PUPUK HAYATI ( BIOFERTILIZER ) ALTERNANTIF SUBTITUSI PENGGUNAAN PUPUK KIMIAWI
Asrul
Jurusan Peternakan, Politeknik Pertanian Negeri Kupang Jl. Prof. Dr. Herman Yohanes, Lasiana, Kota Kupang P.O.Box. 1152, Kupang 85011 Korespondensi: asrulindonesia@yahoo.co.id

## ABSTRACT
Increased population growth  implies  the intensive management of agricultural land for  food  fulfillment.  As  a  result,  the  use  of  chemical  fertilizers  among  farmers continues  to  increase  to  support  this  intensive  agriculture.  UREA,  NPK  and  Super Phosphate  Fertilizers  are  chemical  fertilizers  that  are  used  by  farmers  to  meet  the macro nutrients of plants, especially N, P and K. The problem is that excessive and intensive  use  of  chemical  fertilizers  turns  out  to  have  a  negative  impact  on  both agricultural land and accumulated residues in plants which are then consumed by humans.  One  of  the  efforts  to  substitute  chemical  fertilizers  in  agricultural  land  by applying biofertilzer or biofertilzer. Biofertilizers are fertilizers that use the services of microorganisms (bacteria) to meet plant nutrient needs.
Keywords: Chemical fertilizers, Bioferlizers, Microorganisms, Bacteria

## PENDAHULUAN
Pupuk merupakan material yang dibuat sedimikian rupa untuk membantu tanah (media tanaman) dalam memenuhi unsur hara tanaman.  Umumnya petani menganal  dua  jenis  pupuk  yaitu  pupuk  anorganik  (pupuk  kimia)  dan  pupuk organik.  Pupuk  kimia  seperti  Urea  ( amonium  carbamide ),  ZA  (zwavelzure),  KCL (Kalium klorida), SP36 ( Super Phospate ), ZK dan NPK Phonska, sedangkan pupuk organik hanya terbatas pupuk kompos, pupuk hijau dan pupuk kandang. Selain pupuk  kimiawi  dan  organik  terdapat  pula  jenis  pupuk  hayati,  namun  pupuk hayati masih kurang mendapatkan perhatian dari petani.
Penggunaan pupuk dalam usaha pemenuhan unsur hara makro dan mikro tanaman,  memang  tidak  bisa  dilepaskan  peranannnya.  Menjadi  masalah kemudian,  umumnya  petani  saat  ini  menggunakan  pupuk  kimiawi  untuk memenuhi  unsur  hara  tanaman  mereka.  Data  dari  Asosiasi  Produsen  Pupuk Indonesia  /APPI  (2018)  memperlihatkan  bahwa  pada  tahun  2017  jumlah kebutuhan  pupuk  kimiawi  urea  (sumber  nitrogen)  mencapai  6.838.063 ton/tahun, fosfat/SP-36 480.131 ton/tahun, dan NPK (nitrogen fosfat dan kalium) mencapai  3.282.957,  sedangkan  untuk  pemakaian  pupuk  organik  hanya mencapai 522.791 ton/tahun.
Penggunakan  pupuk  kimiayang  praktis,  proses  mendapatkannya  juga mudah,  serta  harga  pupuk  yang  disubsidi  menjadi  alasan  utama  membanjirnya penggunna  pupuk  kimiwi.  Padahal  jika  ditelaah  lebih  lanjut  penggunaan  pupuk kimiawi secara berlebih,akan berefek negatif pada lahan pertanian itu sendiri dan kesahatan manusia baik secara langsung maupun tidak langsung.
