BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan organik di
dalam tanah adalah hasil dekomposisi organisme hidup yang tersusun dari
campuran polisakarida, lignin, protein, dan bahan organik lainnya. Kandungan
bahan organik tanah dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain iklim, tipe
penggunaan lahan, relief, land form, aktivitas manusia.C/N adalah salah satu
parameter yang dapat digunakan untuk mencirikan kualitas bahan organik. Di
dalam bahan organik selalu mengalami
penguraian sebagai aktivitas mikroba tanah. Proses ini menghasilkan
unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman serta senyawa lainnya yang keseluruhannya
dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Bahan organik ini biasanya berwarna
coklat dan bersifat koloid yang dikenal dengan humus. Humus terdiri dari bahan
organik halus yang berasal dari hancuran bahan organik kasar serta
senyawa-senyawa baru yang dibentuk dari hancuran bahan organik tersebut melalui
suatu kegiatan mikroorganisme di dalam tanah.
Peranan bahan
organik bagi tanah berkaitan dengan perubahan sifat-sifat tanah, yaitu sifat
fisik, biologis, dan kimia tanah. Bahan organik merupakan pembentuk granulasi
dalam tanah dan sangat penting dalam pembentukan agregat tanah yang stabil.
Bahan organik sebagai pengatur kelembaban aerasi, pemantap struktur, sumber
hara bagi tanaman terutama N, P, S, dan B, meningkatkan kapasitas tukar kation,
dan merupakan sumber energi bagi aktivitas jasad mikro tanah. Disamping itu
juga berperan sebagai salah satu faktor penciri dalam klasifikasi tanah.
Mempelajari masalah bahan organik
adalah untuk memperoleh informasi yang dapat digunakan secara langsung maupun
tidak langsung dalam memahami perilaku tanah. Hampir semua makhluk hidup yang
ditemui bergantung pada bahan organik untuk energi dan makanannya. Bahan
organik tanah berpengaruh penting dalam sifat fisika dan biologi tanah sehingga
akan berpengaruh pula pada pertumbuhan tanaman. Pengaruh langsung bahan organik
tanah yang sifatnya positif terhadap pertumbuhan tanaman terjadi melalui produk
pengurainya yang berupa asam-asam organik. Terkait dengan sifat biologi tanah,
bahan organik sangat nyata mempengaruhi kegiatan mikroflora dan mikrofauna
tanah melalui perannya sebagai penyedia C dan energi.Secara substansi bahan
organik tersusun dari bahan humus dan non humus.
1.2 Rumusan Masalah
a. Pengertian
bahan organik tanah
b. Peranan
bahan organik tanah terhadap kesuburan tanah
c. Faktor
pengaruh bahan organik tanah
d. Cara
peningkatan bahan organik tanah
e. Sumber
bahan organik
1.3 Tujuan
a. Mengetahui
apa itu bahan organik tanah
b. Mengetahui
peranan bahan organik terhadap kesuburan tanah
c. Mengetahui
faktor yang mempengaruhi kandungan bahan organik tanah
d. Mengetahui
cara peningkatan bahan organik tanah
e. Mengetahui
sumber bahan organik
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Bahan
Organik
Bahan organik
tanah adalah kumpulan beragam senyawa-senyawa organik komplek yang sedang atau
telah mengalami proses dekomposisi, baik berupa humus hasil humifikasi maupun
senyawa anorganik hasil mineralisasi, termasuk mikroba heterotrofi dan ototrofik
yang terlibat. Dalam pengelolaan bahan organik tanah sumbernya dapat berasal
dari pemberian pupuk organik berupa
pupuk kandang, pupuk hijau, pupuk kompos, serta pupuk hayati
(Hanafiah,2005).
Sumber primer
bahan organikdalam tanah adalah jaringan tanaman berupa akar, batang, ranting, dan daun. 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 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
(Islami,1995).
Sumber sekunder
bahan organik adalah fauna. Fauna harus erlebih dahulu menggunakan bahan
organik tanaman setelah itu barulah menyumbangkan bahan organik. Pada umumnya
jaringan binatang akan lebih cepa hancur daripada jaringan tumbuhan. Jaringan binatang sebagian
besar tersusun dari air, bagian padatan
yaitu hidrat arang, protein, lemak, lalu oksigen, hidrogen, dan abu. Susunan
abu itu sendiri terdiri dari seluruh unsur hara yang diserap dan diperlukan
tanaman kecuali C, H, dan O. Kandungan organik tanah biasanya diukur
berdasarkan kandungan C-organik kandungan karbon (C) bahan organik bervariasi
antara 45%-60% dan konversi C-organik menjadi bahan = % C-organik x 1,724.
Kandungan bahan organik dipengaruhi oleh arus akumulasi bahan asli dan arus
dekomposisi dan humifikasi yang sangat tergantung kondisi lingkungan (vegetasi,
iklim, batuan, timbunan, dan praktik
pertanian). Arus dekomposisi jauh lebih penting dari pada jumlah bahan organik
yang ditambahkan. Pengukuran kandung bahan organik tanah dengan metode walkey
and black ditentukan berdasarkan kandungan C-organik (Foth,1994).
Bahan organik
tanah sangat berperan dalam hal memperbaiki sifat fisik tanah, meningkatkan
aktivitas biologis tanah, serta untuk meningkatkan ketersediaan hara bagi
tanaman. Bahan organik itu sendiri merupakan bahan yang penting dalam
menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisika, kimia maupun biologi tanah.
Bahan organik adalah bahan pemantap agregat yang tiada taranya. Sekitar
setengah dari kapasitas tukar kation (KTK) berasal dari bahan organik. Bahan
organik juga merupakan sumber energi dari sebagian besar organisme tanah.
