Kegunaan Anabaena Azolla

Salah satu masalah yang dihadapi dalam pertanian saat ini adalah tentang kesuburan yang berkelanjutan. Ini menjadi polemik di dunia pertanian hal ini dkhawatirkan bahwa semakin lama lahan pertanian tidak lagi subur padahal kebutuhan akan pangan semakin meningkat. Maka untuk mengatasi itu pada lahan terutama padi perlu adanya sumber nitrogen yang banyak.
Hal ini sangat penting karena saat sekarang yang dipacu adalah produksi yang semakin tinggi dari satu jenis tanaman yaitu padi sawah, dengan target kenaikan produksi untuk setiap tahun semakin meningkat. Justru pada lahan sawah, bahan organik tanah dan tingkat nitrogen semakin terbatas sehingga hasilnya pun menjadi tidak maksimal. Untuk mengatasi hal ini dibutuhkan sumber nitrogen alternatif sebagai suplemen pupuk kimia. Sumber nitrogen alternatif ini adalah pupuk hijau. Salah satu sumber N altternatif yang cocok untuk padi sawah adalah Azolla. Azolla adalah paku air mini ukuran 3-4 cm yang bersimbiosis dengan Cyanobacteria pemfiksasi N2. Simbiosis ini menyebabkan azolla mempunyai kualitas yang baik dalam penambatan nitrogen diudara.
Anabaena diketahui berperan dalam menfiksasi nitrogen, dan Anabaena membentuk hubungan simbiosis dengan tanaman tertentu seperti paku-pakuan dengan adanya simbiosis ini anabaena dapat melakukan fiksasi nitrogen di udara, sehingga memiliki manfaat yang besar dalam bidang pertanian. Terutama dalam hal pemenuhan kebutuhan unsur nitrogen
Dengan adanya manfaat ini maka sekarang ini azolla banyak sekali dibudidayakan untuk digunakan sebagai pupuk hijau yang kaya akan nitrogen. Sehingga dapat menggurangi penggunaan pupuk kimiawi yang tidak ramah linkungan dan menggantinya dengan menggunakan pupuk hijau dari azolla. Azolla juga memiliki kelebihan karena ganggang ini mudah sakali dikembang biakan dan pertumbuhannya sangat cepat. Sehingga ketika sewaktu-waktu dibutuhkan selalu ada.
Azolla dalam bidang pertanian sangatlah penting karena azolla dapat menambat nitrogen di udara setelah bersimbiosis dengan Anabaena azolla, sehingga dengan adanya azolla menggurangi penggunaan pupuk nitrogen dari bahan kimia, yeng menggunakan azolla lebih ramah lingkungan dan dapat meningkatkan kesuburan tanah.
Heterocysts merupakan sel yang berada di bagian ujung (terminal) yang dikhususkan dalam proses fikasi nitrogen. Interior dari sel ini berupa mikrooxic sebagai akibat dari peningkatan respirasi, tidak aktifnya pembentukan O2 dalam fotosistem II, bentuk/formasi dari penebalan diluar dinding sel. Nitrogenase mengubah dinitrogen menjadi ammonium pada pengeluaran ATP dan keduanya merupakan reduktan yang dihasilkan melalui metabolisme karbohidrat, sebuah proses tambahan, dalam cahaya melalui aktivitas fotosistem (PS) I . Sebagai imbalannya, nitrogen difiksasi dalam heterocysts bergerak ke dalam sel vegetatif , bagian akhir dalam paembentukan asam amino (Bock, 1997).
Azola mempunyai 6 spesies yang sudah banyak dibudidayakan yaitu A pinata, A meziana, A imbrikata, A cardiana dan A filiculoider. Masing-masing spesies mempunyai persaratan tumbuh dan menambat nitrogen secara maksimal. Berapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan azola adalah sinar matahari, pH, kesuburan tanah, kegaraman, temperature, gulma dan penyakit (Sutedjo, 1991).
Anabaena adalah genus cyanobakteria filamentous atau ganggang hijau-biru,ditemukan sebagai plankton. Anabaena diketahui berperan dalam menfiksasi nitrogen, dan Anabaena membentuk hubungan simbiosis dengan tanaman tertentu seperti pakupakuan. terdapat satu dari 4 genera dari cyanobacteria yang menghasilkan neurotoxin,yang membahayakan margasatwa lokal seperti halnya hewan ternak dan hewan peliharaan. Spesies tertentu dari Anabaena telah digunakan dalam pertanaman padi sawah, sebagai penyedia pupuk alami yang efektif.
Interaksi antara simbiosis Anabaena-Azzola berbeda antara berbeda dengan interaksi antara bakteri pembentuk nodula dari tanaman leguminosa. Sangat sedikit yang diketahui cara bagaimana Anabaena dan Azolla mengenal satu sama lain. Anabaena masuk ke dalam jaringan pakis/ paku-pakuan melalui ujung titik tumbuh. Fiksasi nitrogen berlangsung dalam sel khusus, yaitu heterocysts jadi sel heterosis merupakan tempat untuk melakukan penambatan nitrogen di udara. Sedangkan sel vegetatif digunakan anabaena azolla untuk melakukan fotosintesis. Sel penetrasi Anabaena sangat kecil, heterocysts tidak berkembang sebelum Anabaena telah berkolonisasi dalam jaringan paku-pakuan dan diam dalam cistern intraseluler.
