Dapatkan Informasi Lengkap Pupuk Hayati

Lgum adalah sumber protein yang kaya dalam makanan kita. Di India terdapat legum berbeda yang ditanam pada kondisi agroklimat yang berbeda. Bahkan sebagian besar orang masih menderita kekurangan protein. Ini menunjukkan berbagai jenis biji legum yang digunakan sebagai dal yang merupakan sumber protein yang kaya.

Nitrogen merupakan unsur utama yang dibutuhkan oleh tanaman. Atmosfer terdiri dari 78% nitrogen tetapi tidak seperti oksigen atau karbon dioksida, ini tidak dapat diakses langsung oleh tumbuhan atau hewan. Itu harus diperoleh oleh mikroba sebelum tersedia untuk tanaman dan kemudian untuk hewan.

Mikroorganisme tersebut telah dieksploitasi secara komersial dan kini dijual di pasaran dalam bentuk produk mikroba yang disebut bioinokulan. Bioinokulan adalah persiapan mikroba yang meningkatkan penyerapan nutrisi oleh tanaman dari tanah, meningkatkan ketersediaan nutrisi dan merangsang pertumbuhan tanaman.

Ada dua jenis organisme yang digunakan sebagai inokulan: organisme simbiotik (seperti Rhizobium, Synorhizobium, Bradyrhizobium, Nostoc, Anabaena, dll.) dan organisme non-simbiosis (seperti Azotobacter, Azospirilum, Beijerinckia, dll.). dilakukan pada Rhizobium dan Anabaena spp.

Metode juga telah dikembangkan untuk produksi komersial mereka. Oleh karena itu, inokulan ini menjadi populer sebagai pupuk hayati. Beberapa menyebutnya sebagai biostimulan karena merangsang pertumbuhan tanaman dengan mekanisme yang kurang dipahami.

SAYA. Pupuk Hayati Rhizobium

Rhizobium (Bahasa Yunani riza – akar; bios = hidup) mengembangkan hubungan simbiosis mutualistik dengan akar tanaman kacang-kacangan seperti ercis, buncis, alfalfa, kacang tunggak, dll. Asosiasi spesies Rhizobium dengan spesies kacang-kacangan yang berbeda sangat spesifik.

Dalam asosiasi ini bakteri tertarik ke arah akar dan menginfeksi rambut akar tanaman yang menyebabkan rambut menjadi keriting. Bakteri bergerak melalui sel rambut akar ke sel-sel akar yang berdekatan, yang menyebabkan pembesaran besar untuk membentuk nodul. Dengan demikian sistem akar mengandung sejumlah besar nodul akar dengan berbagai ukuran dan bentuk.

Proses invasi rambut akar dan induksi pembentukan nodul dikendalikan oleh serangkaian gen dalam bakteri yang disebut gen nod (nodulasi). Di dalam sel-sel nodul yang membesar, bakteri mengubah bentuknya menjadi struktur berbeda yang disebut bakteroid.

Ini menunjukkan potongan melintang melalui bintil akar kedelai (Glycine max). Bakteri, Bradyrhizobium japonicum menginfeksi akar dan membentuk simbiosis pengikat nitrogen.

Di dalam bakteroid, N atmosfer diubah menjadi NH 4 + oleh enzim spesifik yang disebut nitrogenase. Kemudian nitrogen menjadi tersedia bagi tanaman.

Proses ini melibatkan setidaknya 20 gen nif (gen fiksasi nitrogen) yang bertindak bersama untuk memastikan bahwa protein yang tepat (biasanya enzim) diproduksi pada waktu yang tepat.

Dengan demikian, proses fiksasi nitrogen pada legum melibatkan banyak gen yang bekerja secara terkoordinasi. Sering ditanyakan apakah tanaman non-kacang-kacangan seperti gandum atau jagung dapat dimodifikasi secara genetik untuk memfiksasi nitrogen sehingga mengurangi kebutuhan akan pupuk buatan.

