Makalah Ekologi pertanian

FAKTOR PEMBATAS

DISUSUN OLEH:

nama : NIM :

MUHAMMAD SYAFRIADI 213 170 001

PROGRAM STUDI AGRIBISNIS

FAKULTAS PERTANIAN,PETERNAKAN DAN PERIKANAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PARE PARE

2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Allah SWT. Bahwa saya telah menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu dengan judul “daur biogeokimia”
Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak sedikit hambatan yang saya hadapi.

Namun saya menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan orang tua, sehingga kendala-kendala yang saya hadapi teratasi.

Terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan makalah ini, mudah-mudahan bantuan yang diberikan mendapatkan balasan yang berlipat ganda dari Allah SWT.

Selain itu, penulis juga menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini pasti masih banyak kekurangan dan kesalahan baik dalam segi isi maupun penulisannya. Untuk itu, penulis mohon kritik dan sarannya untuk perbaikan dan penulisan selanjutnya. Akhir kata semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semuanya.

Parepare, 3 November 2014
Penulis,

Muhammad Syafriadi

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Permasalahan

2.1 Pengertian Siklus Biogeokimia

2.2 Fungsi Siklus Biogeokimia

2.3 Jenis-jenis daur biogeokimia

1. Siklus Nitrogen

2. Siklus Fosfor

3. Siklus karbon dan oksigen

4. Siklus hidrologi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Permasalahan

Ekologi biasanya didefinisikan sebagai ilmu tentang interaksi antara organisme – organisme dan lingkungannya. Berbagai ekosistem dihubungkan satu sama lain oleh proses-proses biologi, kimia, fisika. Masukan dan buangan energi, gas, bahan kimia anorganik dan organik dapat melewati batasan ekosistem melalui perantara faktor meteorologi seperti angin dan presipitasi, faktor geologi seperti air mengalir dan daya tarik dan faktor biologi seperti gerakan hewan. Jadi, keseluruhan bumi itu sendiri adalah ekosistem, dimana tidak ada bagian yang terisolir dari yang lain. Ekosistem keseluruhannya biasanya disebut biosfer.

Biosfer terdiri dari semua organisme hidup dan lingkungan biosfer membentuk “shell” (kulit), relatif tipis di sekeliling bumi, berjarak hanya beberapa mil di atas dan di bawah permukaan air laut. Kecuali energi, biosfir sudah bisa mencukupi dirinya sendiri, semua persyaratan hidup yang lain seperti air, oksigen, dan hara dipenuhi oleh pemakaian dan daur ulang bahan yang telah ada dalam sistem tersebut.

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan materi dasar makhluk hidup dan tak hidup. Siklus biogeokimia atau siklus organikanorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik.

Mahluk hidup, terutama tumbuhan ikut mendapat pengaruh yang cukup signifikan dari suplai hara dan energi. Di alam, semua elemen-elemen kimiawi dapat masuk dan keluar dari sistem untuk menjadi mata rantai siklus yang lebih luas dan bersifat global. Namun demikian ada suatu kecenderungan sejumlah elemen beredar secara terus menerus dalam ekosistem dan menciptakan suatu siklus internal. Siklus ini dikenal sebagai siklus biogeokimia karena prosesnya menyangkut perpindahan komponen bukan jasad (geo), ke komponen jasad (bio) dan kebalikannya. Siklus biogeokimia pada akhirnya cenderung mempunyai mekanisme umpan-balik yang dapat mengatur sendiri (self regulating) yang menjaga siklus itu dalam keseimbangan.

1.2 Rumusan masalah

a. Apa yang dimaksud siklus biogeokimia ?

b. Apa fungsi siklus biogeokimia ?

c. Apa jenis- jenis dari siklus biogeokimia ?

1.3 Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah mendapat jawaban mengenai Apa yang dimaksud siklus biogeokimia, Apa fungsi siklus biogeokimia, Apa jenis- jenis dari siklus biogeokimia.

1.4 Manfaat

Berdasarkan masalah dan tujuan diatas, maka manfaat yang diharapkan dari makalah ini adalah :

a. Dapat mengetahui siklus biogeokimia

b. Dapat mengetahui fungsi siklus biogeokimia

c. Dapat menegtahui jenis- jenis dari siklus biogeokimia

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Siklus Biogeokimia

Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan Materi dasar makhluk hidup dan tak hidup. Siklus biogeokimia atau siklus organic anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi jugs melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus biogeokimia. Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus sulfur.

2.2 Fungsi Siklus Biogeokimia

Fungsi Daur Biogeokimia adalah sebagai siklus materi yangmengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semuayang ada di bumi baik komponen biotik maupun komponen abiotik,sehingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga.

2.3 Jenis-jenis daur biogeokimia

1. Siklus Nitrogen

Atmosfer mengandung lebih kurang 80% atom nitrogen dalam bentuk gas nitrogen (N₂). Di dalam organisme, nitrogen ditemukan dalam semua asam amino yang merupakan penyusun protein. Bagi tumbuhan, nitrogen tersedia dalam bentuk amonium (NH₄⁺) dan nitrat (NO₃^-) yang masuk ke dalam tanah melalui air hujan dan pengendapan debu-debu halus atau butiran lainnya. Beberapa tumbuhan, seperti seperti Bromeliaceae epifit yang ditemukan di hutan hujan tropis, memiliki akar udara yang dapat mengambil NH₄⁺ dan NO₃^- secaralangsung dari atmosfer.

