Tanah dan Nutrisi Tanaman
Tioner Purba, Hardian Ningsih, Purwaningsih Abdus Salam Junaedi, Bambang Gunawan
Junairiah, Refa Firgiyanto, Arsi
Penerbit Yayasan Kita Menulis
Penulis:
Tioner Purba, Hardian Ningsih, Purwaningsih Abdus Salam Junaedi, Bambang Gunawan
Junairiah, Refa Firgiyanto, Arsi Editor: Abdul Karim
Desain Sampul: Devy Dian Pratama, S.Kom.
Penerbit Yayasan Kita Menulis
Web: kitamenulis.id e-mail: [email protected]
WA: 0821-6453-7176 IKAPI: 044/SUT/2021
Katalog Dalam Terbitan Hak cipta dilindungi undang-undang
Dilarang memperbanyak maupun mengedarkan buku tanpa Izin tertulis dari penerbit maupun penulis
Tioner Purba., dkk.
Tanah dan Nutrisi Tanaman
Yayasan Kita Menulis, 2021 xiv; 118 hlm; 16 x 23 cm ISBN: 978-623-342-139-3 Cetakan 1, Juli 2021
I. Tanah dan Nutrisi Tanaman II. Yayasan Kita Menulis
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena berkat kasih dan karunia-Nya yang memberikan kemampuan kepada penulis sehingga penulis berhasil menyelesaikan buku ini dengan baik.
Buku ini berjudul “Tanah dan Nutrisi Tanaman” yang merupakan rangkuman dari berbagai sumber. Pertanian merupakan salah satu kegiatan pemanfaatan sumber daya hayati yang dilakukan manusia dengan menanam tanaman untuk menghasilkan pangan. Kegiatan pertanian didukung oleh kesuburan tanah sebagai penyedia nutrisi bagi tanaman. Tanah sebagai media tumbuh tanaman sebagai penyedia unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam pertumbuhannya memiliki kesuburan yang berbeda-beda disetiap tempat. Kesuburan tanah berkaitan dengan hubungan tanah dengan tanaman, bagaimana unsur-unsur hara berfungsi dalam pertumbuhan tanaman.
Buku ini merupakan kajian tentang bagaimana tanah menyediakan nutrisi bagi tanaman yang membahas tentang:
Bab 1 Konsep-Konsep Dasar Kesuburan Tanah Bab 2 Hubungan Tanah, Air Dan Tanaman Bab 3 Bahan Organik Tanah
Bab 4 Macam Dan Fungsi Mikroba Dalam Tanah Bab 5 Macam Dan Teknik Pemberian Pupuk
Bab 6 Penyerapan Dan Pergerakan Hara Dalam Tanaman Bab 7 Fungsi-Fungsi Unsur Hara Bagi Tanaman
Bab 8 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara
Penulis menyadari jika didalam penyusunan buku ini mempunyai kekurangan, namun penulis meyakini sepenuhnya bahwa sekecil apapun buku ini tetap akan memberikan manfaat bagi pembaca.
Akhir kata, penulis sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan buku ini dari awal sampai akhir.
Semoga Tuhan Yang Maha Kuasa, senantiasa memberkati segala usaha kita. Amin.
Medan, Juni 2021.
Penulis.
