## Uji Potensi Bakteri Penghasil Hormon  IAA  (Indole  Acetic Acid) dari Tanah Rhizosfer Cengkeh (Syzigium aromaticum L.)
Desak Ketut Tristiana Sukmadewi 1) ,  Suharjono 2) , Sarjiya Antonius 3)
1), 2) Jurusan Biologi, FMIPA, Universitas Brawijaya, Malang
3) Pusat Penelitian Biologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Cibinong
Email : 1) tristianasukmadewi@yahoo.com & 2) calistus@ub.ac.id

## ABSTRAK
Tanaman  cengkeh  (Syzygium  aromaticum  L.)  merupakan  salah  satu  komoditi  perkebunan  yang memiliki peranan penting bagi pendapatan devisa negara. Perkebunan cengkeh rutin mengunakan pupuk kimia sintetik dalam proses pertumbuhannya. Permintaan produk pertanian dan perkebunan yang bebas akan  bahan  kimia  semakin  meningkat.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  mempelajari  potensi  isolat bakteri  penghasil  hormon  IAA  dari  tanah  rhizosfer  tanaman  cengkeh.  Tahapan  penelitian  meliputi pengambilan sampel tanah, isolasi bakteri penghasil hormon IAA dan analisa hormon IAA. Bakteri yang berpotensi  menghasilkan  hormon  IAA  tertinggi  adalah  isolat  TCKI  5  (32,84  ppm)  dari  Karangasem. Hasil  tertinggi  ini  didapatkan  pada  waktu  inkubasi  48  jam.  Berdasarkan  nilai  OD  terlihat  bahwa  isolat TCKI  5    pada  waktu  inkubasi    48  dan  72  jam  memiliki  nilai  OD  yang    sama  yang    merupakan    fase stasioner
Kata kunci: bakteri, tanaman cengkeh, Indole Acetic Acid (IAA), rhizosfer

## ABSTRACT
Cloves  (Syzygium  aromaticum L.) is one of the  plantation commodities  which have  an  important role  for  the  country's  foreign  exchange  earnings.  The  clove  plantation,  was  routine  use  of  synthetic fertilizer.  The  demand  of  agricultural  and  plantation  product  free  of  chemicals  has  increased.  Synthetic fertilizer has negative impact on soil productivity The purpose of this research is studied the potencyl  of bacteria isolate to produce IAA hormone from rhizosphere of clove plant. The research includes collecting sample  of  rhizosphere  soil  of  clove  plant,  isolation  and  analysis  the  potency  of  bacteria  IAA  hormone producing.  Isolate  TCKI  5  from  Karangasem  has  highest  IAA  hormone  producing  (32,84  ppm)  in  48 hours  incubation. Based on the OD seen TCKI 5 produce IAA hormone of stationer phase
Keywords: bacteria, cloves plant, Indole Acetic Acid (IAA), rhizosphere

## PENDAHULUAN
Tanaman cengkeh (Syzygium
aromaticum  (L.))  adalah  salah  satu  komoditi perkebunan  yang  memiliki  peranan  penting bagi  pendapatan  devisa  negara  melalui  cukai rokok  dan  ekspornya.  Walaupun  produksi cengkeh  terus  meningkat,  Indonesia  masih tetap  mengimpor  cengkeh  untuk  memenuhi kebutuhan  dalam  negeri.  M asalah  yang dihadapi  petani  cengkeh  adalah  (1)  masa  awal produksi  cengkeh  yang  cukup  lama  yaitu setelah  umur  5  -  7  tahun,  (2)  fluktuasi  hasil yang  cukup  tinggi  yang  dikenal  dengan  siklus 2  -  4  tahun,  produksi  yang  tinggi  pada  satu tahun  tertentu  diikuti  dengan  penurunan produksi  1  -  2  tahun  berikutnya  ( Direktorat jenderal perkebunan, 2004 ).
Perkebunan cengkeh secara rutin mengunakan pupuk
dalam
proses
pertumbuhannya.  Pupuk yang biasa digunakan adalah pupuk kimia sintetis Permintaan produk pertanian  dan  perkebunan  yang  bebas  akan bahan kimia semakin meningkat. Pengurangan penggunaan    pupuk  kimia  sintetik    pada pertanian    membawa  banyak  manfaat  untuk memperbaiki  sifat  biokimia  tanah.  Aplikasi bahan organik yang diperkaya dengan mikrobia  penyubur  perakaran  pada  berbagai tanah  pertanian  dan  dapat  meningkatkan aktivitas  respirasi  dan enzimatik tanah
(Antonius dkk., 2007).
