ARTIKEL
SIFAT BIOLOGI TANAH
(DOSEN
: IKBAL PB, S.P, MSI)
MUHAMMAD
SYAFRIADI
213170001
PROGRAM
STUDI AGRIBISNIS
FAKULTAS
PERTANIAN,PETERNAKAN DAN PERIKANAN
UNIVERSITAS
MUHAMMADIYAH PARE PARE
2014
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Tanah merupakan medium
alami tempat tanaman hidup, berkembang biak dan mati, karena itu tanah mampu
menyediakan sumber bahan organik selama bertahun-tahun yang dapat didaur ulang
untuk nutrisi tanaman. Tanah juga menyediakan dukungan fisik yang diperlukan untuk
berpegang bagi sistem perakaran dan juga berfungsi sebagai reservoir udara,
air, dan nutrisi yang juga penting bagi pertumbuhan tanaman. Bagian dari kerak
bumi di bawah tanah dikenal sebagai lapisan dan tidak langsung memberikan
sumbangan bagi pertumbuhan tanaman.
Tanah sebagai suatu
pedosistem dengan tanaman tingkat tinggi tumbuh diatasnya membentuk ekosistem
yang terbuka dan dinamis sehingga terdapat aliran energi dan bahan (panas, air,
hara, bahan mineral dan organik, organisme). Sifat tanah yang penting dalam
mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah kesesuaiannya sebagai media pertumbuhan
akar tanaman: air, udara, penyerapan panas dan pasokan unsur hara. Keadaan
tersebut bersama-sama menentukan tingkat kesuburan tanah.
Kemampuan tanah sebagai
habitat tanaman dan menghasilkan bahan yang dapat dipanen sangat ditentukan
oleh tingkat kesuburan atau sebagai alternatif kapasitas berproduksi atau
berproduktivitas. Hasil akhir dari kesuburan tanah adalah hasil tanaman yang
diukur berdasarkan keadaan asli tanah, produksi berat kering tanaman setiap
tahun, setelah deskripsi keragaman tanaman dan variasi produktivitas musiman;
total hasil tertinggi, keragaman vegetasi terbesar, dan adanya variasi terkecil
dari tahun ke tahun yang menunjukkan keadaan kesuburan tanah yang tinggi.
Sejumlah besar organisme tanah hidup di
dalam tanah. Bagian terbesar organisme tanah terdiri dari kehidupan tumbuhan.
Hal ini tidaklah berarti memperkecil arti hewan-hewan terutama dalam tahap
permulaan dekomposisi organik.
B. Rumusan
Masalah
Berdasrakan latar
belakang, rumusan masalah yang kita ambil adalah:
1. Apa
yang dimaksud biologi tanah?
2. Apa
yang dimaksud dengan organisme tanah?
3. Bagaimana
klasifikasi dan jenis organisme tanah?
4. Apa
yang dimaksud dengan bahan organik?
5. Darimana
sumber-sumber bahan organik?
6. Bagaimana
proses dekomposisi bahan organik?
7. Bagaimana
fungsi biologi tanah terhadap sifat, biologi dan kimia?
C. Tujuan
Penulisan
Adapun tujuan penulisan
makalah ini adalah agar pembaca dapat mengetahui dan memahami tentang:
Berdasrakan latar
belakang, rumusan masalah yang kita ambil adalah:
1. Pengertian biologi
tanah
2. Pengertian organisme
tanah
3. Klasifikasi
dan jenis organisme tanah
4. Pengertian bahan
organik
5. Sumber-sumber
bahan organik
6. Proses
dekomposisi bahan organik
7. Fungsi bahan
organik terhadap sifat, biologi dan kimia
BAB
II
PEMBAHASAN
A. Biologi
tanah
Tanah merupakan suatu
komponen penting dalam modal dasar pertanian. Sifat, ciri dan tingkat kesuburan
(produktivitas) nya, tanah sangat dipengaruhi oleh sifat kimia,fisika dan
biologi tanah.
Biologi tanah adalah ilmu yang
mempelajari mahluk-mahluk hidup didalam tanah. Karena ada bagian-bagian hidup
di dalam tanah, maka tanah itu disebut sebagai “Living System” contohnya akar
tanaman dan organisme lainnya di dalam tanah.
B. Organisme
Tanah
Organisme tanah atau disebut juga biota
tanah merupakan semua makhluk hidup baik hewan (fauna) maupun tumbuhan (flora)
yang seluruh atau sebagian dari fase hidupnya berada dalam sistem tanah.