Kata Pengantar ... v
Daftar Isi ... vii
Daftar Gambar ... xi
Daftar Tabel ... xiii
Bab 1 Konsep-Konsep Dasar Kesuburan Tanah 1.1 Pendahuluan ... 1
1.2 Kesuburan Tanah Dan Produktivitas Tanah ... 2
1.2.1 Kesuburan Tanah ... 3
1.2.2 Produktivitas Tanah ... 4
1.3 Faktor-Faktor Yang Memengaruhi Kesuburan Tanah ... 6
1.3.1 Faktor Alam ... 6
1.3.2 Faktor Buatan ... 9
1.4 Indikator Kesuburan Tanah ... 10
Bab 2 Hubungan Tanah, Air Dan Tanaman 2.1 Pendahuluan ... 13
2.2 Interaksi Tanah Dan Air ... 15
2.2.1 Kandungan Lengas Tanah ... 15
2.2.2 Tanah Memegang Air ... 16
2.2.3 Tensi Air Tanah ... 17
2.3 Penggunaan Air Oleh Tanaman ... 18
2.3.1 Kebutuhan Air Tanaman ... 19
2.3.2 Kedalaman Akar Tanaman ... 20
2.3.3 Kualitas Tanah Dan Air ... 21
Bab 3 Bahan Organik Tanah 3.1 Pendahuluan ... 25
3.2 Bahan Organik Tanah ... 26
3.3 Sekilas Mengenal Jenis Tanah ... 26
3.3.1 Tanah Organik ... 27
3.3.2 Tanah Anorganik Atau Mineral ... 28
3.4 Peranan Bahan Organik Tanah ... 29
3.5 Faktor Yang Memengaruhi Kandungan Bahan Organik Tanah ... 30
3.5.1 Suhu ... 30
3.5.2 Tekstur Tanah ... 30
3.5.3 Reaksi Tanah ... 30
3.5.4 Adanya Input Bahan Organik ... 31
3.5.5 Pengolahan Tanah ... 31
3.6 Bagaimana Cara Meningkatkan Bahan Organik Di Dalam Tanah ... 31
3.6.1 Pemberian Kompos ... 32
3.6.2 Peningkatan Pemberian Biomassa ... 33
3.6.3 Penanaman Dengan Tanaman Hutan Industri ... 33
3.6.4 Penggunaan Pupuk Cair Organik ... 34
Bab 4 Macam Dan Fungsi Mikroba Dalam Tanah 4.1 Pendahuluan ... 35
4.2 Mikroba Fiksasi Nitrogen ... 36
4.2.1 Bakteri Azotobacter Sp. ... 36
4.2.2 Bakteri Azospirillum Sp. ... 37
4.2.3 Bakteri Rhizobium Sp. ... 38
4.3 Mikroba Pelarut Fosfat ... 40
4.3.1 Bakteri Bacillus Subtilis ... 40
4.3.2 Bakteri Bacillus Megaterium ... 41
4.3.3 Bakteri Pseudomonas Fluorescens ... 42
4.4 Mikroba Dekomposer Bahan Organik ... 43
4.4.1 Bakteri Cellulomonas Cellulans ... 44
4.4.2 Bakteri Lactobacillus Plantarum ... 45
4.4.3 Khamir Saccharomyces Cerevisiae ... 46
Bab 5 Macam Dan Teknik Pemberian Pupuk 5.1 Macam Pupuk ... 49
5.1.1 Pupuk Organik ... 49
5.1.2 Macam Pupuk Organik ... 51
5.1.3 Pupuk An Organik ... 58
5.2 Teknik Pemberian Pupuk ... 61
5.2.1 Teknik Pemberian Pupuk Organik ... 61
5.2.2 Teknik Pemberian Pupuk An Organik ... 64
Bab 6 Penyerapan Dan Pergerakan Hara Dalam Tanaman 6.1 Pendahuluan ... 65
6.2 Organ Penyerapan Hara ... 66
6.3 Penyerapan Hara Mineral ... 68
6.4 Pergerakan Hara Mineral ... 71
Bab 7 Fungsi-Fungsi Unsur Hara Bagi Tanaman
7.1 Pendahuluan ... 75
7.2 Fungsi-Fungsi Unsur Hara Bagi Tanaman ... 76
7.2.1 Nitrogen ... 76
7.2.2 Fosfor ... 77
7.2.3 Kalium ... 78
7.2.4 Kalsium ... 79
7.2.5 Sulfur ... 80
7.2.6 Magnesium ... 81
7.2.7 Besi ... 82
7.2.8 Mangan ... 83
7.2.9 Zink ... 83
7.2.10 Tembaga ... 84
7.2.11 Boron ... 84
7.2.12 Molibdenum ... 85
7.2.13 Klor ... 85
Bab 8 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara ... 8.1 Pendahuluan ... 85
8.2 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara ... 87
8.3 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Makro ... 88
8.3.1 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Nitrogen (N) ... 88
8.3.2 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Fosfor (P) ... 90
8.3.3 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Kalium (K) ... 91
8.3.4 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Sulfur (S) ... 92
8.3.5 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Kalsium (Ca) ... 93
8.3.6 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Magnesium (Mg) ... 94
8.4 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Mikro ... 95
8.4.1 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Besi (Fe) ... 95
8.4.2 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Boron (B) ... 96
8.4.3 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Mangan (Mn) ... 97
8.4.4 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Seng (Zn) ... 98
8.4.5 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Tembaga (Cu) ... 99
8.4.6 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Klor (Cl) ... 100 8.4.7 Gejala Defisiensi Dan Toksisitas Unsur Hara Molibdenum (Mo) . 100 Daftar Pustaka ...