Saat ini hal ini tidak mungkin dilakukan karena rumitnya mekanisme tetapi penelitian sedang dilakukan secara aktif mengenai hal ini.

Kultur Rhizobium tersedia secara komersial untuk digunakan sebagai pupuk hayati tetapi terdapat berbagai masalah. Ada spesifisitas yang cukup besar antara galur Rhizobium dan spesies legum sehingga galur yang tepat harus diidentifikasi dan diterapkan.

Prosesnya relatif tidak efisien dan ada penalti energi pada tanaman dalam mendukung bakteri simbiotik.

(sebuah) Produksi Massal Inokulan Rimpang:

Spesies Rhizobium yang cocok dari inang tertentu diisolasi dan dikarakterisasi. Itu dikalikan dalam skala besar dalam fermentor. Kemudian suspensi disaring dan sel diisolasi. Ini digunakan sebagai inokulan Rhizobium.

(b) Metode Aplikasi:

Ada tiga cara penggunaan bakteri penambat N2 ini : perlakuan benih, pencelupan akar dan aplikasi tanah.

(saya) Perlakuan benih:

Ini adalah metode yang paling umum diadopsi untuk semua jenis inokulan. Perawatan benih juga efektif dan ekonomis. Cara ini paling cocok untuk jumlah benih yang sedikit yaitu sampai dengan 5 kg.

Pelapisan dapat dilakukan dalam kantong plastik berukuran 21″ x 10″ atau besar. 10% larutan gula, 40% gom arab, lem sintetis, 10% tetes tebu atau tepung beras, dll dikumpulkan. Solusi ini berfungsi sebagai stiker. Ditambahkan @ 15-25 ml/kg benih (tergantung ukuran benih).

Stiker tersebut menambah jumlah inokulan yang menempel pada benih sehingga jumlah rhizobia pada setiap benih harus mempertahankan populasi yang lebih tinggi yaitu 10 3 sampai 10 6 (tergantung ukuran benih). Kantong ditutup sedemikian rupa untuk menjebak udara sebanyak-banyaknya.

Kantong-kantong tersebut harus diputar selama 2 menit atau lebih sampai semua benih terbasahi merata dengan larutan stiker. Kantong harus dibuka, digelembungkan, dan dikocok dengan lembut. Pengocokan dihentikan ketika setiap benih mendapat lapisan kultur yang seragam.

Kantong dibuka dan benih disebar di bawah naungan selama 20-30 menit hingga kering. Untuk benih dalam jumlah besar, penyalutan dapat dilakukan dalam ember atau pengaduk stiker dan inokulan dapat dicampurkan langsung dengan tangan.

I. Penggunaan kapur:

Masalah tanah asam sekitar 80% di Orissa dimana pH kurang dari 6,0. Pada tanah masam dengan pH 5,5 Rhizobium gagal membentuk bintil dalam massa yang lebih tinggi dan jumlah yang lebih banyak. Oleh karena itu, aplikasi kapur bermanfaat untuk nodulasi pada tanah masam.

  1. Bahan pelet:

Jumlah kapur untuk penggunaan yang efektif dan ekonomis diperlukan untuk benih ukuran kecil (40-50 g kapur/kg benih) dan benih ukuran sedang dan besar (30-40 g kapur/kg benih). Bahan yang digunakan untuk pembuatan pelet meliputi: kalsium karbonat, berbagai tingkatan dolomit, bentonit, bedak, arang aktif, batuan fosfat, dll.

Bahan pelet harus digiling halus hingga ukuran 200-250 mesh. Pelleting harus dilakukan setelah benih diperlakukan dengan inokulan. Pada saat benih basah bahan pelet harus ditaburi sedemikian rupa sehingga setiap benih harus mendapat selapis bahan pelet.

iii. Perlakuan benih dengan bakteri lain- konsep konsorsium mikroba:

Perlakuan benih dapat dilakukan dengan salah satu dari dua atau lebih bakteri. Tidak ada efek antagonis (penghambatan). Hal penting yang harus diperhatikan adalah benih harus dilapisi terlebih dahulu dengan Rhizobium atau Azotobacter atau Azospirillum.