Rhizosfer
merupakan  zona  dalam  tanah  tempat  mikrobia dan  akar  tanaman  hidup  berinteraksi  secara efektif.  (Repository  IPB,  2010).  Mikrobia dalam  tanah    tersebut  memiliki  banyak    peran penting  di  tanah  terutama  dalam  daur  unsur organik  untuk  kehidupan  seperti    penghasil hormon  IAA.  Hormon  IAA  adalah  auksin
endogen  yang  berperan  dalam  perkembangan akar, menghambat pertumbuhan tunas samping,  merangsang  terjadinya  absisi,  serta berperan  dalam  pembentukan  jaringan  xylem dan  floem  (Silitonga  dkk.,  2008). Tujuan  dari penelitian  ini  adalah  untuk  mngetahui potensi bakteri  penghasil  hormon  IAA  (indole acetic  acid)  dari  tanah  rhizosfer  cengkeh (syzigium aromaticum l.)

## METODE PENELITIAN
Pengambilan  sampel.  Sampel  diambil pada  tanaman  cengkeh  di  lokasi  yang  berbeda dengan  kisaran  umur  27  sampai  30  tahun. Sampel  pertama  diambil    di  Desa  Sangkan Gunung,  Kecamatan  Sidemen,  Kabupaten Karangasem.  Kabupaten  Karangasem  terletak di  ujung  timur  Pulau  Bali.  Sampel  kedua diambil  pada  perkebunan  cengkeh  di  Desa Kayuputih,  Kecamatan  Banjar,  Kabupaten Buleleng.  Kabupaten  Buleleng  terletak  di belahan  utara  Pulau  Bali.  Sampel  tanah diambil pada daerah rhizosfer. Masing-masing sampel  diambil  sebanyak  5  kali  ulangan. Pengambilan  sampel  pada  setiap  ulangan dilakukan  pada  5  titik  yang  kemudian dikomposit menjadi satu sampel tanah. Sampel diambil  pada  kedalaman  0-10  cm  dari permukaan akar.
Isolasi  Bakteri  Penghasil  Hormon IAA. Sampel tanah 25 g  disuspensikan dengan 225  ml  garam  fisiologis  steril  pada  masing- masing Erlenmeyer (pengenceran 10 -1 ).
Sampel  digojog  dengan  vorteks  120  rpm selama  60  detik.  Selanjutnya  suspensi  sampel dilakukan  pengenceran  sampai  konsentrasi  10 -
6 .  Suspensi  sampel  setiap  tingkat  pengenceran sebanyak  0,1  ml    diinokulasikan  pada  media Tryptic  Soy  Agar  yang  telah  ditambahkan dengan  triptofan  200  µg/ml    secara  spread plate (de-Bashan dkk., 2008). Sampel kemudian  diinkubasi  pada  suhu  ruang  selama tiga hari.
Analisa  hormon    IAA.  Isolat  bakteri yang  tumbuh  pada  media  TSA  diuji  dengan cara  ditetesi  larutan  Salkowski.  Hasil  positif setelah ditetesi larutan Salkowsky  ditunjukkan dengan  terjadinya  perubahan  warna  menjadi merah  muda    setelah  diinkubasi  di  tempat gelap  selama  30  menit.  Percobaan  untuk analisis  IAA  secara  kuantitatif  dilakukan menurut  rancangan  acak  lengkap  (RAL). Perlakuan  pada  percobaan  ini  adalah  jenis isolat  dan  waktu  inkubasi.  Untuk  analisa  IAA
secara  kuantitatif  dilakukan  menggunakan Trypthic  Soy  Broth    (TSB)  steril  25  ml  dalam labu Erlenmeyer dan ditambahkan triptofan 0,5 ml. Suspensi tersebut  ditambahkan isolat  yang sebelumnya  menunjukkan  hasil  yang  positif. Densitas  optik  diukur  dengan  cara  disampling sebanyak  2  ml  media  TSB  yang  telah diinokulasi isolat dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 436 nm pada waktu inkubasi 0, 24, 48 dan 72 jam. Media  TSB    yang  telah  diinokulasi  isolat diambil  sebanyak  2  ml  kemudian  dimasukkan ke dalam tabung sentrifus. Kultur disentrifugasi  dengan  kecepatan  10.000  rpm selama  10  menit.  Absorbansi  suspensi  diukur menggunakan  spektrofotometer  pada  panjang gelombang  535  nm  kemudian  dihitung konsentrasi  IAA  menggunakan  persamaan kurva  standar  IAA.  Kurva  standar  konsentrasi IAA  dalam  medium  TSB  dibuat  berdasarkan korelasi  variasi  konsentrasi  IAA  dengan absorbansinya  yang  diukur  menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 535 nm.  Sampling  dilakukan  pada  waktu  inkubasi 0,  24,  48  dan  72  jam  (Gravel  dkk.,  2007; Khakipour, dkk., 2008).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  uji  kualitatif  IAA    sebagai screening  awal  didapatkan  8  isolat  yang kemudian diuji kuantitatif lebih lanjut menggunakkan  spektrofotometer  (Gambar  1.). Berdasarkan hasil uji kuantitatif menunjukkan isolat TCKI 5  dari Karangasem menghasilkan IAA  tertinggi  32,84  ppm    (p  <  0,05).  Hasil tertinggi  didapatkan  pada  waktu  inkubasi  72 jam yang berbeda nyata dengan waktu inkubasi 24 jam.