Biodata Penulis ...
Gambar 1.1: Interaksi Kesuburan Kimia, Fisik Dan Biologi Tanah Untuk
Menciptakan Kesuburan Tanah Ideal ... 4
Gambar 3.1: Tanah kritis ... 32
Gambar 4.1: Morfologi mikroskopis Azotobacter sp., sb: sel berpasangan, st: sel tunggal ... 37
Gambar 4.2: Morfologi mikroskopis Azospirillum sp., sbk: sel bentuk koma, f: flagela. ... 38
Gambar 4.3: Morfologi mikroskopis Rhizobium sp., sbb: sel bentuk batang, st: sel tunggal. ... 39
Gambar 4.4: Morfologi mikroskopis B. subtilis, en: endospora, sbb: sel bentuk batang. ... 41
Gambar 4.5: Morfologi mikroskopis B. megaterium, en: endospora, sbb: sel bentuk batang. ... 42
Gambar 4.6: Morfologi mikroskopis P. fluorescens, sbb: sel bentuk batang, fm: flagela monotrikus, fp: flagela politrikus. ... 43
Gambar 4.7: Morfologi mikroskopis C. cellulans, sbb: sel bentuk batang. . 44 Gambar 4.8: Morfologi mikroskopis L. plantarum, sbbp: sel bentuk batang pendek. ... 45
Gambar 4.9: Morfologi mikroskopis S. cerevisiae, sbo: sel bentuk oval, st: sel tunas (bud cell). ... 46
Gambar 6.1: Anatomi daun ... 66
Gambar 6.2: Anatomi akar ... 67
Gambar 6.3: Transportasi apoplas dan simplas ... 71
Gambar 6.4: Perbedaan pengangkutan melalui xylem dan floem ... 73
Gambar 8.1: Tanaman jagung yang kekurangan unsur hara nitrogen ... 90
Gambar 8.2: Tanaman yang kekurangan unsur hara P ... 93
Gambar 8.3: Tanaman Kekurangan Unsur Hara Kalium ... 94
Tabel 1.1: Perbedaan antara Kesuburan Tanah dan Produktifitas Tanah ... 5 Tabel 5.1. Jenis dan kandungan zat hara pada beberapa kotoran ternak padat
dan cair ... 52 Tabel 5.2. Standar Kualitas Mutu Pupuk Organik Berdasarkan Peraturan
Menteri Pertanian No.28/Permentan/OT.140/2/2009 2015). ... 57
Bab 1
Konsep-Konsep Dasar Kesuburan Tanah
1.1 Pendahuluan
Tanah merupakan media tempat tumbuhnya tanaman. Tanaman menyerap makanan dari dalam tanah untuk proses pertumbuhannya. Sehingga kesuburan tanaman tergantung pada kandungan unsur hara dalam tanah. Unsur hara dapat diserap oleh tanaman dari dalam tanah adalah unsur hara yang dalam bentuk tersedia. Tanah merupakan penyedia makanan bagi tumbuhan. Kesuburan tanah adalah aspek hubungan tanah tanaman, yaitu pertumbuhan tanaman dalam hubungannya dengan unsur hara yang tersedia dalam tanah (Handayanto, Muddarisna, and Fiqri 2017). Unsur hara tersebut diperlukan tanaman untuk proses-proses pertumbuhan seperti proses fisiologi dan pembentukan struktur tanaman.