Sumber bahan organik adalah jaringan tanaman (sumber sekunder). Kadar bahan
organik tanah dipengaruhi oleh kedalaman, iklim, drainase dan pengolahan dari
tanah tersebut. Bahan organik ditentukan kadarnya oleh para peneliti tanah
melalui penetapan jumlah unsure karbon organiknya (Hakim dkk,1986).
2.2 Peranan Bahan
Organik Terhadap Kesuburan Tanah
Bahan orgnik di
samping berpengaruh terhadap pasokan hara tanah juga tidakkalah pentingnya
terhadap sifat fisik, biologi dan kimia tanah lainnya. Syarat tanah sebagai
media tumbuh dibutuhkan kondisi fisik dan kimia yang baik. Keadaan fisik tanah yang
baik apabila dapat menjamin pertumbuhan akar tanaman dan mampu sebagaitempat
aerasi dan lengas tanah, yang semuanya berkaitan dengan peran bahan organik.
Peran bahan
organik yang paling besar terhadap sifat fisik tanah meliputi : struktur, konsistensi,
porositas, daya mengikat air, dan yang tidak kalah penting adalah peningkatan
ketahanan terhadap erosi.
A.
Peran
Bahan Organik Terhadap Kesuburan Fisik Tanah
Bahan
organik tanah merupakan salah satu bahan pembentuk agregat tanah, yangmempunyai
peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk bersatu menjadiagregat
tanah, sehingga bahan organik penting dalam pembentukan struktur tanah.Pengaruh
pemberian bahan organik terhadap struktur tanah sangat berkaitan dengantekstur
tanah yang diperlakukan. Pada tanah lempung yang berat, terjadi
perubahanstruktur gumpal kasar dan kuat menjadi struktur yang lebih halus tidak
kasar, denganderajat struktur sedang hingga kuat, sehingga lebih mudah untuk
diolah. Komponenorganik seperti asam humat dan asam fulvat dalam hal ini
berperan sebagai sementasipertikel lempung dengan membentuk komplek
lempung-logam-humus (Stevenson,1982). Pada tanah pasiran bahan organik dapat
diharapkan merubah struktur tanah dariberbutir tunggal menjadi bentuk gumpal,
sehingga meningkatkan derajat struktur danukuran agregat atau meningkatkan
kelas struktur dari halus menjadi sedang atau kasar(Scholes et al., 1994).
Bahkan bahan organik dapat mengubah tanah yang semula tidakberstruktur (pejal)
dapat membentuk struktur yang baik atau remah, dengan derajatstruktur yang
sedang hingga kuat.
Mekanisme
pembentukan agregat tanah oleh adanya peran bahan organik ini dapat digolongan
dalam empat bentuk:
ü Penambahan
bahan organik dapat meningkatkan populasi mikroorganisme tanah baik jamur dan
actinomycetes. Melalui pengikatan secara fisik butir-bitir primer oleh miselia
jamur dan actinomycetes, makaakan terbentuk agregat walaupun tanpa adanya
fraksi lempung;
ü Pengikatan
secarakimia butir-butir lempung melalui ikatan antara bagian–bagian positif
dalam butir lempung dengan gugus negatif (karboksil) senyawa organik yang
berantai panjang(polimer);
ü Pengikatan
secara kimia butir-butir lempung melalui ikatan antara bagianbagiannegatif
dalam lempung dengan gugusan negatif (karboksil) senyawa organik berantai
panjang dengan perantaraan basa-basa Ca, Mg, Fe dan ikatan hidrogen;
ü Pengikatan
secara kimia butir-butir lempung melalui ikatan antara bagian-bagian negatifdalam
lempung dengan gugus positif (gugus amina, amida, dan amino) senyawa
organikberantai panjang (polimer) (Seta, 1987). Hasil penelitian menunjukkan
bahwa asamhumat lebih bertanggung jawab pada pembentukkan agregat di regosol,
yang ditunjukkan oleh meningkatnya kemantapan agregat tanah (Pertoyo, 1999).
Kandungan
bahan organik yang cukup di dalam tanah dapat memperbaiki kondisi tanah agar
tidak terlalu berat dan tidak terlalu ringan dalam pengolahan tanah.
Berkaitandengan pengolahan tanah, penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuannya
untuk diolah pada lengas yang rendah. Di samping itu, penambahan bahan organik
akan memperluas kisaran kadar lengas untuk dapat diolah dengan alat-alatdengan
baik, tanpa banyak mengeluarkan energi akibat perubahan kelekatan tanah terhadap
alat. Pada tanah yang bertekstur halus (lempungan), pada saat basah mempunyai kelekatan
dan keliatan yang tinggi, sehingga sukar diolah (tanah berat), dengan tambahan bahan
organik dapat meringankan pengolahan tanah. Pada tanah ini sering terjadi retak-
retakyang berbahaya bagi perkembangan akar, maka dengan tambahan bahan organik kemudahan
retak akan berkurang. Pada tanah pasiran yang semula tidak lekat, tidak
liat,pada saat basah, dan gembur pada saat lembab dan kering, dengan tambahan
bahan organik dapat menjadi agak lekat dan liat serta sedikit teguh, sehingga
mudah diolah.
