Mikroba Tanah yang Menguntungkan: Penambat Nitrogen, Pelarut Fosfat

13 November 202613 menit baca

Bintil akar kacang-kacangan dan tanah gembur yang dipenuhi mikroba tanah yang menguntungkan

Banyak petani mencari tahu soal mikroba tanah yang menguntungkan setelah merasa pupuk hayati tidak memberi beda, atau penasaran kenapa kacang-kacangan bisa tetap hijau dengan pupuk nitrogen yang sedikit. Jawabannya ada pada cara kita merawat tempat hidup mikroba itu, bukan sekadar pada jumlah mikroba yang ditaburkan.

Panduan ini membahas siapa saja mikroba yang paling terasa manfaatnya di lahan, bagaimana memeriksa kerjanya dengan mata sendiri, syarat supaya mereka betah, sampai cara menyimpan dan memakai inokulan. Semua bisa langsung dicoba di bedengan Anda musim ini.

Mengenal mikroba tanah yang menguntungkan di lahan

Pupuk hayati sudah disiramkan, kemasannya menyebut miliaran mikroba, tetapi tanaman di petak itu tampak sama saja dengan petak sebelah. Di lahan lain, kacang tanah tumbuh hijau tanpa diberi urea sedikit pun. Dua kejadian ini punya penjelasan yang sama: mikroba tanah yang menguntungkan itu makhluk hidup. Mereka bekerja kalau rumah dan makanannya tersedia, dan diam atau mati kalau tidak.

Karena itu, mikroba tidak bisa diperlakukan seperti pupuk yang tinggal ditabur lalu ditunggu hasilnya. Yang kita kelola sebenarnya adalah tempat hidupnya. Kalau tempat hidupnya cocok, mikroba asli lahan pun sudah banyak membantu. Kalau tidak cocok, inokulan terbaik sekalipun cepat hilang.

Tulisan ini berangkat dari masalah yang sering muncul di lahan, lalu mengenalkan tiga kelompok mikroba yang paling terasa manfaatnya: penambat nitrogen, pelarut fosfat, dan perombak bahan organik. Setelah itu kita bahas cara memeriksa sendiri apakah mereka bekerja, dan apa yang perlu dilakukan supaya mereka betah.

Ringkasan cepat

Ada tiga kelompok yang paling berguna bagi petani: penambat nitrogen (Rhizobium di bintil akar kacang-kacangan, Azotobacter dan Azospirillum di sekitar akar), pelarut fosfat (Bacillus, Pseudomonas, dan beberapa jamur), serta perombak bahan organik.
Bintil akar yang sedang bekerja berwarna merah muda sampai merah bila dibelah. Putih atau cokelat pucat berarti tidak efektif, hijau berarti sudah menua.
Pupuk fosfat yang ditabur umumnya hanya termanfaatkan 5-25%. Sisanya terikat di tanah, dan sebagian bisa dilepaskan lagi oleh mikroba pelarut fosfat.
Lima syarat hidup mikroba: ada makanan (bahan organik), pH mendekati netral, tanah berudara, lembap tetapi tidak tergenang, dan tidak dihujani bahan yang mematikannya.
Inokulan adalah makhluk hidup: simpan sejuk, jauhkan dari terik, perhatikan tanggal kedaluwarsa, dan jangan dicampur fungisida atau bakterisida dalam satu wadah.

Empat keluhan di lahan yang berhubungan dengan mikroba

Sebelum mengenal nama-nama mikroba, coba cocokkan dulu dengan keadaan lahan Anda. Empat keluhan berikut paling sering berakar pada kehidupan tanah yang lesu.

Yang terlihat di lahan	Kemungkinan penyebab	Kelompok mikroba yang berperan	Langkah pertama
Kacang-kacangan pucat dan kurus, bintil akar sedikit atau putih di dalamnya	Bakteri bintil yang cocok belum ada, tanah masam, atau pupuk nitrogen terlalu banyak	Penambat nitrogen simbiotik	Belah bintil, ukur pH, pertimbangkan inokulan benih
Pupuk fosfat rutin ditabur tetapi akar pendek dan pembungaan lambat	Fosfat terikat di tanah masam atau tanah berkapur	Pelarut fosfat	Benahi pH, tambah bahan organik matang di dekat akar
Jerami atau sisa panen musim lalu masih utuh	Perombak kekurangan air, udara, atau nitrogen	Perombak bahan organik	Jaga lembap, cacah sisa tanaman, campur pupuk kandang
Pupuk hayati tidak memberi beda	Tanah miskin makanan mikroba, inokulan rusak, atau tercampur pestisida	Semua kelompok	Cek cara simpan dan cara pakai, buat petak pembanding

Penambat nitrogen: pabrik urea kecil di akar

Udara di sekitar kita sebagian besar berisi gas nitrogen, tetapi tanaman tidak bisa memakainya langsung. Bakteri penambat nitrogen punya enzim nitrogenase yang mengubah gas itu menjadi amonia, bentuk yang bisa dipakai tanaman. Pekerjaan ini boros energi, jadi banyak sedikitnya nitrogen yang ditambat sangat bergantung pada pasokan makanan berupa karbon bagi si bakteri.