Dalam konsep kesuburan tanah, dikaji juga bagaimana kemampuan suatu tanah untuk menyediakan unsur hara bagi tanaman dalam mendukung pertumbuhan dan produksi tanaman. Kandungan Unsur hara dalam tanah tergantung dari batuan induk serta mineral-mineral yang terdapat di dalamnya.
Mineral yang terdapat di dalam tanah berbeda-beda pada setiap wilayah.
Perbedaan ini sangat dipengaruhi oleh bahan induk pembentuknya serta
proses-proses kimia dan biokimia yang terjadi dalam tanah (Buol, Hole, and McCracken 1989).
Kandungan hara dan respon tanaman merupakan interaksi dari komponen kimia, fisika dan biologi tanah. Ketiga komponen ini saling berinteraksi dalam memengaruhi kesuburan tanah, yang berpengaruh terhadap bentuk hara dalam tanah, terhadap ketersediaan hara bagi tanaman dan kemampuan tanaman menyerap unsur hara dari dalam tanah. Di dalam tanah terdapat dua jenis mineral, dikenal sebagai mineral primer dan mineral sekunder. Secara umum semua unsur hara atau nutrient bersumber dari batuan induk serta minera- lmineral yang terdapat di dalamnya (Lahuddin 2007).
1.2 Kesuburan Tanah dan Produktivitas Tanah
Kesuburan tanah adalah kemampuan tanah untuk menyediakan unsur hara bagi tanaman dalam jumlah yang cukup dan berimbang untuk pertumbuhan dan hasil tanaman. Unsur hara dalam tanah harus berimbang jumlahnya, jika suatu jenis unsur hara yang mendominasi dalam tanah akan mengakibatkan kurang tersedianya unsur hara yang lain di dalam tanah. Menurut (Notohadiprawiro, Soekodarmodjo, and Sukana 2006) kesuburan tanah adalah mutu tanah untuk bercocok tanam, yang ditentukan oleh interaksi sejumlah sifat fisik, kimia dan biologi bagian tubuh tanah yang menjadi habitat akar- akar aktif tanaman.
Kesuburan tanah bersifat spesifik, spesifik lokasi (site specific) maupun spesifik tanaman (crop specific) yang berarti bahwa tanah yang subur untuk suatu jenis tanaman belum tentu subur untuk jenis tanaman lainnya. Konsep yang lebih luas berkaitan dengan kemampuan tanah untuk menyangga pertumbuhan tanaman secara berkelanjutan adalah produktivitas tanah (Handayanto et al. 2017).
Produktivitas tanah sekilas serupa dengan kesuburan tanah, namun ada beberapa perbedaan di antara keduanya. Produktivitas tanah lebih mengutamakan konsep ekonomi dari kemampuan tanah menghasilkan tanaman. Produktivitas tanah adalah kemampuan tanah untuk menghasilkan produk tertentu dengan pengelolaan yang optimum yang menghasilkan
produksi yang optimal. Tanah yang produktif akan menghasilkan tanaman yang menguntungkan bagi pengelola tanah.
1.2.1 Kesuburan tanah
Tanah terbentuk dari proses-proses pelapukan batuan induk dan bahan organik yang dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan seperti iklim, organisme dan waktu. Proses pembentukan tanah berlangsung dengan berbagai reaksi fisik, kimia dan biologi. Reaksi ini menghasilkan sifat-sifat tanah yang dapat menjalankan fungsi-fungsi tertentu di antaranya: mengubah batuan induk menjadi bahan induk tanah, mengubah bahan induk tanah menjadi bahan penyusun tanah, dan menata bahan penyusun tanah menjadi tubuh tanah (Notohadiprawiro 1998)
Kesuburan tanah dapat dipandang dari dua sisi yaitu kesuburan tanah aktual atau kesuburan tanah alamiah yang hakiki dan kesuburan tanah potensial.
Kesuburan tanah potensial merupakan kesuburan tanah yang dapat dicapai melalui upaya-upaya pengelolaan tanah untuk meningkatkan kesuburan tanah yang menggunakan teknologi.
Menurut Notohadiprawiro et al. (2006) intervensi teknologi yang diterapkan tergantung kepada:
1. Imbangan antara tambahan hasil panen atau nilai tambah mata dagangan (commodity) yang diharapkan akan dapat dihasilkan dan tambahan biaya produksi yang dikeluarkan.
2. Kemampuan masyarakat membiayai intervensi
3. Keterampilan teknik masyarakat menerapkan intervensi tersebut secara berkesinambungan.
Kesuburan tanah adalah kemampuan tanah menyediakan unsur hara esensial dalam jumlah dan proporsi yang seimbang untuk pertumbuhan tanaman (Buckman and Brady 1982). Kesuburan tanah ditentukan oleh sifat fisik , kimia dan biologi tanah.Tanah yang subur harus subur secara fisik, dapat dilihat dari kedalaman efektif, tekstur, struktur, kelembaban dan tata udara tanah. Sifat kimia tanah dapat diukur dari reaksi tanah (pH tanah), KTK, kejenuhan basa, bahan organik, banyaknya unsur hara, cadangan unsur hara dan ketersediaan terhadap pertumbuhan tanaman. Sedangkan secara biologi kesuburan tanah dapat ditentukan dari aktivitas mikroba perombak bahan
organik dalam proses humifikasi dan pengikatan nitrogen udara. Ketiga sifat tanah tersebut saling berinteraksi dalam proses-proses pembentukan tanah.
Hasil dari proses tersebut akan menentukan tingkat kesuburan tanah. Interaksi dari sifat-sifat tanah tersebut dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 1.1: Interaksi Kesuburan Kimia, Fisik Dan Biologi Tanah Untuk Menciptakan Kesuburan Tanah Ideal (Abay 2019)
Kesuburan tanah ideal yang dihasilkan dari interaksi sifat fisik, kimia dan biologi tanah tersebut akan menghasilkan pertumbuhan tanaman yang optimal.
Penaksiran dapat dilakukan dilakukan dengan menganalisis sifat-sifat tanah tersebut yang dikorelasikan dengan penampilan pertumbuhan tanaman di atasnya. Evaluasi kesuburan tanah dapat dilakukan melalui beberapa cara, yaitu melalui pengamatan gejala defisiensi pada tanaman secara visual, analisa tanaman dan analisa tanah. Analisa tanaman meliputi analisa serapan hara makro primer (N, P dan K) dan uji vegetatif tanaman dengan melihat pertumbuhan tanaman. Sedangkan analisa tanah meliputi analisa ketersediaan hara makro primer (N, P dan K) dalam tanah.
1.2.2 Produktivitas Tanah
Produktivitas tanah tergantung dengan kesuburan tanah, tanah yang subur salah satu indikator produktivitas tanah yang baik. Produktivitas tanah dapat ditingkatkan dengan perbaikan kesuburan tanah melalui pengelolaan lahan.
