Pertemuan Ke-8 BAHAN ORGANIC TANAH. By Dr. Sumihar Hutapea / Indah Apriliya, SP, M.Si

BAHAN ORGANIC TANAH

By Dr. Sumihar Hutapea / Indah Apriliya, SP, M.Si Pertemuan Ke-8

What is Soil Organic Matter?

• Soil Organic Matter (SOM)/ Bahan Organik Tanah

(BOT) adalah komponen tanah yang terdiri atas residu/

sisa-sisa jaringan tanaman atau hewan yang telah mengalami perombakan atau dekomposisi dan humifikasi baik sebagian atau seluruhnya.

• Semua zat-zat organik dalam tanah, hidup atau mati, segar atau melapuk, senyawa sederhana atau yang kompleks, merupakan bagian dari bahan organik yang terdapat di tanah.

• BOT memiliki peran yang sangat penting terhadap memperbaiki sifat fisika, kimia, dan biologi tanah.

What is Soil Organic Matter?

• Proporsi bahan organik pada tanah mineral pada umumnya berkisar antara 1-6 %, sedang pada tanah organik dapat mencapai separuh dari massa tanah.

• Untuk tujuan praktikal, bahan organik dapat digolongkan sebagai residu dan humus.

• Residu meliputi bagian-bagian tanaman maupun binatang yang mati pada semua stadia pelapukan.

• Humus merupakan bahan organik yang berwarna

gelap, mempunyai sifat-sifat kimia maupun fisika yang cukup jelas dan melapuk dengan lambat, tidak secepat pelapukan residu.

Manfaat Bahan Organik

1. Mensuplai Nutrisi dan Siklus Hara

 Meningkatkan kapasitas tanah dalam menahan unsur hara

 Menyediakan unsur hara bagi tanaman

 Mengkhelat unsur hara agar dapat meningkatkan ketersediaan bagi tanaman

 Sebagai sumber energi/ makanan bagi organisme tanah (mikro maupun makroorganisme) yang dapat mengeksresikan sebagai sumber unsur hara bagi tanaman

2.Dinamika Air/ Kemapuan Menahan Air (Water Holding Capacity)

 Meningkatkan laju infiltrasi

 Mengurangi evaporasi

 Meningkatkan kapasitas tanah dalam menahan air Bahan organik berperilaku seperti spons, dengan kemampuan menyerap dan menahan hingga 90%

beratnya di dalam air.

Manfaat Bahan Organik

3.Pembentukan Struktur dan Agregasi Tanah

 Bahan organik menyebabkan tanah menggumpal dan membentuk agregat tanah, yang memperbaiki struktur tanah. Dengan struktur tanah yang lebih baik, permeabilitas dan infiltrasi meningkat

 Mendorong perkembangan akar

 Meningkatkan agregasi (pembentukan agregat)

 Mencegah erosi

 Mengurangi pemadatan tanah

Manfaat Bahan Organik

Sumber Bahan Organik

01

^Tanaman

02

Jaringan dan produk eksresi organisme

03

Sel-sel mikroorganisme

However, plant is the main contribution to Organic Matter

Sumber Bahan Organik

Bahan organik tanah dapat berasal dari:

(1) sumber primer, yaitu: jaringan organik tanaman (flora) yang dapat berupa: (a) daun, (b) ranting dan cabang, (c) batang, (d) buah, dan (e) akar.

(2) sumber sekunder, yaitu: jaringan organik fauna, yang dapat berupa: kotorannya dan mikrofauna.

(3) sumber lain dari luar, yaitu: pemberian pupuk organik berupa: (a) pupuk kandang, (b) pupuk hijau, (c) pupuk bokasi (kompos), dan (d) pupuk hayati.

KOMPOSISI BAHAN ORGANIK

• Menurut Waksman (1948) dalam Brady (1990) bahwa biomass bahan organik yang berasal dari biomass hijauan, terdiri dari:

(1) air (75%) dan

(2) biomass kering (25%)

• Komposisi biokimia bahan organik dari biomass kering tersebut, terdiri dari:

(1) karbohidrat (60%), (2) lignin (25%),

(3) protein (10%),

(4) lemak, lilin dan tanin (5%).

KOMPOSISI BAHAN ORGANIK

• Karbohidrat penyusun biomass kering tersebut, terdiri dari:

(1) gula dan pati (1% -s/d- 5%),

(2) hemiselulosa (10% -s/d- 30%), dan (3) selulosa (20% -s/d- 50%).