Pengaruh
bahan organik terhadap sifat fisika tanah yang lain adalah terhadappeningkatan
porositas tanah. Porositas tanah adalah ukuran yang menunjukkan bagian tanah
yang tidak terisi bahan padat tanah yang terisi oleh udara dan air. Pori pori
tanahdapat dibedakan menjadi pori mikro, pori meso dan pori makro. Pori-pori
mikro sering dikenal sebagai pori kapiler, pori meso dikenal sebagai pori
drainase lambat, dan porimakro merupakan pori drainase cepat. Tanah pasir yang
banyak mengandung pori makrosulit menahan air, sedang tanah lempung yang banyak
mengandung pori mikro drainasenya jelek. Pori dalam tanah menentukan kandungan
air dan udara dalam tanahserta menentukan perbandingan tata udara dan tata air
yang baik. Penambahan bahanorganik pada tanah kasar (berpasir), akan
meningkatkan pori yang berukuran menengah dan menurunkan pori makro. Dengan
demikian akan meningkatkan kemampuan menahanair (Stevenson, 1982). Hasil penelitian
menunjukkan, penambahan bahan humat 1 persenpada latosol mampu meningkatkan
35,75% pori air tersedia dari 6,07% menjadi 8,24%volume (Herudjito, 1999). Pada
tanah halus lempungan, pemberian bahan organik akan meningkatkan pori meso dan
menurunkan pori mikro. Dengan demikian akan meningkatkan pori yang dapat terisi
udara dan menurunkan pori yang terisi air, artinya akan terjadi perbaikan
aerasi untuk tanah lempung berat. Terbukti penambahan bahanorganik (pupuk
kandang) akan meningkatkan pori total tanah dan akan menurunkan berat volume
tanah (Wiskandar, 2002). Aerasi tanah sering terkait dengan pernafasan mikroorganisme
dalam tanah dan akar tanaman, karena aerasi terkait dengan O2 dalamtanah.
Dengan demikian aerasi tanah akan mempengaruhi populasi mikrobia dalam tanah.
Pengaruh
bahan organik terhadap peningkatan porositas tanah di sampingberkaitan dengan
aerasi tanah, juga berkaitan dengan status kadar air dalam tanah. Penambahan
bahan organik akan meningkatkan kemampuan menahan air sehingga kemampuan
menyediakan air tanah untuk pertumbuhan tanaman meningkat. Kadar air yang
optimal bagi tanaman dan kehidupan mikroorganisme adalah sekitar
kapasitaslapang. Penambahan bahan organik di tanah pasiran akan meningkatkan
kadar air padakapasitas lapang, akibat dari meningkatnya pori yang berukuran
menengah (meso) dan menurunnya pori makro, sehingga daya menahan air meningkat,
dan berdampak pada peningkatan ketersediaan air untuk pertumbuhan.
Peran
bahan organik yang lain, yang mempunyai arti praktis penting terutamapada lahan
kering berlerang, adalah dampaknya terhadap penurunan laju erosi tanah. Halini
dapat terjadi karena akibat dari perbaikan struktur tanah yaitu dengan semakin mantapnya
agregat tanah, sehingga menyebabkan ketahanan tanah terhadap pukulan air hujan
meningkat. Di samping itu, dengan meningkatnya kapasitas infiltrasi air
akanberdampak pada aliran permukaan dapat diperkecil. sehingga erosi dapat
berkurang.
B.
Peran
Bahan Organik Terhadap Kesuburan Kimia Tanah
Pengaruh
bahan organik terhadap kesuburan kimia tanah antara lain terhadapkapasitas
tukar kation, kapasitas pertukaran anion, pH tanah, daya sangga tanah dan
terhadap keharaan tanah. Penambahan bahan organik akan meningkatkan muatan
negatif sehingga akan meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK). Bahan organik memberikan
konstribusi yang nyata terhadap KTK tanah. Sekitar 20-70% kapasitas pertukaran
tanah pada umumnya bersumber pada koloid humus (contoh: Molisol),sehingga
terdapat korelasi antara bahan organik dengan KTK tanah (Stevenson, 1982).Kapasitas
tukar kation (KTK) menunjukkan kemampuan tanah untuk menahankation-kation dan
mempertukarkan kation-kation tersebut termasuk kation hara tanaman.Kapasitas
tukar kation penting untuk kesuburan tanah. Humus dalam tanah sebagaihasil
proses dekomposisi bahan organik merupakan sumber muatan negatif tanah, sehingga
humus dianggap mempunyai susunan koloid seperti lempung, namun humus tidak
semantap koloid lempung, dia bersifat dinamik, mudah dihancurkan dan
dibentuk.Sumber utama muatan negatif humus sebagian besar berasal dari gugus
karboksil (-COOH) dan fenolik (-OH)nya (Brady, 1990). Dilaporkan bahwa
penambahan jerami 10 tha –1 pada Ultisol mampu meningkatkan 15,18% KTK tanah
dari 17,44 menjadi 20,08 cmol (+) kg –1 (Cahyani, 1996).
Muatan
koloid humus bersifat berubah-ubah tergantung dari nilai pH larutan tanah.
Dalam suasana sangat masam (pH rendah), hidrogen akan terikat kuat pada gugus
aktifnya yang menyebabkan gugus aktif berubah menjadi bermuatan positip
(-COOH2+dan -OH2+), sehingga koloid koloid yang bermuatan negatif menjadi
rendah, akibatnyaKTK turun. Sebaliknya dalam suasana alkali (pH tinggi) larutan
tanah banyak OH-, akibatnya terjadi pelepasan H+ dari gugus organik dan terjadi
peningkatan muatan negatif (COO-, dan –O-), sehingga KTK meningkat (Parfit,
1980). Dilaporkan bahwapenggunaan bahan organik (kompos) memberikan pengaruh
yang lebih baik terhadapkarakteristik muatan tanah masam (Ultisol) dibanding
dengan pengapuran (Sufardi et al.,1999).
Fraksi
organik dalam tanah berpotensi dapat berperan untuk menurunkan kandungan
pestisida secara nonbiologis, yaitu dengan cara mengadsorbsi pestisida dalam
tanah. Mekanisme ikatan pestisida dengan bahan organik tanah dapat melalui:
pertukaran ion, protonisasi, ikatan hidrogen, gaya vander Waal’s dan ikatan
koordinasi dengan ion logam (pertukaran ligan). Tiga faktor yang menentukan
adsorbsi pestisida dengan bahanorganik :
ü karakteristik
fisika-kimia adsorbenya (koloid humus)
ü sifat
pestisidanya
ü Sifat
tanahnya, yang meliputi kandungan bahan organik, kandungan dan jenis lempungnya,
pH, kandungan kation tertukarnya, lengas, dan temperatur tanahnya (Stevenson,
1982).
Pengaruh penambahan bahan organik terhadap pH tanah
dapat meningkatkan atau menurunkan tergantung oleh tingkat kematangan bahan
organik yang kita tambahkan danjenis tanahnya. Penambahan bahan organik yang
belum masak (misal pupuk hijau) ataubahan organik yang masih mengalami proses
dekomposisi, biasanya akan menyebabkanpenurunan pH tanah, karena selama proses
dekomposisi akan melepaskan asam-asamorganik yang menyebabkan menurunnya pH
tanah. Namun apabila diberikan pada tanahyang masam dengan kandungan Al
tertukar tinggi, akan menyebabkan peningkatan pHtanah, karena asam-asam organik
hasil dekomposisi akan mengikat Al membentuksenyawa komplek (khelat), sehingga
Al-tidak terhidrolisis lagi. Dilaporkan bahwapenamhan bahan organik pada tanah
masam, antara lain inseptisol, ultisol dan andisolmampu meningkatkan pH tanah
dan mampu menurunkan Al tertukar tanah (Suntoro,2001; Cahyani., 1996; dan Dewi,
1996). Peningkatan pH tanah juga akan terjadi apabilabahan organik yang kita
tambahkan telah terdekomposisi lanjut (matang), karena bahanorganik yang telah
termineralisasi akan melepaskan mineralnya, berupa kation-kationbasa.
Peran bahan organik terhadap ketersediaan hara dalam
tanah tidak terlepas dengan proses mineralisasi yang merupakan tahap akhir dari
proses perombakan bahan organik.Dalam proses mineralisasi akan dilepas
mineral-mineral hara tanaman dengan lengkap (N, P, K, Ca, Mg dan S, serta hara
mikro) dalam jumlah tidak tentu dan relatif kecil. HaraN, P dan S merupakan
hara yang relatif lebi banyak untuk dilepas dan dapat digunakantanaman. Bahan
organik sumber nitrogen (protein) pertama-tama akan mengalami peruraian menjadi
asam-asam amino yang dikenal dengan proses aminisasi, yangselanjutnya oleh
sejumlah besar mikrobia heterotrofik mengurai menjadi amonium yang dikenal
sebagai proses amonifikasi. Amonifikasi ini dapat berlangsung hampir pada
setiapkeadaan, sehingga amonium dapat merupakan bentuk nitrogen anorganik
(mineral) yang utama dalam tanah (Tisdel dan Nelson, 1974). Nasib dari amonium
ini antara lain dapatsecara langsung diserap dan digunakan tanaman untuk
pertumbuhannya, atau oleh mikroorganisme untuk segera dioksidasi menjadi nitrat
yang disebut dengan prosesnitrifikasi. Nitrifikasi adalah proses bertahap yaitu
proses nitrisasi yang dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas dengan menghasilkan
nitrit, yang segera diikuti oleh prosesoksidasi berikutnya menjadi nitrat yang
dilakukan oleh bakteri Nitrobacter yang disebutdengan nitratasi. Nitrat
merupakan hasil proses mineralisasi yang banyak disukai ataudiserap oleh
sebagian besar tanaman budidaya. Namun nitrat ini mudah tercuci melalui air
drainase dan menguap ke atmosfer dalam bentuk gas (pada drainase buruk dan
aerasiterbatas).
Pengaruh bahan organik terhadap
ketersediaan P dapat secara langsung melaui proses mineralisasi atau secara
tidak langsung dengan membantu pelepasan P yang terfiksasi. Stevenson (1982)
menjelaskan ketersediaan P di dalam tanah dapat ditingkatkan dengan penambahan
bahan organik melalui 5 aksi seperti tersebut di bawah ini:
ü Melalui
proses mineralisasi bahan organik terjadi pelepasan P mineral (PO4 3-);
ü Melalui
aksi dari asam organik atau senyawa pengkelat yang lain hasil dekomposisi,
terjadi pelepasan fosfat yang berikatan dengan Al dan Fe yang tidak larut
menjadi bentuk terlarut, Al (Fe)(H2O)3 (OH) 2 H2 PO4 + Khelat ===> PO4 2-
(larut) + Kompleks AL-Fe- Khelat (Stevenson, 1982).
ü Bahan
organik akan mengurangi jerapan fosfat karena asam humat dan asam fulvat
berfungsi melindungi sesquioksida dengan memblokir situs pertukaran
ü Penambahan
bahan organik mampu mengaktifkan proses penguraian bahan organik asli tanah;
ü Membentuk
kompleks fosfo-humat dan fosfo-fulvat yang dapat ditukar dan lebih tersedia
bagi tanaman, sebab fosfat yang dijerap pada bahan organik secara lemah.
