DASAR GENETIK TANAMAN
Tanaman Penyerbuk Sendiri
Tanaman Penyerbuk Silang
A. Tanaman Penyerbuk Sendiri (self pollinated crops)
Tanaman penyerbuk sendiri yang berlanjut dengan pembuahan secara terus menerus, maka populasi generasi-generasi berikutnya cenderung mempunyai tingkat homosigot yang semakin besar
Populasi tanaman akan cenderung merupakan kumpulan suatu lini murni (pure lines)
Tanaman Penyerbuk Sendiri (self pollinated crops)
Efek pebuahan sendiri yang berlanjut thd proporsi yang heterosigot dan homosigot pada satu lokus dg dua alel yg berbeda :
Untuk generasi keturunan = n+1 ;
Generasi segregasi = n ; maka
Proporsi yg heterosigot (Aa) adalah 1/2n dan
Proporsi yg homosigot adalah = 1 – 1/2n
= (2n - 1 ) / 2n
Bila pasangan gen lebih dari satu, maka turunnya proporsi yg heterosigot tidak akan secepat seperti bila hanya ada satu pasang gen.
Proporsi (%) populasi segregan yg homosigot setelah n kali mengalami penyerbukan sendiri dengan m pasangan gen yang berbeda sbb :
Untuk generasi keturunan = n+1 ; generasi segregasi = n ; maka proporsi homosigot = ( (2n - 1 ) / 2n )m
Pembuahan sendiri genotipe AaBbCc akan menghasilkan kemungkinan genotipe keturunan sbb :
1. homosigot semua ( AABBCC dan aabbcc)
2. dua pasang alel homosigot dan satu ps heterosigot (AaBBCC, AABbCC, AABBCc, AabbCC, AaBBcc, dst.)
3. satu ps alel homosigot
, dua pasang alel heterosigot
4. heterosigot semua ( AaBbCc )
Rumus binomial : ( a + b ) m ; dimana a = 1 dan b = (2n -1) dimana n = jumlah generasi dihitung sesudah generasi F1 (misal untuk F4 maka n= 4-1=3 )
Sehingga dg 3 pasang gen yg berbeda maka proporsi genotipe pada F4 adalah sbb:
( a+b )3 = a 3 + 3 a2b + 3 a b2 + b3
( a+b )3 = a 3 + 3 a2b + 3 a b2 + b3
Diartikan sebagai berikut :
a 3 = 1 3 = 1 (jumlah genotip yg heterosigot)
3 a2b = 3. 1 2 . (2 3 – 1) = 3.1.7 = 21 (jmlh genotip yg dua ps heterosigot, satu ps homosigot)
3 a b2 = 3.1. 7 2 = 147 ( jml genotipe yg satu pasang heterosigot, dua ps homosigot )
b3 = 7 3 = 343 (jml genotip yg homosigot semua pasangan alelnya)
Catatan : a = 1 dan b = 2n - 1 ( n=juml generasi dihitung sesudah F1)
B.Tanaman Penyerbuk Silang
Ada perkawinan acak (random mating) dalam populasi tanaman penyerbuk silang
Random mating (panmixia) adalah suatu perkawinan dimana tiap individu dlm populasi mempunyai kesempatan yg sama unt kawin dg individu lain dlm populasi tsb.
Misal populasi t.a. 25% AA, 50% Aa, dan 25% aa. Random mating terjadi antara jantan AA dg betina AA,Aa,atau aa; jantan Aa dg betina AA,Aa,aa ; dan jantan aa dg betina AA,Aa,atau aa.
Proporsi atau komposisi populasi yg berasal dr suatu populasi random mating memerlukan pengertian frekuensi gen dan frekuensi genotip
Frekuensi gen = proporsi suatu alel yg terdapat dlm suatu populasi
Frekuensi genotip = proporsi suatu genotip yg terdapat dlm populasi tersebut
Populasi yg t.a. 25% AA, 50% Aa, dan 25% aa dikatakan frek genotipe AA adalah 0,25 ; Aa adalah 0,5 ; dan aa adalah 0,25.
Populasi 1000 (=N) individu t.a AA=500 (=N11) individu; Aa=aA=400 (=N12) ind ; dan aa=100 (=N22) ind, maka :
Frek AA = f11 = 500/1000 = 0.5 = N11 / N , dg cr yg sama frek Aa = 0.4 dan frek aa = 0.1
Menghitung frekuensi gen :
Genotipe AA : jml individu = 500 = N11 ,maka jumlah gen A = 2 x 500 = 1000 = 2 N11 , juml individu Aa = 400, jumlah gen A = 400 dan gen a = 400 ; jmlh individu aa = 100 , maka jumlah gen a = 2 x 100 = 200
Dlm populasi tsb maka jumlah gen A = 1000 + 400 = 1400 dan jumlah gen a = 200 + 400 = 600
Sehingga frekuensi gen A = 1400/2000 = 0,7 dan frekuensi gen a = 600/2000 = 0.3
Frekuensi gen
Frekuensi gen A = ( ( 2N11 + N12 ) / 2N )
= f 11 + f 12
Frekunsi gen a = f 12 + f22
frekuensi genotip AA = f 11 = ( N 11 / N )
Frekuensi genotip Aa = 2 f 12 = ( N 12 / N )
Frekuensi aa = f 22 = ( N 22
Pemuliaan Tanaman adalah ilmu terapan yang multidisiplin, menggunakan beragam ilmu lainnya, seperti genetika, sitogenetika, agronomi, botani, fisiologi, fitophatologi, entomologi, genetika molekuler, biokimia, statistika, dan biofarmatika.
