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

Judul: Keragaman Bakteri Pemfiksasi Nitrogen Pada Sawah Dataran Rendah Berdasarkan Gen Nifh
Abstrak: Pupuk hayati merupakan pupuk yang mengandung mikroorganisme hidup yang mampu mengkolonisasi rhizosfer tanaman dan dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman dengan cara meningkatkan asupan maupun ketersediaan hara bagi tanaman. Berbagai macam bakteri yang digunakan dalam konsorsium bakterinya antara lain mikrob pemfiksasi N2, pelarut unsur P dan K, pereduksi nitrous oksida (N2O) dan pengoksidasi metan (CH4). Berdasarkan penelitian sebelumnya, penggunaan pupuk hayati yang menggandung konsorsium bakteri metanotrof dan bakteri pereduksi N2O dapat meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas padi yang ditunjukkan dengan peningkatan tinggi, bobot kering, banyaknya bulir, dan jumlah anakan padi. Penelitian ini diawali dengan aplikasi pupuk hayati yang terdiri atas konsorsium bakteri metanotrof Methylocystis rosea BGM1, M. parvus BGM3, Methylococcus capsulatus BGM9, Methylobacter SKM14 dan bakteri pereduksi N2O Ochrobactrum anthropi BL2. Lahan sawah dibagi menjadi dua perlakuan yaitu perlakuan pupuk hayati (20% NPK + pupuk hayati) dan kontrol (100% NPK). Pada penelitian ini analisis keragaman bakteri dilakukan dengan pendekatan metagenomik, yakni dengan teknik Denaturing Gel Gradient Electrophoresis (DGGE). Sampel tanah dari tiap perlakuan diambil pada 0 hari setelah tanam (0HST), 60 HST dan 120 HST. Total genom diekstraksi dari sampel tanah tersebut dan dlakukan amplifikasi Polymerase Chain Reaction (PCR) dengan gen spesifik nifH dan 16S rRNA. nifH merupakan gen pengkode enzim dinitrogenase reduktase (Fe protein) yang bersifat conserved sehingga umum digunakan sebagai gen spesifik untuk menganalisis keragaman mikrob pemfiksasi nitrogen. Hasil amplikon nifH maupun 16S rRNA kemudian dilakukan elektroforesis dengan menggunakan teknik DGGE. Berdasarkan hasi penelitian, secara umum perlakuan kontrol memiliki keragaman bakteri yang lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan pupuk hayati yang ditunjukkan dengan banyaknya jumlah pita DGGE. Tingginya keragaman bakteri pada kontrol diduga karena penggunaan pupuk kimia (NPK) yang membuat tanah lebih kaya nutrisi dibandingkan pada perlakuan pupuk hayati. Berdasarkan analisis pengelompokan (clustering analysis) menggunakan gen nifH secara umum didapatkan terdapat 2 cluster yaitu P0, P60, K120 dan K0, K60, P120. Terpisahnya 2 cluster tersebut disebabkan adanya perbedaan keragaman bakteri pamfiksasi nitrogen yang disebabkan oleh kebutuhan nitrogen tanaman dan ketersediaanya. Adapun berdasarkan 16S rRNA secara umum P60 berada 1 cluster dengan K60, P0, K0 dan P120, K120. Pengelompokan tersebut diduga disebabkan oleh ketersediaan nutrisi pada tanah yang salah berasal dari eksudat akar. Sekresi eksudat akar tersbut dipengaruhi oleh fase pertumbuhan tanaman. Sebanyak 9 pita DNA nifH yang berbeda dari hasil DGGE berhasil diamplifikasi ulang dan dilakukan pembacaan sekuen (sequencing). Analisis filogenetik berdasarkan BLAST-N menunjukkan mayoritas bakteri pemfiksasi nitrogen yang didapatkan berkerabat dekat dengan uncultured bacterium. Namun terdapat 3 pita yang terdeteksi sebagai bakteri Sphingomonas sp., Ideonella dechloratans dan Magnetospirillum sp. Adapun pada DGGE dengan menggunakan gen 16S rRNA didapatkan 20 pita DNA yang berhasil diamplifikasi ulang. Hasil analisis filogenetik gen 16S rRNA menunjukkan terdapat 5 filum bakteri pada lahan sawah, yaitu Proteobacteria, Clostridia, Bacteroidetes, Chlorofexi, dan Gemmatimonadetes. Pada filum Proteobacteria, terdapat 2 kelas bakteri yang berbeda yaitu Alphaproteobacteria dan Gammaproteobacteria. Alphaproteobacteria menjadi kelompok bakteri yang paling dominan ditemukan, diikuti Gammaproteobacteria, Chlorofexi, Clostridia, Gemmatimonadetes dan Bacteroides. Sekuen gen nifH hasil DGGE dikonfirmasi kembali menggunakan BLAST-X, hasil dari BLAST-X menunjukkan semua sekuen merupakan pengkode enzim dinitrogenase reduktase (Fe protein)
Keyword: Pupuk hayati, fiksasi nitrogen, metagenomik, DGGE, gen nifH.

Judul: Hamiltonian formulation for linear waves motion in two layers fluid
Abstrak: The surface wave could be considered as a wave that separates two fluids, namely water and air. Based on this assumption, it is introduced the interfacial wave, a wave between two layers of fluid with different density. The formulation of interfacial waves motion begins with deriving the base equation of irrotational ideal fluid. Furthermore, according to irrotational fluid assumption, the base equation can be stated in velocity potential. In this derivation, the fluids domain is assumed to be restricted by rigid lid boundary conditions, both at the upper and lower limit. Therefore, the interfacial waves motion can be explained in a hamiltonian formulation. In the hamiltonian formulation, total energy is defined as the sum of kinetic and potential energy. The hamiltonian system is obtained from reduction of kinetic energy by using the Dirichlet Neumann Operator. The resulted kinetic energy equation is nonlinear. Therefore, this form is linearized by first part of the Taylor expansion. This linearization gives a dispersion relation of linear wave. Based on this dispersion relation, the phase speed of the linear wave depends on the density ratio of the two layers fluid.
Keyword: