Judul: Keragaman dan Kelimpahan Bakteri yang Berperan dalam Siklus Nitrogen di Kawasan Hutan Hujan Tropis dan Perkebunan Kelapa Sawit Jambi
Abstrak: Perubahan tata guna lahan menjadi perkebunan sawit dapat mengubah dominasi dan aktivitas bakteri tanah. Perubahan komunitas bakteri tanah secara langsung dapat mempengaruhi fungsi ekosistem tanah, terutama siklus karbon dan nitrogen. Nitrogen dapat menjadi pembatas nutrisi dan ketersediaan nitrogen di lingkungan tanah menjadi faktor utama dalam mengendalikan produksi biomassa. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kelimpahan dan keragaman dari komunitas bakteri penambat N2, pengoksidasi nitrogen, pereduksi nitrogen, dan amonifikasi berdasarkan gen fungsional di hutan hujan tropis Taman Nasional Bukit Duabelas (TNBD) dan hutan transformasi yaitu lahan perkebunan sawit di Sarolangun Jambi. Pengambilan sampel tanah dilakukan secara random pada tiga titik yang mewakili setiap lahan hutan hujan tropis TNBD dan hutan transformasi perkebunan kelapa sawit yang telah berumur 7-8 tahun. Sampel tanah diambil menggunakan soil sample core pada ke dalaman 0-15 cm dengan ke dalaman 0-5 cm, 5- 10 cm dan 10- 15 cm. Komposit dilakukan terhadap sampel dari masingmasing titik sesuai dengan tingkatan ke dalamannya. Sampel tanah disimpan pada suhu -20 oC sebelum pengujian. Kelimpahan bakteri tanah diukur dengan menggunakan metode Most Probable Number (MPN). Keragaman bakteri dianalisis dengan metode polimerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE). Kelimpahan bakteri penambat N2 tertinggi terdapat pada perkebunan sawit ke dalaman 10-15 cm (6.08 Log sel g-1) dan kelimpahan terendah terdapat pada hutan hujan tropis ke dalaman 0-5 cm (3.04 Log sel g-1). Bakteri nitrifikasi dengan kelimpahan tertinggi terdapat pada hutan hujan tropis ke dalaman 0-5cm (7.56 Log sel g-1). Kelimpahan terendah terdapat pada hutan hujan tropis ke dalaman 10-15 cm (3.18 Log sel g-1). Bakteri denitrifikasi memiliki kelimpahan yang semakin meningkat dengan bertambahnya ke dalaman tanah. Kelimpahan tertinggi terdapat pada perkebunan kelapa sawit ke dalaman 10-15 cm (7.66 Log sel g-1) dan kelimpahan terendah terdapat pada ke dalaman 0-5 cm (4.43 Log sel g-1). Bakteri pereduksi NO3 - menjadi NH4 + (DNRA) dapat ditemukan dengan kelimpahan yang semakin meningkat dengan bertambahnya ke dalaman. Kelimpahan tertinggi terdapat pada perkebunan kelapa sawit ke dalaman 10-15 cm (7.66 Log sel g-1) dan kelimpahan terendah ke dalaman 0-5 cm (6.04 Log sel g-1). Kelompok bakteri amonifikasi kelimpahan tertinggi terdapat pada perkebunan kelapa sawit ke dalaman 5-10 cm (5.56 Log sel g-1) dan kelimpahan terendah terdapat pada ke dalaman 0-5 cm (4.18 Log sel g-1). Kelimpahan bakteri tanah yang berperan dalam metabolisme nitrogen di lahan perkebunan sawit di Jambi tertinggi ditemukannya bakteri pereduksi nitrogen, pengoksidasi nitrogen, penambat nitrogen, dan amonifikasi. Keragaman bakteri tanah penambat N2 berdasarkan PCR-DGGE diperoleh 17 pita gen nifH yang berhasil diamplifikasi. Pita tersebut memiliki kesamaan dengan Pelomonas saccharophila yang termasuk ke dalam β proteobacteria, Rhodopseudomonas yang termasuk ke dalam kelompok α proteobacteria, dan uncultured bacteria. Keragaman gen nifH di lahan perkebunan sawit tidak berbeda nyata dengan hutan hujan tropis TNBD. Keragaman tertinggi terdapat di lahan perkebunan sawit. Struktur komunitas bakteri ammonifikasi di sampel tanah hutan hujan tropis lebih bervariasi dibandingkan dengan perkebunan kelapa sawit. Pita yang berhasil diamplifikasi ulang sebanyak 12 pita yang memiliki kesamaan dengan uncultured soil bacteria. Keragaman gen nosZ antara hutan hujan tropis dan perkebunan kelapa sawit tidak berbeda nyata. Sebanyak 5 pita DNA yang berhasil diamplifikasi ulang menunjukkan memiliki sekuen dengan Azospirillum sp,
Keyword: amoA, nifH, nosZ, siklus nitrogen, ureC