Menurut  Kumari,dkk  (2014)  pemakaian  pupuk  kimia  yang  berlebihakan memberikan  dampak  yang  merugikan  bagi  kesehatanmanusia.Setidaknya  ada sembilan  residu  dari  pupuk  kimiawi,  yaitu amine,  alumnimun,  calcium,  cobalt, boron,  mangan,  lindane,  malathion ,  dan chloropyripos yang  dapat  mendegradasi kesehatan manusia (Kumari, dkk, 2014). Amine yang terdapat di pupuk nitrogen dapat  menyebabkan  kanker,aluminium  dapat  menyebabkan  penyakit  alzeimer dan  asma, calcium yang  merupakan  residu  pupuk  kimiaiwi  dapat  menyebabkan gangguan  ginjal,  saraf  dan  keterlambatan  perkembangan  kognitif  pada anak, lindane menjadi  pemicu  kanker  payudara  serta cobalt terakumulasi  massif dalam tubuh manusia dapat merusak lambung. (Kumari, dkk, 2014).
Hasil  penelitian  loukil  dkk  (2015)  terhadap  pekerja  yang  bertugas  untuk mendistribusikan pupuk kimia fosfat dan nitrat memperlihatkan serum kreatinin mereka  naik  sangat  signifikan  menjadi  88.667±13.791  dari  batas  normal 61.8881±123.763  untuk  usia  pekerja  30-40  tahun.  Lebih  lanjut  aktivitas  enzim transaminase  dalam  tubuh  mereka  juga  mengalami  peningkatan  jika dibandingkan  terhadap  standar  medis  dan  kontrol  percobaan.  Hal  ini  tentunya menunjukkan bahwa pengaruh negatif pupuk kimia, bisa secara langsung, tampa harus terakumulasi di tanaman pangan kemudian dikomsumsi oleh manusia.
Penggunaan  pupuk  kimia  yang  terus  menerus  bukan  hanya  berakibat negatif  terhadap  kesehatan  manusia  akan  tetapi  menjadi  sumber  polusi,  baik  di tanah, air dan udara. Savci (2012), penggunaan pupuk nitrogen yang berlebihan menyebabkan  nitrattercuci  dan  mengalir  ke  badan  air.  Kandungan nitrogen(nitrat)di  badan  air  yang  berlebih  menyebabkan  suburnya  pertumbuhan alga, berlanjut eutrofikasi dan ujung-ujungnya kualitas air menurun.
Akumulasi  nitrogen  yang  berlebihan  di  tanah  menyebabkan  penurun  PH tanah  dan  menyebabkan  ekosistem  mirkorrganisme  yang  bermanfaat  di  tanah menjadi terganggu. Nitrogen dari pupuk kimiawi dapat berubah  menjadi nitrogen oxides (NO,  N2O,  NO2)  yang  meruapakan  gas  rumah  kaca  salah  satu  penyebab pemanasan  global,(Savci,  2012).  Melihat  banyaknya  dampak  negatif  dari
penggunaan  pupuk  kimiawi,  maka  perlu  upaya  untuk  mensubstitusinya  secara perlahan demi keberlanjutan pertanian di masa akan datang.

## PEMECAHAN MASALAH
Pupuk kompos, hijaun dan kandang merupakan jenis pupuk organik yang bisa menjadi subtitusi pupuk kimiawi dan sudah dikenal di masyarakat.Masalahnyakemudian  sejauh  mana  stok  ketersedian  pupuk  organik untuk diaplikasikan di lahan pertanian yang luas dan instensif. Padahal diketahui proses  pembuatan  organik,  membutuhkan  waktu  cukup  lama  dan  sangat tergantung terhadap kelimpahan bahan organiknya.
Salah  satu  alternatifmensibtitusi  penggunan  pupuk  kimiadi  lahan pertanian  yang  luas  yaitu  menggunakan  pupuk  hayati.Pupuk  hayati  merupakan pupukyang  menggunakan  kemampuan  mikroorganisme,  dalam  hal  ini  bekteri atau  jamur  untuk  memenuhi  unsur  haramakro  tanaman.  Pupuk  hayati  bisa dalam  bentuk  konsorsium  berbagai  macam  kemampuan  bakteri  yaitu  bakteri pengikat  nitrogen,  pelarut  fosfat  dan  pelarut  kalium  atau  hanya  bersifat  spesifik untuk satu kemampuan bakteri saja.

