Cara Membuat Probiotik Nitrobacter Dari Sampel Tanah Kandang

Apakah ada cara yang sederhana untuk membuat probiotik nitrobacter sendiri? Kalau probiotik yang mau dibuat tidak murni, hanya nitrobacter dan nitrosomonas, ada caranya.

Akan tetapi, kalau ingin murni hanya bakteri nitrosomonas dan nitrobacter yang ada dalam kultur, sependek yang saya tahu tidak ada yang sederhana. Butuh peralatan, perlengkapan dan keahlian yang mumpuni. Persoalannya adalah ini wilayah mikroorganisme. Sangat rawan sekali untuk terjadinya kontaminasi oleh organisme lain yang tidak diinginkan.

Solusi kotoran ternak

Persoalan paling mendasar dari semua kegiatan ternak adalah limbah atau kotorannya.

Tidak hanya pada ikan, tapi semua hewan termasuk sapi, kambing atau domba serta puyuh atau ayam petelur.

Kotoran ternak menjadi masalah karena kotoran mengandung nitrogen organik yang oleh bakteri akan terlepas membentuk amoniak.

Amoniak (NH₃) adalah gas yang tidak berwarna tapi memiliki bau tajam. Lebih tajam dari bau tai dan menyengat. Istilah dalam daerah saya “Ambune Nyegrak”.

Mencium atau menghirup amoniak dalam konsentrasi yang cukup tinggi bisa membuat pusing atau pingsan seketika.

Sedangkan terpapar dengan amoniak dalam waktu yang cukup panjang, bisa menyebabkan iritasi pada paru – paru.

Bisa jadi.

Amoniak merupakan gas yang mudah menguap. Mendidihnya saja pada suhu -33 derajat celcius. Padahal, kotoran ternak keluar pada suhu ruang (25 – 29 derajat), pasti amoniak akan langsung menyebar ke udara sekitar.

Selain itu, amoniak juga sifatnya korosif. Kalau pada logam menyebabkan karatan. Kalau pada jaringan organik, bisa merusak.

Tidak hanya mudah tersebar ke udara, gas amoniak juga bisa larut dengan baik pada air. Khusus pada ikan, ini adalah masalah atau iritasi.

Keberadaan amoniak dalam lingkungan ternak sangat berbahaya. Inilah kenapa kotoran ternak harus dibersihkan setiap hari. Ternak sapi, kambing, domba, unggas, sifatnya wajib. Sedangkan pada ikan, bisa lebih lama dalam mengganti airnya.

Setidaknya, hewan ternak tidak terlalu sering “ngluloh”. Ngluloh itu adalah ternak terlalu lama bersama kotorannya dalam satu tempat.

Terpapar amoniak pada unggas bisa memicu terjadinya penyakit CRD. Sedangkan pada sapi, bisa mengakibatkan terjadinya penyakit infeksi pada paru – parunya.

Iya jika yang menginfeksi adalah bakteri. Antibiotik masih bisa mempan untuk menekannya.

Kalau virus, rata – rata sapi akan berakhir wassalam.

Kandungan nitrogen organik kotoran unggas lebih tinggi daripada hewan ruminansia. Inilah kenapa kotoran unggas baunya lebih tajam daripada kotoran sapi, kambing, atau domba.

Seberapa Penting bakteri nitrobacter?

Sangat penting sekali. Terutama dalam proses nitrifikasi amoniak pada kotoran ternak.

Dan perlu diperhatikan, bakteri nitrobacter itu harus berpasangan dengan bakteri nitrosomonas.

Karena dalam proses kerjanya, nitrosomonas yang berjalan lebih dulu. Baru hasil dari kerja nitrosomonas digarap oleh nitrobacter.

Kedua bakteri ini penting tapi kerjanya spesifik. Yaitu keduanya bekerja untuk mengubah amoniak menjadi nitrat.

Sedangkan untuk mengurai bahan organik, sebenarnya bukan tugas mereka berdua. Ada bakteri lain yang lebih jago.

Makanya, menurut saya untuk penggunaan yang kompleks, bakteri nitrosomonas dan nitrobakter kurang efektif. Misalnya untuk pembuatan kompos.

Tapi untuk masalah penguraian Amoniak, mereka jagonya. Tidak ada bakteri yang lebih hebat dari ini.

Kemampuannya dalam mendegradasi amoniak beribu kali lipat lebih cepat dari jenis bakteri lain.

