Keragaman Komunitas Bakteri Rizosfer di Lahan Tambang Kaolin dan Potensinya sebagai Bakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman

Abstract

Aktivitas penambangan di Belitung telah berlangsung sejak tahun 1700 an dan kini telah banyak ditemukan lahan tambang yang terbengkalai. Meskipun sudah tidak aktif, aktivitas penambangan menyisakan limbah atau tailing yang mencemari lingkungan, terutama tanah. Akibatnya, struktur fisik dan kimia tanah di area bekas tambang umumnya berpasir, kemampuan memegang air dan hara rendah, serta tergolong tidak subur. Kondisi tanah tersebut tentunya akan mempengaruhi jenis vegetasi yang ada di lahan bekas tambang. Keadaan tumbuhan yang mampu beradaptasi pada kondisi lingkungan tertentu juga dipengaruhi oleh interaksinya dengan bakteri tanah. Tumbuhan menghasilkan eksudat yang memicu bakteri untuk mengkolonisasi bagian perakaran. Beberapa jenis bakteri yang terdapat di area sekitar permukaan akar menyuplai makronutrien sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman atau dikenal sebagai Rizobakteri Pemacu Pertumbuhan Tanaman (RPPT). Pengetahuan mengenai komposisi bakteri rizosfer dari lahan tambang kaolin belum diketahui. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui keragaman komunitas bakteri rizosfer asal daerah tambang kaolin dan menentukan potensinya sebagai agen pemacu pertumbuhan tanaman. Penelitian dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu analisis fisikokimia tanah yang meliputi kandungan N total, C organik, P2O5 potensial, K2O potensial, dan kapasitas tukar kation (KTK). Adapun analisis keragaman komunitas bakteri rizosfer dilakukan dengan Next Generation Sequencing (NGS) menggunakan platform Illumina berbasis 16S rRNA. Seleksi isolat yang berpotensi sebagai RPPT diawali dengan mengisolasi bakteri dari lima sampel rizosfer kemudian dilanjutkan dengan karakterisasi dan purifikasi. Parameter RPPT yang dianalisis yaitu kemampuan isolat dalam menghasilkan IAA (Indole Acetic Acid), utilisasi ACC (1aminocyclopropane-1-carboxylate), melarutkan P dan juga K. Kondisi tanah di daerah tambang kaolin bersifat asam dan tergolong tidak subur, kandungan N total, C-organik, P2O5 potensial, K2O potensial, dan kapasitas tukar kation (KTK) umumnya rendah. Keragaman komunitas bakteri rizosfer pada lahan tambang kaolin terdiri atas 16 filum, 38 kelas, 69 ordo, 109 famili, dan 178 genus yang berhasil diidentifikasi. Kelompok filum yang mendominasi adalah Pseudomonadota (28,17%) dan Acidobacteria (19,77%), Verrumicrobiota (17,13%), Vulcanimicrobiota (8,34%), Actinomycetota (4,54%), Bacteroidota (4,09%). Terdapat 15 isolat bakteri yang berhasil diisolasi dari lima sampel rizosfer, seleksi berdasarkan uji patogenisitas hanya diperoleh 6 isolat yang tidak berpotensi patogen terhadap tanaman dan manusia, yaitu RKB 1, RKB 5, RKB 10, RKB 19, dan RKB 22. Aktivitas RPPT dari ke-enam isolat tersebut menunjukkan hasil yang berbeda-beda. Kemampuan ke-enam isolat dalam menghasilkan IAA masih tergolong rendah yaitu berada pada rentang 1,7-7,89 mg/L dan hanya diperoleh empat isolat yang mampu utilisasi ACC sebagai sumber nitrogen, yaitu RKB 1, RKB 5, RKB 13, dan RKB 19. Produksi IAA paling tinggi dihasilkan oleh isolat RKB 5 yaitu 7,89 mg/L. Adapun kemampuan melarutkan fosfat dalam bentuk trikalsium fosfat hanya ditunjukkan oleh RKB 1 dan RKB 5 dengan nilai 401 mg/L dan 209,5 mg/L, sedangkan aktivitas pelarut kalium hanya ditunjukkan oleh satu isolat yaitu RKB 5. RKB 5 mampu melarutkan kalium dalam bentuk mika yang terdapat pada media sehingga dihasilkan indeks zona bening yang tergolong tinggi yaitu 5 pada hari ke-15 pengamatan. RKB 5 diketahui sebagai satu-satunya isolat yang menunjukkan hasil positif pada setiap uji RPPT sehingga dilakukan identifikasi molekular berdasarkan gen 16S rRNA. Isolat RKB 5 memiki kemiripan yang tinggi dengan Burkholderia cenocepacia dan selaras dengan hasil analisis metagenom, genus Burkholderia diketahui menyusun 0,01% keragaman komunitas bakteri rizosfer di lahan tambang kaolin. Oleh karena itu, isolat Burkholderia cenocepacia RKB 5 berpotensi sebagai PGPR dan diharapkan dapat membantu tanaman dalam memperoleh nutrisi, meskipun kondisi tanah di lahan tambang tergolong tidak subur.