Adalah ilmu terapan yang bertujuan untuk mendapatkan jenis-jenis baru yang bersifat unggul yang memiliki sifat ekonomis yg lebih berharga
Pemuliaan tanaman mrpk kegiatan yang dinamis dan berkelanjutan
Kedinamisannya dicerminkan dg adanya tantangan dan kondisi lingkungan yg selalu berkembang (patogen, selera atau preferensi konsumen thd pangan, dsb)
Keberlanjutannya tercermin dari kegiatannya yg sinambung, berlanjut dr satu tahapan menuju tahapan berikutnya.
Usaha koleksi plasma nutfah sebagai sumber keragaman
Identifikasi dan karakterisasi
Induksi keragaman : misal dg persilangan, transfer gen
Proses seleksi
Pengujian dan evaluasi
Pelepasan, distribusi, dan komersialisasi varietas
Berperan dalam pemenuhan kebutuhan pangan umat manusia, dan juga ternak
Hal ini tercermin dalam TUJUAN dan SASARAN pemuliaan tanaman pada umumnya
Diprediksi kira2 pada th 2025 negara kita akan dihuni oleh penduduk yg mencapai sekitar 273 juta jiwa, dg laju pertumbuhan berkisar 0,9% sampai 1,3% --- kebutuhan pangan menjadi meningkat
PRODUKSI
Poligenik
Sngt dipengaruhi lingk
Adaptasi
Stabilitas
Pengaruh morfologis
Pengaruh fisiologis
Perlakuan agronomis (lingkungan mikro)
KETAHANAN
Poligenik/monogenik
Memperkecil kehilangan hasil
Gangguan biotik : hama, penyakit
Gangguan a-biotik : fisik, kimiawi
Menghasilkan jenis-jenis baru yang berproduksi lebih tinggi dari jenis-jenis yg sdh ada
Mendapatkan jenis-jenis unggul yg tahan hama, penyakit, kekeringan
Mendapatkan jenis2 baru yg kualitasnya tinggisehingga mampu bersaing di pasar dunia
Jenis unggul yang masak awal (earlier)
Peningkatan produktivitas (daya hasil per satuan luas)
Terciptanya varietas-varietas hibrida
Tercipta varietas tahan hama
Tercipta varietas tahan penyakit
Tercipta varietas toleran cekaman lingkungan
Tercipta varietas dg kualitas yg lebih baik
Sebagian besar masih dilakukan oleh institusi pemerintah (lembaga penelitian)
Perguruan Tinggi berperan dalam penyiapan sumberdaya manusia , disamping juga melakukan riset-riset
Pihak swasta (perusahaan perbenihan/pembibitan) belum banyak yg betul-betul melakukan rangkaian kegiatan pemuliaan
Pemuliaan partisipatif sudah mulai banyak dilakukan (utamanya pelestarian plasma nutfah padi dan sayuran)
upaya perakitan kultivar unggul masih terbuka lebar (misal buah-buah eksotik, tanaman rempah atau fitofarmaka )
Berlakunya UU No. 29 th 2000 (tentang Perlindungan Varietas Tanaman) membrkn perlindungan dan hak khusus bagi pelaku riset pemuliaan, memberi peluang bagi berkembangnya industri perbenihan kompetitif
Otonomi daerah membuka peluang unt merakit kultivar yg unggul spesifik lokasi
Teknik pemuliaan molekuler (spt pengembangan marka molekuler linkage dg sifat2 kualitas ataupun pendekatan quantitative trait loci ) berpeluang dikembangkan guna peningkatan kualitas dan daya saing
Tantangannya : adanya kesepakatan multilateral dalam World Trade yang menghendaki suatu negara tidak dapat membatasi impor kec dg persetujuan WTO
pemuliaan tanaman sem4 akhir
11:01 AM
Rufi
Posted in
pemuliaan sems 4 akhir
MIKROBIOLOGI semster4 akhir
9:28 AM
Rufi
BAKTERI
PENGERTIAN
Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan mahluk hidup yang lain .
Bakteri memiliki ratusan ribu spesies yang hidup di darat hingga lautan dan pada tempat-tempat yang ekstrim.
Bakteri ada yang menguntungkan tetapi ada pula yang merugikan.
Bakteri adalah organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis).
CIRI :
Organisme uniseluler
2. Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )
3. Umumnya tidak memiliki klorofil
4. Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.
5. Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam
6. Hidup bebas atau parasit
7. Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan
8. Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan
SEJARAH BAKTERI
Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, yang memiliki arti "small stick".
STRUKTUR
Seperti prokariota (organisme yang tidak memiliki selaput inti) pada umumnya, semua bakteri memiliki struktur sel yang relatif sederhana.
Struktur bakteri yang paling penting adalah dinding sel.