Rhizobium: tinggal di dalam bintil akar

Rhizobium masuk ke akar tanaman kacang-kacangan dan membentuk bintil. Di dalam bintil terjadi tukar-menukar: tanaman menyerahkan gula hasil fotosintesis, bakteri menyerahkan amonia. Karena makanannya dijamin tanaman inang, kelompok inilah penambat yang hasilnya paling besar. Sebagai gambaran, kedelai dalam satu musim bisa menambat kira-kira 60 sampai 300 kg nitrogen per hektare, sedangkan kacang tunggak kira-kira 50 sampai 150 kg. Untuk bedengan 10 m2, itu setara 60 sampai 300 gram nitrogen. Kisarannya lebar karena hasilnya ditentukan oleh jenis kacang, kecocokan bakteri, kesuburan tanah, dan cuaca.

Ada tiga hal yang sering tidak diketahui. Pertama, tiap jenis kacang punya pasangan bakteri sendiri. Bakteri bintil kedelai tidak otomatis membentuk bintil pada buncis, begitu pula sebaliknya. Kedua, kalau tanah sudah kaya nitrogen karena dipupuk berat, tanaman berhenti "membayar" bakteri dan bintil yang terbentuk jadi sedikit. Itu sebabnya kacang-kacangan cukup diberi nitrogen sekadarnya, sementara fosfor dan kalium yang cukup justru menambah jumlah dan kerja bintil. Ketiga, di tanah masam bakteri bintil sulit bertahan, dan unsur molibdenum yang dibutuhkan untuk menambat nitrogen menjadi kurang tersedia pada pH di bawah 6.

Azotobacter dan Azospirillum: hidup bebas di sekitar akar

Dua bakteri ini tidak membentuk bintil dan tidak pilih-pilih tanaman, sehingga bisa mendampingi jagung, padi, maupun sayuran. Azotobacter tumbuh paling baik pada suhu 20-30 derajat C dan pH sekitar 7,0-7,5, jadi lebih banyak dijumpai di tanah netral sampai agak basa. Azospirillum menyukai pH netral dan suhu yang lebih hangat, sekitar 34-37 derajat C, cocok dengan tanah dataran rendah kita. Keduanya juga menghasilkan zat pemacu tumbuh yang membuat akar lebih banyak bercabang.

Yang perlu dipahami: mereka harus mencari makan sendiri dari cairan akar dan bahan organik di sekitarnya. Sumbangan nitrogennya lebih kecil daripada bintil akar dan tidak bisa menggantikan seluruh pupuk nitrogen. Anggap mereka sebagai pembantu yang membuat pupuk lebih hemat, bukan pengganti penuh.

Pelarut fosfat: membuka gembok pupuk yang terkunci

Fosfat adalah hara yang paling mudah "tersangkut". Di tanah masam ia terikat oleh aluminium dan besi, di tanah basa atau berkapur ia mengendap bersama kalsium. Akibatnya, dari pupuk fosfat yang ditabur, patokan umumnya hanya 5-25% yang termanfaatkan tanaman pada musim itu. Ibaratnya dari sepuluh genggam SP-36, hanya setengah sampai dua setengah genggam yang benar-benar sampai ke tanaman. Sisanya menumpuk di tanah dalam bentuk yang sukar larut. Selain itu, sekitar sepertiga sampai separuh fosfor tanah tersimpan dalam bentuk organik yang juga belum bisa diserap akar.

Mikroba pelarut fosfat membuka dua gembok itu dengan dua cara. Untuk fosfat mineral, mereka mengeluarkan asam organik yang melarutkan ikatan dengan aluminium, besi, atau kalsium. Untuk fosfat organik, mereka menghasilkan enzim fosfatase dan fitase yang memotong fosfat dari bahan organik. Bakteri yang paling dikenal adalah Bacillus (misalnya Bacillus subtilis dan Bacillus megaterium) dan Pseudomonas fluorescens. Dari golongan jamur ada Aspergillus, Penicillium, dan Trichoderma. Bacillus punya kelebihan praktis: ia membentuk spora yang tahan kering dan panas, sehingga lebih awet disimpan sebagai pupuk hayati.

Ada satu sifat yang jarang disebut di kemasan. Bila fosfat larut di sekitar akar sudah berlimpah, misalnya sesaat setelah pemupukan fosfat dosis tinggi, mikroba ini mengurangi kerjanya. Jadi pelarut fosfat paling terasa manfaatnya pada lahan yang sudah lama dipupuk fosfat tetapi pH-nya kurang pas, bukan pada lahan yang baru saja ditaburi fosfat banyak-banyak. Mereka juga bekerja lebih baik di tanah yang berudara daripada tanah yang tergenang. Penjelasan lebih lengkap tentang hara yang terkunci ada di artikel kenapa pupuk tidak terserap tanaman.

Perombak: mengubah sisa panen menjadi makanan tanaman

Jerami, daun gugur, dan pupuk kandang belum bisa dimakan tanaman selama bentuknya masih utuh. Perombak memecahnya menjadi senyawa sederhana, dan dari proses itu hara dilepas sedikit demi sedikit. Hasil sampingnya sama penting: tanah menjadi lebih remah dan lebih mudah dilalui air serta udara.

Pekerjaan ini dikerjakan beregu. Bakteri seperti Cellulomonas mengurai selulosa, bakteri asam laktat seperti Lactobacillus dan ragi Saccharomyces aktif saat bahan difermentasi, sedangkan jamur seperti Trichoderma menggarap bahan berserat yang lebih keras. Secara umum bakteri lebih cepat pada bahan lunak dan basah, jamur lebih telaten pada bahan kasar dan kering. Itu sebabnya campuran bahan hijau dan bahan cokelat dalam kompos lebih cepat matang daripada salah satunya saja. Trichoderma punya nilai tambah karena juga menekan jamur penyebab penyakit akar, dan cara memperolehnya dibahas di cara mendapatkan Trichoderma.

Satu hal yang perlu diluruskan: perombak bukan pupuk. Hara yang dilepas berasal dari bahan yang dirombak. Menyiram dekomposer ke tanah yang tidak punya sisa tanaman atau kompos sama dengan mengirim tukang tanpa bahan bangunan.

Cara memeriksa sendiri apakah mikroba bekerja

Mikroba tidak terlihat, tetapi hasil kerjanya bisa diamati tanpa alat laboratorium.

Belah bintil akar. Tidak ada uji sederhana untuk mengetahui ada tidaknya bakteri bintil di tanah selain menanam kacangnya lalu memeriksa akarnya. Pilih beberapa tanaman yang sudah tumbuh rimbun, gali dengan sekop kecil (jangan dicabut paksa, bintil mudah tertinggal), lalu belah beberapa bintil dengan kuku. Merah muda sampai merah berarti sedang menambat nitrogen. Putih atau cokelat pucat berarti bintil ada tetapi tidak efektif. Hijau berarti bintil sudah menua. Bentuk bintil tidak selalu bulat, jadi perhatikan warnanya, bukan bentuknya.
Ukur pH tanah. Hampir semua mikroba di atas bekerja paling baik pada pH mendekati netral. Bila hasil ukur di bawah 6, benahi dulu sebelum membeli inokulan. Caranya ada di tips agar pH tanah stabil.
Lihat nasib sisa tanaman. Bongkar sedikit tanah di tempat jerami atau seresah dibenamkan musim lalu. Bila sudah hancur menjadi remah gelap, perombak bekerja. Bila masih utuh dan pucat, tanahnya terlalu kering, terlalu padat, atau kurang nitrogen.
Cium dan remas tanahnya. Tanah yang hidup berbau segar seperti tanah hutan sehabis hujan dan mudah pecah menjadi butiran. Bau busuk atau asam menandakan tanah kekurangan udara. Tanda-tanda lain dibahas di ciri tanah subur dan cara menilainya sendiri.
Buat petak pembanding. Hasil pupuk hayati berbeda-beda antar lahan, kadang nyata dan kadang tidak. Cara paling jujur untuk menilainya: beri pada beberapa bedeng, sisakan beberapa bedeng tanpa perlakuan dengan perawatan lain yang sama, lalu bandingkan warna daun, perakaran, dan hasil panennya.