## Bakteri Penambat Nitrogen
Menurut  Muawar,  (2011)  nitrogen  dibutuhkan  tanaman  untuk  proses sintesis  asam-asam  amino,  protein,  klorofi,  koenzim  dan  asam  nuklat.  Tanaman yang  kekurangan  nitorogen  akan  memperlihatkan  gejala  daun  kecil,  pucat, berwarna hijau kuning dan akhirnya gugur sebelum waktunya.
Petani  umumnya  menggunakan  pupuk  urea  (pupuk  kiamiwi)  untuk mambantu  tanaman  dalam  memenuhi  nitrogen.  Padahal  tanaman  dapat memenuhi  unsur  hara  nitrogen  dengan  bantuan  bakteri  pengikat  nitrogen,  baik yang bersimbiosis maupun non siomiotik (bebas) dengan tanaman tersebut.
Bakteri Rhizobium  japonium merupakan  bakteri  pengikat  nitrogen  yang bersimbiosis  dengan  tanaman  kedelai. Rhizobium  japonium mampu  menambat nitrogen  untuk  pemenuhan  unsur  hara  kedelai  sekitar  40-200  (kg  N/ha/tahun). Azotobacter dan Beijerinkia merupakan  bakteri  non  zimbiotik  pengikat  nitorogen yang  hidup  bebas  di  tanah.  Bakteri  non  simbioik  ini  mampu  mengikat  nitrogen mencapai 15 kg/ha/tahun, (Munawar, 2011).
Bakteri  mampu  mengikat  nitrogen  bebas  di  udara  dan  menjadikannya ammonia  (NH3)  dengan  bantuan  enzim nitroginase .  Enzim nitroginase ini
umumnya  ditemukan  di  bakteri diazotroph,  cyanobacteria,  rhizobia,  frankia ,  dan azetobacteraceae (Dighe,  dkk,  2010).  Ammonia  (NH3)  hasil  fiksasi  bakteri kemudian  mengalami  amonifikasi  menjadi  amaonium  (NH4).  Amonium selanjutnya berubah menjadi nitrit dan nitrat yang bisa diabsorbsi oleh tanaman melalui proses nitrifikasi.
Hasil  penelitianWidiyawati  dkk  (2014)  tentang  peran  bakteri  penambat nitrogen  untuk  mengurangi  dosis  pupuk  nitrogen  anorganik  pada  padi  sawah memperlihatkan  bakteri  konsorsium  pengikat  nitrogen  ( Azobacter-like dan Azospirillum  like )  mempunyai  kemampuan  menaikkan  berat  bobot  kering  padi lebih baik 4.2 (a) jika dibandingkan dengan 100 kg N/H pupuk anorganik nitrogen yaitu 3.7a. Meskipun perbedaannya tidak signfikan namun data ini menunjukkan bahwa  bakteri  penambat  nitrogen  bisa  dijadikan  pupuk  hayati  untuk menggantikan peranan pupuk anorganik, khususnya nitrogen.

## Bakteri Pelarut Fosfat
Fosfat  termasuk  hara  makro  yang  sangat  dibutuhkan  tanaman.  Menurut Munawar(2011)  fosfat  berperan  sebagai  penyusun  berbagai  macam  protein, fosfolipida, koenzim, subtrat metabolisme dan proses transfer energi. Kekurangan fosfat  dapat  menyebabkan  pertumbuhan  awal  tanaman  kerdil  dan  pemasakan buah menjadi melambat.
Menjadi  masalah  kemudian  pemberian  pupuk  kimia  fosfat,  70-90 % tidak mampu  diserap  oleh  tanaman.  Tanaman  hanya  mampu  menyerap  unsur  hara fosfat  dalam  bentuk  H 2 PO 4 dan  HPO 42- ,  (Bagyaraj,  dkk,  2000).  Jadi  meskipun tanah  diguyur  dengan  pupuk  fosfat  (kiamiwi)  maka  tidak  ada  jaminan  tanaman tersebut mampu memenuhi semua unsur hara fosfatnya.
