidrogen sianida,antibiotik,atau enzim
ekstraseluleryangbersifat antagonis melawan patogen
Contoh : Pseudomonassp. dapat menghasilkan siderofor
hari itu menekan serangan penyakityangdisebabkan
Fusarium oksisporum dan penyakit akaryangdisebabkan
Gaeumannomyces gramini.
Mekanisme kerjaPGPRdiketahui sebagai
senyawayangberfungsi sebagai pemasok zat
makanan,bersifatantibiotik,atau sebagai hormon
pertumbuhan,atau penggabungan dari berbagai cara
tersebut.
12. PGPR sebagai agen biokontrol
• Tekananbakteri dengan aktivitas sebagaiPGPRumumnya
berasal darimarga:
Azoarkus,Azospirillum,Azotobakter,Arthrobakter,
Basil,Paenibacillus,
Klostridium,Enterobakter,Glukonacetobakter,
Pseudomonas,Serratia,Klebsiella,Alcaligenes,Arthrobakter
DanBurkholderia.
• Genus PseudomonasdanBasiladalahyang palingbanyak
dipelajari
13. PGPRsebagai pupuk
biologi(pupuk hayati)
Pertanian organik semakin berkembang dengan sejalan dengan
permulaan kesadaran akan petingnya menjaga kelestarian lingkungan
dan kebutuhan bahan makananyangrelatif lebih sehat.
Dalam pertanian organikyangtidak meggunakan bahan kimia buatan
misalnya pupuk kimia buatan dan pestisida,pupuk hayati atau pupuk
hayati menjadi salah satu alternatifyangdapat mempertimbangkan.
Pupuk hayati fungsi antaralainmembantu menyediakan hara pada
tanaman,mempermudah menyediakan hara bagi tanaman membantu
dekomposisi bahan organik,meyediakan lingkungn rhizosfer sehingga
pada akhirnya akan mendukung pertumbuhan dan produksi
peningkatan tanaman.
Contoh:Rhizobium, Pseudomonassp.Basilsp.Azaosprillium,dapat
dimanfaatkan sebagai pupuk hayati pada pertanian organik,
16. Ilustrasi skema mekanisme penting yang diketahui untuk promosi pertumbuhan tanaman
oleh PGPR. Mekanisme yang berbeda dapat dipelajari secara luas dalam (1) Biofertilisasi,
dan (2) Biokontrol patogen. Biofertilisasi meliputi: (a) Fiksasi N2, (b) Produksi siderofor,
(c) Pelarutan pinorganik oleh rhizobakteri. Biokontrol meliputi: (a) Antibiosis, (b) Sekresi
enzim litik, dan (c) Induksi Resistensi Sistemik (ISR) tanaman inang oleh PGPR
17. Kelebihan PGPR
• Menambah fiksasinitrogen ditanaman kacang–
kacang-kacangan
• Memacu pertumbuhan bakteri
fiksasinitrogenbebas
• Meningkatkan ketersediaan nutrisilainmisalnya
fosfat,belerang,besi dan tembaga
• Memproduksi hormon tanaman
• Menambah bakteri dan
cendawanyangmenguntungkan
• Mengontrol hama dan penyakit tumbuhan
18. Aplikasi PGPR
• Diberikan ke tanah
• Ke benih misalnya dengan
cara pelapisan benihatau
perendaman
• Ke akar misalnya dengan
cara perendaman
• Umumnya mengisolasi
bakteriyangdigunakan
secara signifikan dapat
meningkatkan pertumbuhan
tanaman,panjang akar,dan
berat kering editor dan akar.
23. Permasalahan pertanian yg ada
Pertanian merupakan sektor ekonomi tertua di dunia
lebih tergantung pada tanah pinggiran kota dan iklim yang stabil
Teknik pertanian dan kondisi kerangka ekonomi di seluruh dunia telah
mengalami transformasi radikal bahwa pertanian telah menjadi sumber
utama pencemaran lingkungan
Pencemaran udara tanah oleh pencucian pupuk nitrogen, akumulasi nitrat
dan ketekunan bahan kimia yang digunakan dalam perlindungan tanaman
adalah penyebab pengecualian
pertanian modern, berdasarkan budidaya jumlah yang sangat terbatas spesies
tanaman dan kultivar, rentan terhadap wabah penyakit
tidak ada fungisida efektif yang tersedia terhadap banyak penyakit jamur
24. Alternatif Bioteknologi
Penerapan mikroorganisme yang menguntungkan merupakan alternatif
penting untuk beberapa teknik pertanianyangsangat mengubah
keseimbangan agroekosistem dan menyebabkan kerusakan serius pada
kesehatan
Penggunaan mikroorganisme yang menguntungkan dalam pengurangan
atau pengurangan bahan kimia telah dibuktikan sejauh ini (dobbelaere
et al, 2003;. Burdman et al, 2000.).
