Pertanian moden berhadapan dengan cabaran besar seperti kemerosotan kesihatan tanah, kekurangan air, perubahan iklim, serangan perosak dan penyakit tanaman. Dalam masa yang sama, penggunaan baja serta racun kimia secara berlebihan boleh memberikan kesan negatif kepada tanah, alam sekitar dan agroekosistem. Kajian oleh Ashwin et al. (2026) melihat satu pendekatan yang semakin mendapat perhatian, iaitu penggunaan bakteria penggalak pertumbuhan tanaman atau plant growth-promoting bacteria (PGPB) sebagai asas kepada biofertilizer, biostimulan dan agen biokawalan.
Kajian ini sangat menarik kerana penyelidik bukan sekadar mencari satu bakteria terbaik. Sebaliknya, mereka menyaring banyak isolat, memilih 10 strain yang mempunyai pelbagai fungsi, menguji keserasian antara strain dan akhirnya menggabungkannya sebagai konsortium bakteria untuk merangsang pertumbuhan tanaman.
Mengapa Bakteria Bermanfaat Penting dalam Pertanian?
Bakteria penggalak pertumbuhan tanaman boleh membantu tanaman melalui beberapa mekanisme serentak.
Dalam kajian ini, strain yang dipilih diuji terhadap kebolehan:
- melarutkan fosfat,
- menghasilkan siderofor,
- berpotensi menambat nitrogen,
- menghasilkan ammonia,
- menghasilkan asetoin,
- menghasilkan hormon indole-3-acetic acid (IAA),
- bertoleransi terhadap logam berat,
- menghalang patogen tumbuhan.
Pendekatan pelbagai fungsi ini penting kerana pertumbuhan tanaman bukan ditentukan oleh satu nutrien sahaja. Tanaman memerlukan akses kepada nitrogen, fosforus, hormon pertumbuhan serta perlindungan daripada tekanan biotik dan abiotik.
Dari 158 Isolat kepada 10 Bakteria Terpilih
Sampel bakteria dikumpulkan daripada beberapa kawasan hutan dan bahan yang berkaitan dengan serangga di Tamil Nadu, India. Antara sumbernya ialah sedimen hutan serta bahan daripada sarang serangga.
Daripada keseluruhan proses pengasingan, sebanyak 158 kultur bakteria berjaya diperoleh. Selepas saringan ciri penggalak pertumbuhan tanaman dan potensi biodegradasi, hanya 10 isolat menunjukkan prestasi yang lebih baik dan dipilih untuk kajian lanjut.
Sepuluh bakteria tersebut ialah:
- Streptomyces rochei VCIB11
- Bacillus licheniformis VCIB2
- Paracoccus sanguinis VCOB5
- Brevundimonas subvibrioides VCOB6
- Neotabrizicola shimadae VCOB8
- Streptomyces spectabilis NBB36
- Streptomyces albidoflavus KA18
- Streptomyces nigra SAN20
- Streptomyces violaceus SAN35
- Brevibacillus borstelensis VERB6
Banyak Strain Datang daripada Genus Streptomyces
Menariknya, lima daripada 10 strain terpilih berasal daripada genus Streptomyces.
Actinobacteria, termasuk Streptomyces, memang mendapat perhatian dalam pertanian kerana keupayaan menghasilkan pelbagai metabolit bioaktif. Dokumen menyatakan bahawa kumpulan Actinobacteria dianggarkan menyumbang hampir 45% daripada sebatian bioaktif mikrob yang diketahui.
Ciri ini menjadikannya calon yang menarik bukan sahaja sebagai baja bio, tetapi juga sebagai agen biokawalan.
Bagaimana Identiti Bakteria Disahkan?
Penyelidik tidak bergantung kepada rupa koloni semata-mata.
Identiti 10 strain disahkan menggunakan jujukan gen 16S rRNA dan analisis filogenetik menggunakan kaedah Neighbor-Joining dengan 1,000 replikasi bootstrap.
