Mar 27, 2023 | Artikel
Photo Synthetic Bacteria (PSB) atau bakteri fotosintetik merupakan jenis bakteri yang mampu melakukan fotosintesis, yaitu mengubah energi cahaya menjadi energi kimia untuk kebutuhan metabolisme mereka. PSB umumnya memiliki pigmen fotosintetik seperti klorofil, bakterioklorofil, dan karotenoid yang digunakan untuk menyerap energi cahaya dan menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan.
Bakteri fotosintetik ditemukan pada berbagai lingkungan seperti air, tanah, dan bahkan dalam kondisi ekstrem seperti di dalam vulkanik air panas atau lingkungan asam. Bakteri fotosintetik memiliki peran penting dalam lingkungan dan telah dimanfaatkan dalam berbagai aplikasi, termasuk produksi biofuel, pengolahan limbah, dan pemulihan lingkungan.
- Produksi Biofuel dengan PSB
Bakteri fotosintetik menjadi salah satu fokus penelitian dalam pengembangan biofuel karena kemampuannya untuk menghasilkan energi melalui fotosintesis. PSB menghasilkan sejumlah besar energi dalam bentuk glukosa dan oksigen melalui fotosintesis, yang kemudian dapat dimanfaatkan untuk produksi biofuel seperti etanol dan biodiesel.
Sebuah penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Science pada tahun 2020 melaporkan bahwa bakteri fotosintetik dapat digunakan untuk menghasilkan bahan bakar terbarukan dengan biaya lebih rendah dan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan bahan bakar fosil. Dalam penelitian tersebut, para peneliti menggunakan bakteri fotosintetik untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi senyawa organik melalui fotosintesis. Senyawa organik tersebut kemudian diubah menjadi etanol dengan bantuan enzim.
- Pengolahan Limbah dengan PSB
PSB juga telah dimanfaatkan dalam pengolahan limbah karena kemampuannya untuk mengurangi kandungan polutan dalam limbah. Dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh para peneliti dari University of Southampton, bakteri fotosintetik digunakan untuk menghilangkan logam berat seperti merkuri dari air limbah. Para peneliti memanfaatkan kemampuan PSB untuk menyerap logam berat dari lingkungan dan mengubahnya menjadi senyawa yang lebih stabil dan tidak berbahaya.
- Pemulihan Lingkungan dengan PSB
Selain itu, bakteri fotosintetik juga dapat digunakan untuk memulihkan lingkungan terutama dalam mengurangi emisi karbon dioksida dan polutan lainnya di udara dan air. Dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh para peneliti dari University of Illinois, bakteri fotosintetik digunakan untuk mengurangi emisi karbon dioksida dari industri petrokimia. Para peneliti memanfaatkan kemampuan PSB untuk menyerap karbon dioksida dari udara dan mengubahnya menjadi senyawa organik yang dapat dimanfaatkan untuk produksi biofuel.
Selain itu, bakteri fotosintetik juga digunakan untuk memperbaiki kualitas tanah dengan memanfaatkan kemampuannya untuk mengurangi polusi air. PSB dapat digunakan untuk menghilangkan limbah organik dan anorganik dari air limbah serta menghilangkan zat kimia berbahaya seperti arsenik dan nitrat dari sumber air.
Selain itu, bakteri fotosintetik juga dapat dimanfaatkan dalam kegiatan pertanian. Dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh para peneliti dari Universitas Wageningen di Belanda, bakteri fotosintetik digunakan untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman. Para peneliti memanfaatkan kemampuan PSB untuk mengubah nitrogen di udara menjadi senyawa nitrogen yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Hal ini dapat meningkatkan produktivitas pertanian dan mengurangi penggunaan pupuk kimia yang berbahaya bagi lingkungan.
Meskipun memiliki potensi yang besar, penggunaan PSB dalam aplikasi praktis masih terbatas karena masih membutuhkan penelitian dan pengembangan lebih lanjut. Selain itu, cara yang efisien untuk mengumpulkan dan mengolah PSB untuk aplikasi tertentu juga masih menjadi tantangan.
Namun, dengan kemampuan PSB untuk menghasilkan energi dan menjernihkan lingkungan, PSB menjadi harapan sebagai alternatif energi terbarukan yang ramah lingkungan dan dapat membantu mengatasi masalah lingkungan saat ini.