C. Jenis
dan Klasifikasi Organisme tanah
Di dalam tanah,
berdasarkan fungsinya dalam budidaya pertanian, secara umum terdapat dua
golongan jasad hayati tanah, yaitu yang menguntungkan dan yang merugikan. Jasad
hayati yang menguntungkan ini, yaitu yang terlibat dalam proses dekomposisi
bahan organik, pengikat/penyediaan unsur hara dan atau pembentukan serta
perbaikan struktur tanah. Sedangkan jasad yang merugikan adalah yang memanfaatkan
tanaman hidup, baik sebagai sumber pangan atau sebagai inangnya, yang disebut
sebagai hama atau penyakit tanaman maupun sebagai kompetitor dalam penyerapan
hara dalam tanah.
Secara umum biota
(jasad hayati) tanah dikelompokkan menjadi dua.
1. Fauna, meliputi:
a. Makro fauna, terdiri
dari herbivora (pemakan tanaman) dan karnivora (pemangsa hewan-hewan kecil).
Herbivora meliputi cacing (Annelida), bekicot (Mollusca), Arthopoda,
yaitu Crustacea seperti kepiting,Chilopoda seperti
kelabang, Diplopoda seperti kaki seribu, Arachnidaseperti
kutu dan kalajengking, dan serangga (Insecta); seperti belalang,
kumbang, rayap, jangkrik dan semut; serta hewan-hewan kecil lain yang bersarang
dalam tanah, seperti ular, tikus, kadal dan lain-lain; kanivora meliputi serangga,
rayap, dan laba-laba.
b. Mikro
fauna berupa pemangsa parasit, meliputi nematoda, protozoa, dan rotifera.
2. Mikroflora
meliputi:
a. Ganggang, terdiri dari
ganggang hijau dan hijau-biru.
b. Cendawan, meliputi
jamur, ragi, dan kapang.
c. Bakteri,
aerobik dan anaerobik. Bakteri aerobik meliputiAzotobakter, Beijerinkia,
Rhizobium dan Azospirillum. Bakteri anaerobik meliputi Desulfovibrio.
Jasad hayati tanah ini
berdasarkan ukurannya dipilih menjadi tiga
a. Makrobia :
jika berukuran di atas 10 mm.
b. Mesobia : berukuran
0,2-10 mm.
c. Mikrobia :
berukuran < 0,2 mm (200 mm) (Hanafiah, 2005).
Berdasarkan cara
memperoleh energi, mikrobia tanah dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:
(1) kelompok yang
memperoleh energi dari sinar matahari, dikenal sebagai kelompok fototrof, dan
(2) kelompok yang memperoleh
energi dari oksidasi senyawa anorganik, seperti senyawa N (amonia dan nitrit),
sulfur, zat besi atau senyawa karbon sederhana, dan metana. Kelompok kedua ini
dikenal sebagai kelompok kemotrof.
Selain itu berdasarkan
sumber karbon yang digunakannya, mikrobia tanah dapat digolongkan menjadi dua
kelompok yaitu:
(1) kelompok
yang menggunakan CO2, HCO3, CO3 sebagai
sumber carbon yang dikelompokkan dalam ototrof (litotrof), dan
(2) kelompok yang menggunakan C organik
sebagai sumber karbon dan dikelompokkan
dalam heterotrof (organotrof).
Mikroflora yang
tergolong fototrof meliputi alga, sianobakter, bakteri lembayung dan hijau.
Mikroflora yang tergolong fotohetotrof adalah bakteri lembayung non
sulfur, dan heliobakteri (bakteri pembentuk endospora, Bascillus dan Closdtridium).
Mikroflora yang tergolong kemotrof antara lain bakteri pengoksidasi NH4+ (Nitrobacter),
dan pengoksidasi nitrit.
Kelompok mikroflora
kemoototrof dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu:
1. kelompok yang
menggunakan CO2 antara lain bakteriNitrosomonas, bakteri
pengoksidasi sulfur (Thiobacillus thiooxidans), bakteri pengoksidasi Fe
(Thiobacillus ferrooxidans) dan
2. kelompok yang
menggunakan HCO3, contoh Pseudomonas sp. Mikroflora
yang termasuk kelompok kemoheterotrof adalah bakteri perombak selulosa.
Berdasarkan
keberadaannya dalam tanah, dibagi dalam dua kelompok besar yaitu:
1. mikrobia otokton (autochtonous),
yakni mikrobia setempat pada tanah-tanah tertentu dan atau bersifat endemik,
contohnya bakteri Azospirillum halopraeferen yang selalu
ditemukan di tanah salin;
2. mikrobia
zymogen, yaitu mikrobia yang pertumbuhannya dipengaruhi oleh adanya perlakuan
khusus seperti penambahan pupuk, bahan organik dan pengelolaan tanah. Selain
itu dikenal juga mikrobia trasien, yaitu mikrobia yang keberadaannya di dalam
tanah bersifat sebagai penetap sementara. Mikrobia trasien umumnya merupakan
mikrobia yang diintrodusir ke dalam tanah baik disengaja ataupun tidak
disengaja (Ma’shum, 2003).