Untuk tanah-tanah berkapur (agak
alkalin) yang banyak mengandung Ca dan Mg fosfat tinggi, karena dengan
terbentuk asam karbonat akibat dari pelepasan CO2 dalamproses dekomposisi bahan
organik, mengakibatkan kelarutan P menjadi lebih meningkat,dengan reaksi
sebagai berikut :
CO2 + H2O ======
> H2CO3
H2CO3 + Ca3(PO4)2
====== > CaCO3 + H2PO4–
Asam-asam organik hasil proses dekomposisi bahan
organik juga dapat berperan sebagai bahan pelarut batuan fosfat, sehingga
fosfat terlepas dan tersedia bagi tanaman.
Hasil proses penguraian dan mineralisasi bahan
organik, di samping akan melepaskan fosfor anorganik (PO43-) juga
akan melepaskan senyawa-senyawa organik seperti
fitine dan asam nucleic, dan diduga senyawa P-organik ini, tanaman dapat memanfaatkannya.
Proses mineralisasi bahan organik akan berlangsung jika kandungan P bahan
organik tinggi, yang sering dinyatakan dalam nisbah C/P. Jika kandungan P bahan
tinggi, atau nisbah C/P rendah kurang dari 200, akan terjadi mineralisasi atau
pelepasan P ke dalam tanah, namun jika nisbah C/P tinggi lebih dari 300 justru
akan terjadiimobilisasi P atau kehilangan P (Stevenson, 1982).
Bahan organik di samping berperan
terhadap ketersediaan N dan P, juga berperan terhadap ketersediaan S dalam tanah.
Di daerah humida, S-protein, merupakan cadanganS terbesar untuk keperluan
tanaman. Mineralisasi bahan organik akan menghasilkan sulfida yang berasal dari
senyawa protein tanaman. Di dalam tanaman, senyawa sestein dan metionin
merupakan asam amino penting yang mengandung sulfur penyusun protein (Mengel
dan Kirkby, 1987). Protei tanaman mudah sekali dirombak oleh jasad mikro. Belerang
(S) hasil mineralisasi bahan organik, bersama dengan N, sebagian S
diubahmenjadi mantap selama pembentukan humus. Di dalam bentuk mantap ini, S
akan dapatterlindung dari pembebasan cepat (Brady, 1990). Seperti halnya pada N
dan P, proses mineralisasi atau imobilisasi S ditentukan oleh nisbah C/S bahan
organiknya. Jika nisbahC/S bahan tanaman rendah yaitu kurang dari 200, maka
akan terjadi mineralisasi ataupelepasan S ke dalam tanah, sedang jika nisbah
C/S bahan tinggi yaitu lebih dari 400,maka justru akan terjadi imobilisasi atau
kehilangan S (Stevenson, 1982).
C.
Peranan
Bahan Organik Terhadap Biologi Tanah
Bahan
organik merupakan sumber energi bagi makro dan mikro-fauna tanah.Penambahan
bahan organik dalam tanah akan menyebabkan aktivitas dan populasi mikrobiologi
dalam tanah meningkat, terutama yang berkaitan dengan aktivitas dekomposisi dan
mineralisasi bahan organik. Beberapa mikroorganisme yang beperandalam
dekomposisi bahan organik adalah fungi, bakteri dan aktinomisetes. Di
sampingmikroorganisme tanah, fauna tanah juga berperan dalam dekomposi bahan
organik antaralain yang tergolong dalam protozoa, nematoda, Collembola, dan
cacing tanah. Faunatanah ini berperan dalam proses humifikasi dan mineralisasi
atau pelepasan hara, bahkanikut bertanggung jawab terhadap pemeliharaan
struktur tanah (Tian, G. 1997). Mikroflora dan fauna tanah ini saling
berinteraksi dengan kebutuhannya akan bahan organik, kerena bahan organi
menyediakan energi untuk tumbuh dan bahan organik memberikan karbon sebaga
sumber energi.
Pengaruh
positip yang lain dari penambahan bahan organik adalah pengaruhnya pada
pertumbuhan tanaman. Terdapat senyawa yang mempunyai pengaruh terhadap aktivitas
biologis yang ditemukan di dalam tanah adalah senyawa perangsang tumbuh(auxin),
dan vitamin (Stevenson, 1982). Senyawa-senyawa ini di dalam tanah berasal dari eksudat
tanaman, pupuk kandang, kompos, sisa tanaman dan juga berasal dari
hasilaktivitas mikrobia dalam tanah. Di samping itu, diindikasikan asam organik
dengan berat molekul rendah, terutama bikarbonat (seperti suksinat, ciannamat,
fumarat) hasil dekomposisi bahan organik, dalam konsentrasi rendah dapat
mempunyai sifat seperti senyawa perangsang tumbuh, sehingga berpengaruh positip
terhadap pertumbuhan tanaman.
2.3 Faktor Pengaruhi
Kandungan Bahan Organik Tanah
A.
Temperatur
Temperatur
berpengaruh pada kecepatan dekomposisi bahan organik. Tanah tropika mempunyai
kandungan karbon organik rendah karena kondisi lingkungan mendukung dekomposisi
dan mineralisasi bahan organik tanah. Dekomposisi bahan organik di
wilayahtropika bisa mencapai 2-5x lebih cepat dibandingkan di wilayah sedang.
Setiap peningkatan suhu 10oC menyebabkan kecepatan meningkat menjadi
dua kali (Sanchez, 1976). Tingginya suhu udara dan kelembaban merupakan pendorong
aktivitas mikroorganisme tanah dalam perombakan bahan organik. Hal ini
menyebabkan kandungan bahan organik dalam tanah sulit mencapai kondisi
potensialnya; sehingga untuk mempertahankan kandungan bahan organik yang tinggi
perlu masukan residu tanaman dalam jumlah besar.
B.