Dua kelompok yaitu Gram positif dan Gram negatif didasarkan pada perbedaan struktur dinging sel. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang terdiri atas lapisan peptidoglikan yang tebal dan asam teichoic. Sementara bakteri Gram negatif memiliki lapisan luar, lipopolisakarida - terdiri atas membran dan lapisan peptidoglikan yang tipis terletak pada periplasma (di antara lapisan luar dan membran sitoplasmik).
Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagela dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi.
Beberapa bakteri juga memiliki kapsul atau lapisan lendir yang membantu pelekatan bakteri pada suatu permukaan dan biofilm formation. Bakteri juga memiliki kromosom, ribosom dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas dan magnetosom.
Beberapa bakteri mampu membentuk endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim
BENTUK BAKTERI
Bentuk tubuh/morfologi bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium dan usia.
Oleh karena itu untuk membandingkan bentuk serta ukuran bakteri, kondisinya harus sama. Pada umumnya bakteri yang usianya lebih muda ukurannya relatif lebih besar daripada yang sudah tua
BENTUK BAKTERI
BASIL
Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut:
Diplobacillus, jika bergandengan dua-dua
Streptobacillus, jika bergandengan membentuk rantai
KOKUS
Kokus (Coccus) dalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola, dan mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:
Mikrococcus, jika kecil dan tunggal
Diplococcus, jka bergandanya dua-dua
Tetracoccus, jika bergandengan empat dan membentuk bujursangkar
Sarcina, jika bergerombol membentuk kubus
Staphylococcus, jika bergerombol
Streptococcus, jika bergandengan membentuk rantai
SPIRILUM
Spiril (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:
Vibrio, (bentuk koma), jika lengkung kurang dari setengah lingkaran
Spiral, jika lengkung lebih dari setengah lingkaran
YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN
TEMPERATUR
KELEMBABAN
CAHAYA
TEMPERATUR
Berdasarkan kisaran suhu aktivitasnya, bakteri dibagi menjadi 3 golongan:
Bakteri psikrofil, yaitu bakteri yang hidup pada daerah suhu antara 0°– 30°C, dengan suhu optimum 15°C.
Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang hidup di daerah suhu antara 15° – 55°C, dengan suhu optimum 25° – 40°C.
Bakteri termofil, yaitu bakteri yang dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40° – 75°C, dengan suhu optimum 55-65°C
Pada tahun 1967 di Yellow Stone Park ditemukan bakteri yang hidup dalam sumber air panas bersuhu 93° – 94°C.
KELEMBABAN
Pada umumnya bakteri memerlukan kelembaban yang cukup tinggi, kira-kira 85%.
Pengurangan kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan
dan pengeringan.
PERTUMBUHAN BAKTERI
PERTUMBUHAN BAKTERI
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
Nutrien, dibutuhkan sebagai sumber energi dan untuk menyusun komponen sel. Nutrien yang dibutuhkan antara lain karbon, nitrogen, mineral dan vitamin.
Air, merupakan komponen terbesar penyusun sel (70-80%), dibutuhkan dalam reaksi metabolisme.
pH, bakteri dapat tumbuh dengan baik umumnya pada kisaran pH 3-6. pH optimum dimana terjadi pertumbuhan maksimum sekitar 6,5-7,5 (pH netral).
Temperatur. berpengaruh pada proses metabolisme (mempengaruhi aktivitas enzim, bila suhu terlalu tinggi bahkan bisa merusak enzim) dan proses pembelahan sel. Berdasarkan rentang temperatur dimana dapat terjadi pertumbuhan, bakteri dikelompokkan menjadi tiga yaitu
TEMPERATUR
Kelompok psikrofilik, rentang suhu -5 sampai 30oC, optimum pada 10-20oC
Kelompok mesofilik, rentang suhu 10-45oC, optimum pada 20-40oC
Kelompok termofilik, rentang suhu 25-80oC, optimum pada 50-60oC
Individu
Pertambahan bagian-bagian sel/unsur kimia dalam sel, berat bertambah d/ pembelahan sel
2.Populasi
Terjadi pertmbahan jumlah sel
Dan atau pertambahan masa sel
A. Pertumbuhan Sel/ Individu
Reproduksi bakteri
Pembelahan biner
Disebut siklus sel
1. Terjadi pertambahan ukuran
2.Pembentukan sekat
3.Pembagian DNA ke sel anakan
Waktu generasi ( 1 sel menjadi 2 sel )
Kecepatan pertumbuhan
Rendah
Waktu generasi lebih besar dibandingkan waktu eplikasi
1. Satu kromosom / sel
2.Satu lengkungan
replikasi
3.Ukuran sel kecil
2. Pertumbuhan Populasi
Membentuk kurva
Terdiri :
1. Fase permulaan
atau fase lag
2.Fase logaritmik
atau eksponensial
3. Fase maksimum
atau Stasioner
4. Fase kematian
Pertumbuhan kontinyu
Khemostat
Turbidostat
Yaitu pertumbuhan jasad pada medium yang selalu diupayakan pada fase logarita
Pertumbuhan sinkron
Pertumbuhan jasad renik/ bakteri yang dalam waktu bersaaan mengalami pembelahan
Umumnya hany berlangsung beberapa generasi saja
Diperoleh dengan melakukan pengaturan:
Suhu : dengan menaikkan pd temp ttt
PEMBIAKAN MIKROBA
KEGUNAAN PEMBIAKAN MIKROBA
Stok
Identifikasi
Peremajaan
Perbanyakan
KEBUTUHAN PEMBIAKAN MIKROBA
MEDIA PEMBIAKAN
Media alami
Media buatan
1. Cair (broth)
2. Padat
a. Nutrient Agar (NA), untuk
menumbuhkan bakteri
b. Potato Dextrose Agar (PDA), untuk
menumbuhkan kamir dan kapang
PENGELOMPOKAN MEDIA
1. Berdasarkan karakteristik fungsi
Untuk peremajaan
media umum untuk peremajaan
Untuk isolasi
mengandung semua senyawa esensial untuk pertumbuhan mikroba
Deferensial
media untuk membedakan mikroba berdasarkan sifat tertentu terhadap media
Selektif (penghambat)
media untuk menumbuhkan mikroba tertentu dan menghambat mikroba yang tidak diharapkan
PENGELOMPOKAN MEDIA
1. Berdasarkan karakteristik fungsi
Selektif Diferensial
mampu memberikan respon tertentu terhadap mikroba yang ditumbuhkan
Diperkaya (Enrichment)
media umum yang ditambahkan nutrien tertentu untuk tujuan tertentu
Untuk karakterisasi mikroba
media yang ditambahkan nutrien tertentu untuk menentukan karakter mikroba
PRODUK WARNA
PENGELOMPOKKAN MEDIA
2. Berdasarkan Sifat Fisik
Cair : tidak mengandung agar
Setengah cair : mengandung agar 0.3-0.4%
Padat : mengandung agar/gelatin 15 %
Kering : bentuk serbuk
PENGELOMPOKAN MEDIA
3. Berdasarkan Komposisi
Sintetik
komposisi dan kosentrasi diketahui secara pasti
Semi Sintetik
sebagian komposisinya diketahui dan sebagian lagi tidak
Non sintetik
komposisinya tidak diketahui karena langsung diekstrak dari bahan dasarnya
METODE INOKULASI
Streak Plate
Agar Miring (Teknik Agar Slants)
Agar Tegak
Pour plate
Spread plate
a. Pipetting
b. Swab/Hapus
Metode tuang
Metode Swab
MIKROBIOLOGI INDUSTRI
PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI INDUSTRI
MIKROBIA DIANGGAP SEBAGAI PABRIK KIMIA MINI
PERUBAHAN BESAR :
1. PENEMUAN ANTIBIOTIK ( 1940)
2. TEKNIK DNA REKOMBINAN __ REKYASA GENETIK
SEJARAH
6000 SM, khamir telah digunakan untuk pembuatan minuman beralkohol.
4000 SM, di Mesir khamir digunakan sebagai pengembang roti.
Abad ke 14 ditemukan metode destilasi alkohol.
Di Timur Tengah dan China bakteri asam laktat telah digunakan untuk pengawetan susu.
Bakteri asam asetat ditemukan sebelum penemuan Anthony Van Leuwenhoek.
Colombus di Amerika mengembangkan fermentasi jagung.
1800-an, Carlsberg mengembangkan starter untuk inokulum bir.
1803, Thenard menemukan khamir penghasil alkohol
1857, Edward Buchner menemukan mikrobia penghasil alkohol.
1901, Rudolf Emmerich & Oscarlow menemukan pyonase antibiotik oleh Pseudomonas geruginosa.
1918, Chaim Wismann menemukan Clostridium penghasil aseton.
1923, Pfizer menemukan Aspergillus niger penghasil asam sitrat.
1928, A. Fleming menemukan Penisilin oleh P. notatum untuk menghambat pertumbuhan Staphylococcus aureus
Selman Waksman menemukan Streptomyces griseus, mikrobia penghasil streptomisin.
1957, Louis Pasteur menemukan khamir penghasil alkohol, fermentasi vitamin, antibiotik, asam amino dan steroid.
Tahun 1900-1920 merupakan periode penting perkembangan fermentasi gliserol, aseton, butanol dan enzim.
1960 mulai dikembangkan produksi biomassa oleh mikrobia untuk sumber protein.
Periode selanjutnya penelitian lebih ditujukan pada rekayasa genetik.
PERSYARATAN PROSES
INDUSTRI MIKROBIA
ORGANISME
1.STABIL
2.MENGHASILKAN PRODUK TINGGI
3.PERTUMBUHAN CEPAT
4.NON PATOGEN
REKAYASA MIKROORGANISME
UNTUK INDUSTRI
TAHAPAN
1. SUMBER DONOR GENETIK --- SEGMEN DNA
2. PRODUKSI MOLEKUL DNA HIBRIDA ( PEMASUKAN DNA KE VEKTOR ENDONUKLEASE RESTRIKSI)
3.PEMASUKAN DNA HIBRIDA KE INANG
Contoh penggunaan
Bacillus bulgaricus
Acetobacter aseti
Micrococcus, Arthrobacter, Brevibacterium
K O M P O S T I N G
ad. Hasil dekomposisi sampah organic yang tidak dapat diuraikan lagi (stabil)
Merupakan upaya pengurangan sampah organik melalui proses/ pengolahan
Tujuan Komposting :
1. Mengubah bahan organik yang biodegradable menjadi bahan yang
stabil
2. Membunuh mikroba pathogen, telur insect & organisme lain
3. Menyediakan nutrient yang cukup untuk menunjang kesuburan tanah / tanaman
Tahapan :
1. Pra processing : sortasi, perajangan
Dekomposisi bahan organik (mikroba)
pengeraman, pembalikan
3. Packing, marketing
Tahapan pembuatan kompos
Pemilahan Sampah
Sampah yang dikumpulkan di TPA pada umumnya bercampur antara bahan-bahan organik maupun non organik sehingga pemilahan perlu dilakukan secara teliti untuk mendapatkan bahan organik yang dapat dikomposkan seperti dauan-daunan, sisa makanan, sayuran dan buah-buahan
2. Pencacahan
Sampah organik yang telah terkumpul dicacah dengan ukuran 3-4 cm. Pencacahan dilakukan untuk mempercepat proses pembusukan karena pencampuran dengan bahan baku yang lain seperti kotoran ternak dan EM-4 menjadi rata sehingga mikroorganisme akan bekerja serana efektif dalam proses fermentasi.
3. Pencampuran Bahan Baku
Sampah yang sudah dicacah dideder di tempat yang telah disediakan kemudian dicampur dengan kotoran ternak.
Pencampuran/pengadukan dilakukan secara merata kemudian dicampurkan pula campuran EM-4, di atas campuran sampah dan kotoran ternak.
Pencampuran dilakukan sekali lagi agar seluruh bahan bercampur secara merata.
Komposisi bahan-bahan ini adalah sampah cacahan (1,3 m3), EM-4 (375 ml), kotoran ternak kering (1/5 dari sampah cacahan).
4. Penumpukan Bahan Baku
Setelah dilakukan pencampuran secara merata kemudian dilakukan penumpukan dengan ketentuan tinggi 1,5 m, lebar 1,75 m dan panjang 2 m.
Penumpukan dapat dilakukan dengan model trapesium, gunungan maupun pesegi panjang.
Dalam tumpukan inilah terjadi proses fermentasi sampah organik menjadi kompos.
5. Pemantauan
Dalam masa penumpukan akan terjadi peningkatan suhu sebagai akibat proses fermentasi.
Hari pertama sampai kelima suhu biasanya mencapai 65° C atau lebih. Hal ini berguna untuk membunuh bakteri yang tidak dibutuhkan dan melunakkan bahan.
Pada hari keenam dan seterusnya suhu dijaga antara 40-50° C dengan kelembaban lebih kurang 50 %.
Suhu dan kelembaban dapat dipertahankan dengan perlakuan antara lain penyiraman dan pembalikan tumpukan.
6. Pematangan
Pengkomposan berjalan dengan baik dengan suhu rata-rata dalam bahan menurun dan bahan telah lapuk dan berubah warna menjadi coklat kehitaman. Tujuan pematangan untuk menjamin kompos benar-benar aman bagi konsumen.
7. Pengeringan
Setelah usia tumpukan mencapai usia 21 hari/3 minggu, maka sampah organik sudah menjadi kompos.
Selanjutnya dilakukan pembongkaran untuk dikeringkan/dijemur.
Pengeringan dapat dilakukan selama lebih kurang 1 minggu sampai kadar air kira-kira mencapai 20-25%.
8. Penggilingan dan Pengayakan
Proses selanjutnya adalah dilakukan penggilingan terhadap kompos yang sudah kering. Untuk mendapatkan butiran-butiran kompos yang siap untuk dikemas dilakukan pengayakan sesuai dengan kebutuhan.
Dari segi teknologi :
Teknik pembuatan kompos sangat beragam, mulai dari proses yang mudah dengan menggunakan peralatan yang sederhana sampai dengan proses yang canggih dengan peralatan modern.
Secara teknis, pembuatan kompos dapat dilakukan secara manual sehingga modal yang dibutuhkan relatif murah atau secara masinal (padat modal) untuk mengejar skala produksi yang tinggi.
Dari segi ekonomi
Pengkomposan dapat mengurangi jumlah sampah sehingga akan mengurangi biaya operasinal pemusnahan sampah.
Tempat pengumpulan sampah akhir dapat digunakan dalam waktu yang lebih lama, karena sampah yang dikumpulkan berkurang. Dengan demikian akan menguragi investasi lahan TPA.
Kompos dapat memperbaiki kondisi tanah dan dibutuhkan oleh tanaman. Hal ini berarti kompos memiliki nilai kompetetif dan ekonomis yang berarti kompos dapat dijual.
Penggunaan pupuk anorganik dapat ditekan sehingga dapat meningkatkan efisiensi penngunaannya.
Dari segi ekologi
Pengkomposan merupakan metode daur ulang yang alamiah dan mengembalikan bahan organik ke dalam siklus biologis. Kebutuhan energi dan bahan makanan yang diambil tumbuhan dari dalam tanah dikembalikan lagi ke dalam tanah.
Mengurangi pencemaran lingkungan, karena sampah yang dibakar, yang dibuang ke sungai ataupun yang dikumpulkan di TPA akan berkurang. Ini berarti mengurangi pencemaran udara maupun air tanah.
Pemakaian kompos pada lahan perkebunan atau pertanian akan meningkatkan kemampuan lahan dalam menahan air sehingga terjadi koservasi air. Kompos mempuyai kemampuan memperbaiki dan meningkatkan kondisi kesuburan tanah (konservasi tanah).