Berdasarkan spesifikasi
fungsinya, jasad hayati tanah digolongkan menjadi jasad spesifik fungsional
jika fungsinya dalam tanah bersifat spesifik, misalnya bakteri nitrosomonas dan nitrobacteryang
berperan dalam nitrifikasi, bakteri rhizobium yang berperan
dalam fiksasi N bebas, endomikoriza yang berperan dalam penyediaan dan
penyerapan hara P oleh tanaman. Serta jasad nonspesifik fungsional jika
berperan tidak spesifik, misalnya mikrobia dekomposer bahan organik.
Apabila dikaitkan
dengan pertumbuhan tanaman, biota tanah dikelompokkan menjadi tiga.
1. Biota yang menguntungkan.
2. Biota yang merugikan.
3. Biota tanpa pengaruh.
Jika kelompok (1) yang
dominan maka pertumbuhan tanaman menjadi baik, sedangkan jika kelompok (2) yang
dominan maka pertumbuhan tanaman akan jelek. Dengan tujuan agar biota tanah
yang menguntungkan ini dapat dimaksimalkan dan yang merugikan dapat diminimalkan,
yang tanpa pengaruh dapat dimanfaatkan, sehingga pertumbuhan dan produksi
tanaman dapat dioptimalkan, maka pengembangan biologis dan bioteknologi tanah
menjadi penting untuk dikembangkan sebagai dasar pertanian organik tersebut.
Aktivitas Organisme Tanah
o Faktor yang
mempengaruhi aktivitas organisme tanah meliputi :
Vegetasi (Hutan, padang
rumput, rawa, belukar)
Iklim (curah hujan, suhu,
kelembaban)
Tanah (unsur hara,
kemasaman, kelengasan, toxisitas)
o Parameter
aktivitas organisme tanah meliputi :
Jumlahnya di dalam tanah
Biomassa
Aktivitas metabolik
Peranan Organisme Tanah
Positif
Penyedia unsur hara
Penghasil enzim dan auksin
pelindung tanaman dari
stres air
pelindung tanaman dari
patogen
Perombakan organik menjadi
senyawa sederhana
Negatif
Patogen
tumbuhan
D. Bahan
Organik Tanah
Tanah tersusun dari:
(a) bahan padatan, (b) air, dan (c) udara. Bahan padatan tersebut dapat berupa:
(a) bahan mineral, dan (b) bahan organik. Bahan mineral terdiri dari partikel
pasir, debu dan liat. Ketiga partikel ini menyusun tekstur tanah. Bahan organik
dari tanah mineral berkisar 5% dari bobot total tanah. Meskipun kandungan bahan
organik tanah mineral sedikit (+5%) tetapi memegang peranan penting dalam
menentukan Kesuburan Tanah.
Bahan organik adalah
kumpulan beragam senyawa-senyawa organik kompleks yang sedang atau telah
mengalami proses dekomposisi, baik berupa humus hasil humifikasi maupun
senyawa-senyawa anorganik hasil mineralisasi dan termasuk juga mikrobia
heterotrofik dan ototrofik yang terlibat dan berada didalamnya.
Faktor yang
Mempengaruhi Bahan Organik Tanah:
Diantara sekian banyak faktor yang
mempengaruhi kadar bahan organik dan nitrogen tanah, faktor yang penting adalah
kedalaman tanah, iklim, tekstur tanah dan drainase.
Kedalaman lapisan
menentukan kadar bahan organik dan N. Kadar bahan organik terbanyak ditemukan
di lapisan atas setebal 20 cm (15-20%). Semakin ke bawah kadar bahan organik
semakin berkurang. Hal itu disebabkan akumulasi bahan organik memang
terkonsentrasi di lapisan atas.
Faktor iklim yang
berpengaruh adalah suhu dan curah hujan. Makin ke daerah dingin, kadar bahan
organik dan N makin tinggi. Pada kondisi yang sama kadar bahan organik dan N
bertambah 2 hingga 3 kali tiap suhu tahunan rata-rata turun 100C. bila
kelembaban efektif meningkat, kadar bahan organik dan N juga bertambah. Hal itu
menunjukkan suatu hambatan kegiatan organisme tanah.
Tekstur tanah juga
cukup berperan, makin tinggi jumlah liat maka makin tinggi kadar bahan organik
dan N tanah, bila kondisi lainnya sama. Tanah berpasir memungkinkan oksidasi
yang baik sehingga bahan organik cepat habis.
Pada tanah dengan drainase buruk, dimana
air berlebih, oksidasi terhambat karena kondisi aerasi yang buruk. Hal ini
menyebabkan kadar bahan organik dan N tinggi daripada tanah berdrainase baik.