Ini bisa dilihat perbadingan kemampuan kerja bakteri – bakteri terhadap amoniak.

Mikroorganisme	Bekerja pada	Hasil	Laju Perubahan ( µgN/day/g)	Akumulasi Hasil ( µgN/ml )
Arthrobacter	NH4+	Nitrit	375 – 9000	0,2 – 1
Arthrobacter	NH4+	Nitrat	250 – 650	2 – 4,5
Aspergilluss	NH4+	Nitrat	1350	75
Nitrosomonas	NH4+	Nitrit	1 – 30 juta	2000-4000
Nitrobacter	NO2-	Nitrat	5 – 70 juta	2000-4000

Itu bisa dilihat sendiri, betapa jauh lebih banyak kemampuan nitrosomonas dan nitrobakter dalam menguraikan amoniak jika dibandingkan dengan jenis bakteri yang lain.

Akan tetapi, untuk bisa bekerja secara maksimal, kedua bakteri ini membutuhkan lingkungan yang harus mendukungnya.

Lingkungan yang pas setidaknya sebagai berikut:

Suhu optimal

Suhu optimal untuk bakteri nitrosomonas dan nitrobacter adalah 25 – 30 0C. Jadi, saya kira untuk di negara kita suhu optimal ini tidak menjadi masalah. Karena suhu harian ya kira – kira diantara itu.

Bakteri ini tidak bisa aktif pada suhu 0 0C dan mati pada suhu 49 0C.

PH optimal

PH optimal untuk kedua bakteri ini adalah antara 7,6 – 7,8. Ph ini juga range pH optimal untuk pertumbuhan ikan.

Jadi, penambahan bakteri nitrobacter dan nitrosomonas ke dalam kolam ikan tidak ada perbedaan kebutuhan ph optimal.

Aerob atau anaerob

Bakteri nitrosomonas dan nitrobacter ini bersifat aerob. Artinya membutuhkan oksigen.

Perlu diperhatikan adalah, ketika mau membiakkan atau mengkultur kedua bakteri ini, aerasi sangat dibutuhkan.

Tidak hanya itu, ketika bakteri ini dimasukkan ke habitat ikan (kolam), maka perlu juga diberikan aerasi.

Kalau tidak, nanti bakteri dan ikan akan berebut oksigen. Sehingga oksigen terlarut menjadi rendah.

Ini malah tidak baik untuk ikan itu sendiri. Sama seperti halnya pada kolam bioflok. Bakteri yang digunakan dalam bioflok rata rata bersifat aerob.

Sehingga, kolam bioflok wajib hukumnya harus diberi aerator. Kalau tidak, konsorsium bioflok akan membuat lingkungan kolam menjadi tidak sehat bagi ikan.

Waktu membelah diri

Ini yang menurut saya membuat bakteri nitrogen ini ada sisi kelemahannya.

Dalam hal berkembang diri, bakteri ini tidak seperti bakteri lainnya.

Kalau jenis bakteri rata – rata berkembang sangat cepat, dalam satu jam. Akan tetapi bakteri nitrosomonas dan nitrobacter ini membutuhkan waktu setidaknya 8 jam.

Bahkan dalam air laut, bisa lebih lama.

Peran nitrosomonas dan nitrobacter dalam siklus nitrogen

Siklus nitrogen adalah sirkulasi unsur nitrogen dalam segala bentuk senyawanya yang terjadi di alam ini.

Proses siklus ini cukup panjang. Karena harus melalui proses fiksasi nitrogen, amonifikasi, nitrifikasi dan denitrifikasi.

Khusus bakteri nitrosomonas dan nitrobacter, mereka hanya bekerja pada proses nitrifikasi. Dan ini hanya sebagian kecil dari bagian siklus nitrogen.

Nitrogen memang unsur yang paling melimpah di alam ini. Tapi, berbentuk gas (N2).

Dalam bentuk gas, nitrogen sangat stabil dan sangat tidak reaktif (inert). Sehingga, makhluk hidup tidak bisa (belum bisa) menggunakannya.

Jika tanaman dan makhluk hidup lain ingin menggunakannya, nitrogen harus diubah dulu ke bentuknya yang lebih reaktif. Ini hanya bisa dilakukan oleh petir dan bakteri tertentu saja.

Ini namanya proses fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen akan mengubah nitrogen (gas) menjadi senyawa nitrat atau turunannya. Sehingga, nitrogen akan langsung bisa dimanfaatkan oleh tanaman.