Tekstur
Tanah
Kandungan
bahan organikcenderung meningkat denganmeningkatnya kandungan liat. Ikatan antara
liat dan bahan organik melindungi bahan tersebut dari aksidekomposisi oleh
mikrobia tanah.Tingginya kandungan liat juga berpotensi tinggi untuk formasi agregat.
Agregat makro akan melindungi bahan organik dari mineralisasi lebih lanjut
(Rice, 2002). Pada kondisi iklim yang sama, kandungan bahan organik tanah bertekstur
halus (berliat) bisa mencapai 2–4 kali kandungan bahan organik di tanah.
C.
Reaksi
Tanah
Kondisi
tanah asam atau alkali akan berpengaruh pada produksibiomassa dan aktivitas
mikrobia dalamtanah. Tanah yang terlalu asam ataubasa akan mengurangi aktivitas
mikroorganisma. Pada kondisi tanah asam fungi yang berperan dalam kegiatan
tersebut sehingga dekomposisi residu tanaman lambat namun kerja fungi lebih
efisien dibandingkan bakteri.
D.
Input
Bahan Organik
Kuantitas
dan kualitas input bahan organik akan berpengaruh pada kandungan bahan organik
tanah. Substrat organik dengan C/N rasio sempit (<25) menyebabkan
dekomposisi berjalan cepat, sebaliknya pada bahan dengan C/N lebar (> 25)
maka mendorong immobilisasi, pembentukan humus, akumulasi bahan organik, dan
peningkatan struktur tanah. Input bahan yang mengandung lignin dan polyfenol akan menghambat
dekomposisi. Akar rerumputan memainkan peranan penting dalam peningkatan bahan organik
wilayah padang rumput,menyumbang 2/3 dari total kandunganbahan organik
(Quideau, 2002 dalamBot dan Benites, 2005). Hal inidisebabkan akar
rerumputanmempunyai kandungan hemiselulosa,lignin (>15%), dan selulosa
(>20%) tinggi, sedangkan kandungan proteinrendah (sekitar 5%)
(Privavesi,1984dalam Bot dan Benites, 2005).
E.
Pengolahan
Tanah
Praktek
pertanian sepertipemberoan tanpa tanaman, pembakarandan pengangkutan sisa
tanaman danpengolahan tanah telah mendoronghilanganya bahan organik
tanah.Pengolahan tanah menyebabkanpenurunan kandungan bahan organiktanah
sehingga mengarah padadegradasi struktur. Dekomposisi bahanorganik adalah
proses aerob, oksigenakan mempercepat proses tersebut. Denga pengolahan tanah
sisa tanamandibenamkan bersama udara dan membuat kontak engan organisme tanah,
sehingga memcepat dekomposisi menghasilkan CO2 yang dilepaskan keudara.
Pengolahan yang berulang-ulangbersamaan penurunan input bahanorganik ke dalam
tanah menyebabkandisintegrasi agregat sehinggamenjadikan tanah peka pada erosi
danpemadatan.
2.4 Peningkatan Kandungan
Bahan Organik Tanah
A.
Pemberian
Kompos
Kompos
adalah bahan organikyang telah mengalami dekomposisi oleh mikroorganisme dan
mengandung humus sebagai hasil sintesa antara bahan yang tahan lapuk dengan senyawa
bentukan mikroorganisma. Teknologi ini dapat diterapkan pada berbagai bahan
organik dengan C/N>25 atau kandunga polyfenol danlignin tinggi. Dengan
teknik ini bahan organik berkurang volumenya dan mudah diaplikasikan pada
tanah.
Pengomposan
jerami adalah bahan tambahan yang menguntungkan bagi tanah pertanian daripada
harus dibakar. Jerami merupakan sebuah kondisioner tanah yang potensial, karena
jerami dapat juga menjadi sumber unsur hara termasuk N, P, Kdan semua unsur
mikro esensial yang diperlukan tanaman. Pemberian kompos tidak saja
meningkatkan hasil tanaman budidaya, tetapi juga meningkatkan kesuburan tanah
terutama kandungan C dan N, permeabilitas, air tersedia bagi tanaman, dan
porositas terisi udara.
Bahan
organik dari pangkasan pohon legum dapat dicampur dengan pupuk kandang dan
dikomposkan untuk mempercepat pelepasan unsur hara yang terkandung di dalamnya.
Perbandingan yang baik antara serasah legum dan pupuk kandang adalah 90% seresah
dan 10% pupuk kandang karena melepaskan unsur hara N dan P lebih cepat.
B.
Peningkatan
Masuknya Biomassa
Biomassa
baik berupa serasah, sisa panen, pangkasan tanaman berupahijauan, merupakan
sumber dari bahanorganik dalam tanah. Peningkatanmasukan biomassa ini dapat
dilakukanmisalnya dengan mempertahankan tanaman penutup dan pergiliran /rotasi tanaman.
Rotasi waktu pendek dan tanaman penutup dapat meningkatkan agregasi tanah dan
kandungan karbon tanah tergantung pada spesies tanaman dan jumlah sisa panen
yang dikembalikan ke tanah.
Setiap
tanaman dapatdigunakan untuk tanaman penutup.Namun tanaman yang baik
terkaitdengan pola siklus perputaran adalah rerumputan karena akarnya
yangekstensif akan berpengaruh padastruktur tanah. Selanjutnya disusul dengan
legum yang mampu memfiksasi N sehingga
meningkatkan kesuburan tanah, dengan demikian produksi biomasa sumber input
bahan organik meningkat, yang akhirnya dapat meningkatkan kandungan bahan organik
tanah, selain sisa perkaran rerumputan akan lambat didekomposisi karena
komposisi kimianya.