Disamping itu vegetasi penutup tanah dan adanya kapur dalam tanah juga
mempengaruhi kadar bahan organik tanah. Vegetasi hutan akan berbeda dengan
padang rumput dan tanah pertanian. Faktor-faktor ini saling berkaitan, sehingga
sukar menilainya sendiri (Hakim et al, 1986).
E. Sumber
Bahan Organik
Bahan organik tanah
umumnya ditemukan di permukaan tanah. Jumlahnya tidak besar, hanya sekitar 3 –
5 % tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah dan pertumbuhan tanaman besar
sekali. Adapun pengaruh bahan organik terhadap sifat-sifat tanah dan akibatnya
terhadap pertumbuhan tanaman adalah :
Sebagai granulator, yaitu
memperbaiki struktur tanah
Sumber unsur hara N, P, S, unsur
mikro dan lain-lain
Menambah kemampuan tanah untuk
menahan air
Menambah kemampuan tanah untuk
menahan unsur-unsur hara (Kapasitas Pertukaran Kation tanah menjadi lebih
tinggi)
Sumber energi bagi
mikroorganisme.
Bahan organik memiliki
peranan sangat penting di dalam tanah. Bahan organik tanah juga merupakan salah
satu indikator kesehatan tanah. Tanah yang sehat memiliki kandungan bahan
organik tinggi, sekitar 5%. Sedangkan tanah yang tidak sehat memiliki kandungan
bahan organik yang rendah. Kesehatan tanah penting untuk menyamin produktivitas
pertanian.
Sumber primer bahan organik adalah
jaringan tanaman berupa akar, batang, ranting, daun, dan buah. Bahan organik
dihasilkan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis sehingga unsur karbon
merupakan penyusun utama dari bahan organik tersebut. Unsur karbon ini berada
dalam bentuk senyawa-senyawa polisakarida, seperti selulosa, hemiselulosa,
pati, dan bahan- bahan pektin dan lignin. Selain itu nitrogen merupakan unsur
yang paling banyak terakumulasi dalam bahan organik karena merupakan unsur yang
penting dalam sel mikroba yang terlibat dalam proses perombakan bahan organik
tanah. Jaringan tanaman ini akan mengalami dekomposisi dan akan terangkut ke
lapisan bawah serta diinkorporasikan dengan tanah. Tumbuhan tidak saja sumber
bahan organik, tetapi sumber bahan organik dari seluruh makhluk hidup.
Sumber sekunder bahan
organik adalah fauna. Fauna terlebih dahulu harus menggunakan bahan organik
tanaman setelah itu barulah menyumbangkan pula bahan organik. Bahan organik
tanah selain dapat berasal dari jaringan asli juga dapat berasal dari bagian
batuan.
Perbedaan sumber bahan organik tanah
tersebut akan memberikan perbedaan pengaruh yang disumbangkannya ke dalam
tanah. Hal itu berkaitan erat dengan komposisi atau susunan dari bahan organik
tersebut. Kandungan bahan organik dalam setiap jenis tanah tidak sama. Hal ini
tergantung dari beberapa hal yaitu; tipe vegetasi yang ada di daerah tersebut,
populasi mikroba tanah, keadaan drainase tanah, curah hujan, suhu, dan
pengelolaan tanah. Komposisi atau susunan jaringan tumbuhan akan jauh berbeda dengan
jaringan binatang. Pada umumnya jaringan binatang akan lebih cepat hancur
daripada jaringan tumbuhan. Jaringan tumbuhan sebagian besar tersusun dari air
yang beragam dari 60-90% dan rata-rata sekitar 75%. Bagian padatan sekitar 25%
dari hidrat arang 60%, protein 10%, lignin 10-30% dan lemak 1-8%. Ditinjau dari
susunan unsur karbon merupakan bagian yang terbesar (44%) disusul oleh oksigen
(40%), hidrogen dan abu masing-masing sekitar 8%. Susunan abu itu sendiri
terdiri dari seluruh unsur hara yang diserap dan diperlukan tanaman kecuali C,
H dan O.
F. Proses
Dekomposisi Bahan Organik
Proses dekomposisi
Bahan Organik memiliki urutan sebagai berikut:
1. Fase perombakan bahan
organik segar. Proses ini akan merubah ukuran bahan menjadi lebih kecil.
2. Fase perombakan lanjutan, yang
melibatkan kegiatan enzim mikroorganisme tanah. Fase ini dibagi lagi menjadi
beberapa tahapan. Pada tahapan awal dicirikan oleh kehilangan secara cepat
bahan-bahan yang mudah terdekomposisi sebagai akibat pembafaatan BO sebagai sumber
karbon dan energi oleh mikro organisme tanah, terutama bakteri. Dihasilkan
sejumlah senyawa sampingan seperti: NH3, H2S, CO2, asam organik dll.