Dari segi sosial, manfaat sosial
Dapat membuka lapangan kerja sehingga dapat mengurangi pengangguran.
Dapat dijadikan obyek pembelajaran lingkungan baik bagi masyarakat maupun dunia pendidikan
Dari segi kesehatan
Pengurangan tumpukan sampah akan menciptakan lingkungan yang bersih dan sehat.
Proses pengkomposan berjalan pada suhu yang tinggi sehingga dapat mematikan berbagai macam sumber bibit penyakit yang ada pada sampah.
ORGANISME PENYEBAB PENYAKIT
Bakteri adalah salah satu jenis jasad yang sangat kecil.
Sampai sekarang telah diketahui kira-kira 1600 spesies bakteri yang sebagian besar dari jumlah tersebut termasuk saprofit.
Banyak juga diantaranya yang sangat berguna untuk manusia, karena membantu menguraikan bahan bahan organik yang tidak terpakai lagi.
Berbagai species dapat menjadi penyebab penyakit pada manusia dan hewan.
Sedangkan yang menyebabkan penyakit pada tanaman telah diperkirakan sebanyak 180 species.
Sifat umum
Bakteri umumnya lebih kecil dari pada spora jamur.
Kemampuannya untuk berkembang biak sangat tinggi.
Bakteri dapat berbentuk, bulat, silindris atau seperti spiral.
1. Pilus
2. Cytoplasm
3. DNA
4. Ribosom
4. Membran Plasma
6. Dinding Sel
7. Flagel
Dinding sel untuk kebanyakan bakteri diliputi oleh selaput lendir. Lapisan lendir tersebut ada yang kuat melekat pada dinding sel dan ada pula yang mudah terlepas. Pada umumnya bakteri yang menyebabkan penyakit pada tanaman mempunyai flagela. Flagela ini terdapat pada salah satu ujungnya atau dapat pula meliputi seluruh permukaan tubuh bakteri. Perbanyakan bakteri dilakukan dengan pembelahan sel menjadi dua bagian. Setiap bagian tersebut menjadi individu yang berdiri sendiri (independen). Proses pembelahan berulang kembali setiap 20-30 menit sekali. Dalam waktu ter-sebut biasanya belahan sel tersebut menjadi dewasa dan siap untuk membelah dua lagi. Dengan demikian reproduksi bakteri lebih sederhana jika diban-dingkan dengan jamur. Jika bakteri memperbanyak diri pada media padat, maka akan terbentuk suatu yang dapat dilihat. Koloni berbagai species bakteri dapat berbeda-beda dalam ukuran, bentuk, warna dan sebagainya yang kesemuanya itu merupakan ciri-ciri untuk species tertentu dari bakteri. Koloni tersebut dapat berbentuk bulat, lonjong atau tidak beraturan. Pinggiran dan elevasi dari koloni-koloni tersebut berbeda-beda begitu pula dalam soal warnanya (umumnya tidak berwarna tetapi ada pula yang berwarna kuning, merah dan sebagainya). Koloni Bakteri Michigan
Beberapa jenis bakteri dapat membentuk spora. Ukuran dari spora tersebut adakalanya lebih kecil atau lebih besar dari garis tengah sel induknya. Tetapi spora bakteri ini tidak berfungsi untuk memperbanyak diri tetapi semata-mata hanya mempertahankan diri terhadap keadaan lingkungan yang kurang baik bagi pertumbuhannya.
Terjadinya penyakit
Bakteri masuk ke dalam tanaman melalui luka atau melalui lobang-lobang alami dan hidup dan berkembang dalam rongga-rongga inter-selluler. Bakteri mengeluarkan enzim yang dapat merusak dinding sel tanaman dan mengakibatkan kematian dari sel-sel tersebut. Selanjutnya bagian-bagian tanaman yang terserang itu akan mengeluarkan lendir . Kematian sel-sel tersebut dapat pula disebabkan oleh toksin yang dikeluarkan oleh bakteri.
Tanaman Melon yang terserang layu akibat bakteri.
Seringkali bakteri mengadakan penetrasi langsung ke dalam sel-sel parenkhima sehingga dapat mempercepat kematian dari sel-sel tersebut. Kerusakan sel beserta isinya dapat menyebabkan gejala kanker pada batang atau bercak-bercak pada daun, ranting dan sebagainya. Jika keadaanya memungkinkan untuk perkembangan penyakit, maka bakteri tersebut dapat menyebar secara interseluler melalui daun dan masuk ke ranting-ranting muda dan seterusnya. Dengan adanya kematian yang cepat di sekitar tempat di mana bakteri tersebut berada, maka akan terjadi pembuluh di tempat ia menyebar dan berkembang biak serta melakukan kegiatan metabolismenya. Tempat masuknya ke dalam tanaman biasanya melalui luka-luka yang terdapat di akar, batang, daun dan sebagainya. Selain itu dapat pula melalui lubang-lubang alami. Di dalam saluran-saluran pembuluh ini bakteri mengeluarkan enzim yang merusak bagian jaringan pembuluh dan sel-sel di sekitarnya. Hasil-hasil penguraian dari bagian tersebut, beserta sel-sel bakteri, zat-zat yang dikeluarkan bakteri dan zat-zat yangdikeluarkan oleh tanaman sendiri sebagai reaksi terhadap adanya patogen, masuk ke dalam saluran-saluran pembuluh dan menyebabkan penyumbatan di tempat- tempat tersebut. Dengan demikian penyalurn air dan zat-zat yang diperlukan oleh tanaman akan terganggu, mengakibatkan terganggunya pertumbuhan tanaman sehingga menjadi layu dan mati.
