Darilaut – Wilayah Provinsi Gorontalo berada di lokasi ekosistem karst yang di dalamnya telah beradaptasi bakteri-bakteri selama ribuan tahun dengan kondisi ekstrem.
Makhluk hidup terkecil bersel tunggal berada di bawah permukaan tanah karst yang keras. Di balik batu kapur bakteri ini mampu membantu tanaman bertahan hidup dan bahkan tumbuh subur.
Lanskap karst Gorontalo tampak tandus dan berbatu. Namun tersimpan kekayaan mikrobiologis yang luar biasa. Bakteri-bakteri kecil itu berproses dan mengembangkan kemampuan biokimia yang bernilai tinggi bagi manusia.
Kondisi fisik yang sebagian tak kasat mata itu memiliki sebuah tanda adanya hubungan ekologis untuk pertanian berkelanjutan.
Ekosistem karst terbentuk dari batuan karbonat seperti batu kapur (limestone) yang secara perlahan terlarut oleh air hujan selama jutaan tahun. Hasilnya adalah lanskap unik berupa gua, lembah, dan bukit-bukit berbatu yang khas. Ekosistem karst tersebar luas — termasuk di Gorontalo, Sulawesi.
Sejumlah peneliti Universitas Negeri Gorontalo (UNG) masing-masing Yuliana Retnowati, Novri Youla Kandowangko, Abubakar Sidik Katili, Wawan Pembengo telah mengindentifikasi mikroorganisme di Bukit Bangga di daerah pesisir Bangga Bubaa, Kabupaten Boalemo, Bukit sekitar Danau Limboto, Kabupaten Gorontalo, dan Bukit Pantai Oluhuta di Kabupaten Bone Bolango. Sampel tanah rizosfer dikumpulkan dari kedalaman tanah 15-30 cm.
Dari seluruh sampel yang diproses, tim berhasil mengisolasi enam isolat mikroorganisme: tiga isolat aktinomiset, dua isolat bakteri non-aktinomiset, dan satu isolat khamir (yeast).
Temuan ini menarik karena menunjukkan bahwa masing-masing jenis mikroorganisme tampak berasosiasi secara spesifik dengan jenis tanaman tertentu — sebuah tanda adanya hubungan ekologis yang mendalam antara mikroba dan inangnya.
Dengan mengidentifikasi dan memahami aktinomiset lokal, peneliti telah mengambil langkah penting menuju pertanian yang lebih berkelanjutan — bukan dengan memaksa lahan sulit untuk menjadi sesuatu yang bukan fitrahnya, melainkan dengan belajar dari dan bekerja bersama alam.
Peneliti menemukan di kedalaman 15 sentimeter tanah berbatu di bawah akar lamtoro dan pakis di bukit-bukit Gorontalo. Melalui penelitian ini juga ditemukan persahabatan antara akar dan bakteri.
Hasil penelitian telah dipublikasi di Biodiversitas Journal, Vol. 25 No. 3, Maret 2024, dengan judul “Diversity of actinomycetes on plant rhizosphere of karst ecosystem of Gorontalo, Indonesia.”
Para peneliti menyimpulkan, tumbuhan di ekosistem karst Gorontalo menunjukkan asosiasi spesifik dengan berbagai jenis mikroba di rizosfer. Bakteri aktinomisetes dan non-aktinomisetes, bahkan kelompok ragi ditemukan berasosiasi secara spesifik dengan jenis tumbuhan tertentu.
Kondisi fisikokimia yang cenderung seragam di ekosistem karst Gorontalo dengan kehadiran aktinomisetes yang didominasi oleh anggota genus Streptomyces. Aktinomisetes dapat melarutkan fosfat dan menghasilkan asam indol asetat untuk pertumbuhan tanaman.
Hasil riset ini, menurut peneliti, aktinomisetes yang berasosiasi dengan rizosfer tanaman di ekosistem karst Gorontalo berpotensi dikembangkan sebagai Rhizobacteria Peningkat Pertumbuhan Tanaman atau Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR).
Aktinomiset adalah kelompok bakteri unik yang secara morfologi menyerupai jamur — mereka memiliki filamen (hifa) yang membentuk miselium di dalam tanah.
Makhluk ini produsen alami senyawa bioaktif yang luar biasa: sekitar 70% antibiotik yang digunakan dalam dunia medis saat ini berasal dari kelompok bakteri ini. Namun peran aktinomiset tidak berhenti di situ.
Di alam, mereka adalah “pekerja tanah” yang sibuk: mengurai bahan organik kompleks, mendaur ulang unsur hara, dan — yang paling menarik dalam penelitian ini — membantu tanaman menyerap fosfor dari dalam tanah yang sulit sekalipun.
Aktinomiset termasuk golongan bakteri pemacu pertumbuhan tanaman. Mereka hidup di rizosfer — lapisan tanah tipis yang menempel langsung pada akar tanaman — dan menjalin hubungan simbiosis yang saling menguntungkan dengan tanaman inangnya.
Aktinomiset karst Gorontalo yang ditemukan dalam penelitian ini membuka peluang yang beragam, seperti penggunaan pupuk hayati (biofertilizer) berbasis bakteri tanah lokal. Sebagai Rhizobacteria Peningkat Pertumbuhan Tanaman, isolat-isolat Streptomyces ini bisa dikembangkan menjadi produk yang disemprotkan atau diinokulasikan ke akar tanaman yang memberikan manfaat ganda: meningkatkan ketersediaan fosfor sekaligus memacu pertumbuhan melalui produksi hormon IAA.
Kelebihan pendekatan ini dibanding pupuk kimia antara lain: ramah lingkungan, berkelanjutan, biaya produksi yang berpotensi lebih rendah, serta menjaga keseimbangan ekosistem tanah.
Temuan ini, dalam konteks pertanian modern yang semakin menekankan keberlanjutan (sustainability), sangat relevan.
Karst adalah ekosistem unik yang terdiri dari lapisan tanah tipis di atas batuan karbonat. Keunikan ekosistem karst menyebabkan jenis vegetasi menjadi lebih spesifik.
Hasil pengamatan di tiga lokasi ekosistem karst Gorontalo menunjukkan bahwa tanaman dapat tumbuh dengan baik di ekosistem karst.
Hal ini memicu tanaman yang hidup di wilayah ini memiliki sifat adaptif terhadap kandungan kapur dan kekeringan. Kandungan kapur yang tinggi di ekosistem karst menyebabkan beberapa jenis unsur esensial bagi tanaman menjadi tidak tersedia.
Beberapa jenis tanaman merespons kondisi ini melalui adaptasi morfologis dan fisiologis sistem akar tanaman.
Tim peneliti mengambil sampel tanah dari kedalaman 15–30 cm di bawah permukaan, tepat di zona akar tanaman. Pengambilan sampel dilakukan di tiga lokasi karst Gorontalo dengan kondisi tanah yang bervariasi: pH tanah berkisar antara 5,5 hingga 7,0, dan kelembaban antara 1,2% hingga 3,24%.
Sebanyak 36 sampel tanah dikumpulkan dari 33 jenis tanaman berbeda. Kondisi ini menunjukkan bahwa ekosistem karst Gorontalo, meski tampak seragam secara fisik, menyimpan keanekaragaman vegetasi yang cukup kaya.
Vegetasi tersebut mulai dari pakis (Cycas rumphii), lamtoro (Leucaena leucocephala), alang-alang (Imperata cylindrica), senduduk (Malastoma malabathrum), gulma siam (Chromolaena odorata), hingga jarak pagar (Jatropha curcas).