Selanjutnya, pada tahapan tengah, terbentuk senyawa organik tengahan/antara
(intermediate products) dan biomasa baru sel organisme).Lalu tahapan akhir
dicirikan oleh terjadinya dekomposisi secara berangsur bagian jaringan
tanaman/hewan yang lebih resisten (mis: lignin). Peran fungi dan Actinomycetes
pada tahapan ini sangat dominan
3. Fase perombakan dan sintesis
ulang senyawa-senyawa organik (humifikasi) yang akan membentuk humus.
Humus merupakan salah
satu bentuk bahan organik. Jaringan asli berupa tubuh tumbuhan atau fauna baru
yang belum lapuk terus menerus mengalami serangan-serangan jasad mikro yang
menggunakannya sebagai sumber energinya dan bahan bangunan tubuhnya. Hasil
pelapukan bahan asli yang dilakukan oleh jasad mikro disebut humus.Humus
biasanya berwarna gelap dan dijumpai terutama pada lapisan tanah atas. Definisi
humus yaitu fraksi bahan organik tanah yang kurang lebih stabil, sisa dari
sebagian besar residu tanaman serta binatang yang telah terdekomposisikan.
Humus merupakan bentuk
bahan organik yang lebih stabil, dalam bentuk inilah bahan organik banyak
terakumulasi dalam tanah. Humus memiliki kontribusi terbesar terhadap
durabilitas dan kesuburan tanah. Humuslah yang aktif dan bersifat menyerupai
liat, yaitu bermuatan negatif. Tetapi tidak seperti liat yang kebanyakan
kristalin, humus selalu amorf (tidak beraturan bentuknya).
Humus merupakan senyawa
rumit yang agak tahan lapuk (resisten), berwarna coklat, amorf, bersifat
koloidal dan berasal dari jaringan tumbuhan atau hewan yang telah diubah atau
dibentuk oleh berbagai jasad mikro. Humus tidaklah resisten sama sekali
terhadap kerja bakteri. Mereka tidak stabil terutama apabial terjadi perubahan
regim suhu, kelembapan dan aerasi.Adanya humus pada tanah sangat membantu
mengurangi pengaruh buruk liat terhadap struktur tanah, dalam hal ini humus
merangsang granulasi agregat tanah. Kemampuan humus menahan air dan ion hara
melebihi kemampuan liat. Tinggi daya menahan (menyimpan) unsur hara adalah
akibat tingginya kapasitas tukar kation dari humus, karena humus mempunyai
beberapa gugus yang aktif terutama gugus karboksil. Dengan sifat demikian
keberadaan humus dalam tanah akan membantu meningkatkan produktivitas tanah.
Sifat dan Ciri Humus:
· Bersifat koloidal seperti liat tetapi
amorfous.
· Luas permukaan dan daya jerap jauh
melebihi liat.
· Kapasitas tukar kation 150-300 me/100
g, liat hanya 8-100 me/100 g.
· Daya jerap air 80-90% dari bobotnya,
liat hanya 15-20%.
· Daya kohesi dan plastisitasnya rendah
sehingga mengurangi sifat lekat dari liat dan membantu granulasi agregat tanah.
· Misel humus tersusun dari lignin,
poliuronida, dan protein liat yang didampingi oleh C, H, O, N, S, P dan unsur
lainnya.
· Muatan negatif berasal dari gugus
-COOH dan -OH yang tersembul di pinggiran dimana ion H dapat digantikan oleh
kation lain.
· Mempunyai kemampuan meningkatkan unsur
hara tersedia seperti Ca, Mg, dan K.
1. Merupakan sumber energi jasad mikro.
2.
Memberikan warna gelap pada tanah.
G. Fungsi Bahan Organik Terhadap
Sifat fisik, kimia dan biologi tanah
Bahan organik berperan
penting untuk menciptakan kesuburan tanah. Peranan bahan organik bagi tanah
adalah dalam kaitannya dengan perubahan sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisik,
biologis, dan sifat kimia tanah. Bahan organik merupakan pembentuk granulasi
dalam tanah dan sangat penting dalam pembentukan agregat tanah yang stabil.
Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Melalui
penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat menjadi berstruktur remah
yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal atau infiltrasi dapat
diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran permukaan
dan erosi diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang menjadi lebih baik
karena ruang pori tanah (porositas) bertambah akibat terbentuknya agregat.