Ketika setiap benih mendapatkan lapisan bakteri di atas, mikroorganisme pelarut fosfat (misalnya Pseudomonas aeruginosa, P. fluorescens, dll) harus diperlakukan pada lapisan luar benih. Metode ini akan memberikan jumlah maksimum populasi setiap bakteri yang dibutuhkan untuk hasil yang lebih baik.

(ii) Mencelupkan akar:

Metode ini diterapkan sebelum tanam padi dan tanaman sayuran. Tergantung tanaman legum atau non legum, inokulan Rhizobium atau Azospirillum dicampur dengan suspensi stiker.

Jumlah Azospirillum yang dibutuhkan harus dicampur dengan 5-10 liter air di salah satu sudut lapangan. Akar tanaman tersebut dicelupkan ke dalam suspensi dan semua tanaman harus disimpan minimal V2 satu jam sebelum transplantasi.

(iii) Aplikasi tanah:

Metode ini paling cocok untuk mikroorganisme pelarut fosfat (PSM) misalnya Pseudomonas spp. PSM digunakan @ 2 kg per hektar sebagai aplikasi tanah. PSM dicampur dengan 400-600 kg pupuk kandang kotoran sapi (FYM) bersama dengan kantong V2 fosfat batu, jika ada.

Campuran PSM, kotoran sapi dan batuan fosfat harus disimpan di bawah naungan pohon untuk menjaga kelembaban 50% semalam. Campuran tersebut digunakan sebagai aplikasi tanah dalam barisan atau selama perataan tanah.

(c) Tindakan pencegahan:

Tindakan pencegahan berikut harus diperhitungkan:

(i) Simpan paket pupuk hayati di tempat sejuk dan kering jauh dari sinar matahari langsung dan panas.

(ii) Gunakan kombinasi pupuk hayati yang tepat.

(iii) Rhizobium bersifat spesifik tanaman, jadi gunakan pada tanaman legum tertentu.

(iv) Jangan mencampurnya dengan bahan kimia.

(v) Saat membeli pupuk hayati, pastikan bahwa setiap paket dilengkapi dengan informasi yang diperlukan seperti nama produk, nama tanaman yang diinginkan, nama dan alamat produsen, tanggal pembuatan, tanggal kedaluwarsa, nomor batch, dan instruksi untuk digunakan.

(vi) Gunakan paket sebelum tanggal kedaluwarsa, hanya pada tanaman yang ditentukan, dengan metode yang disarankan.

(d) Modifikasi Genetik pada Rhizobium:

Dua pendekatan sedang digunakan dengan modifikasi genetik Rhizobium. Pertama, galur Sinorhizobium melilotii terkait telah dimodifikasi untuk meningkatkan fiksasi nitrogen; Namun, modifikasi ini tidak memberikan manfaat hasil apapun di lapangan.

Penerapan teknologi GM yang kedua adalah menyisipkan gen penanda ke dalam Rhizobium agar bakteri yang terlepas ke lingkungan dapat terpantau. Dalam percobaan jangka panjang, ditemukan bahwa bakteri bertanda dapat bertahan dalam populasi mikroba tetapi tidak mendominasi bakteri non-transgenik.

  1. Pupuk Hayati Alga Biru-Hijau (Cyanobacterial). :

Ganggang biru-hijau baru-baru ini disebut sebagai cyanobacteria. Mereka adalah prokariota foto-autotrofik oksigenik. Mereka adalah anggota Cyanophyta. Cyanobacteria menanggung banyak sifat bakteri.