Jalur lain penambahan nitrogen dalam ekosistem adalah melalui fiksasi nitrogen (nitrogen fixation). Fiksasi nitrogen merupakan proses perubahan gas nitrogen (N₂) menjadi mineral yang digunakan untuk mensintesis senyawa organik seperti asam amino. Nitrogen difiksasi oleh bakteri Rhizobium, Azotobacter, dan Clostridium yang hidup bebas dalam tanah. Selain dari sumber alami, sekarang ini fiksasi nitrogen dibuat secara industri yang digunakan sebagai pupuk. Pupuk bernitrogen ini memberikan sumbangan utama dalam siklus nitrogen di suatu ekosistem akibat kegiatan pertanian.

Meskipun tumbuhan dapat menggunakan amonium secara langsung, tetapi sebagian besar amonium dalam tanah digunakan oleh bakteri aerob tertentu sebagai sumber energi. Aktivitas ini mengubah amonium menjadi nitrat (NO₃^-) kemudian menjadi nitrit (NO₂^-). Proses ini disebut nitrifikasi. Nitrat yang dibebaskan bakteri ini kemudian diubah oleh tumbuhan menjadi bentuk organik, seperti asam amino dan protein. Beberapa hewan akan mengasimilasi nitrogen organik dengan cara memakan tumbuhan atau hewan lain. Pada kondisi tanpa oksigen (anaerob), beberapa bakteri dapat memperoleh oksigen untuk metabolisme dari senyawa nitrat. Proses ini disebut denitrifikasi. Akibat proses ini, beberapa nitrat diubah menjadi N₂ yang kembali ke atmosfer. Perombakan dan penguraian nitrogen organik kembali menjadi amonium yang disebut amonifi kasi dilakukan oleh bakteri dan jamur pengurai. Proses-proses tersebut akan mendaur ulang sejumlah besar nitrogen di dalam tanah.

2. Siklus Fosfor

Keberadaan fosfor pada organisme hidup sangat kecil, tetapi peranannya sangat diperlukan. Atom fosfor hanya ditemukan dalam bentuk senyawa fosfat (PO₄^3-). Fosfat diserap oleh tumbuhan dan digunakan untuk sintesis organik. Fosfor banyak dikandung oleh asam nukleat, yaitu bahan yang menyimpan dan mentranslasikan sandi genetik. Atom fosfor juga merupakan dasar bagi ATP (Adenosine Tri Phospat) berenergi tinggi yang digunakan untuk respirasi seluler dan fotosintesis. Selain itu merupakan salah satu mineral penyusun tulang dan gigi.

Fosfor merupakan komponen yang sangat langka dalam organisme tak hidup. Produktivitas ekosistem darat dapat ditingkatkan jika fosfor dalam tanah ditingkatkan. Peristiwa pelapukan batuan oleh fosfat akan menambah kandungan fosfat di dalam tanah. Contohnya adalah akibat hujan asam. Setelah produsen menggabungkan fosfor ke dalam bentuk biologis, fosfor dipindahkan ke konsumen dalam bentuk organik. Setelah itu, fosfor ditambahkan kembali ke tanah melalui ekskresi fosfat oleh hewan dan bekteri penguarai detritus.

Humus dan partikel tanah mengikat fosfat sedemikian rupa, sehingga siklus fosfor terlokalisir dalam ekosistem. Namun, fosfor dapat dengan mudah terbawa aliran air yang pada akhirnya terkumpul di laut. Erosi yang terjadi akan mempercepat pengurasan fosfat di samping pelapukan batuan yang sejalan dengan hilangnya fosfat.

Fosfat yang berada di lautan secara perlahan terkumpul dalam endapan yang kemudian tergabung dalam batuan. Ketika permukaan air laut mengalami penurunan atau dasar laut mengalami kenaikan, batuan yang mengandung fosfor ini menjadi bagian dari ekosistem darat. Dengan demikian, fosfat mengalami siklus di antara tanah, tumbuhan, dan konsumen dalam waktu tertentu.

3. Siklus karbon dan oksigen

Di atmosfer terdapat kandungan COZ sebanyak 0.03%. Sumber-sumber COZ di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan asap pabrik. Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk berfotosintesis dan menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk berespirasi. Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar C02 di udara. Di ekosistem air, pertukaran C02 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, COz yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah C02 di air.

4. Siklus hidrologi

Siklus hidrologi adalah pergerakan air di bumi berupa cair, gas, dan padat baik proses di atmosfir, tanah dan badan-badan air yang tidak terputus melalui proses kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Pemanasan air samudera oleh sinar mataharibmerupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk air, es, atau kabut. Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

a. Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.

b. Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui celahcelah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.

c. Air Permukaan - Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut. Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponenkomponen siklus hidrologi yang membentuk sisten Daerah Aliran Sungai (DAS).Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.

BAB III
PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Siklus biogeokimia adalah perjalanan atau aliran bahan-bahan kimia dalam suatu ekosistem global di bumi ini yang membentuk suatu lingkaran. Siklus biogeokimia meliputi siklus karbon, siklus oksigen, siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus belerang.

3.2 Saran

Namun demikian ada suatu kecenderungan sejumlah elemen beredar secara terus menerus dalam ekosistem dan menciptakan suatu siklus internal. Siklus ini dikenal sebagai siklus biogeokimia karena prosesnya menyangkut perpindahan komponen bukan jasad (geo), ke komponen jasad (bio) dan kebalikannya. Siklus biogeokimia pada akhirnya cenderung mempunyai mekanisme umpan-balik yang dapat mengatur sendiri (self regulating) yang menjaga siklus itu dalam keseimbangan.