Pemberian pupuk dan pengolahan lahan untuk perbaikan sifat fisik tanah merupakan tindakan perbaikan produktivitas tanah. Produktivitas tanah sekilas serupa dengan kesuburan tanah, namun ada beberapa perbedaan di antara
keduanya. Produktivitas tanah lebih mengutamakan konsep ekonomi dari kemampuan tanah menghasilkan tanaman. Tanah yang subur menghasilkan tanaman yang produktif, namun belum tentu lahan tersebut produktif karena beberapa faktor penentu produktivitas tanah. Perbedaan kesuburan tanah dengan produktivitas tanah dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1.1: Perbedaan antara Kesuburan Tanah dan Produktivitas Tanah (Chandy, 2012 dalam (Handayanto et al. 2017))
No Kesuburan Tanah Produktivitas Tanah
1 Diukur berdasarkan jumlah produksi atau hasil tanaman (dalam kilogram per hektar)
Diukur berdasarkan nilai produksi tanaman yang dihasilkan dalam rupiah per hektar
2 Kesuburan tanah tidak terkait dengan meningkatnya harga pasar atau komoditi. Kesuburan tanah dapat ditingkatkan hanya melalui pengolahan tanah yang tepat, aplikasi pupuk dan bahan organik,m pengelolaan air yang tepat dan lain sebagainya
Produktivitas tanah meningkat dengan meningkatnya harga pasar suatu komoditi, meskipun kesuburan tanahnya rendah
3 Kesuburan tanah dipengaruhi oleh kondisi kimia, fisik dan biologi tanah dan oleh jumlah serta keseimbangan unsur hara di dalam tanah
Produktivitas tanah dipengaruhi oleh kesuburan tanah, perubahan transportasi, permintaan produksi komoditi tertentu dan lain sebagainya 4 Kesuburan tanah adalah kemampuan
yang melekat pada tanah untuk menyediakan unsur hara penting yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman dalam jumlah yang seimbang dan optimal
Produktivitas tanah adalah kemampuan tanah untuk menghasilkan tanaman yang baik
5 Kesuburan tanah merupakan bagian dari produktivitas tanah. Faktor-faktor hukum ekonomi tersebut, permintaan,
Produktivitas tanah adalah istilah yang luas. Ini mencakup kondisi fisik tanah, nilai pasar
biaya saran produksi, menghasilkan nilai dan lain sebagainya tidak memiliki peran apapun dalam menentukan kesuburan tanah
tanaman tumbuh, dan hukum- hukum ekonomi yang berlaku pada bisnis pertanian
1.3 Faktor-Faktor yang Memengaruhi Kesuburan Tanah
Kesuburan tanah dipengaruhi oleh banyak faktor. Kesuburan tanah akan berbeda-beda tergantung faktor-faktor pembentuk tanah yakni batuan induk dan proses pembentukan tanah. Faktor-faktor pembentukan tanah di antaranya adalah bahan induk, iklim, relief, organisme dan waktu.
1.3.1 Faktor Alam
Kesuburan tanah dipengaruhi oleh banyak faktor, beberapa faktor-faktor yang memengaruhi kesuburan tanah adalah:
1. Bahan Induk Tanah
Bahan induk merupakan bahan awal tanah yang mengalami pelapukan dari batuan. Batuan induk memengaruhi kandungan kimia tanah yang terbentuk dari hasil pelapukan batuan tersebut Proses pembentukan tanah berlangsung dengan berbagai reaksi fisik, kimia dan biologi. Reaksi ini menghasilkan sifat-sifat tanah hasil perubahan bahan induk tanah menjadi bahan penyusun tanah, dan menata bahan penyusun tanah menjadi tubuh tanah yang terdiri dari mineral- mineral. Kesuburan tanah tergantung pada komposisi kimia dari bahan induknya (Notohadiprawiro et al. 2006). Dalam mineral- mineral ini terkandung unsur-unsur hara penting bagi pertumbuhan tanaman. Kandungan hara yang terdapat dalam suatu mineral ini akan mendukung keberlanjutan dan kesuburan lahan. Bahan induk dengan tekstur halus akan membentuk tanah yang mengandung bahan organik tinggi, bahan induk yang bertekstur kasar mengandung bahan organik yang lebih rendah.
2. Topografi
Topografi memengaruhi kesuburan tanah melalui pengaruhnya terhadap drainase, limpasan permukaan, erosi tanah dan iklim mikro yaitu pemaparan permukaan tanah ke matahari dan angin. Tanah di lereng yang lebih tinggi akan memiliki kesuburan yang lebih rendah dibandingkan tanah di lereng yang lebih rendah. Hal ini karena pencucian yang tinggi dan erosi yang terjadi (Handayanto et al.