Tanaman jagung berperan penting sebagai sumber
biomassa bahan organik terutama akarnya dan karena kandungan selulosa dan
lignin akar ini akan terhumifikasi menghasilkan humus yang penting untuk
kesuburan tanah. Selanjutnya legum seperti kedelai dan kacang hijau atau
kekacangan lainnya akan meningkatkan input biomassa residu tanaman kualitas
tinggi dan nitrogen. Biomassa berkualitas tinggi dapat berfungsi sebagai sumber
manur hijau yang akan meningkatkan C total, non labil dan terutama C labil
struktur tanah. Pada tanah dengan kandungan C rendah stabilitas struktur
tergantung pada fraksi C labil. Pemupukan dengan bahan organik berupa manur
farmyard meningkatkan kandungan C total dan produksi humus, yang carbon
komplek, polikondensasi tinggi, senyawa yang menentukan kesuburan tanah.
C.
Agroforesti
Agroforestri
sistem tanam yang mencampurkan pohon di lahan pertanian Di pinggir lahan
biasanya ditanam pepohonan dari berbagai macam spesies, dengan tujuan produk
kayu, buah dan pakan ternak.Untuk waktu mendatang perlu ada evaluasi jenis
pohon dan pola yangsesuai untuk kondisi setempat. Hal ini terkait dengan kualitas
bahan organikyang dihasilkan untuk kelestarian lahan khususnya peningkatkan
bahan organik tanah.
Pepohonan
seperti Calliandra calothrysus, Spathodea canipulata, Markhamia lute
mengandung lignin >15% di daunnya. Selanjutnya daun dari Calliandra calothrysus,
Flemingia macrophylla, Leucaena leucocephala, dan Tephrosia vogelii kandungan
polyfenol > 4%. Dengan kandungan lignin dan polyfenol tersebut serasahpohon
tersebut sulit untuk di dekomposisikan. Sedangkan pepohonan lain seperti
Glirisediasepium mempunyai kualitas tinggi karena kandungan N tinggi dan polyfenol
dan ligninnya rendah, sehingga bisa langsung dibenamkan kedalam tanah bersama
pengolahan tanah. Namun menurut Fontaine et al (2004) dari percobaan
dilaboratorium bahwa input bahan organik dengan kandungan N dan Prendah justru
mendorong pengurangan bahan organik dalam tanah setelah dekomposisi.
D.
Aplikasi
Mikoriza
Mikoriza
adalah simbiosis mutualisme antara fungi dengan akar tumbuhan. Adanya simbiosis
ini akan membantu tanaman inang mendapatkan unsur hara terutama fosfor,
bertahan pada kondisi kering dan patogen tular tanah. Meskipun tidak secara
langsung terlibat pada dekomposisi bahan organik dalam tanah, fungi mikoriza juga
menambahkan karbon organik dari tanaman inang dan dari produksi glicoprotein
atau glomalin yang relatif tahan terhadap dekomposisi sehingga senyawa ini
dapat berfungsi sebagai sumber karbon dan pemantap agregat. Dinding sel fungi
yang banyak mengandung khitin yang tahan terhadap pelapukan juga merupakan
sumber karbon. Selain itu mikoriza akan berperan dalam meningkatkan agregasi
lewat hifa eksternalnya yang mampu menyatukan butiran tanah sehingga
memantapkan agregat tanah, sehingga secara fisik melindungi karbon organik
dalam agregat untuk terdekomposisi lebih lanjut (Jastrow, etal., 2007).
2.5 Sumber Bahan
Organik
Masalah utama
yang sering timbul di lapangan adalah sumber bahan organik yangdapat digunakan.
Sumber bahan organik yang dapat kita gunakan dapat berasal dari : sisa dan
kotoran hewan (pupuk kandang), sisa tanaman, pupuk hijau, sampah kota, limbah industri,
dan kompos.
A. Pupuk Kandang
Sejak
peradaban paling awal, pupuk kandang dianggap sebagai sumber hara utama. Di
Amerika 73% dari kotoran ternak yang dihasilkan dalam kandang (157 juta ton)
diberikan dalam tanah sebagai pupuk. Taksiran total N, P, dan K masing-masing sebesar
0,787; 0,572; dan 1,093 juta ton diberikan setiap tahun, yang setara dengan 8,
21, 0,572% kebutuhan pupuk setiap tahun sebagai pupuk komersial (Powerdan
Papendick, 1997)
Kenyataan
di lapangan menunjukkan ketersediaan hara yang ada dalam tanah pengaruh dari
pupuk kandang sangat bervariasi lebar, yang tergantung oleh faktor:
ü Sumber
dan komposisi pupuk kandang,
ü Cara
dan waktu aplikasi,
ü Jenis
tanah dan iklimnya,
ü Sistem
pertaniannya. Penanganan pupuk kandang yang benar harus memperhatikan keadaan
alaskandang dan cara penyimpananya, yang akan menentukan mutu pupuk dari
kehilangan hara yang berlebih (Power dan Papendick, 1997).
B. Sisa Tanaman
Sisa
tanaman dapat berperan sebagai suatu cadangan yang dapatdidaurkan kembali untuk
pengawetan hara. Sisa tanaman sering digunakan untuk berbaga tujuan.
Dilingkungan petani kita, sebagian besar jerami padi digunakan untukalas ternak
dan sebagai pakan ternak. Untuk tujuan ini, sebagian besar hara yangterkandung dalam
sisa, kemungkinan dikembalikan ke tanah dalam bentuk pupuk kandang jika kotoran
ternak tersebut ditanganni dengan tepat. Penggunaan yang lain dari sisa tanaman
adalah untuk bahan bakar. Untuk tujuan ini,hanya sedikit hara P dan K yang
dikembalikan ke tanah atau tidak ada sama sekali.