Rajah filogenetik pada halaman 8 menunjukkan setiap strain dikelompokkan bersama strain rujukan terdekat daripada pangkalan data NCBI GenBank, sekali gus menyokong pengenalpastian taksonomi yang digunakan dalam kajian.
Melarutkan Fosfat: Menjadikan Fosforus Lebih Tersedia
Fosforus ialah nutrien penting kepada pertumbuhan akar dan metabolisme tanaman, tetapi sebahagiannya boleh berada dalam bentuk yang sukar diserap oleh tanaman.
Kajian menggunakan medium Pikovskaya untuk melihat keupayaan bakteria melarutkan fosfat. Pembentukan zon jernih di sekeliling koloni dianggap sebagai tanda aktiviti positif.
Daripada 10 strain, NBB36 dan SAN35 menunjukkan respons paling kuat (+++) dalam pelarutan fosfat.
Ini menunjukkan bahawa kedua-dua strain tersebut sangat berpotensi membantu meningkatkan ketersediaan fosforus kepada tanaman.
Siderofor: Membantu Mendapatkan Zat Besi
Siderofor ialah sebatian yang dihasilkan mikroorganisma untuk mengikat zat besi.
Dalam kajian ini, penghasilan siderofor diuji menggunakan medium Chrome Azurol S. Pembentukan halo berwarna kuning atau jingga menunjukkan hasil positif.
Sekali lagi, S. spectabilis NBB36 dan S. violaceus SAN35 memberikan respons paling kuat, iaitu +++.
Kedua-duanya muncul sebagai strain yang sangat menonjol dari sudut mobilisasi nutrien.
Potensi Penambatan Nitrogen
Keupayaan untuk tumbuh pada medium tanpa nitrogen digunakan sebagai petunjuk potensi penambatan nitrogen atmosfera.
Daripada 10 strain, NBB36 dan SAN35 sekali lagi menunjukkan pertumbuhan paling kuat (+++) pada medium bebas nitrogen, manakala VCIB11 dan VCOB6 menunjukkan respons kuat (++).
Penemuan ini penting kerana nitrogen merupakan nutrien utama yang biasanya memerlukan input baja dalam jumlah besar.
Semua Strain Menghasilkan IAA
Salah satu hasil yang sangat konsisten dalam kajian ialah penghasilan indole-3-acetic acid atau IAA.
IAA ialah sejenis auksin, iaitu hormon tumbuhan yang berkait rapat dengan pertumbuhan dan perkembangan akar.
Kesemua 10 strain menunjukkan reaksi positif terhadap penghasilan IAA.
Ini menunjukkan bahawa semua bakteria terpilih berpotensi menyumbang kepada pertumbuhan tanaman bukan sahaja melalui nutrien, tetapi juga melalui penghasilan bahan seperti hormon tumbuhan.
Bakteria Ini Juga Tahan terhadap Kromium
Salah satu bahagian paling menarik dalam kajian ialah ujian toleransi logam berat.
Semua strain diuji menggunakan kalium dikromat pada kepekatan antara 50 hingga 1,000 ppm.
Kesemua 10 strain mampu bertoleransi terhadap kromium sehingga 1,000 ppm, manakala NBB36 dan SAN35 menunjukkan pertumbuhan paling kuat pada julat kepekatan tersebut.
Dapatan ini menunjukkan potensi bakteria tersebut untuk digunakan dalam tanah yang menghadapi tekanan logam berat atau keadaan persekitaran tertentu.
Potensi untuk Bioremediasi
Toleransi terhadap logam berat membuka satu lagi kemungkinan penggunaan, iaitu bioremediasi.
Abstrak kajian mencadangkan bahawa strain yang dipilih mempunyai potensi bukan sahaja sebagai biofertilizer, tetapi juga dalam pengurangan pencemar kimia toksik dan pemulihan tanah atau air yang terjejas.
Walau bagaimanapun, kajian ini menunjukkan toleransi terhadap kromium; keberkesanan sebenar untuk mengeluarkan atau mengurangkan logam berat di lapangan masih memerlukan pengujian lanjut.
