Analisis Komunitas dan Fungsi Bakteri Rhizosfer Tanaman Padi pada Gradien Salinitas Tanah Pesisir

Abstract

Salinitas merupakan salah satu cekaman abiotik yang mempengaruhi pertumbuhan dan produktivitas tanaman padi, terutama pada lahan-lahan sawah di daerah pesisir. Cekaman garam menyebabkan ketidakseimbangan ionik dan osmotik di dalam sel tanaman. Berbagai mikrob diketahui berasosiasi dengan rhizosfer tanaman padi dan beberapa diantaranya bermanfaat bagi tanaman. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui informasi keragaman dan kelimpahan struktur komunitas, serta karakter fungsional bakteri rhizosfer tanaman padi yang ditanam di tanah pesisir dengan tiga taraf salinitas yang berbeda dari taraf sangat rendah hingga taraf moderat. Sampel tanah diambil dari dua jenis tanah yang berbeda dari dua lokasi di Jawa Barat, yaitu tanah marin dari Subang dan fluviomarin dari Indramayu. Populasi dan struktur komunitas bakteri rhizosfer dianalisis pada saat tanaman padi memasuki fase primordia dan pembungaan dengan metode kultur (culture-dependent) dan metode nonkultur (culture independent). Total populasi bakteri rhizosfer berada di kisaran 104-106 CFU / g tanah, dan secara statistik total populasi pada tanah salin moderat tidak berbeda secara signifikan dibandingkan dengan tanah salin rendah dan sangat rendah. Keragaman jenis bakteri rhizosfer dari tanah salin moderat lebih rendah daripada tanah salin rendah dan sangat rendah. Genus Bacillus (filum Firmicutes) ditemukan pada berbagai taraf salinitas tanah baik moderat, rendah, dan sangat rendah, seperti B. subtilis complex. Sekelompok bakteri dari filum Proteobacteria dan Actinobacteria juga diperoleh selain filum Firmicutes pada metode kultur. Analisis pustaka klon menunjukkan adanya lebih banyak filum (11 filum) yang diperoleh dari beragam bakteri rhizosfer tanaman padi pada tanah pesisir Subang dan Indramayu pada fase primordia antara lain Proteobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, Cyanobacteria, Nitrospirae, Gemmatimonadetes, Bacteriodetes, Aquificae, Actinobacteria, Firmicutes, dan Elusimicrobia dibandingkan metode kultur. Firmicutes mendominasi struktur komunitas bakteri rhizosfer tanaman padi pada metode kultur, sedangkan dengan metode nonkultur diketahui Proteobacteria dan Acidobacteria lebih dominan. Metode nonkultur juga memberikan informasi yang jelas adanya sejumlah bakteri dari laut yang terbawa arus intrusi (bakteri transient) sehingga berada bersama-sama dengan bakteri indigenos pada tanah sawah pesisir. Ada kecenderungan bahwa salinitas tanah memiliki efek negatif pada kelimpahan Betaproteobacteria dan efek positif pada kelimpahan Alphaproteobacteria dan Deltaproteobacteria. Hal ini menyebabkan nilai indeks keragaman spesies yang cukup tinggi pada tanah dengan taraf salinitas moderat, dan tidak berbeda secara nyata antara ketiga taraf salinitas, baik dengan metode kultur dan metode nonkultur. Isolat-isolat bakteri rhizosfer yang diperoleh pada metode kultur diketahui memiliki karakter fungsional sebagai penambat N2, pelarut fosfat, pendegradasi selulosa, dan penghasil IAA. Hal ini menunjukkan bahwa pada spesies yang sama yang dapat diperoleh dari lokasi geografis yang berbeda memiliki beragam genotipe meskipun sekuen gen 16S rRNA nya hampir identik, sehingga berakibat pada lebih tingginya keragaman bakteri rhizosfer secara substansial (karakter fungsional). Peningkatan salinitas tanah menyebabkan penurunan pada parameter pertumbuhan tanaman (tinggi tanaman, jumlah anakan efektif, bobot kering tajuk, dan bobot kering akar) pada fase primordia dan fase pembungaan, demikian juga dengan parameter komponen hasil panen (jumlah malai, panjang malai, biji isi per malai, bobot total biji per tanaman, dan bobot kering bulir padi).