Serangan bakteri dari genus Pseudomonas dan Xanthomonas pada tanaman mengakibatkan terjadinya rongga-ronga pada bagian tanaman karena sel-sel bagian dalamnya rusak dan pada dinding rongga tersebut terdapat masa bakteri.
Pada umumnya bakteri lebih mudah menyerang dan menyebabkan banyak kerusakan pada tanaman atau bagian tanaman yang masih muda. Hal ini mungkin disebabkan karena bagian yang muda masih mengandung banyak air dan zat-zat makanan yang diperlukan bakteri, dan belum terdapat penghalang yang bersifat khemis maupun anatomis untuk mencegah penyebaran bakteri.
Gejala layu bakteri pada batang tomat
Gejala penyakit
Bakteri dapat menyebabkan berbagai macam gejala penyakit antara lain bercak dan bercak (blight) pada daun, ranting, cabang dan sebagainya, busuk lunak pada buah, akar dan bagian-bagian tempat penyimpanan zat makanan, layu, kudis, kanker, puru dan sebagainya. Setiap macam gejala penyakit tersebut ada kemungkinan disebabkan oleh berbagai patogen bakteri yang tergolong dalam berbagai genus atau dapat pula hanya disebabkan suatu species dari genus tertentu. Misalnya species dari Agrobacterium hanya dapat menyebabkan pertumbuhan yang berlebihan dari bagian-bagian tanaman yang diserangnya, tetapi gejala tersebut dapat pula disebabkan oleh species tertentu dari Corynebacterium, Pseudomonas dan Xanthomonas sp.
Gejala kerusakan tanaman busuk buah erwinia
Cara bertahan hidup dan penyebaran
Bakteri yang patogenik terhadap tanaman dapat hidup sebagai parasit pada inangnya maupun sebagai saprofit di dalam tanah. Beberapa bakteri seperti halnya Erwinia amylovora yang menyebabkan fire blight memperbanyak diri secara pesat dalam tanaman inangnya, sedangkan di dalam tanah jumlah bakteri akan menurun dangan cepat. Hal ini disebabkan, karena bakteri itu dapat hidup terus menerus dalam tanaman tahunan. Ia dapat berkembang biak dan mempertahankan diri dalam tanah. Sedangkan bakteri lainnya yang tergolong ke dalam genus Erwinia dan Pseudomonas yang menyebabkan penyakit busuk lunak, berkembang terutama dalam tanah dan hubungannya dengan tanaman tidak merupakan hal yang benar-benar diperlukan untuk kepentingan hidupnya, tetapi kedua jenis bakteri ini dapat menimbulkan penyakit yang serius pada tanaman.
Kecuali bakteri dapat mempertahankan hidupnya pada tanaman, tanah dan sisa-sisa tanaman ia juga dapat bertahan hidup dalam biji.
Penyebaran bakteri dari satu tanaman ke tanaman yang lain atau dari satu bagian tanaman ke bagian tanaman lain atau antar tanaman terjadi terutama melalui air, serangga atau golongan binatang lainnya dan manusia. Walaupun bakteri mempunyai flagela untuk dapat bergerak sendiri tetapi jarak yang dapat ditempuhnya hanya kecil saja. Dengan percikan air, bakteri dapat ditularkan dari satu bagian ke lain bagian dari tanaman atau dari permukaan tanah kebagian bawah tanaman. Serangga tidak saja menyebarkan bakteri, tetapi ia dapat menginokulasikannya ke bagian-bagian yang khusus yang biasa didatangi oleh serangga tersebut. Penyebaran lain yaitu oleh Nematoda dan contoh penyakitnya yaitu penyakit layu pada tanaman cabe dan tomat yang disebabkan oleh bakteri Pseudomonas solanacearum. Manusia tidak saja menyebarkan bakteri dengan alat-alat pertanian atau dengan cara bercocok tanam tertentu tetapi juga dapat menyebarkan dalam jarak yang jauh dengan membawa bagian-bagian tanaman sakit seperti stek, biji, okulasi dan sebagainya untuk keperluan penanaman di daerah daerah lain. Dengan adanya kenyataan, bahwa bakteri tertentu dapat bertahan pada permukaan atau di dalam jaringan biji yang kelihatannya sehat, maka penyebaran penyakit dari satu tempat ke tempat yang lain seringkali terjadi melalui biji. Penyebaran ini dibantu pula oleh kemampuan bakteri-bakteri itu untuk dapat mempertahankan hidupnya dalam biji tersebut selama bertahun-tahun lamanya.
Contoh penyakit tanaman yang disebabkan oleh bakteri yaitu;
1. Penyakit layu
Tanaman Inang : Cabe, tomat, semangka, melon dll
Penyebab: Bakteri Pseudomonas solanacearum
Gejala: tanaman layu secara cepat dimana daun-daunnya masih kelihatan hijau, bila akar dipotong dan dimasukkan dalam air akan keluar massa bakteri yang kelihatan seperti asap.