C. Pupuk Hijau
Bahan
organik yang digunakan sebagai sumber pupuk dapat berasal dari bahan tanaman,
yang sering disebut sebagai pupuk hijau. Biasanya pupuk hijau yang digunakan
berasal dari tanaman legum, karena kemampuan tanaman ini untuk mengikat
N2-udara dengan bantuan bakteri penambat N, menyebabkan kadar N dalamtanaman
relatif tinggi.
Tumbuhan
air yang banyak dikembangkan sebagai pupuk hijau adalah Azolla (A. mexicana,
A. microphylla dan A. pinnata). Azolla apabila dimasukkan dalam tanah, pada
kondisi tergenang akan termineralisasi dan selama 2 minggu mampu melepas 60-80%
dari N yang dikandungnya. Dilaporkan di Asia, penggunaan Azolla untuk budidaya
padi sawah mampu memasok 20-40 kg N ha-1 ke dalam tanah dan mampu meningkatkan
hasil padi 19,23% atau 0,5 t ha-1. Apabila penggunaan azolla diberikan dua kali
yaitu sebelum dan sesudah tanam, peningkatan hasil padi bisa mencapai 38,46%
atau 1 t ha-1.
D. Sampah Kota
Sampah
kota merupakan bahan organik yang banyak kita temukan di kota-kota besar, yang
merupakan permasalahan lingkungan dalam penanganannya. Usaha penggunaan sampah
kota untuk aplikasi langsung di lahan pertanian, umumnya mengalami berbagai
permasalahan. Beberapa sebab ketidak berhasilan penggunaan sampah kota sebagai
pupuk antara lain:
ü Masalah
ekonomi pengumpulannya dan pemindahan bahan,
ü Kesulitan
pemisahan dan pensortiran bahan yang tidak terlapukan secara biologis (seperti
: kaca, plastik, logam),
ü Kandungan
hara khususnya N setiap bahan sangat bervariasi. Apabila bahan yang tahan lapuk
telah dipilahkan, suatu teknologi yang dapat direkomendasikan untu pemanfaatan
sampah kota adalah pengomposan.
E. Limbah Industri
Limbah
organik dari industri sering merupakan masalah lingkungan yang menyulitkan dalam
penangannannya. Sementara ada kemungkinan usaha untuk pemanfaatan sebagai bahan
pupuk. Perlu diingat bahwa watak limbah organik industri sangat bervariasi dari
limbah cair hingga kompos padat, sehingga sulit menyimpulkan nilai khas
komposisi hara limbahnya. Suatu kelompok limbah industri yang mempunyai potensi
untuk digunakan sebagai sumber hara untuk tanaman adalah limbah dari industri
pemrosesan makanan (Power dan Papendick, 1997). Beberapa masalah yang harus
diperhatikan untuk diatasi dalam kaitannya dengan penggunaan limbah untuk pupuk
antara lain :
ü Adannya
logam mikro dan atau logam berat (misalzn, Cu, Ni, Cd, Cr, dan Pb),
ü Kemungkinan
adanya senyawa organik racun,
ü Kemungkinan
adanya bibit penyakit (patogen), dan
ü Adanya
kelebihan N lepas kelingkungan. Oleh sebab itu, perlu diketahui secara cermat
diskripsi menyeluruh idustriyang bersangkutan, sehingga mengetahui bahan baku
dan penunjang yang digunakan,serta proses perubahan yang terjadi, sehinggaakan
diketahui pula bahan ikutan yang mungkin terbawa dalam limbah industrinya.
BAB
III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Bahan organik tanah berpengaruh
penting dalam sifat fisika dan biologi tanah sehingga akan berpengaruh pula
pada pertumbuhan tanaman. Dalam pengelolaan bahan organik
tanah sumbernya dapat berasal dari pemberian pupuk organik berupa pupuk kandang, pupuk hijau, pupuk kompos,
serta pupuk hayati. Peran bahan organik yang paling besar terhadap sifat fisik
tanah meliputi : struktur, konsistensi, porositas, daya mengikat air, dan yang
tidak kalah penting adalah peningkatan ketahanan terhadap erosi.
3.2 Saran
Bahan organik dalam tanah merupakan salah satu indikator ketersediaanya
unsur hara dalam tanah. Bahan oraganik akan memperbaiki sifat fisik, kimia
maupun bilogis tanah. Dalam pengelolaan tanah dalam budidaya pertanian,
sebaiknya menggunakan sumber-sumber nutrisi tanaman dari bahan oraganik. Karena dapat memperbaiki sifat fisik, kimia
maupun biologinya.
DAFTAR PUSTAKA
Ferziana.
2012. Buku Panduan Praktikum (BPP)
Pertanian Organik (PTH 1408). Politeknik Negeri Lampung: Bandar Lampung
Handayanto, E. 1999. Komponen biologi tanah sebagai bioindikator
kesehatan dan produktivitas tanah. Universitas Brawijaya. Malang.
Juarsah, I. 1999. Manfaat dan alternatif penggunaan pupuk
organik pada lahan kering melalui pertanaman leguminosa. Konggres Nasional
VII. HITI. Bandung.
Power, J.F. and
Papendick, R.I. (1997) Sumber-sumber
organik hara. In Tenologi Dan Penggunaan Pupuk, (Eds Engelstad O.P) (Transl.
Didiek Hadjar Goenadi), pp. 752-778. Gadjah Mada University Press,
Yogyakarta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Harap bertanya ataupun berkomentar dengan bahasa yang sopan. Saran dan kritik yang membangun kami terima.