• Berdasarkan kategori unsur hara penyusun biomass kering, terdiri dari:

(1) Karbon (C = 44%), (2) Oksigen (O = 40%),

(3) Hidrogen (H = 8%), dan (4) Mineral (8%).

KOMPOSISI BAHAN ORGANIK TANAMAN

1. Selulosa 15-60%

2. Hemiselulosa 10-30%

3. Lignin 5-30%

4. Fraksi yang larut dalam air termasuk gula sederhana, asam amino, asam alifatik, 5 sampai 30% dari berat jaringan

5. Senyawa Ether dan unsur yang larut dalam alkohol:

lemak, minyak, lilin, resin dan jumlah pigmen 6. Protein

Source : https://www.slideshare.net/AliaNajiha1/

Source : https://www.slideshare.net/pabitramani

KOMPONEN

BAHAN ORGANIK TANAH

Residu Segar

Bahan Organik yang terdekomposisi

Humus

Organisme Hidup

01

02

03

04

Residu Segar

• Hingga 15% bahan organik adalah residu segar

• Sumber utama residu segar adalah dari serasah yang terjatuh ke permukaan tanah

• Terdapat berbagai macam tipe serasah yang dapat dikenali dari vegetasi yang tumbuh di sekitarnya

Bahan Organik yang telah terdekomposisi

• Bahan tanaman diubah dari satu senyawa organik (kompleks) ke senyawa organik lainnya (sederhana) terutama oleh

organisme di dalam tanah

• Organisme membuat produk sampingan, limbah, dan jaringan sel

• Senyawa yang dilepaskan sebagai limbah oleh satu organisme seringkali dapat

digunakan sebagai makanan bagi organisme lain

Mengapa Organisme Melakukan Dekomposisi?

• Mensuplai energi untuk pertumbuhannya

• Supplying energy for growth

• Memasok karbon untuk sintesis sel baru

• Sel-sel dari kebanyakan mikroorganisme biasanya

mengandung sekitar 50% karbon. Ini terutama berasal dari substrat.

Why do we care about decomposition?

Decomposition is important in releasing nutrients tied up in dead organic matter and return it

back to the soil

Dekomposisi Bahan Organik

• Perombakan bahan organik baik yang berasal dari bahan tanaman atau hewan dan pelepasannya dalam bentuk nutrisi anorganik

• Dekomposisi adalah perombakan biologis dan transformasi biokimia dari molekul organik kompleks menjadi molekul organik dan anorganik yang lebih sederhana (Juma, 1998).

Definisi :

Who are the decomposers?

• Bakteri dan Fungi Heterotrof

• Mendapatkan energi, karbon dan nutrisi dari OM mati dalam proses melepaskan CO2 melalui respirasi

A. Fauna Tanah

• Earthworms,

• Arthropods

B. Soil Microorganisms

Source : https://www.slideshare.net/AliaNajiha1/

Proses Dekomposisi

Proses dekomposisi bahan organik melalui 3 reaksi, yaitu:

(1) reaksi enzimatik atau oksidasi enzimatik, yaitu: reaksi oksidasi senyawa hidrokarbon yang terjadi melalui reaksi enzimatik

menghasilkan produk akhir berupa karbon dioksida (CO2), air (H2O), energi dan panas.

(2) reaksi spesifik berupa mineralisasi dan atau immobilisasi unsur hara essensial berupa hara nitrogen (N), fosfor (P), dan

belerang (S).

(3) pembentukan senyawa-senyawa baru atau turunan yang sangat resisten berupa humus tanah.

Proses Dekomposisi

• Berdasarkan kategori produk akhir yang dihasilkan, maka proses dekomposisi bahan organik digolongkan menjadi 2, yaitu:

(1) proses mineralisasi, dan (2) proses humifikasi.

• Proses mineralisasi terjadi terutama terhadap bahan organik dari senyawa-senyawa yang tidak resisten, seperti: selulosa, gula, dan protein. Proses akhir mineralisasi dihasilkan ion atau hara yang tersedia bagi tanaman.

• Proses humifikasi terjadi terhadap bahan organik dari senyawa- senyawa yang resisten, seperti: lignin, resin, minyak dan lemak.

• Proses akhir humifikasi dihasilkan humus yang lebih resisten terhadap proses dekomposisi.