Lima syarat supaya mikroba betah di lahan

Makanan. Bahan organik adalah sumber energi mikroba. Pilihan termurah adalah buatan sendiri: kompos, pupuk kandang yang sudah matang, sisa panen yang dikembalikan ke lahan, dan mulsa jerami. Jangan dibakar, karena api menghabiskan makanan sekaligus mematikan penghuni lapisan atas. Cara menambah bahan organik dibahas di cara meningkatkan bahan organik tanah.
pH mendekati netral. Di tanah masam, bakteri bintil sulit hidup dan fosfat terikat aluminium serta besi. Kapur pertanian atau dolomit membantu dua hal itu sekaligus. Takarannya mengikuti hasil ukur pH dan saran penyuluh setempat.
Udara. Sebagian besar mikroba ini butuh oksigen. Tanah padat dan tergenang membuat mereka kalah oleh mikroba pembusuk. Bedengan, parit pembuangan, dan pengolahan tanah secukupnya menjaga pori tanah tetap terbuka.
Lembap dan teduh. Mikroba berhenti bekerja di tanah yang kering kerontang. Mulsa menjaga kelembapan dan meredam panas permukaan, terutama pada musim kemarau di dataran rendah.
Bahan kimia sesuai takaran. Pupuk dan pestisida kimia boleh berdampingan dengan mikroba selama dipakai sesuai dosis label dan tidak berlebihan terus-menerus. Yang perlu dihindari adalah mencampur agen hayati dengan fungisida atau bakterisida dalam satu tangki, dan menabur nitrogen berlebih pada kacang-kacangan.

Memakai inokulan dan pupuk hayati dengan benar

Setelah tempat hidupnya dibenahi, barulah menambah mikroba dari luar menjadi masuk akal. Urutannya dari yang paling murah:

Buatan sendiri. Kompos matang, biang dari akar bambu atau rumpun sehat, dan PGPR bisa dibuat di rumah. Resepnya ada di cara membuat PGPR dan cara mengembangkan Trichoderma, mikoriza, dan Metarhizium.
Inokulan rhizobia untuk benih kacang-kacangan. Paling perlu bila jenis kacang itu belum pernah ditanam di lahan tersebut atau sudah lama tidak ditanam. Pilih inokulan yang kemasannya menyebut jenis kacang Anda. Basahi benih sedikit supaya serbuk menempel, aduk rata di ember atau di atas terpal di tempat teduh, dan lapisi hanya sebanyak benih yang bisa habis ditanam hari itu. Takaran mengikuti kemasan. Benih yang sudah diberi fungisida perlakuan benih bisa meracuni bakterinya, jadi baca labelnya dulu.
Pupuk hayati siap pakai yang berisi penambat nitrogen, pelarut fosfat, atau perombak, misalnya QRR Decomposer untuk mematangkan bahan organik dan QRR21 untuk olah lahan. Berikan bersama atau sesudah bahan organik, dekat perakaran, pada tanah yang lembap, dengan dosis sesuai label. Pertimbangan memilihnya ada di pupuk hayati mikroba.

Apa pun pilihannya, aturan simpannya sama: tempat sejuk dan kering, tidak terkena sinar matahari langsung, tidak ditinggal di dalam tangki atau di pematang semalaman, dan tidak dipakai setelah lewat tanggal kedaluwarsa. Beli secukupnya untuk satu musim tanam, karena jumlah mikroba hidup terus menurun walaupun disimpan dengan baik. Panas dan sinar matahari mematikan bakteri, jadi siram atau semprotkan pada sore hari.

Kesalahan yang sering terjadi

Menyiram pupuk hayati ke tanah yang miskin bahan organik. Mikroba tidak punya makanan dan jumlahnya cepat menyusut. Perbaikannya: berikan kompos atau pupuk kandang matang lebih dulu atau bersamaan.
Memupuk kacang-kacangan dengan nitrogen dosis tinggi. Tanaman berhenti memelihara bintil sehingga nitrogen gratis dari udara terbuang. Perbaikannya: beri nitrogen sekadarnya di awal dan cukupi fosfor serta kalium.
Mencampur agen hayati dengan fungisida atau bakterisida dalam satu tangki. Mikroba yang baru dibeli ikut mati. Perbaikannya: pisahkan waktu aplikasinya dan bilas tangki sebelum dipakai untuk hayati.
Memakai inokulan di tanah sangat masam tanpa membenahi pH. Bakteri sulit bertahan dan fosfat tetap terkunci. Perbaikannya: ukur pH, kapur sesuai kebutuhan, baru inokulasi.
Menyimpan inokulan di gubuk yang panas atau memakai sisa musim lalu. Isinya tinggal sedikit yang hidup sehingga bintil tidak terbentuk. Perbaikannya: simpan sejuk, cek tanggal, beli secukupnya.
Membakar jerami dan membiarkan lahan tergenang. Makanan perombak habis dan mikroba yang butuh udara mati lemas. Perbaikannya: kembalikan jerami sebagai mulsa atau kompos dan perbaiki saluran pembuangan.

Pertanyaan yang sering diajukan

Apakah pupuk hayati bisa menggantikan pupuk kimia?

Tidak sepenuhnya. Mikroba membantu tanaman mendapat nitrogen dari udara dan melepaskan fosfat yang terikat, sehingga pupuk yang diberikan lebih termanfaatkan. Hara lain tetap harus tersedia dari tanah, bahan organik, atau pupuk. Kurangi pupuk secara bertahap sambil melihat petak pembanding, jangan dihentikan sekaligus.

Bagaimana cara tahu bintil akar aktif atau tidak?

Belah bintilnya. Bagian dalam berwarna merah muda sampai merah menandakan bintil sedang menambat nitrogen. Putih atau cokelat pucat berarti tidak efektif, sedangkan hijau berarti sudah menua dan berhenti bekerja.

Apa beda penambat nitrogen simbiotik dan yang hidup bebas?

Yang simbiotik, seperti Rhizobium, tinggal di dalam bintil akar kacang-kacangan dan diberi makan oleh tanaman inang, sehingga hasil tambatannya besar. Yang hidup bebas, seperti Azotobacter dan Azospirillum, tinggal di tanah sekitar akar tanaman apa saja dan mencari makan sendiri, sehingga sumbangannya lebih kecil.

Bolehkah pupuk hayati dicampur pestisida?

Sebaiknya tidak dalam satu tangki, terutama dengan fungisida dan bakterisida, karena bahan itu memang dibuat untuk mematikan jamur dan bakteri. Beri jeda waktu antara keduanya dan ikuti keterangan pada label masing-masing.

Kenapa fosfat sulit diserap di tanah masam?

Pada pH rendah, aluminium dan besi mengikat fosfat menjadi senyawa yang sukar larut. Mikroba pelarut fosfat membantu melepaskannya, tetapi mereka sendiri butuh pH yang tidak terlalu masam, sehingga pembenahan pH dan penambahan bahan organik tetap menjadi langkah pertama.

Kapan waktu terbaik memberi pupuk hayati?

Saat olah lahan bersama bahan organik, atau di awal pertumbuhan ketika akar muda mulai berkembang. Berikan pada sore hari di tanah yang lembap supaya mikroba tidak terkena terik.

Baca selanjutnya

Cara membuat PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria)
Cara mendapatkan Trichoderma
Cara mengembangkan Trichoderma, mikoriza, dan Metarhizium
Cara meningkatkan bahan organik tanah agar gembur
Budidaya kacang kedelai

Pertanyaan lain seputar mikroba tanah

Apa saja mikroba tanah yang menguntungkan bagi petani?

Ada tiga kelompok yang paling terasa manfaatnya. Penambat nitrogen seperti Rhizobium, Azotobacter, dan Azospirillum; pelarut fosfat seperti Bacillus, Pseudomonas fluorescens, serta jamur Aspergillus, Penicillium, dan Trichoderma; dan perombak bahan organik seperti Cellulomonas, Lactobacillus, Saccharomyces, dan Trichoderma.

Bisakah inokulan untuk kedelai dipakai pada buncis atau kacang lain?

Belum tentu. Seperti dijelaskan di atas, tiap jenis kacang punya pasangan bakteri bintil sendiri. Pilih inokulan yang kemasannya menyebut jenis kacang yang akan Anda tanam.

Berapa banyak nitrogen yang bisa ditambat kacang-kacangan?

Gambarannya ada di bagian Rhizobium di atas: kedelai kira-kira 60 sampai 300 kg nitrogen per hektare per musim, kacang tunggak kira-kira 50 sampai 150 kg. Kisarannya lebar karena dipengaruhi jenis kacang, kecocokan bakteri, kesuburan tanah, dan cuaca.

Kenapa jerami yang dibenamkan musim lalu belum juga hancur?

Biasanya perombak kekurangan air, udara, atau nitrogen. Jaga tanah tetap lembap, cacah sisa tanaman, campurkan pupuk kandang, dan hindari tanah yang padat atau tergenang.

Apakah mikroba tanah tetap hidup bila memakai pupuk kimia?

Tetap bisa, selama pupuk dan pestisida dipakai sesuai dosis label dan tidak berlebihan terus-menerus. Yang perlu dihindari adalah mencampur agen hayati dengan fungisida atau bakterisida dalam satu tangki, serta memberi nitrogen berlebih pada kacang-kacangan.