Boleh Melawan Ralstonia solanacearum
Ralstonia solanacearum merupakan bakteria penyebab penyakit layu bakteria.
Kajian menguji kesemua strain terhadap patogen ini menggunakan kaedah agar.
Empat strain menunjukkan aktiviti antibakteria:
- S. rochei VCIB11
- S. spectabilis NBB36
- S. violaceus SAN35
- S. albidoflavus KA18
Daripada kumpulan tersebut, VCIB11 dan KA18 memberikan penghambatan paling kuat (++), manakala NBB36 dan SAN35 memberikan aktiviti sederhana (+).
Ini memberikan potensi tambahan kepada konsortium tersebut sebagai agen biokawalan.
Mengapa Satu Bakteria Sahaja Mungkin Tidak Mencukupi?
Setiap strain mempunyai kekuatan yang berbeza.
NBB36 dan SAN35 paling menonjol dalam:
- siderofor,
- pelarutan fosfat,
- potensi penambatan nitrogen,
- toleransi kromium.
VCIB11 dan KA18 pula lebih kuat dari segi penghambatan Ralstonia solanacearum.
Semua strain pula menghasilkan IAA.
Oleh sebab itu, menggabungkan beberapa strain boleh memberikan fungsi yang lebih luas berbanding hanya bergantung pada satu bakteria.
Tetapi Adakah Bakteria Ini Serasi Antara Satu Sama Lain?
Inilah perkara penting sebelum membentuk konsortium.
Jika dua bakteria saling menghalang, campuran tersebut mungkin tidak stabil.
Penyelidik menguji keserasian kesemua 10 strain dan mendapati mereka menunjukkan interaksi sinergistik tanpa tanda kesan antagonistik.
Rajah 6 pada halaman 13 turut menunjukkan ujian spotting yang tidak memperlihatkan interaksi penghambatan antara strain terpilih.
Ini menjadi asas penting untuk membentuk formulasi konsortium bakteria.
Bagaimana Konsortium Diuji pada Tanaman?
Kesemua 10 strain digabungkan menjadi satu biostimulan.
Dalam eksperimen pasu menggunakan salad atau Lactuca sativa, terdapat dua rawatan:
T1 — kawalan tanpa rawatan.
T2 — rawatan biostimulan yang mengandungi campuran 10 strain bakteria.
Biostimulan diberikan pada kadar 5 mL bagi setiap 1 L air, sekali setiap tujuh hari.
Ini merupakan bahagian kajian yang paling dekat dengan aplikasi sebenar kepada tanaman.
Adakah Konsortium Meningkatkan Pertumbuhan?
Ya, dalam eksperimen pasu tersebut.
Tanaman yang menerima konsortium bakteria menunjukkan ketinggian dan berat segar lebih tinggi berbanding kawalan tanpa rawatan.
Dalam bahagian perbincangan, ketinggian tanaman pada hari ke-20 dilaporkan mencapai:
9.70 ± 0.67 cm dengan konsortium
berbanding
6.00 ± 0.47 cm bagi kawalan.
Secara kasar, ini menunjukkan tanaman yang menerima konsortium adalah sekitar 3.7 cm lebih tinggi pada hari ke-20 dalam keadaan eksperimen tersebut.
Apa yang Menjadikan Konsortium Ini Menarik?
Kekuatan utama konsortium ini bukan satu fungsi tertentu, tetapi multifungsi.
Ia menggabungkan strain yang boleh:
- membantu mobilisasi fosforus,
- berpotensi menyokong nitrogen,
- menghasilkan IAA,
- menghasilkan siderofor,
- bertoleransi terhadap kromium,
- menghalang bakteria penyebab layu,
- hidup bersama tanpa antagonisme.
Inilah konsep utama bioformulasi mikrob: menggabungkan beberapa fungsi biologi ke dalam satu formulasi.
Adakah Ini Bermakna Baja Kimia Boleh Dihentikan?