Mereka terjadi di semua jenis tanah dan air dan memiliki kemampuan untuk tumbuh di setiap lingkungan yang ekstrim. Properti ini membuat mereka mampu tumbuh pada kondisi buruk. Kehadiran heterokista telah meningkatkan signifikansinya untuk digunakan sebagai biofertilizer.

Anggota perwakilan BGA yang paling umum adalah strain Anabaena variabilis, Nostoc muscorum, Aulosira fertilissima dan Tolypothrix tenuis. Ini menunjukkan filamen Nostoc sp yang berkerut. Filamen mengandung heterokista yang ada di ujung atau pada posisi interkalar. Karena adanya heterokista, mereka memfiksasi N2 seperti bakteri (Gbr. 11.5).

Dalam beberapa tahun terakhir, Pemerintah India dan Pemerintah Negara Bagian telah mulai menetapkan teknologi produksi BGA berdasarkan kondisi agroklimat. Selama tahun 1960-an Universitas Hindu Banaras dan kemudian Institut Penelitian Pertanian India (IARI), New Delhi telah memberikan kontribusi.

  1. Produksi Massal BGA

(sebuah) Konstruksi Kolam/Tangki:

BGA bersifat fotosintesis dan membutuhkan sinar matahari seperti tumbuhan hijau tingkat tinggi lainnya. Pengembangan unit tertutup harus memiliki penerangan yang cukup dengan menggunakan bahan transparan.

Untuk mengatasi masalah ini, unit perkalian (kolam) dibangun di polyhouse atau rumah kaca. BGA ditanam di lubang dangkal berlapis plastik yang berisi media yang diformulasikan dalam rumah kaca / rumah kaca.

Penyempurnaan teknologi polyhouse dapat dilakukan dengan membuat fasilitas infrastruktur permanen untuk penggandaan massal BGA. Sistem dua tingkat dengan tangki semen dikembangkan di dalam rumah kaca/hijau. Untuk tangki tingkat bawah, sumber cahaya disediakan.

Pertumbuhan BGA yang subur dapat diamati dalam 5-6 hari. Ketinggian media cair dijaga pada 5 cm. Tikar tebal BGA dapat diamati dalam 5 hari inkubasi. Sekarang siap dicampur dengan pembawa yang cocok.

(b) Formulasi Media:

Parameter lingkungan penting yang mempengaruhi pertumbuhan BGA adalah: pH, cahaya dan suhu. Hal ini perlu dioptimalkan dengan menumbuhkan media pertumbuhan BGA yang disangga dengan pH berkisar antara 7,0 hingga 10,0. PH 7,3 ± 0,2 ditemukan paling cocok.

Meskipun kultur dapat mentolerir suhu 40°C, namun produksi biomassa dan fiksasi nitrogen yang berkelanjutan dapat diamati pada suhu 30±1°C. Inokulan BGA dipindahkan dalam tangki semen yang memiliki jumlah air, fosfat, kapur, dll yang cukup.

(c) Pembawa Inokulum:

Berbagai macam pembawa termasuk thermocol, pasir dasar sungai, jerami padi, jerami gandum dan serbuk gergaji telah diuji. Jerami gandum menunjukkan hasil terbaik. Strain individu dapat ditumbuhkan dalam media yang telah diformulasikan dalam polyhouse/rumah kaca secara mandiri dalam unit perkalian.

Setelah 4-5 hari pertumbuhan dicampur dengan jerami gandum (400 g/kolam 1,5 m 2 ). BGA yang diimobilisasi dalam jerami gandum dijemur dan dapat dikemas dalam paket plastik untuk penyimpanan. Kultur kering semacam itu dapat disimpan selama 2 tahun tanpa kehilangan viabilitas.