Bahan organik umumnya
ditemukan dipermukaan tanah. Jumlahnya tidak besar, hanya sekitar 3-5% tetapi
pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Sekitar setengah dari
kapasitas tukar kation berasal dari bahan organik. Ia merupakan sumber hara
tanaman. Disamping itu bahan organik adalah sumber energi bagi sebagian besar
organisme tanah. Dalam memainkan peranan tersebut bahan organik sangat
ditentukan oleh sumber dan susunannya, oleh karena kelancaran dekomposisinya,
serta hasil dari dekomposisi itu sendiri.
Pengaruh Bahan Organik
pada Sifat Fisika Tanah:
Meningkatkan kemampuan tanah
menahan air. Hal ini dapat dikaitkan dengan sifat polaritas air yang bermuatan
negatif dan positif yang selanjutnya berkaitan dengan partikel tanah dan bahan
organik. Air tanah mempengaruhi mikroorganisme tanah dan tanaman di atasnya.
Kadar air optimal bagi tanaman dan mikroorganisme adalah 0,5 bar/ atmosfer.
Warna tanah menjadi coklat hingga
hitam. Hal ini meningkatkan penyerapan energi radiasi matahari yang kemudian
mempengaruhi suhu tanah.
Merangsang granulasi agregat dan
memantapkannya
Menurunkan plastisitas, kohesi
dan sifat buruk lainnya dari liat.
Salah satu peran bahan
organik yaitu sebagai granulator, yaitu memperbaiki struktur tanah. Menurut
Arsyad (1989) peranan bahan organik dalam pembentukan agregat yang stabil
terjadi karena mudahnya tanah membentuk kompleks dengan bahan organik. Hai ini
berlangsung melalui mekanisme:
Penambahan bahan
organik dapat meningkatkan populasi mikroorganisme tanah, diantaranya jamur dan
cendawan, karena bahan organik digunakan oleh mikroorganisme tanah sebagai
penyusun tubuh dan sumber energinya. Miselia atau hifa cendawan tersebut mampu
menyatukan butir tanah menjadi agregat, sedangkan bakteri berfungsi seperti
semen yang menyatukan agregat.
Peningkatan secara
fisik butir-butir prima oleh miselia jamur dan aktinomisetes. Dengan cara ini
pembentukan struktur tanpa adanya fraksi liat dapat terjadi dalam tanah.
Peningkatan secara
kimia butir-butir liat melalui ikatan bagian-bagian pada senyawa organik yang
berbentuk rantai panjang.
Peningkatan secara
kimia butir-butir liat melalui ikatan antar bagian negatif liat dengan bagian
negatif (karbosil) dari senyawa organik dengan perantara basa dan ikatan
hidrogen.
Peningkatan
secara kimia butir-butir liat melalui ikatan antara bagian negatif liat dan
bagian positf dari senyawa organik berbentuk rantai polimer.
Pengaruh Bahan Organik pada Sifat Kimia
Tanah:
Meningkatkan daya jerap dan kapasitas
tukar kation (KTK). Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation (KTK) tanah
berasal dari bahan organik. Bahan organik dapat meningkatkan kapasitas tukar
kation dua sampai tiga puluh kali lebih besar daripada koloid mineral yang
meliputi 30 sampai 90% dari tenaga jerap suatu tanah mineral. Peningkatan KTK
akibat penambahan bahan organik dikarenakan pelapukan bahan organik akan
menghasilkan humus (koloid organik) yang mempunyai permukaan dapat menahan
unsur hara dan air sehingga dapat dikatakan bahwa pemberian bahan organik dapat
menyimpan pupuk dan air yang diberikan di dalam tanah. Peningkatan KTK menambah
kemampuan tanah untuk menahan unsur- unsur hara.
Unsur N,P,S diikat
dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme, sehingga terhindar dari
pencucian, kemudian tersedia kembali. Berbeda dengan pupuk komersil dimana
biasanya ditambahkan dalam jumlah yang banyak karena sangat larut air sehingga
pada periode hujan terjadi kehilangan yang sangat tinggi, nutrien yang
tersimpan dalam residu organik tidak larut dalam air sehingga dilepaskan oleh
proses mikrobiologis. Kehilangan karena pencucian tidak seserius seperti yang
terjadi pada pupuk komersil. Sebagai hasilnya kandungan nitrogen tersedia
stabil pada level intermediet dan mengurangi bahaya kekurangan dan kelebihan.
Bahan organik berperan sebagai penambah hara N, P, K bagi tanaman dari hasil
mineralisasi oleh mikroorganisme. Mineralisasi merupakan lawan kata dari
immobilisasi. Mineralisasi merupakan transformasi oleh mikroorganisme dari
sebuah unsur pada bahan organik menjadi anorganik, seperti nitrogen pada
protein menjadi amonium atau nitrit. Melalui mineralisasi, unsur hara menjadi
tersedia bagi tanaman.