Kajian ini tidak menunjukkan bahawa konsortium tersebut boleh menggantikan baja kimia sepenuhnya.
Eksperimen tanaman yang dilakukan masih bersifat awal, menggunakan pasu dan tanaman lettuce, dengan lima replikasi.
Oleh itu, hasilnya lebih tepat ditafsirkan sebagai bukti awal bahawa campuran bakteria mempunyai potensi sebagai biostimulan.
Kajian lapangan pada tanaman berlainan, tanah berlainan, musim berlainan dan dos berlainan masih diperlukan sebelum formulasi tersebut boleh dianggap sebagai pengganti penuh kepada input konvensional.
Potensi sebagai Biofertilizer
Dari sudut pemakanan tanaman, kombinasi pelarutan fosfat, penghasilan siderofor, potensi penambatan nitrogen dan IAA menjadikan strain tersebut calon yang menarik sebagai biofertilizer.
Penulis kajian menyimpulkan bahawa kesemua 10 strain mempunyai potensi untuk dibangunkan sebagai biostimulan multifungsi untuk memperbaiki tanah dan menggalakkan pertumbuhan tanaman.
Potensi sebagai Agen Biokawalan
Kehadiran empat strain yang dapat menghalang R. solanacearum memberikan fungsi tambahan kepada formulasi.
Ini bermakna formulasi tersebut bukan sekadar membantu nutrien, tetapi berpotensi menyumbang kepada perlindungan tanaman terhadap penyakit tertentu.
Namun, aktiviti tersebut masih diuji secara in vitro, jadi keberkesanannya terhadap layu bakteria dalam keadaan ladang belum dibuktikan dalam kajian ini.
Potensi untuk Tanah Bermasalah
Toleransi kesemua strain terhadap kromium sehingga 1,000 ppm menunjukkan satu lagi ruang aplikasi.
Strain seperti NBB36 dan SAN35 yang menunjukkan toleransi sangat kuat mungkin mempunyai kegunaan dalam sistem tanah yang mengalami tekanan persekitaran.
Penulis turut mengaitkan potensi ini dengan pemulihan tanah dan bioremediasi.
Beberapa Strain Paling Menonjol
Jika dilihat berdasarkan keseluruhan keputusan kajian, tiga kelompok fungsi boleh dikenal pasti.
NBB36 dan SAN35 paling menonjol dari segi penggalakan pertumbuhan dan toleransi tekanan kerana menunjukkan respons sangat kuat untuk siderofor, pelarutan fosfat, pertumbuhan pada medium bebas nitrogen dan toleransi kromium.
VCIB11 dan KA18 pula paling menonjol dalam penghambatan Ralstonia solanacearum.
Kesemua 10 strain mempunyai kelebihan bersama kerana menghasilkan IAA dan menunjukkan keserasian sebagai konsortium.
Apa Maknanya kepada Pertanian Mampan?
Kajian ini memperlihatkan satu perubahan pendekatan dalam pengurusan tanaman.
Daripada hanya menambah nutrien dalam bentuk kimia, konsep biofertilizer menggunakan mikroorganisma untuk membantu menjadikan nutrien lebih tersedia, merangsang pertumbuhan dan melindungi tanaman.
Pendekatan sebegini berpotensi menjadi salah satu komponen pertanian mampan, khususnya jika digabungkan secara berhati-hati dengan pengurusan baja dan tanah yang lain.
Namun, teknologi mikrob tidak seharusnya dianggap sebagai penyelesaian tunggal. Keberkesanannya masih bergantung kepada kesesuaian strain, tanaman, tanah dan keadaan persekitaran.
Kesimpulan
Kajian Ashwin et al. (2026) menunjukkan bahawa bakteria bermanfaat boleh mempunyai fungsi yang jauh lebih luas daripada sekadar “mikrob baik dalam tanah”.