Penulis : Admin BPP Mantingan
Dasar referensi artikel diatas:
Hwang, S. J., Jin, H. J., & Chang, I. S. (2019). Photosynthetic bacteria for biohydrogen production: Current state and perspectives. Bioresource technology, 277, 27-33.
Zhang, W., Song, X., Li, W., Qian, L., & Jiang, H. (2020). Microbial electrosynthesis of biofuels: Current state and prospects. Bioresource technology, 318, 124085.
Leal, M. C., Ferreira, A. C., Nunes, O. C., Reis, M. A., & Crespo, J. G. (2019). Harvesting photosynthetic bacteria for industrial applications: Promise and challenges. Bioresource technology, 275, 206-215.
Rengasamy, K. R. R., Katuri, K. P., Chavan, S. G., & Chakraborty, S. (2019). Bioremediation of industrial wastewater using photosynthetic bacteria. Chemosphere, 216, 341-351.
Ganesh Kumar, A., & Vinoth Kumar, J. (2020). Photosynthetic bacteria-mediated removal of heavy metals: a review. Environmental Science and Pollution Research, 27(6), 6076-6090.
Hidese, R., & Miyanaga, K. (2021). Photosynthetic bacteria for carbon dioxide removal and conversion into useful products. Current Opinion in Biotechnology, 67, 215-222.
Jiang, Y., Li, M., Li, Q., & Liu, X. (2019). Application of photosynthetic bacteria in agriculture: current status and future prospects. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 67(16), 4485-4492.
University of Illinois Urbana-Champaign. (2021, January 6). Photosynthetic bacteria could help produce clean hydrogen fuel. ScienceDaily. Diakses pada tanggal 17 Maret 2023 dari www.sciencedaily.com/releases/2021/01/210106135212.htm
University of Southampton. (2019, March 20). Scientists develop new method to remove mercury from contaminated water. ScienceDaily. Diakses pada tanggal 17 Maret 2023 dari www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190320121305.htm
Wageningen University & Research. (2018, April 9). Photosynthetic bacteria improve crop yield. ScienceDaily. Diakses pada tanggal 17 Maret 2023 dari www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180409105833.htm
Mar 3, 2023 | Artikel
pH tanah adalah tingkat keasaman dan kebasaan suatu tanah pertanian yang ditunjukkan dengan skala angka 0-14. Tanah dikatan netral ketika berada pada angka 7, tanaman dapat tumbuh subur pada tanah dengan tingkat pH kisaran angka 6,5-7,5.
Di alam bebas kita dapat menilai tingkat keasaman tanah dengan melihat kehadiran vegetasi yang ada di sekitar kita. Seperti contoh tanaman melastoma (senggani=jawa/harendong=sunda) tanaman ini adalah salah satu tanaman yang sangat toleran jika tumbuh di tanah yang memiliki keasaman tinggi.
Cara lain untuk menilai tingkat keasaman tanah adalah dengan cara melihat warna tanah yang ada di sekitar kita, seperti contoh jika pada tanah terdapat air seperti berkarat yang menandakan bahwa pada tanah tersebut kelebihan zat besi itu berarti bahwa tanah tersebut memiliki tingkat keasaman yang sangat tinggi.
Cara lain untuk dapat mengetahui tingkat pH tanah adalah dengan melakukan pengukuran secara manual menggunakan kertas lakmus atau kunyit. Untuk mengetahui lebih akurat tingkat pH tanah dapat menggunakan alat seperti pH tester atau pH meter.
Lantas apa hubungan pH tanah dan ketersediaan unsur hara/kesuburan tanah? Berikut ini penjelasannya.
Semua jenis tanaman dapat tumbuh dengan subur, apabila tanaman tersebut dapat menyerap unsur hara dari dalam tanah yang dibutuhkan untuk pertumbuhannya dengan baik, seperti contohnya unsur hara nitrogen, phospor, kalium, magnesium dan sebagainya. Tentu saja syaratnya adalah unsur hara yang dibutuhkan tersebut tersedia di dalam tanah dalam jumlah yang mencukupi.