Meningkatkan kation
yang mudah dipertukarkan dan pelarutan sejumlah unsur hara dari mineral oleh
asam humus. Bahan organik dapat menjaga keberlangsungan suplai dan ketersediaan
hara dengan adanya kation yang mudah dipertukarkan. Nitrogen, fosfor dan
belerang diikat dalam bentuk organik dan asam humus hasil dekomposisi bahan
organik akan mengekstraksi unsur hara dari batuan mineral. Mempengaruhi
kemasaman atau pH. Penambahan bahan organik dapat meningkatkan atau malah
menurunkan pH tanah, hal ini bergantung pada jenis tanah dan bahan organik yang
ditambahkan. Penurunan pH tanah akibat penambahan bahan organik dapat terjadi
karena dekomposisi bahan organik yang banyak menghasilkan asam-asam dominan.
Sedangkan kenaikan pH akibat penambahan bahan organik yang terjadi pada tanah
masam dimana kandungan aluminium tanah tinggi , terjadi karena bahan organik
mengikat Al sebagai senyawa kompleks sehingga tidak terhidrolisis lagi .
Peranan bahan organik terhadap perbaikan
sifat kimia tanah tidak terlepas dalam kaitannya dengan dekomposisi bahan
organik, karena pada proses ini terjadi perubahan terhadap komposisi kimia
bahan organik dari senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana.
Proses yang terjadi dalam dekomposisi yaitu perombakan sisa tanaman atau hewan
oleh miroorganisme tanah atau enzim-enzim lainnya, peningkatan biomassa
organisme, dan akumulasi serta pelepasan akhir. Akumulasi residu tanaman dan
hewan sebagai bahan organik dalam tanah antara lain terdiri dari karbohidrat,
lignin, tanin, lemak, minyak, lilin, resin, senyawa N, pigmen dan mineral,
sehingga hal ini dapat menambahkan unsur-unsur hara dalam tanah.
Pengaruh Bahan Organik pada Sifat
Biologi Tanah:
Jumlah dan aktivitas
metabolik organisme tanah meningkat. Secara umum, pemberian bahan organik dapat
meningkatkan pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme. Bahan organik merupakan
sumber energi dan bahan makanan bagi mikroorganisme yang hidup di dalam tanah.
Mikroorganisme tanah saling berinteraksi dengan kebutuhannya akan bahan organik
karena bahan organik menyediakan karbon sebagai sumber energi untuk tumbuh.
Kegiatan jasad mikro dalam membantu
dekomposisi bahan organik meningkat. Bahan organik segar yang ditambahkan ke
dalam tanah akan dicerna oleh berbagai jasad renik yang ada dalam tanah dan
selanjutnya didekomposisisi jika faktor lingkungan mendukung terjadinya proses
tersebut. Dekomposisi berarti perombakan yang dilakukan oleh sejumlah
mikroorganisme (unsur biologi dalam tanah) dari senyawa kompleks menjadi
senyawa sederhana. Hasil dekomposisi berupa senyawa lebih stabil yang disebut
humus. Makin banyak bahan organik maka makin banyak pula populasi jasad mikro
dalam tanah.
Peranan Bahan Organik Bagi Tanaman:
Bahan organik memainkan beberapa peranan
penting di tanah. Sebab bahan organik berasal dari tanaman yang tertinggal,
berisi unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Bahan
organik mempengaruhi struktur tanah dan cenderung untuk menjaga menaikkan
kondisi fisik yang diinginkan. Peranan bahan organik ada yang bersifat langsung
terhadap tanaman, tetapi sebagian besar mempengaruhi tanaman melalui perubahan
sifat dan ciri tanah.
Pengaruh Langsung Bahan Organik pada
Tanaman:
Melalui penelitian
ditemukan bahwa beberapa zat tumbuh dan vitamin dapat diserap langsung dari
bahan organik dan dapat merangsang pertumbuhan tanaman. Dulu dianggap orang
bahwa hanya asam amino, alanin, dan glisin yang diserap tanaman. Serapan
senyawa N tersebut ternyata relatif rendah daripada bentuk N lainnya. Tidak
dapat disangkal lagi bahwa bahan organik mengandung sejumlah zat tumbuh dan
vitamin serta pada waktu-waktu tertentu dapat merangsang pertumbuhan tanaman
dan jasad mikro.