Fosfat  di  tanah  kebanyakan  dalam  bentuk  terikat  yaitu  AL(OH) 2 H 2 PO 4 , Fe(OH) 2 H 2 PO 4, Ca 10 PO 4 F 2 , Ca 5 (PO 4 ) 3 OH,  dan Ca 3 (PO 4 ) yang tidak mampu diserap oleh  tanaman.Mengubah  fosfat  terikat  menjadi  terlarut  /  terserap(H 2 PO 4 dan HPO 42- ) dapat dilakukan dengan bantuan bakteri pelarut fosfat. Golongan bakteri dari Bacillus dan Actynomycetes umumnya  diketahui  mempunyai  kemampuan melarutkan  fosfat.    Menurunkan  PH  dan  mengeluarkan  zat  organik  merupakan cara  bakteri  pelerut  fosfat  untuk  membebaskan  fosfatterikat  menjadi  terlarut. (Bagyaraj, dkk, 2000).
Hasil  penelitian  Herman  dan  Pranowo  (2013)  terhadap  pengaruh  bakteri pelarut  fosfat  terhadap  pertumbuhan  dan  serapan  harap  P  (fosfat)  benih  kakao memperlihatkan tinggi benih kakao yang diberikan bakteri pelarut fosfat berbeda
signifikan 24, 79 (cde) jika dibandingkan dengan kontrol  hanya  18,21 (e) setelah 12  minggu  perlakuan,  serta  berbeda  tidak  signifikan  dengan  yang  diberikan pupuk komplit yaitu NPK 30,64 (bc). Hal ini menunjukkan bahwa peranan bakteri pelarut  fosfat  sangat  signifikan  menjadi  pengganti  pupuk  kimiawi  khususnya fosfat.
Penlitian walpola dan Yoon di (2013)  dengan menggunkan bakteri pelarut fosfat  yaitu Pantoea  agglomerans (PSB-1)  dan Burkholdheria  anthina (PSB-2) berdampak positif (berbeda signfikan) 2.61 ± 0.26ba terhadap pertambahan berat kering akar mug bean jika dibandingkan dengan kontrol hanya 1.41 ± 0.24 d dan yang  diberikan  pupuk  kimia  fosfat  (TCP)  yaitu  1.47  ±  0.24d.  Penelitianini  sekali menunjukkan  bahwa  bakteri  mampu  menggantikan  pososi  pupuk  kimiawi  fosfat dalam menunjang pertumbuhan tanaman.

## Bakteri Pelarut Kalium
Kalium bersama nitrogen dan fosfat termasuk unsur hara yang dibutuhkan dalam  jumlah  banyak  oleh  tanaman.  Kalium  berperan  dalam  proses  fotosintesis dan sintesis protein. Kalium umumnya  melimpah di tanah namun masih terikat dalam  bentuk  (K,  Na)AlSi 3 0 8 )  dan  K  (AlSi) 3 O 10 (OH2)serta  belum  bisa  diserap  oleh tanaman. Kalium hanya bisa serap tanaman dalam bentuk ion K. Untuk melepas ion K dari mineralnya dibutuhkan proses fiksasi ion K (Munawar, 2011).