Gambar  1.  Konsentrasi  IAA  yang  dihasilkan oleh isolat bakteri rhizosfer tanaman cengkeh Keterangan:
1.  Huruf besar untuk isolat yang berbeda pada
waktu sampling yang sama.
2.  Huruf  kecil  untuk  isolat  yang  sama  pada sampling yang berbeda.
Berdasarkan  nilai  OD  terlihat  bahwa isolat  TCKI  5  pada  waktu  inkubasi  jam  ke-48 dan  72  memiliki  nilai  OD  yang  sama.  Hal  ini diduga pada waktu inkubasi 48 menuju 72 jam merupakan  fase stasioner.
Gambar  2.  Optical  density  bakteri  penghasil hormon IAA
Hormon  IAA  yang  dihasilkan  oleh  bakteri melimpah  pada  fase  stasioner.    Produksi  IAA akan  meningkat  pada  kondisi  pertumbuhan menurun,  ketersediaan  karbon  yang  terbatas dan  dalam  kondisi  lingkungan  pH  asam. Kondisi  tersebut  terjadi  pada  saat  bakteri memasuki  fase  stasioner  (Dewi  dkk.,  2015). Hal ini sesuai pula dengan lokasi Karangasem, lokasi  ini  memiliki  kandungan  bahan  organik (2,83  %)  yang  lebih  rendah  dibandingkan Buleleng  (p  <  0,05)  serta    memiliki  nilai  pH 5,025  yang  tergolong  kategori  pH  asam.
Parameter lingkungan ini diduga sebagai faktor pemacu  isolat  TCKI  5  dari  lokasi  karangasem menghasilkan hormon IAA paling tinggi untuk tetap bertahan hidup.
Pada penelitian ini analisis IAA menggunakan  asam  asmino  triptofan  sebesar 200  ppm  yang  merupakan  prekursor  yang berperan  penting dalam biosintesis  IAA. Hasil yang  didapatkan  pada  penelitian  ini  tertinggi oleh  isolat  TCKI  5  (32,84  ppm)  bila dibandingkan  dengan  penelitiaan  Dewi  dkk.
(2015) tergolong kecil karena dengan konsentrasi  triptofan  yang  sama  dihasilkan IAA  tertinggi  mencapai  158,  651  ppm.  Bila dibandingkan  dengan  penelitian  Nita  dkk. (2011)    yang  menghasilkkan  IAA  26,28  ppm dengan  konsentrasi  triptofan  1200  ppm,  IAA yang dihasilkan isolat TCKI 5 dapat dikatakan
cukup tinggi. Isolat  TCKI  5  berdasarkan hasil  cat  Gram  merupakan  bakteri  Gram negatif  berbentuk coccus.
Gambar 3. Isolat TCKI 5 (M= 1000x)
Bakteri  yang  mampu  menghasilkan IAA  akan  berwarna  merah  saat  ditetesi salkowski,  karena  adanya    interaksi  antara IAA  dan  Fe  membentuk  senyawa  kompleks [Fe 2 (OH) 2 (IA) 4 ].  Warna  merah  muda  yang semakin  pekat  menunjukkan  konsentrasi    IAA yang  dihasilkan  oleh  bakteri  semakin  tinggi (Kovacs, 2009). Hormon tumbuh IAA berfungsi  sebagai  sinyal  molekul  penting dalam regulasi perkembangan tanaman, memacu  perkembangan  perakaran  tanaman inang,  meningkatkan  ketahanan  terhadap patogen  dan  memacu  pertumbuhan  tanaman (Shaharoona,  dkk.,  2006;  Joshi  dan  Bath, 2011).
Gambar  3.  Perubahan  warna  menjadi  merah muda saat ditetesi larutan
Salkowski
Hormon  IAA  yang  disintesis  dari triptofan  dapat  terjadi  melalui  3  (tiga)  jalur alternatif    yaitu,  jalur  pertama,  triptofan-2- monooxygenase (IaaM) mengoksidasi triptofan menjadi indole-3-acetamide, kemudian indole- 3-acetamide dihidrolisasi oleh indole- acetamide  hydrolase.  Jalur  kedua  triptofan diubah  menjadi  tryptamine  oleh  enzim triptofan  dekarboksilase.  Tryptamine  diubah menjadi  indole-3-acetaldehyde  oleh  enzim amin  oksidase,  yang  kemudian  diubah  lagi menjadi  Indole-acetid  acid  oleh  enzim  indol
acetaldehid  dehidrogenasae.  Jalur  ketiga, triptofan  diubah  menjadi  asam  indol  piruvat oleh  enzim  triptofan  transaminase,  kemudian diubah  menjadi  indol-3-acetaldehid  oleh indole acetid acid (IAA) (Taghavi dkk., 2008).

## KESIMPULAN
Bakteri  yang  berpotensi  menghasilkan hormon  IAA  tertinggi  adalah  isolat  TCKI  5    ( 32,84  ppm)  dari  Karangasem    pada  waktu inkubasi  48  jam.  Berdasarkan  nilai  OD  isolat TCKI  5    menghasilkan  IAA  pada  fase stasioner.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  kepada    proyek DIPA Pusat Penelitian Biologi,  Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI),  Cibinong yang telah  mendanai  penelitan  ini,  sehingga  bisa berjalan dengan lancar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]   Antonius, S., D. Agustyani, M. Rahmansyah,  dan  B.  Martono,  2007.
Development of Sustainable agriculture: Soil Microorganisms Enzymantic Activity of Organic Farming on jabopuncur  Catchment’s  Area  Treated with agricultural wastes as Biofertilizier.  Faculty  of  Biology-UGM, Yogyakarta.  Proceedings  International Seminar Advances in Biological
Science:  Contribution  Towards  a  Better Human Prosperity.
[2]   de  Bashan  L.E.,  H.  Antoun,  Y.  Bashan. 2008.  Involvement  of  Indole  -3-Acetic Acid  Produced  By  The  Growth- Promoting  Bacterium  Azospirilium  spp. In  promoting  Growth  of  Chlorella Vulgaris.  J.  Phycol  of  Amerika. 44:938- 947.
[3]   Dewi, T.K., E. S. Arum, H. Imamuddin, S. Antonius. 2015. Karakterisasi
mikroba perakaran (PGPR) agen penting  pendukung pupuk  organik Hayati.  Proseding  Seminar  Nasional Masyi Biodiv Indonesia.  1(2) : 289-295.
[4] Direktorat  jenderal  perkebunan,  2012.
Peningkatan  Produksi,  Produktivitas Dan  Mutu  Tanaman  Rempah  Dan Penyegar. Direktorat Jenderal
Perkebunan Kementerian Pertanian.
[5]   Gravel  V,  H.  Antoun,  R.J.  Tweddel. 2007.  Effect  indole-acetic  acid  (IAA)  o the  development  of  symptoms  caused Pythium ultimum on tomato plant. Eur J Plant Pathol 119:457-462.
[6]   Joshi,  P  dan  A.B.  Bath.  2011.  Diversity and Function of plant growth-promoting rhizobacteria  associated  with    with wheat  rhizosphere  in  North  Himalaya Region.  Int  J  Environ  Sci  (16):  1135- 1143.
[7]   Khakipour,  N.,  K.  Khavazi,  dan  H. Mojallali.  2008.  Production  of  Auxin Hormone  by  Fluorescent  Pseudomonas. American-Eurasian J. Agric. & Environ. Sci. 4: 687-692.
[8]   Kovavcs,  K.  2009.  Applications  of Mossbauer Spectroscopy in Plant Physiology.  ELTE  Chemistry  Doctoral School,  ELTE  Institute  of  Chemistry, Budapest. Disertasi.
[9]   Nita,  B.P.,  G.  Milind,  A.  Sanggita,  S., G.Aparna, B., K. Balasaheb, P.
2011.Optimazation  of  indole  3-acetic acid  (IAA)  production  by  Acetobacter diazotrophicus L1 isolated from sugarcane. J Environ Sci 2(1):307-314.
[10]   Shaharoona B., M. Arshad, Z.A. Khalid, 2006. Performance of Pseudomonas spp. containing ACC-diaminase for improving  growth  and  yield    of  maize (Zea  mays  L.)  in  the  presence  of nitrogenous fertilizer. Soil Biol Biochem 38:2971-2975.
[12]   Silitonga,  D.M.,  N.  Priyani,    I. Nurwahyuni.  2008.  Isolasi  dan  Uji Potensi    Isolat  bakteri  Pelarut  Fosfat dan  Bakteri  Penghasil  Hormon  IAA (Indole Acetic Acid) Terhadap
Pertumbuhan  Kedelai          (Glicine  max L.)  Pada  Tanah  Kuning.  Departemen Biologi, Fakultas MIPA, USU. Medan.
[13]   Khakipour,  N.,  K.  Khavazi,  dan  H. Mojallali.  2008.  Production  of  Auxin Hormone  by  Fluorescent  Pseudomonas. American-Eurasian J. Agric. & Environ.
Sci. 4: 687-692.