Plant Growth Promoting Rhizobacteria as an Eco-Friendly Organic Fertilizer Alternative

Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) are a group of beneficial bacteria that inhabit the rhizosphere—the soil region surrounding plant roots—and have the ability to enhance plant growth either directly or indirectly. Most of these bacteria belong to gram-negative genera such as Pseudomonas, Rhizobium, and Azospirillum. PGPR form symbiotic associations with plant roots and contribute to improved plant development, protection against pathogens, and increased nutrient use efficiency. 

The benefits of PGPR include enhancing soil nutrient availability, producing phytohormones, and stimulating the growth of plant shoots and roots. Additionally, PGPR can help plants cope with abiotic stress caused by soil salinity and drought, and are capable of producing enzymes that detoxify heavy metals in the soil, thus creating a healthier environment for plant growth (de Andrade et al., 2023).

The “growth promoting” nature of these bacteria arises from their active life cycle around plant roots, where they assist in nutrient cycling and detoxification processes. Application of PGPR can accelerate the removal of toxic elements from the soil (Harefa & Lase, 2024). Moreover, some rhizobacteria can fix atmospheric nitrogen by converting it into ammonia, a form that can be readily absorbed by plants.

PGPR can be applied through various techniques, such as seed inoculation before planting, direct application to the root zone, or mixing with compost or liquid organic fertilizers (LOF). When applied consistently, PGPR have shown substantial positive impacts on plant growth and yield, including:

1. Enhanced Vegetative Growth

During the vegetative phase, plants require nutrients to support the development of leaves, stems, and roots. PGPR help accelerate plant height growth, increase the number of branches and leaves, and stimulate root elongation and branching. These effects improve water and nutrient uptake efficiency.

2. Increased Crop Yields

In the generative phase, PGPR promote flowering and fruit development, resulting in increased yield quantity and improved fruit size. Additionally, PGPR contribute to enhanced crop quality, including better color, taste, and nutritional content.

3. Reduced Dependence on Chemical Inputs

Excessive use of chemical fertilizers has led to land degradation and disrupted soil microbial ecosystems. PGPR offer a sustainable alternative by reducing the reliance on synthetic inputs and supporting environmentally friendly agricultural practices.

In conclusion, utilizing PGPR as a natural growth enhancer represents a strategic step toward improving agricultural productivity while ensuring environmental sustainability.

Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) merupakan kelompok bakteri yang hidup di sekitar perakaran tanaman (rhizosfer) dan mampu merangsang pertumbuhan tanaman secara langsung maupun tidak langsung. Bakteri ini sebagian besar berasal dari kelompok gram-negatif, seperti Pseudomonas, Rhizobium, dan Azospirillum. PGPR berasosiasi erat dengan akar tanaman dan memberikan manfaat dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman, melindungi dari serangan patogen, serta meningkatkan efisiensi penyerapan unsur hara dalam tanah.

Manfaat PGPR meliputi peningkatan ketersediaan nutrisi di dalam tanah, produksi fitohormon, serta stimulasi perkembangan akar dan tunas. Selain itu, PGPR juga berperan dalam mengurangi stres abiotik yang disebabkan oleh kondisi lingkungan ekstrem, seperti salinitas dan kekeringan. Beberapa bakteri dalam PGPR mampu menghasilkan enzim-enzim detoksifikasi yang dapat menetralisir logam berat dalam tanah, sehingga memberikan lingkungan yang lebih sehat bagi pertumbuhan tanaman (de Andrade et al., 2023).

Keberadaan bakteri yang bersifat “growth promoting” disebabkan oleh siklus hidupnya yang aktif dan bersimbiosis dengan tanaman. Aplikasi PGPR pada tanaman memungkinkan proses detoksifikasi tanah menjadi lebih cepat, serta mempercepat penyerapan unsur hara penting (Harefa & Lase, 2024). Selain itu, beberapa jenis rizobakter memiliki kemampuan untuk mengikat dan memfiksasi nitrogen bebas dari atmosfer, kemudian mengubahnya menjadi amonia yang dapat langsung dimanfaatkan oleh tanaman.

Penggunaan PGPR dapat dilakukan melalui berbagai teknik, antara lain: inokulasi pada benih sebelum tanam, aplikasi langsung ke akar tanaman, atau dicampurkan bersama pupuk kompos maupun pupuk organik cair (POC). Aplikasi PGPR secara konsisten memberikan dampak signifikan terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman, di antaranya:

1. Meningkatkan Pertumbuhan Vegetatif
   Pada fase vegetatif, tanaman membutuhkan nutrisi yang mendukung pertumbuhan daun, batang, dan akar. PGPR membantu mempercepat pertumbuhan tanaman, memperbanyak jumlah cabang dan daun, serta merangsang pertumbuhan akar yang lebih panjang, bercabang, dan menyebar luas. Hal ini berkontribusi pada peningkatan efisiensi penyerapan air dan nutrisi.

2. Meningkatkan Hasil Panen
   Selama fase generatif, PGPR berperan dalam merangsang pembentukan bunga dan buah. Tanaman yang diberi PGPR umumnya menghasilkan jumlah dan ukuran buah yang lebih baik, serta meningkatkan kualitas hasil panen dari segi warna, rasa, hingga kandungan gizinya.

3. Mengurangi Ketergantungan pada Pupuk Kimia
   Penggunaan pupuk kimia secara berlebihan menyebabkan penurunan kualitas tanah dan kerusakan ekosistem mikroba. PGPR menjadi solusi untuk mengurangi ketergantungan pada input kimia, sehingga mendukung sistem pertanian yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan.
   
   

Secara keseluruhan, pemanfaatan PGPR sebagai pupuk organik merupakan langkah strategis dalam meningkatkan produktivitas pertanian sekaligus menjaga keberlanjutan lingkungan.

Reference

de Andrade, L. A., Santos, C. H. B., Frezarin, E. T., Sales, L. R., & Rigobelo, E. C. (2023). Plant growth-promoting rhizobacteria for sustainable agricultural production. Microorganisms, 11(4), 1088.

Harefa, O., & Lase, N. K. (2024). Peningkatan Produktivitas Tanaman Padi Melalui Aplikasi Bakteri PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria). Jurnal Ilmu Pertanian dan Perikanan, 1(2), 101-106.

PT. Precision Agriculutre Indonesia adalah ekosistem digital pertanian Indonesia yang mengintegrasikan agrotech, pertanian presisi, pertanian cerdas, dan pertanian pintar melalui pemanfaatan teknologi seperti sensor pertanian, Internet of Things (IoT), kecerdasan buatan, sistem irigasi otomatis, pemupukan cerdas, dan pemantauan tanaman berbasis data real-time, serta menghadirkan layanan edukasi petani modern, digitalisasi agribisnis, pasar produk pertanian online, penguatan rantai pasok, inovasi teknologi tepat guna, dan solusi pertanian ramah lingkungan yang mendukung pertanian modern, berkelanjutan, dan berdaya saing tinggi di era Revolusi Industri 4.0.