Membantu  penyedian  ion  kalium  di  dalam  tanah  dapat  dilakukan  dengan bantuan  mikroorganisme  pelarut  kalium  (potassium). Psedomonas,  Bukholderia, Acidothiobacillus  ferrooxidans dan Bacillus merupakan  bakteri  yang  mampu melarutkan  kalium.  Mekanisme  mikroroganisme  tersebut  melarutkan  kalium dengan cara acydolysis, exchange reactions, complexolysis, chelations danproduksi asam organik (Bashir, dkk.2017)
Hasil  penlitian  Han  dan  Lee  (2005)  memperlihatkan  rumput  gajah  yang diberikan  bakteri  pelarut  kalium  mampu  menyerap  unsur  hara  kalium  sebesar 32,  2  mg/plant  lebih  baik  jika  diberikan  rock  kalium  (pupuk  kimiawi)  32.0 mg/plant  sedangkan  pada  kontrol  hanya  menunjukkan  30,7  mg/plant.  Analisis pertumbuhan vegetatifkhususnya berat kering pucuk dan akar rumput gajah juga memperlihatkan  bakteri  pelarut  kalium  lebik  baik  1.35  dan  0,66  mg/plant,  jika dibandingkan  dengan  rock  kalium  hanya  1.30  dan  0.61  mg/plant.  Data  ini menunjukkan  bahwa  bakteri  pelarut  kalium  dapat  menggantikan  posisi  dari pupuk kimia kalium.
Pembuatan  Pupuk  Hayati  (pengikat  nitrogen,  pelarut  fosfat  dan  pelarut kalium)

## 1. Sampling Tanah rhizosfer
Tanah  rhizozfer  merupakan  tanah  yang  masih  melakukan  reaksi  bio-kimia secara  langsung  dengan  akar  tanaman.  Jika  pupuk  hayati  yang  akandibuat untuk  tanaman  jagung  maka  tanah  rhizosfer  yang  diambil  adalah  tanah tanaman jagung itu sendiri. Hal ini dilakukan agar bakteri (pengikat nitrogen, pelarut  fosfat,  dan  pelarut  kalium)  yang  didapatkan  merupakan indigenous dari  jagung  itu  sendiri.Bakteri indigenous yang  didapatkan  mempunyai beberapa keunggulan yaitu cepat beradaptasi, performansinya bisa maksimal dan  mampu  bertahan  terhadap  kecaman  lingkungan  karena  berada  di lingkungannya sendiri.
2. Isolasi dan identifikasi bakteri.
Tahap  ini  peneliti  /  praktisi  mengisolasi  semua  bakteri  yang  ada  kemudian mengujinya  dengan  media  penambat  nitrogen,  pelarut  fosfat,  dan  pelarut kalium.
3. Uji sinergitas dan antagonis ke-3 bakteri (pengikat nitrogen, pelarut fosfat dan pelarut kalium).
Uji  sinergitas  dan  antogonis  dilakukan  untuk  melihat  bakteri  mana  yang cocok  untuk  dihidupkan  secara  bersama.  Baik  itu  dari  bakteri  pengikat nitrogen, pelarut fosfat dan pelarut kalium.
4. Tumbuhkan  bakteri  (starter  pupuk  hayati)  di  media  padat  maupun  cair sebelum diaplikasikan.
Menjadi  catatan  adalah  penumbuhan  bakteri  di  media  tumbuh  harus mencapai  ≥  10 7 cfu/g  berat  kering  untuk  media  padatan  dan  ≥  10 7 cfu/ml untuk  media  cair.  Hal  ini  sesuia  dengan  aturan  mentri  pertanian  tentang pupuk hayati, nomor 70/permentan/SR.140/10/2011).
5. Aplikasikan pupuk hayati di daerah rhizosfer tanaman. Usahakan  pupuk  hayati  yang  sudah  diaplikasikan  mendapatkan perlindungan  dari  cekaman  kekeringan  dan  pansa  matahari  langsung matahari.

## Keunggulan pupuk hayati jika dibandingkan dengan pupuk kimiawi
1. Mudah diperbanyak dengan waktu yang sangat singkat
Inti  dari  pupuk  hayati  adalah  bakteri  yang  terdapat  di  dalamnya.  Bakteri termasuk mikroorganisme yang dapat berkambang biak secara maksimum 1
X 24 jam. Jadi selama masih ada starter pupuk hayati ( bulk bakterinya) maka pupuk hayati masih bisa di perbanyak. Berbeda dengan pupuk kimiawi yang sudah tidak bisa lagi diperbanyak.