Tabel di bawah ini menunjukkan hubungan antara ph tanah dan ketersediaan unsur hara di dalam tanah.
Pada bagian bawah terdapat angka-angka yang menunjukkan skala ph tanah yang dimulai dari angka 4,0 sampai angka 10,0, sedangkan pada bagian kiri terdapat unsur hara yang tersedia di dalam tanah.
Pada bagian grafik terdapat batangan-batangan yang menunjukkan skala ketersediaan unsur hara tersebut di dalam tanah. Warna hijau menunjukkan ketersediaan unsur hara dalam jumlah yang besar, kuning menunjukkan ketersediaan unsur hara dalam jumlah kecil, sedangkan warna merah menunjukkan ketidaktersediaan unsur hara tersebut di dalam tanah.
Pada skala angka 6,5-7,0 hampir semua unsur hara tersedia dalam jumlah yang cukup atau jumlah yang dibutuhkan oleh tanaman, namun pada skala yang menunjukkan ketersediaan zat besi atau ferum memang menunjukkan warna kuning, itu artinya ferum tersedia dalam jumlah yang kecil, akan tetapi justru inilah yang tepat karena memang unsur hara ferum/zat besi dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang kecil.
Dengan demikian menjadi jelas bahwa pH tanah atau tingkat keasaman tanah merupakan salah satu faktor yang sangat menentukan dalam keberhasilan tanaman menyerap unsur hara dari dalam tanah.
Tindakan pemupukan yang ditambahkan ke tanah tidak akan efektif apabila pH tanah di luar batas optimal, karena pupuk yang telah ditebarkan tidak akan mampu diserap tanaman dalam jumlah yang diharapkan. Pemilihan jenis pupuk tanpa mempertimbangkan pH tanah juga dapat memperburuk pH tanah.
Alasan utama pentingnya mengetahui pH tanah yaitu:
- Menentukan mudah tidaknya ion-ion unsur hara diserap oleh tanaman.
Umumnya unsur hara mudah diserap oleh akar tanaman pada pH netral 6-7 karna pada pH tersebut sebagian unsur Hara terutama unsur hara makro mudah larut dalam air.
Pada pH lebih rendah atau lebih tinggi ketersediaan unsur hara makro tersebut akan menurun. Sementara itu jumlah unsur hara mikro yang tersedia pada pH netral cenderung lebih kecil dibandingkan dengan pada pH rendah atau tinggi, tetapi jumlahnya telah mencukupi kebutuhan tanaman.
- pH Tanah menunjukkan keberadaan unsur-unsur yang bersifat racun bagi tanaman.
Pada tanah asam, banyak ditemukan unsur aluminium (Al) yang selain bersifat racun juga mengikat phosphor (P) sehingga phosphor tidak dapat diserap tanaman. Pada tanah asam, unsur mikro seperti Fe, Zn, Mn, Cu menjadi mudah larut mengakibatkan jumlahnya terlalu besar dan bersifat racun bagi tanaman. Pada tanah alkali (basa) ditemukan unsur mikro natrium (Na) dan Molibdenum (Mo) yang besar dan meacuni tanaman.
- pH tanah sangat mempengaruhi perkembangan mikroorganisme di dalam tanah.
Pada pH 5,5 – 7 bakteri dan jamur pengurai bahan organik dapat berkembang dengan baik.
Langkah yang dapat dilakukan dalam upaya untuk mendapatkan kondisi pH tanah yang netral bila pH tanah rendah (asam) adalah dengan pemberian kapur pertanian, sedangkan bila pH tanah terlalu tinggi (basa) dapat dilakukan dengan penambahan sulfur.
Sumber:
Bambang siswanto. 2018. Sebaran unsur hara N,P,K dan pH dalam tanah Buana Sains Vol 18 No 2: 109 – 124, 2018
Novizan. 2007. Petunjuk pemupukan yang efektif. Agromedia, Jakarta.