stimulasi pertumbuhan Tanaman dan perlindungan tanaman dapat
ditingkatkan dengan aplikasi langsung dari sejumlah mikroorganisme
yang dikenal untuk bertindak sebagai pupuk hayati dan/atau bio-
pelindung
Mikroorganisme yang menguntungkan seperti bakteri Diazotrof,agen
pengendali hayati (BCA),pemacu pertumbuhan
tanamanrhizobakteri(PGPR)dan jamur (PGPF)
25. Mikroorganisme memiliki efek positif langsung pada tanaman
Efek positif langsung pada tanaman yang diberikan oleh mikroorganisme
rizosfir melalui fitostimulasi dan biofertilisasi tanaman; proses ini
melibatkan produksi fitohormon, non-simbiosis fiksasi nitrogen, dan
peningkatan ketersediaan fosfat dan nutrisi lainnya di dalam tanah (burdman
et al. , 2000).
Eksudat akar dan bahan tanaman yang membusuk menyediakan sumber
senyawa karbon untuk biota heterotrofik (barea et al, 2005;. Bisseling et al,
2009.).
Jumlah bakteri dalam rhizosfer (daerah sempit tanah yang secara langsung
dipengaruhi oleh sekresi akar dan mikroorganisme terkait tanah) dan
rhizoplane (permukaan luar akar bersama dengan erat mengikuti partikel
tanah dan puing-puing) lebih tinggi daripada di tanah tanpa tanaman
Berpengaruh merugikankepadatan populasi setempat, dinamika dan aktivitas
metabolik patogen tanah, terutama melalui kompetisi, antibiosis, lisis, dan
hiperparasitisme
Interaksi Tanaman-Mikroorganisme: Implikasi Ekologis
26. Efek dari PGPRs terutama terkait dengan pelepasan metabolit dan proses fiksasi nitrogen,
pemberian fosfor bioavailable untuk penyerapan tanaman, penyerapan zat besi oleh
siderofor, produksi hormon tanaman seperti auksin, sitokinin dan giberelin, dan penurunan
tingkat pabrik etilen (Glick, 1995; Glick et al, 1999;.. Tortora dkk, 2011)
Beberapa PGPR menimbulkan perubahan fisik atau kimia yang terkait dengan
pemeliharaan tanaman, proses sering disebut sebagai ISR, dan/atau toleransi terhadap
pemeriksaan aman abiotik, seperti kekeringan, garam dan kelebihan atau kekurangan
nutrisi.
Mempromosikan Pertumbuhan
TanamanRhizobakteri(PGPR)
Agen Pengendalian Hayati (BCA)
biokontrol terjadi melalui tindakan langsung dari BCA yang berinteraksi dengan patogen
tanah melalui beberapa mekanisme seperti antibiosis (produksi senyawa antimikroba),
kompetisi untuk zat besi dan nutrisi atau untuk situs kolonisasi, predasi dan parasitisme,
induksi faktor resistensi (misalnya tanaman sangat dirangsang untuk mensintesis substansi
yang disebut fitoaleksin, molekul kecil dengan aktivitas antibiotik, yang dapat menghambat
pertumbuhan berbagai mikroorganisme patogen), produksi enzim seperti kitinase,
glukanase, protease dan lipase
27. Contoh…
Toleransi salinitas
PGPR-menimbulkan toleransi tanaman terhadap stres garam telah dipelajari secara
intensif, menunjukkan bahwa dengan inokulasi bakteri endofit dapat mengurangi
efek stres garam dalam spesies tanaman yang berbeda
Rasio K+/Na+ yang tinggi ditemukan pada stres garam jagung di mana selektivitas
untuk Na+, K+ dan Ca2+ diubah pada inokulasi Azospirillum (Hamdia et al., 2004).
Toleransi kekerigan
Mekanisme yang memungkinkan tanaman untuk mengatasi cekaman kekeringan
diatur oleh perubahan dalam ekspresi gen, gen pengatur kekeringan dapat dibagi
dalam dua kelompok: gen fungsional (pengkodean untuk transporter, enzim
detoksifikasi, biosintesis enzim osmolyte dll) dan gen pengatur, yang mengkode
untuk faktor transkripsi (Aroca & Ruiz-Lozano, 2009).