(d) Pengepakan dan Penyimpanan Biofertilizer Cyanobacterial:

Strain individu cyanobacteria dicampur dalam pembawa, dikeringkan dengan sinar matahari dan dikemas dengan 400 g per bungkus. Paket akhirnya disegel dan disimpan untuk waktu yang lama (lebih dari 2 tahun) dalam keadaan kering pada suhu kamar normal di tempat teduh tanpa kehilangan kualitas inokulum. Umur simpan BGA adalah sekitar 2 tahun.

(e) Aplikasi Lapangan:

Pupuk hayati BGA yang diproduksi dalam media yang diformulasikan mengandung 100.000 hingga 1.000.000 unit (propagul) per gram pembawa. Oleh karena itu, 1 kg/ha (400g/acre) inokulum BGA berbahan dasar jerami sudah cukup untuk aplikasi di lapangan. Aplikasi harus dilakukan segera setelah pemindahan bibit padi selesai.

Aplikasi inokulum BGA berlebih tidak berbahaya tetapi mempercepat pertumbuhan cepat di lahan. Pengguna harus memastikan ketersediaan air yang cukup minimal 1 minggu setelah aplikasi pupuk hayati cyanobacterial. Pengukur pengendalian hama yang direkomendasikan dan praktik manajemen lainnya biasanya tidak mengganggu pembentukan dan aktivitas BGA di lapangan.

  1. Pusat Konservasi dan Pemanfaatan Alga Biru-Hijau Nasional:

Sebuah pusat nasional telah didirikan untuk konservasi dan pemanfaatan ganggang hijau biru di bawah kepemimpinan Dr. RK. Singh. Kegiatan utama Divisi secara singkat diberikan di bawah ini:

(i) Bertindak sebagai Pusat Plasma Nutfah Nasional Alga Biru-Hijau (BGA).

(ii) Pusat tersebut berfungsi sebagai pusat pelayanan sekaligus penyimpanan isolat alga di dalam negeri.

(iii) Melakukan penelitian dasar dan terapan tentang alga biru-hijau.

(iv) Untuk bertindak sebagai pusat sumber daya untuk pelatihan spesialis mata pelajaran, siswa, penyuluh dan petani.

(v) Pengembangan protokol dan produksi masal pupuk hayati BGA.

AKU AKU AKU. AZOLLA spp.

Azolla adalah fem akuatik yang termasuk dalam Keluarga Salviniaceae, meskipun beberapa ahli sekarang menempatkannya dalam keluarga monotipe, Azollaceae. Ada tujuh spesies Azolla yang tersebar di seluruh dunia.

Setiap sampel Azolla yang diperiksa di bawah mikroskop akan memiliki filamen cyanobacterium yang disebut Anabaena yang hidup di dalam rongga ovoid di dalam daun. Seperti bakteri pengikat nitrogen yang hidup di dalam bintil akar kacang-kacangan, hubungan tersebut tampaknya saling menguntungkan. Azolla mudah dipelihara dalam kultur akuarium.

Ini adalah sumber sel prokariotik dan heterokista yang sangat baik untuk latihan laboratorium biologi umum tentang struktur dan fungsi sel. Selain itu, pakis kecil ini dan mitra alganya memberikan kontribusi penting terhadap produksi beras untuk dunia yang kelaparan.

Tanaman Azolla individu memiliki batang yang ramping dan bercabang dengan skala kecil dan tumpang tindih seperti daun yang panjangnya hanya satu milimeter. Setiap tanaman menyerupai lumut kecil yang mengambang dengan akar ramping di bagian bawahnya.

Tanaman sering membentuk tikar kompak di permukaan air. Azolla dapat menghasilkan antosianin kemerahan pada daunnya, berbeda dengan karpet hijau cerah dan ganggang hijau berfilamen.

Filamen Anabaena ditemukan di rongga tengah ovoid daun Azolla. Filamen ini menjadi terlihat dengan heterokista yang lebih besar dan lonjong di sekitar daun pakis yang hancur.

Heterokista berdinding tebal seringkali tampak lebih transparan dan memiliki ‘nodul kutub’ yang khas di setiap ujung sel. Nodul kutub terlihat di beberapa heterokista.

Heterokista adalah tempat fiksasi nitrogen di mana nitrogen atmosfer (N 2 ) diubah menjadi amonia (NH 3 ). Pakis air mendapat manfaat dari mitra bakterinya dengan pasokan nitrogen yang dapat digunakan ‘di rumah’.

Ini menyediakan setidaknya 100.000 ton pupuk nitrogen per tahun senilai lebih dari $50 juta per tahun. Penelitian propagasi ekstensif sedang dilakukan di China untuk menghasilkan varietas Azolla baru yang akan tumbuh subur di bawah kondisi iklim dan musim yang berbeda.

Karya penelitian unggul tentang produksi pupuk hayati Azolla dan metode aplikasinya telah dikembangkan di Central Rice Research Institute (CRRI) (Cuttack). Menurut beberapa laporan, Azolla dapat memperbanyak bentuk mikoriza dengan semua kelompok tumbuhan seperti bryophyta, pteridophyta, gymnospermae dan angiospermae.

Anggota Zygomycotima (terutama Glomales) membentuk mikoriza vesicular-arbuscular (VAM); karenanya mereka disebut jamur VAM.

Ada enam anggota jamur VAM seperti spesies Glomus, Sclerocystis, Gigaspora, Aculospora, Scutellospora dan Entrophospora. Saat ini dua istilah yang digunakan: VA-mikoriza dan AM-mikoriza. Istilah AM mengacu pada mikoriza arbuskular yaitu jamur yang hanya membentuk arbuskula.

Vesikel dibentuk oleh jamur VAM yang berbeda satu sama lain. Karena miselia jamur ada di dalam korteks akar tanaman, itu juga disebut endomikoriza. Ini menunjukkan vesikel Glomus dengan hifa substending.

Jenis mikoriza lainnya disebut ektomikoriza. Itu dibentuk oleh anggota Basidiomycotina dan Ascomycotina. Ada lebih dari 5.000 jamur Basidiomycotina dan Ascomycotina yang terlibat dalam pembentukan ektomikoriza pada sekitar 2000 spesies tumbuhan berkayu.

Ectomycorrhiza ditandai dengan adanya mantel (selubung yang dibentuk oleh miselia jamur), dan jaring Hartig (hifa antar sel yang ada di korteks luar). Jamur yang membentuk ektomikoriza adalah spesies Amanita, Boletus, Cantharellus, Cenococcum, Geastrum, Scleroderma, Lactarius, Russula, Rhizopogon, dll.

  1. Produksi Inokulum Massal:

Aplikasi mikoriza dalam skala besar dibatasi oleh sifat perkembangbiakannya yang sangat biotrofik. Tata Energy Research Institute (TERI), New Delhi telah mengembangkan teknologi untuk produksi massal jamur mikoriza dengan memanfaatkan inang yang dimodifikasi secara genetik.

Vesikel akar Glomus menggunakan bakteri Agrobacterium rhizogenes yang membawa plasmid T-DNA Ri (induksi akar). Metode ini memungkinkan pemulihan inokulum yang sangat besar dalam waktu yang sangat singkat dan menggunakan ruang yang sangat kecil dibandingkan dengan cara perbanyakan konvensional dalam pot.

  1. Transfer Teknologi dan Peluncuran Produk:

Industri tersebut sudah mulai memproduksi pupuk hayati berbahan dasar mikoriza dan memasarkannya dengan merek Ecorrhiza-VAM dan Nurserrhiza-VAM.

KCP Sugar and Industries (Pvt.) Ltd telah diberikan penghargaan oleh All India Biotechnology Associa ­tion. Demikian pula, Cadila Pharma-ceuticals (Ahmedabad) juga telah meluncurkan produk dengan nama Josh – penguat akar dan digunakan oleh Departemen Kehutanan Negara Bagian Gujrat.

Related Posts