Selain petir, yang bisa melakukan fiksasi nitrogen adalah bakteri. Daftar bakterinya adalah sebagai berikut:

• Trichodesmium
• cyanothece
• Azotobacter
• Rhizobia
• Frankia
• Clostridium spp
• Archaea

Nitrobacter dan nitrosomonas tidak bisa berperan banyak setelah proses ini. Karena setelah fiksasi, hasil dari pemecahan gas nitrogen langsung bisa dimanfaatkan oleh tanaman.

Karena nitrogen dalam bentuk amonium sudah bisa digunakan langsung oleh tanaman.

Kecuali setelah proses amonifikasi, baru bakteri nitrosomonas dan nitrobacter bisa berperan banyak.

Nitrogen organik banyak terdapat pada tumbuhan dan kotoran hewan, sapi, kambing, domba dan ikan.

Tumbuhan yang mati akan mengalami pembusukan. Proses pembusukan akan melepas ikatan N organik menjadi amonium. Begitu juga halnya yang terjadi pada kotoran hewan.

Nitrogen organik pada kotoran akan diurai oleh bakteri menjadi amonium.

Pada peternakan dan perikanan, amonium ini menjadi sumber masalah yang serius. Seperti yang sudah saya tulis di awal.

Pada hewan ternak amonium bersifat racum. Yang bisa menyebabkan berbagai penyakit diantaranya iritasi pada saluran pernafasan.

Kemudian bakteri nitrosomonas akan mengubah amonium menjadi nitrit. Setelah itu nitrit akan diubah menjadi nitrat oleh bakteri nitrobacter.

Nitrat tidak beracun dan tidak berbahaya untuk hewan ternak.

Akan tetapi, jika nitrat tidak ter denitrifikasi, maka jumlahnya akan menumpuk dalam suatu kolam. Denitrifikasi adalah nitrat diubah oleh bakteri menjadi gas nitrogen kembali dan terlepas ke udara.

Jumlah nitrat yang terlalu banyak akan membuat salinitas kolam menjadi tinggi. Kondisi kolam yang seperti ini juga kurang baik bagi kesehatan ikan.

Sendainya kolam ini digabungkan dengan hidroponik, maka nitrat bisa diserap oleh tanaman sehingga jumlahnya bisa terkurangi.

Isolasi bakteri nitrosomonas dan nitrobacter

Jika ingin membuat probiotik nitrobacter, kita harus mengisolasi bakterinya.

Sayangnya, tidak ada metode yang sederhana untuk bisa melakukan hal tersebut.

Untuk bisa mendapat isolat bakteri yang cukup murni, harus dilakukan dengan tahapan – tahapan yang cukup panjang. Dan, sangat sulis untuk ditiru pada tingkat peternak atau petani.

Bisa saja dilakukan dengan cara yang sederhana. Akan tetapi tidak ada jaminan, bakteri yang berhasil dikultur adalah bakteri nitrosomonas dan nitrobacter.

Cara untuk mendapatkan bakteri nitrosomonas dan nitrobacter ini adalah sebagai berikut:

1. Ambil tanah dari bawah kandang. Bisa kandang ayam atau unggas lainnya, kandang kambing, sapi atau domba. Tanah yang diambil adalah 5 cm dari permukaan tanah. Ambil sekitar 5 sendok makan.
2. Siapkan molases 50 ml, urea 1 sendok makan dan air bersih sebanya 1 liter.
3. Masukkan semua bahan 1 dan 2 ke dalam wadah. Kemudian beri aerasi selama 7 – 10 hari. Dengan aerasi bakteri anaerob tidak akan berkembang.
4. Sudah, seperti itu saja.

Hasil kultur di atas bisa diuji pada limbah ikan yang sudah busuk. Kepala udang biasanya cepat menimbulkan bau busuk.

Kemudian tetesi bakteri yang sudah kita kultur di atas. Dalam beberapa jam, bau busuk tersebut akan hilang.

Jika ingin menghasilkan bakteri yang lebih murni, kita membutuhkan media yang lebih khusus, peralatan yang mendukung dan steril, serta prosedur kerja yang benar.

Media khusus di bawah ini adalah untuk bakteri nitrosomonas. Dengan menggunakan media ini, maka hanya bakteri tersebut yang akan berkembang.