2017). Daerah yang terjal tingkat erosinya lebih tinggi sehingga tingkat kesuburannya dalam kurun waktu tertentu akan menurun dan juga sifat kimia tanah relatif mudah berubah ubah mengikuti proses alam seperti erosi (Wibawa 2000). Disisi lain, topografi adalah faktor pasif pembentuk tanah yang mendorong proses erosi tanah sehingga terjadi perpindahan material dari suatu tempat ke tempat lain.
Semakin besar kemiringan kereng maka pengikisan tanah semakin tinggi (Arsyad 2009).
3. Umur Tanah
Umur tanah memengaruhi kesuburan tanah karena pemanfaatannya sebagai sumber hara bagi tanaman melalui budidaya yang intensif.
Tanah sangat tua sering tidak subur karena penyerapan unsur hara yang terjadi secara terus menerus. Sedangkan tanah sangat muda juga relatif kurang subur karena proses pembentukan tanahnya masih sedang berlangsung.
4. Iklim
Faktor-faktor iklim (curah hujan, suhu, kelembaban dan angin) sangat memengaruhi kesuburan tanah. Didaerah yang memiliki curah hujan tinggi, unsur hara akan mengalami pencucian dan larut pada horizon tanah yang lebih dalam sehingga menjadi tidak dapat diserap tanaman. Pada daerah yang beriklim tropis dan sub tropis, dekomposisi bahan organik berlangsung lebih cepat dan lebih mudah dibandingkan dengan daerah beriklim sedang, sehingga kesuburannya lebih rendah (Handayanto et al. 2017). Suhu udara memengaruhi tanah dengan memengaruhi suhu badan tanah sehingga tanah bersifat konduktor. Curah hujan yang tinggi akan
meningkatkan konsentrasi H+ di dalam larutan tanah sehingga akan meningkatkan derajat keasaman tanah. Kondisi ini tidak baik bagi pertumbuhan tanaman. Curah hujan yang tinggi juga mengakibatkan proses pencucian yang intensif sehingga kandungan basa-basa yang dapat dipertukarkan akan semakin rendah (Munawar 2018)
5. Kedalaman Profil Tanah
Tanah yang memiliki profil tanah yang dalam lebih subur dibandingkan dengan tanah yang dangkal. Hal ini disebabkan tanah yang dangkal lebih cepat kering. Kandungan air tanah sangat mendukung pertumbuhan tanaman. Akar tanaman akan lebih leluasa menyerap air dan unsur hara pada tanah yang lebih dalam sehingga pertumbuhan tanaman lebih baik.
6. Kondisi Fisik Tanah
Kondisi fisik tanah berpengaruh besar terhadap kesuburan tanah.
Sifat fisik tanah seperti tekstur dan struktur tanah sangat menentukan kapasitas memegang air. Jika sirkulasi air dan udara dalam tanah tidak baik maka tanah tersebut tidak cocok sebagai media tumbuh tanaman. Tanah yang didominasi oleh partikel pasir (partikel tanah yang lebih besar) memiliki kapasitas memegang air yang rendah.
Tanah yang memiliki partikel yang lebih kecil (debu dan liat) akan lebih subur.
7. Erosi Tanah
Erosi adalah peristiwa pengikisan tanah. Tanah yang terkikis adalah lapisan tanah paling atas yakni lapisan tanah yang paling subur. Hasil erosi (pengikisan tanah) tersebut diendapkan di daerah yang lebih rendah. Menurut perkiraan, unsur hara tanaman yang hilang melalui erosi adalah 20 kali lebih banyak dibandingkan dengan yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman (Handayanto et al. 2017).
Erosi dan sedimentasi akan mengakibatkan akumulasi garam/ basa/
bahan polutan, terjadi pH yang luar biasa rendah, limbah bahan organik dan ancaman penyakit pada tanaman (Arsyad 2009).