Simbiosis dan spesies Anabaena yang hidup bebas – seperti alga hijau-biru, juga berhadapan dengan masalah melindungi dirinya melawan oksigen. Proses metabolisme merupakan proses pengambilan surplus oksigen yang ada, dengan kata lain, heterocysts dikelilingi bakteria. Berbeda dengan sel vegetatif, heterocysts aktif tertutup oleh lapisan polisakarida yang nampaknya menyediakan nutrisi bagi bakteria. Aktivitas metabolisme baketria mengkonsumsi oksigen lagi, hingga taraf terendah oksigen disekitar heterocysts.
Sel vegetatif berdiferensiasi menjadi heterocysts. heterocysts merupakan sel yang berada di bagian ujung (terminal) yang dikhususkan dalam proses fikasi nitrogen. Interior dari sel ini berupa mikrooxic sebagai akibat dari peningkatan respirasi, tidak aktifnya pembentukan O2 dalam fotosistem II, bentuk/formasi dari penebalan diluar dinding sel. Nitrogenase mengubah dinitrogen menjadi ammonium pada pengeluaran ATP dan keduanya merupakan reduktan yang dihasilkan melalui metabolisme karbohidrat, sebuah proses tambahan, dalam cahaya melalui aktivitas fotosistem (PS) I . Sebagai imbalannya, nitrogen difiksasi dalam heterocysts bergerak ke dalam sel vegetatif , bagian akhir dalam paembentukan asam amino.
Sel berbentuk oval adalah heterocysts, tempat/lokasi fiksasi nitrogen dimana nitrogen atmosfer (N2) dikonversi ke dalam ammonia (NH3). Nodula yang berhubungan dengan kutub (nodula polar) dapat dilihat dalam beberapa heterocysts. Paku air bermanfaat bagi bakterial sebagai patner/inang melalui suplai nitrogen yang dapat digunakan. . Struktur selular dari bakteria ini telah berubah sangat kecil pada seribu juta tahun yang lalu.
Semakin lama azolla di tanam maka pertumbuhan koloni juga semakin banyak dan sel heterosisnya juga semakin banyak hal ini di sebakan faktor kandungan nitogrn di udara, semakin banyak nitogen di udara maka sel heterosis akan semakin aktif melakukan penambatan nitogen sehingga sel vegetatif akan semakin berkembang. Pada praktikum kali ini kondisi macak- macak merupakan kondisi yang palin ideal untuk pertumbuhan anabaena karena akar dapat masuk kedalam tanah sehingga kebutuhan unsur akan terpenuhi dibandingkan anabaena yang menggambang.
Salah satu masalah yang dihadapi adalah kesuburan lahan yang berkelanjutan. Hal ini sangat penting karena saat sekarang yang dipacu adalh produksi yang semakin tinggi dari satu jenis tanaman yaitu padi sawah, dengan target kenaikan produksi untuk setiap tahun. Justru pada lahan sawah di kawasan tersebut, bahan organik tanah dan tingkat nitrogen acapkali terbatas. Untuk mengatasi hal ini dibutuhkan sumber nitrogen alternatif sebagai suplemen pupuk kimia. Sumber nitrogen alternatif ini adalah pupuk hijau. Salah satu sumber N altternatif yang cocok untuk padi sawah adalah Azolla. Azolla adalah paku air mini ukuran 3-4 cm yang bersimbiosis dengan Cyanobacteria pemfiksasi N2. Simbiosis ini menyebabkan azolla mempunyai kualitas nutrisi yang baik. Azolla sudah berabad-abad digunakan di Cina dan Vietnam sebagai sumber N bagi padi sawah. Azolla tumbuh secara alami di Asia, Amerika, dan Eropa. Azolla mempunyai beberapa spesies, antara lain Azolla caroliniana, Azolla filiculoides, Azolla mexicana, Azolla microphylla, Azolla nilotica, Azolla pinnata var. pinnata, Azolla pinnata var. imbricata, Azolla rubra. Azolla dalam bidang pertanian sangatlah penting karena azolla dapat menambat nitrogen di udara setelah bersimbiosis dengan Anabaena azolla, sehingga dengan adanya azolla menggurangi penggunaan pupuk nitrogen dari bahan kimia, yeng menggunakan azolla lebih ramah lingkungan dan dapat meningkatkan kesuburan tanah.
Pada hasil praktikum pengamatan azolla dapat diketahui pada rekapan bahwa azolla yang ditanam pada kondisi genangan air 0 cm memiliki jumlah koloni yang lebih banyak dibandingkan dengan azolla yang ditanam dengan mengambang diatas permukaan air. Untuk contohnya pada ulangan 1, pada perlakuan 0 cm mula-mula koloni azolla 3, kemudian minggu ke 1 menjadi 6 dan minggu ke 3 menjadi 8 dengan ditunjukkan kesuburan yang tinggi dengan warna hijau, sedangkan azolla yang ditanam 2 cm penggenangan memiliki koloni pada minggu pertama 3, kemudian minggu ke 2 menjadi 5, dan minggu ke 3 menjadi 7. Sehingga dapat disimpulkan azolla yang ditanam dengan menyentuh tanah pertumbuhannya lebih baik dibanding dengan yang tidak menyentuh tanah. Pada perlakuan kelompok pada tergenang 0 cm jumlah koloni mula-mula 3, kemudian pada minggu kedua menjadi 4, minggu ke 3 menjadi 6. Untuk yang tergenang 2 cm mula mula jumlah koloni 3, minggu ke 2 menjadi 5, minggu ke 3 menjadi 6. Untuk perlakuan tergenang 7 cm mula-mula jumlah koloni 3, kemudian minggu ke 2 tetap 3, minggu ke 3 menjadi 4. Pada perlakuan kelompok yang paling baik adalah pada perlakuan genangan 0 cm.