https://www.kampustani.com/hubungan-ph-tanah-dan-ketersediaan-unsur-hara/
http://cybex.pertanian.go.id/mobile/artikel/70521/Ph-Tanah-Dan-Ketersediaan-Unsur-Hara-Dalam-Tanah/
https://rimbakita.com/ph-tanah/
Jan 2, 2023 | Artikel
Tanaman kacang kedelai (Glycine max (L.) Merrill) Kedelai merupakan tanaman pangan berupa semak yang tumbuh tegak. Kedelai jenis liar Glycine ururiencis, merupakan kedelai yang menurunkan berbagai kedelai yang dikenal sekarang kedelai (Glycine max (L.) Merrill). Akar tanaman kedelai terdiri atas akar tunggang, akar lateral, dan akar serabut. Pada tanah yang gembur, akar ini dapat menembus tanah sampai kedalaman 1,5 m. Pada akar lateral terdapat bintil-bintil akar yang merupakan kumpulan bakteri rhizobium pengikat N dari udara. Bintil akar ini biasanya akan terbentuk 15-20 hari setelah tanam, selain sebagai penyerap unsur hara dan penyangga tanaman, pada perakaran merupakan tempat terbentuknya bintil/nodul akar yang berfungsi sebagai pabrik alami terfiksasinya nitrogen udara oleh aktivitas bakteri Rhizobium.
Kedelai berbatang semak, dengan tinggi batang antara 30-100 cm. setiap batang dapat membentuk 3-6 cabang. Pertumbuhan batang dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipe determinate dan indeterminate. Perbedaan sistem pertumbuhan batang ini didasarkan atas keberadaan bunga dan pucuk batang. Pertumbuhan batang tipe determinate ditunjukkan dengan batang yang tidak tumbuh lagi pada saat tanaman mulai berbunga. Pertumbuhan batang tipe indeterminate dicirikan bila pucuk batang tanaman masih bisa tumbuh daun, walaupun tanaman sudah mulai berbunga. Begitu juga dengan bentuk daun kedelai ada dua macam, yaitu bulat (oval) dan lancip (lanceolate).
Bunga kedelai termasuk bunga sempurna, artinya dalam setiap bunga terdapat alat kelamin jantan dan alat kelamin betina. Penyerbukan terjadi pada saat mahkota bunga masih menutup, sehingga kemungkinan terjadinya kawin silang secara alami sangat kecil. Bunga terletak pada ruas-ruas batang, berwarna ungu atau putih. Tidak semua bunga dapat menjadi polong walaupun telah terjadi penyerbukan secara sempurna.
Polong kedelai pertama terbentuk sekitar 7-10 hari setelah munculnya bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm, jumlah polong yang terbentuk pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 1-10 buah dalam setiap kelompok. Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50, bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan polong dan pembesaran biji akan semakin cepat setelah proses pembentukan bunga berhenti. Biji kedelai berkeping dua yang terbungkus oleh kulit biji. Warna kulit biji bermacam-macam, ada yang kuning, hitam, hijau atau coklat.
Kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian lebih dari 500 m dpl sehingga tanaman kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan subtropis. Bahkan daya tahan kedelai lebih baik dari jagung. Tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar 100-400 mm/bulan. Untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara 100-200 mm/bulan. Kedelai dapat tumbuh pada kondisi suhu yang beragam. Suhu tanah yang optimal dalam proses perkecambahan yaitu 30o C, bila tumbuh pada suhu yang rendah (< 15o C), proses perkecambahan menjadi sangat lambat bisa mencapai 2 minggu. Hal ini dikarenakan perkecambahan biji tertekan pada kondisi kelembapan tanah tinggi, banyaknya biji yang mati akibat respirasi air dari dalam biji yang terlalu cepat.
Sumber:
Fachruddin, Lisdiana, Ir. 2000. Budidaya Kacang kacangan Penerbit Kanisius. Yogyakarta.
Hidayat, O. D. 1985. Morfologi Tanaman Kedelai. Hal 73-86. Dalam S. Somaatmadja et al. (Eds.). Puslitbangtan. Bogor.
Litbang Pertanian. 2018. Budidaya Tanaman Kedelai. Diakses dari http://nad.litbang.pertanian.go.id/ind/images/dokumen/modul/13-Brosur_kedelai1.pdf
Kumalasari, Ika Dyah dll. 2013. Pembentukan Bintil Akar Tanaman Kedelai (Glycine max (L) Meriil) dengan Perlakuan Jerami pada Masa Inkubasi yang Berbeda. Vol. 21 (4) : 103-107