Pengendalian: (1) tanaman yang telah terserang segera dicabut dan dibakar; (2) tanaman yang sakit tidak boleh dipendam di areal pertanaman kentang atau tomat; (3) menanam varietas tanaman yang resisten; (4) melakukan rotasi tanaman; (5) tanah yang telah dicangkul dibiarkan beberapa waktu agar terkena sinar matahari; (6) sebelum tanam , lubang tanam dikocor dengan fungisida Kocide dengan konsentrasi 5 gr/l dan diulangi setiap 7 hari sekali sampai umur 40 hst dll.
Gejala penyakit busuk lunak
dan busuk hitam pada kubis
2. Penyakit Busuk hitam
Tanaman Inang : kubis
Penyebab : jamur Xanthomanas campestris
Gejala : daun tanaman yang terserang tampak bercak berwarna kuning kecoklatan pada pinggir daun , daun yang pertama terserang yaitu daun bagian bawah, apabila tidak dilakukan pengendalian gejala penyakit akan semakin meluas.
Pengendalian : (1) menanam varietas yang resisten; (2) daun tanaman yang telah terserang segera dipotong dan dibuang atau dibakar; (3) tanaman yang sakit tidak boleh dikubur di areal pertanaman (4) melakukan rotasi tanaman; (5) disemprot dengan fungisida, misalnya Kocide 54 WDG dan bisa dicampur dengan bakterisida lain
1. Metode cawan gores Metode ini mempunyai dua keuntungan yaitu menghemat bahan dan waktu. Namun untuk memperoleh hasil yang baik diperlukan keterampilan yang lumayan yang biasanya diperoleh dari pengalaman. Metode cawan gores yang dilakukan dengan baik kebanyakan akan menyebabkan terisolasinya mikroorganisme yang diinginkan. Dua macam kesalahan yang sering dilakukan adalah tidak memanfaatkan permukaan medium dengan sebaik- baiknya untuk digores sehingga pengenceran mikroorganisme menjadi kurang lanjut dan cenderung untuk menggunakan inokulum terlalu banyak sehingga menyulitkan pemisahan sel- sel yang digores.
2. Metode cawan tuang Cara lain untuk memperoleh biakan koloni murni dari populasi campuran mikroorganisme ialah dengan mengencerkan eksperimen dalam medium agar yang telah dicairkan dan didinginkan yang kemudian di cawankan. Karena konsentrasi sel- sel mikroba di dalam eksperimen pada umumnya tidak diketahui sebelumnya, maka pengenceran perlu dilakukan beberapa tahap sehingga sekurang- kurangnyya satu di antara cawan – cawan tersebut mengandung koloni- koloni terpisah baik di atas permukaan maupun di dalam agar. Metode ini memboroskan waktu dan bahan namun tidak memerlukan keterampilan yang terlalu tinggi.
Proses pemisahan atau pemurnian dari mikroorganisme lain perlu dilakukan karena semua pekerjaan mikrobiologis, misalnya telah dan identifikasi mikroorganisme, memerlukan suatu populasi yang hanya terdiri dari satu macam mikroorganisme saja. Teknik tersebut dikenal dengan Isolasi Mikroba. Terdapat berbagai cara mengisolasi mikroba, yaitu: isolasi pada agar cawan, isolasi pada medium cair, dan Isolasi sel tunggal.
1) Isolasi pada agar cawan Prinsip isolasi pada agar cawan adalah mengencerkan mikroorganisme sehingga diperoleh individu spesies yang dapat dipisahkan dari organisme lainnya. Setiap koloni yang terpisah yang tampak pada cawan tersebut setelah inkubasi berasal dari satu sel tunggal. Terdapat beberapa cara dalam metode isolasi pada agar cawan, yaitu: Metode gores kuadran, dan metode agar cawan tuang Metode gores kuadran. Bila metode ini dilakukan dengan baik akan menghasilkan terisolasinya mikroorganisme, dimana setiap koloni berasal dari satu sel. Metode agar tuang Berbeda dengan metode gores kuadran, cawan tuang menggunakan medium agar yang dicairkan dan didinginkan (50oC), yang kemudian dicawankan. Pengenceran tetap perlu dilakukan sehingga pada cawan yang terakhir mengandung koloni-koloni yang terpisah di atas permukaan/di dalam cawan.
2) Isolasi pada medium cair Metode ini dapat dilakukan apabila mikroorganisme tidak dapet tumbuh pada agar cawan. Metode ini juga perlu dilakukan pengenceran dengan beberapa kali pengenceran. Semakin tinggi pengenceran peluang untuk mendapatkan satu sel semakin besar. 3) Isolasi sel tunggal Metode ini dilakukukan apabila mikroorganisme berukuran besar dan tidak dapat diisolasi dengan metode agar cawan atau medium cair. Sel mikroorganisme dilihat dengan menggunakan perbesaran sekitar 100 kali. Kemudian sel tersebut dipisahkan dengan menggunakan pipet kapiler yang sangat halus ataupun micromanipulator, yang dilakukan secara aseptis.
Posted in
MIKROBIOLOGI
Subscribe to:
Posts (Atom)