• (NH₄)₂SO₄
• KH₂PO₄
• CaCl₂.2H₂O
• MgSO₄.7H₂O
• Fe-sitrat
• Fenol-red

Sedangkan media khusus untuk bakteri nitrobacter adalah sebagai berikut.

• KNO₂
• K₂HPO₄
• NaCl
• MgSO₄.7H₂O
• FeSO₄.7H₂O
• CaCO₃
• CaCl₂

Media – media khusus di atas tidak harus semuanya disediakan. Bisa salah satu saja.

Kalau dilihat dari jumlah kebutuhannya, tidak begitu menghabiskan biaya.

Yang membuat biaya menjadi besar adalah peralatan yang harus digunakannya. Harganya jutaan.

Ok, langkah – langkahnya adalah sebagai berikut.

Membuat media spesifik terlebih dahulu

Bahan yang dibutuhkan untuk media spesifik nitrosomonas adalah:

(NH4)2SO4	0,5 gram
KH2PO4	0,2 gram
CaCl2.2H2O	0,04 gram
MgSO4.7H2O	0,04 gram
Fe-sitrat	0,5 mili gram
Fenol-red	0,5 mili gram
Air Aquades	1000 mL

Pilih salah satu dari bahan – bahan di atas. Tidak perlu semuanya.

Masukkan 1000 ml aquades ke dalam wadah. Gelas beker kalau ada.

Kemudian masukkan salah satu bahan di atas, panaskan dan aduk sampai merata.

Media yang diperoleh ini nanti bentuknya cair. Kalau ingin media padat bisa ditambahkan bactoagar sebanyak 15 gram.

Selanjutnya disterilkan menggunakan otoklaf selama 15 menit, tekanan 2 atm dengan suhu 121oC.

Untuk media nitrobacter, pilihannya adalah sebagai berikut.

KNO2	0,006 gram
K2HPO4	1 gram
NaCl	0,3 gram
MgSO4.7H2O	0,1 gram
FeSO4.7H2O	0,03 gram
CaCO3	1 gram
CaCl2	0,3 gram
Air Aquades	1000 mL

Cara membuatnya sama persis seperti pada pembuatan media untuk bakteri nitrosomonas

Selanjutnya adalah ambil setiap media sebanyak 50 ml. 50 mL dari media nitrosomonas dan 50 mL dari media nitrobacter.

Masing – masing dari media tersebut dimasuki dengan sampel tanah yang sudah kita ambil.

Jumlah sampel tanah yang dimasukkan tidak banyak – banyak, hanya 1 gram saja. Pada tahap ini akan lebih efektif kalau dilakukan dalam tabung reaksi.

Kemudian tabung tersebut diinkubasi selama 7 – 10 hari sambil dikocok atau di shaker menggunakan alat. ( Mau dikocok pakai tangan? Selama seminggu? Yang benar saja.)

Untuk kebutuhan sederhana, setelah proses tersebut kita sudah bisa mendapatkan bakteri nitrosomonas dan bakteri yang cukup murni.

Tapi medianya masih bercampur tanah. Kalau mau lebih murni, ambil sampel dari hasil di atas untuk dikulturkan lagi. Dengan cara yang sama.

Media ke dua ini sudah tidak ada tanahnya lagi. Ingin lebih murni lagi, ambil sampelnya lagi dan kulturkan lagi. Ulangi dengan cara dan metode yang sama.

Tanda – tanda kalau kultur yang kita lakukan berhasil adalah Bakteri nitrosomonas ditandai dengan perubahan warna media dari merah menjadi kuning.

Sedangkan pada bakteri nitrobacter dari media bening menjadi keruh.

Referensi

[1] Kurniaji, Ardana. 2015. Tugas Mikrobiologi Akuakultur “Peranan Bakteri Nitrobacter Dalam Akuakultur”. Mayor Ilmu Akuakultur Sekolah Pascasarjana IPB Bogor.

[2] Ratna Pratiwi, Yuli. 2011. Isolasi dan Seleksi Bakteri Penitrifikasi Dari Sampel Tanah Di Sekitar Kandang Ternak Di Kabupaten Bogor. Program Studi Manajemen Sumber Daya Lahan Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan Fakultas Pertanian IPB.

[3] Kusmawati, Iin. 2013. Isolasi Bakteri Nitrifikasi Pada Daerah Rizosfer Tanaman Padi Lokal Pulu Mandoti (Oryza sativa L.) Di Desa Salukanan, Kabupaten Enrekang, Sulawesi Selatan. Jurusan Biologi Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin Makassar.