2. Ramah Lingkungan
Pupuk  hayati  tidak  memberikan  dampak  negatif  terhadap  tanah.  Justru menyuburkan  tanah  secara  alamiah  dengan  memperbaiki  ekosistem mikroorganisme yang terdapat di tanah
3. Tidak membutuhkan tenaga yang banyak dan ruang penyimpanan yang luas.

## PENUTUP
Pupuk  hayati  bisa  menjadi  alternatif  untuk  mensubtitusi  penggunaan  pupuk kimia  di  lahan  pertanian demi mengurangi dampak negatif yang ditimbulkannya baik secara langsung ke manusia atau ke lingkungan.

## DAFTAR PUSTAKA
Bagyaraj. D, J., Krishnaraj, P.U., and Khanuja, S, P, S. (2000), Mineral Phospate Solubilization:  Agronomic  Impilcations,  Mechanism,  and  Molecular Genetics. Proc. Indian natn. Sci. Acad (PINSA) B66 Nos 2 & 3 pp 69-82 (2000).
Bashir,  Z.,  Zragar,  M,  Y.,  Husain,  M.,  Mohiddin,  F,A.,  Kousar,  S.,  Zahra,  S,B., Ahmed,  A.,  and    Rathore,  J.P.  (2017).  Potassium  Solublizing Microorganism  :  Mechanism  and  Diversity.  Int  J.  Pure  App.Biosci.5(5): 653-660 (2017).
Dighe,  N,  S.,  Shukla,  D.,  Klakotwar,  R,  S.,  Laware,  R,B.,  Bhawar,  S,B.,  and Gaikwad,  R,  W.  (2010)  Nitrogenase  Enzyme:  A  Review.  Der  Pharmacia Sinica, 1 (2): 77-84.
Han,  H.S  dan  Lee,  K.D.  (2005).  Phosphate  and  Potassium  Solubilizing  Bacteria Effect  on  Mineral  Uptake,  Soil  Availability  and  Growth  of  Eggplant. Research Journal of Agriculture and Biological Sciences 1(2): 176-180,
Herman,  M.  dan  Pranowo,  D.  (2013)  Pengaruh  Mikroba  Pelarut  Fosfat  Terhadap Pertumbuhan  dan  Serapan  Hara  P  Benih  Kakao  (Theobroma  cacao L.,)Buletin RISTRI 4(2) : 129-138.
Kumari,  K,  A.,  Kumar,  K,  N,  R.,  dan  Rao,  C,  H,  N.  (2014).  Adverse  Effects  of Chemical Fertilizers and Pesticides on Human Health and Environment. Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences (150-151)
Loukil,b.,    Mallem,  L  and  Boulakoud,  M.S.  2015.Study  of  Healthy  Risks  of Fertilizers  on  Biochemical  Parameters  in  Workers.  American-Eurasian Journal of Toxicological Sciences 7 (1): 22-25.
Munawar, A. (2011). Kesuburan tanah dan Nutrisi tanaman. Bogor. IPB Press.
Savci,  S.  (2012).  An  Agricultural  Pollutant:  Chemical  Fertilizer.  International Journal  of  Environmental  Science  and  Development ,  Vol.  3,  No.  1 , February 2012 .
Walpola, B, C. dan Yon, M_H. (2013). Phosphate solubilizing bacteria: Assessment of  their  effect  on  growth  promotion  and  phosphorous  uptake  of  mung bean  ( Vigna  radiata [L.]  R.  Wilczek).  Chilean  journal  of  agricultural research 73(3) july-september 2013
Widiyawati,  I.,  Sugiyanta.,  Juneadi,  A.  dan  Widyastuti,  R.  (2014).  Peran  Bakteri Penambat  Nitrogen  untuk  Mengurangi  Dosis  Pupuk  Nitrogen  Anorganik pada Padi Sawah. J.Agraon. Indonesia 42 (2) : 96-102 (2014).
www. Appi.od.id.com. statitic, Supply and Demand 2007-2018.