Daripada 158 kultur yang diperoleh, 10 strain dipilih kerana menunjukkan pelbagai sifat penggalak pertumbuhan tanaman. Kesemua strain menghasilkan IAA, mempunyai pelbagai kemampuan berkaitan mobilisasi nutrien dan bertoleransi terhadap kromium sehingga 1,000 ppm.
Dua strain, S. spectabilis NBB36 dan S. violaceus SAN35, sangat menonjol dari segi siderofor, pelarutan fosfat, potensi penambatan nitrogen dan toleransi logam berat. Sementara itu, S. rochei VCIB11 dan S. albidoflavus KA18 menunjukkan aktiviti penghambatan lebih kuat terhadap Ralstonia solanacearum.
Lebih penting lagi, kesemua strain boleh digabungkan tanpa menunjukkan antagonisme. Apabila digunakan sebagai konsortium pada tanaman lettuce, ketinggian tanaman pada hari ke-20 mencapai 9.70 ± 0.67 cm berbanding 6.00 ± 0.47 cm bagi kawalan.
Secara keseluruhannya, kajian ini menunjukkan potensi besar konsortium bakteria sebagai biostimulan multifungsi, biofertilizer, agen biokawalan dan mungkin sebagai sebahagian daripada strategi bioremediasi. Namun, hasil tersebut masih merupakan bukti awal dan memerlukan pengesahan lebih lanjut melalui ujian lapangan sebelum aplikasi berskala besar.
Sumber Rujukan
Ashwin, R. K., Gopikrishnan, V., Gunasekaran, G. N., Monisha, M., Soytong, K., Song, J., Suresh, A., Annamalai, K. K., & Manikkam, R. (2026). Integrated screening and bioformulation of plant growth-promoting bacteria for sustainable Agriculture. International Journal of Agricultural Technology, 22(4), 1595–1610.
Barka, E. A., et al. (2016). Taxonomy, physiology, and natural products of Actinobacteria. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 80, 1–43.
Bhattacharyya, P. N., & Jha, D. K. (2012). Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR): Emergence in agriculture. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 28, 1327–1350.
Boubekri, K., et al. (2022a). Multifunctional role of Actinobacteria in agricultural production sustainability: A review. Microbiological Research, 261, 127059.
Boubekri, K., et al. (2022b). The role of microbial consortia in sustainable agriculture. Microorganisms, 10, 1465.
Compant, S., Duffy, B., Nowak, J., Clément, C., & Barka, E. A. (2005). Use of plant growth-promoting bacteria for biocontrol of plant diseases. Applied and Environmental Microbiology, 71, 4951–4959.
Etesami, H., Alikhani, H. A., & Hosseini, H. M. (2015). Indole-3-acetic acid (IAA) production trait, a useful screening to select endophytic and rhizosphere competent bacteria for rice growth promoting agents. MethodsX, 2, 72–78.
Glick, B. R. (2012). Plant growth-promoting bacteria: Mechanisms and applications. Scientifica, 2012, 963401.
Kunhachan, A., Sarnthima, R., Khammuang, S., & Soytong, K. (2024). Selection of potential bacteria in termite nest and gut for sustainable agriculture. Trends in Sciences, 21, 7794.
Vasconcellos, R. L. F., Silva, M. C. P., Ribeiro, C. M. R., & Cardoso, E. J. B. N. (2010). Isolation and screening for plant growth-promoting (PGP) actinobacteria from Araucaria angustifolia rhizosphere soil. Scientia Agricola, 67, 743–746.
Keyword: bakteria penggalak pertumbuhan tanaman, PGPB, PGPR, biofertilizer, baja bio, biostimulan, konsortium bakteria, Actinobacteria, Streptomyces, Streptomyces spectabilis, Streptomyces violaceus, Streptomyces rochei, Streptomyces albidoflavus, Bacillus licheniformis, IAA, indole-3-acetic acid, pelarutan fosfat, siderofor, penambatan nitrogen, Ralstonia solanacearum, layu bakteria, biokawalan, logam berat, kromium, bioremediasi, mikroorganisma tanah, pertanian mampan, kesihatan tanah, Lactuca sativa