Bahan organik ini merupakan sumber
nutrien inorganik bagi tanaman. Jadi tingkat pertumbuhan tanaman untuk periode
yang lama sebanding dengan suplai nutrien organik dan inorganik. Hal ini
mengindikasikan bahwa peranan langsung utama bahan organik adalah untuk
menyuplai nutrien bagi tanaman. Penambahan bahan organik kedalam tanah akan
menambahkan unsur hara baik makro maupun mikro yang dibutuhkan oleh tumbuhan,
sehingga pemupukan dengan pupuk anorganik yang biasa dilakukan oleh para petani
dapat dikurangi kuantitasnya karena tumbuhan sudah mendapatkan unsur-unsur hara
dari bahan organik yang ditambahkan kedalam tanah tersebut. Efisiensi nutrisi
tanaman meningkat apabila pememukaan tanah dilindungi dengan bahan organik.
Pengaruh Tidak Langsung Bahan Organik
pada Tanaman
Sumbangan bahan organik
terhadap pertumbuhan tanaman merupakan pengaruhnya terhadap sifat-sifat fisik,
kimia dan biologis dari tanah. Bahan organik tanah mempengaruhi sebagian besar
proses fisika, biologi dan kimia dalam tanah. Bahan organik memiliki peranan
kimia di dalam menyediakan N, P dan S untuk tanaman peranan biologis di dalam
mempengaruhi aktifitas organisme mikroflora dan mikrofauna, serta peranan fisik
di dalam memperbaiki struktur tanah dan lainnya.
Hal ini akan
mempengaruhi pertumbuhan tanaman yang tumbuh di tanah tersebut. Besarnya
pengaruh ini bervariasi tergantung perubahan pada setiap faktor utama
lingkungan. Sehubungan dengan hasil-hasil dekomposisi bahan organik dan
sifat-sifat humus maka dapat dikatakan bahwa bahan organik akan sangat
mempengaruhi sifat dan ciri tanah.
Peranan tidak langsung bahan organik bagi
tanaman meliputi :
· Meningkatkan ketersediaan air bagi
tanaman.
Bahan organik dapat
meningkatkan kemampuan tanah menahan air karena bahan organik, terutama yang
telah menjadi humus dengan ratio C/N 20 dan kadar C 57% dapat menyerap air 2-4
kali lipat dari bobotnya. Karena kandungan air tersebut, maka bahan organik
terutama yang sudah menjadi humus dapat menjadi penyangga bagi ketersediaan
air.
· Membentuk kompleks dengan unsur mikro
sehingga melindungi unsur-unsur tersebut dari pencucian.
Unsur N,P,S diikat dalam bentuk organik atau
dalam tubuh mikroorganisme, sehingga terhindar dari pencucian, kemudian
tersedia kembali.
· Meningkatkan kapasitas tukar kation
tanah Peningkatan KTK menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur- unsur hara.
· Memperbaiki struktur tanah Tanah yang
mengandung bahan organik berstruktur gembur, dan apabila dicampurkan dengan
bahan mineral akan memberikan struktur remah dan mudah untuk dilakukan
pengolahan.
Struktur tanah yang
demikian merupakan sifat fisik tanah yang baik untuk media pertumbuhan tanaman.
Tanah yang bertekstur liat, pasir, atau gumpal akan memberikan sifat fisik yang
lebih baik bila tercampur dengan bahan organik.
· Mengurangi erosi
· Memperbaiki agregasi tanah.
Bahan organik merupakan pembentuk granulasi
dalam tanah dan sangat penting dalam pembentukan agregat tanah yang stabil.
Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Melalui
penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat menjadi berstruktur remah
yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal atau infiltrasi dapat
diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran permukaan
dan erosi diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang menjadi lebih baik
karena ruang pori tanah (porositas) bertambah akibat terbentuknya agregat.
· Menstabilkan temperatur.
Bahan organik dapat
menyerap panas tinggi dan dapat juga menjadi isolator panas karena mempunyai
daya hantar panas yang rendah, sehingga temperatur optimum yang dibutuhkan oleh
tumbuhan untuk pertumbuhannya dapat terpenuhi dengan baik.
· Meningkatkan efisiensi pemupukan
Secara umum, pemberian
bahan organik dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman. Demikian
pula dengan peranannya dalam menanggulangi erosi dan produktivitas lahan.
Penambahan bahan organik akan lebih baik jika diiringi dengan pola penanaman
yang sesuai, misalnya dengan pola tanaman sela pada sistem tumpangsari.
Pengelolaan tanah atau lahan yang sesuai akan mendukung terciptanya suatu konservasi
bagi tanah dan air serta memberikan keuntungan tersendiri bagi manusia.
ARTIKEL
SIFAT BIOLOGI TANAH DAN AIR TANAH
(DOSEN
: IKBAL PB, S.P, MSI)
MUHAMMAD
SYAFRIADI
213170001
PROGRAM
STUDI AGRIBISNIS
FAKULTAS
PERTANIAN,PETERNAKAN DAN PERIKANAN
UNIVERSITAS
MUHAMMADIYAH PARE PARE
2014
Tidak ada komentar:
Posting Komentar