Proses Dekomposisi

• Urutan kemudahan dekomposisi dari berbagai bahan penyusun bahan organik tanah dari yang terdekomposisi paling cepat

sampai dengan yang terdekomposisi paling lambat, adalah sebagai berikut:

(1) gula, pati, dan protein sederhana,

(2) protein kasar (protein yang leih kompleks), (3) hemiselulosa,

(4) selulosa,

(5) lemak, minyak dan lilin, serta (6) lignin.

STABLE ORGANIC MATTER- HUMUS

• Humus dapat didefinisikan sebagai senyawa kompleks asal jaringan organik tanaman (flora) dan atau fauna yang telah dimodifikasi atau

disintesis oleh mikrobia yang memiliki sifat sebagai berikut :, yang bersifat agak resisten terhadap pelapukan, berwarna coklat, amorfus (tanpa

bentuk/nonkristalin) dan bersifat koloidal.:

 Resisten terhadap dekomposisi/ pelapukan

 Berwarna coklat

 Amorfous (tanpa bentuk/nonkristalin)

 Bersifat koloidal

• Dengan demikian, senyawa organik tanah menjadi stabil dan tahan terhadap perubahan lebih lanjut oleh mikroorganisme

PERAN HUMUS

• Menahan air dan hara

• Memelihara struktur tanah dan mengurangi erosi

• Memberikan beberapa nutrisi karena

perlahan-lahan terdekomposisi oleh aktivitas mikroba

• Buffers effects atau efek penyangga dari pestisida

• Melapisi pasir, debu, liat dan membuatnya menjadi gelap dan semakin gelap warnanya

Factors affecting rate of decomposition

Faktor yang Mempengaruhi Bahan Organik

• Di antara sekian banyak faktor yang mempengaruhi kadar bahan organik, faktor yang penting :

 Kedalaman tanah : kadar bahan organik terbanyak ditemukan di lapisan atas setebal 20 cm (15 – 20 %), makin ke bawah makin berkurang.

 Iklim : yang paling berpengaruh adalah suhu dan curah hujan. Makin ke daerah dingin kadar bahan organik makin tinggi.

 Tekstur tanah

 Drainase : Drainase buruk, dimana air berlebih, oksidasi terhambat karena aerasi buruk menyebabkan kadar

bahan organik dan N tinggi daripada tanah berdrainase baik.

PENETAPAN BOT

• Metode yang paling umum untuk

mengukur bahan organik tanah yang digunakan saat ini sebenarnya

mengukur jumlah karbon di dalam tanah.

• Bahan organik tanah diperkirakan mengandung 50% karbon organik (bervariasi dari 40 sampai 70%) sedangkan SOM lainnya terdiri dari unsur-unsur lain.

BAGAIMANA MEMPERTAHANKAN

DAN MENINGKATKAN JUMLAH BOT??

1. Reduce or Eliminate Tillage : Pengolahan tanah dapat meningkatkan aerasi tanah dan menyebabkan aliran

mikroba yang mempercepat penguraian bahan organik.

Pengolahan tanah juga sering meningkatkan erosi. Praktik tanpa olah tanah dapat membantu membangun bahan

organik.

2. Reduce Erosion : Sebagian besar bahan organik tanah berada di lapisan atas tanah. Saat tanah terkikis, bahan organik ikut bersamanya.

3. Cover Crops : Menanam tanaman penutup tanah dapat membangun atau memelihara bahan organik tanah.

BAGAIMANA MEMPERTAHANKAN

DAN MENINGKATKAN JUMLAH BOT??

10 OPTIONS OF SUSTAINABLE MANAGEMENT OF SOIL

1. Mengembalikan residu tanaman sebagai mulsa 2. Aplikasikan no-till farming

3. Sertakan tanaman penutup kacang-kacangan dalam siklus rotasi

4. Pelihara keseimbangan jumlah nutrisi (E.g. Manure, compost, etc)

5. Gunakan precision farming/ manajemen spesifik lokasi

10 OPTIONS OF SUSTAINABLE MANAGEMENT OF SOIL

6. Menghemat air melalui irigasi sub / tetes dan pemanenan air

7. Restorasi tanah marjinal / terdegradasi / gurun

8. Kembangkan tanaman perbaikan / Genetic Modified bersama dengan tindakan agroforestri

9. Mengintegrasikan prinsip-prinsip pengelolaan DAS 10.Restorasi gambut

THANK YOU

Stay Safe and Healthy everyone..!!