Secara keseluruhan, efek menguntungkan dari PGPR pada kekeringan tanaman
disebabkan oleh perubahan kandungan hormonal, terutama dari ABA, etilen dan
sitokinin
28. Pertimbangan Eksperimental Tentang Bakteri Tanaman
Menguntungkan
Penggunaan mikroorganisme sebagian besar menguntungkan untuk
meningkatkan pertumbuhan tanaman dan perlindungan dalam konteks
pertanian
Pseudomonas fluorescent (Russo dkk, 1996;. 2001; 2005), Bacillus subtilis (Felici
et al, 2008.), Rhizobium spp (Toffanin et al, 2000;.. Casella et al, 2006), adalah
beberapa bakteri menguntungkan yang diterapkan dalam eksperimental / karya
ilmiah kita sebagai pupuk hayati dan / atau agen biokontrol di bidang pertanian
Pseudomonas fluorescent (Russo dkk, 1996;. 2001; 2005), Bacillus subtilis (Felici
et al, 2008.), Rhizobium spp (Toffanin et al, 2000;.. Casella et al, 2006), adalah
beberapa bakteri menguntungkan yang diterapkan dalam eksperimental / karya
ilmiah kita sebagai pupuk hayati dan / atau agen biokontrol di bidang pertanian
29. Mikropropagasi
Mikropropagasi merupakan metode yang menyatukan sejumlah besar tanaman
genetik seragam (Honda & Kobayashi, 2004)
menggunakan PGPR Azospirillum brasilense Sp245 untuk meningkatkan budidaya
pohon cherry plum (Prunus cerasifera) (Russo dkk., 2008). Kami telah meneliti
kemampuan A. brasilense untuk mempromosikan perakaran eksplan selama kultur
in vitro dalam tes pertumbuhan ruang dan untuk mempromosikan pertumbuhan
tanaman dan kesehatan tanaman selama aklimatisasi ex vitro di rumah kaca
Strategi Ko-inokulasi
Efek positif, seperti peningkatan parameter biomassa, kandungan nitrogen dan
hasil telah ditemukan dalam kacang-kacangan diinokulasi dengan Rhizobium
dan Azospirillum. Efek positif ini dapat dikaitkan dengan awal dan peningkatan
nodulasi, peningkatan tingkat fiksasi N2, dan perbaikan umum perkembangan
akar
Jamur kombinasi Azospirillum-AM tampaknya cocok untuk praktik pertanian
berkelanjutan, karena kedua jenis mikroorganisme yang kompatibel satu sama
lain.
30. Bioremediasi dan fitoremediasi
metode menjanjikan baru untuk membersihkan dari tanah yang terkontaminasi
oleh logam berat.Ekstraksi fito, yang ditekan oleh spesies yang mengalami
hiperakumulasi atau non-hiperakumulasi, dapat ditingkatkan dengan menggunakan
sistem tanaman-mikroba (Zhuang et al. 2007)
Kemampuan fitoekstraksi mungkin dievaluasi dalam Myrtus communis L. dan
Laurus nobilis L., sebelumnya dipilih di antara jenis tanaman lain yang ditemukan
dapat tumbuh di daerah yang terkontaminasi, berdasarkankandungan Pb (Emission
Spectrophotometer Atomic Plasma, ICP-AES ), kecepatan tumbuh dan habitus
vegetatif.
A. brasilenseSp245 dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman di tanah yang
terkontaminasi Pb dan mempengaruhi jumlah kandungan timbal tanaman.
Percobaan rumah kaca dilakukan pada umur 2 dan 9 bulan, dan tanaman ditanam
dalam pot di hadapan dua tingkat Pb (312 dan 4345 ppm).
31. Rekayasa Naturalistik Dan Endoterapi
Peran vegetasi dalam stabilitas lereng dan pemulihan wajah batu curam dengan
semak dan pohon sulit karena kondisi iklim mikro dan edafis ekstrim (Beikircher et
al., 2010). Inokulasi dengan A. brasilense Sp245 bahan tanaman yang digunakan
untuk restorasi lokasi rawan kekeringan selama preconditioning, dapat
meningkatkan toleransi kekeringan dan dapat memainkan peran sinergis dan
penting dalam fase itu.
EndoTherapy, atau batang suntik. Ini merupakan metode alternatif pengobatan
perkotaan hutan tanaman, dengan banyak keuntungan dibandingkan dengan
pengobatan tradisional udara, termasuk tidak adanya penyemprotan bahan kimia,
dan karenanya tidak menimbulkan kerusakan lengkap untuk kesehatan warga,
burung dan hewan lainnya (Sánchez-Zamora & Fernández -Escobar, 2004; Hubbard
& Potter, 2006).
32. Metode bioteknologi baru untuk perlindungan tanaman didasarkan
pada penggunaan mikroorganisme yang menguntungkan digunakan
sebagai pupuk hayati dan/atau agen biokontrol,
Pendekatan ini merupakan alat penting untuk pengendalian penyakit
tanaman, dan
dapat menyebabkan penurunan yang cukup besar penggunaan pupuk
kimia, yang merupakan sumber penting pencemaran lingkungan
Kesimpulan