1.3.2 Faktor Buatan
1. Genangan air/Aerasi tanah
Aerasi tanah adalah kondisi tata udara dalam tanah. Aerasi tanah dikatakan baik jika pergerakan udara dari dalam dan keluar tanah tidak terhambat dan sebaliknya pada tanah dengan aerasi buruk mengakibatkan terhambatnya pergerakan udara dalam tanah. Tanah dengan aerasi buruk akan mengakibatkan terhambatnya respirasi akar, pertumbuhan akar, dan penyerapan air dan hara. Permasalahan pada tanah rawa, genangan air akan menurunkan pH, sehingga cenderung bersifat lebih asam (Rosmarkam and Yuwono 2002).
2. Sistem atau pola tanam
Pola tanam yang dilakukan petani terdiri dari pola tanam monokultur, penanaman campuran dan rotasi tanaman. Pola tanam monokultur yang dilakukan bertahun-tahun akan mengakibatkan penumpukan zat beracun yang dikeluarkan oleh akar tanaman dan kekurangan hara karena penyerapan hara dengan jumlah dan jenis yang sama. Untuk menunjang kesuburan tanah sebaiknya pola tanam yang diterapkan adalah pola tanam atau rotasi tanaman. Menurut Arsyad, (2009) keragaman vegetasi yang tinggi akan mengurangi pukulan hujan pada tanah melalui intersepsi air hujan. Tajuk yang berlapis-lapis akan melindungi tanah dari proses erosi.
3. Bahan kimia beracun dan Pestisida dalam Tanah
Penggunaan pestisida dan pupuk kimia dalam jangka panjang untuk mengendalikan berbagai hama dan penyakit serta peningkatan produktivitas tanah akan menurunkan kesuburan tanah. Bahan kimia yang beracun dalam tanah akan berpengaruh buruk dalam pertumbuhan tanaman. Hal ini juga memengaruhi aktivitas mikroorganisme dalam tanah, sehingga proses dekomposisi akan menurun dalam tanah.
4. Reaksi Tanah
Reaksi tanah (pH) menentukan ketersediaan unsur hara bagi tanaman.
Tanah dapat bereaksi basa, netral dan asam. Pada kondisi pH netral, unsur hara banyak tersedia bagi tanaman, sedangkan pada kondisi pH
tanah basa atau asam akan didominasi oleh unsur hara tertentu sehingga tidak semua tanaman dapat bertahan hidup. Dengan demikian reaksi tanah memengaruhi kesuburan tanah.
5. Status Bahan Organik dalam Tanah
Bahan organik tanah memengaruhi kesuburan tanah. Bahan organik merupakan sumber unsur hara dalam tanah. Bahan organik memengaruhi kesuburan tanah secara tidak langsung. Bahan organik berperan penting dalam memperbaiki kesuburan fisik tanah. Bahan organik memengaruhi agregasi tanah yang berpengaruh terhadap infiltrasi, pergerakan dan retensi air tanah, aerasi tanah dan penetrasi akar. Bahan organik juga memengaruhi sifat biologi tanah. Bahan organik juga meningkatkan aktivitas mikroba dalam proses dekomposisi bahan organik. Tanah yang kaya bahan organik adalah tanah yang sangat subur (Handayanto et al. 2017).
1.4 Indikator Kesuburan Tanah
Kesuburan tanah ditentukan oleh berbagai faktor, namun kesuburan tanah dapat diukur dengan berbagai indikator. Beberapa di antaranya adalah kejenuhan basa, kapasitas absorbsi, kandungan liat dan kandungan bahan organik. Beberapa indikator tersebut di atas secara umum dilakukan analisis di laboratorium, indikator kesuburan tanah yang dapat diamati langsung di lapangan adalah pertumbuhan tanaman di lahan tersebut. Kejenuhan basa nilainya dalam bentuk persen. Kejenuhan basa menggambarkan akumulasi susunan kation dalam tanah. Peningkatan nilai persen kejenuhan basa mencerminkan semakin tingginya kandungan basa-basa tanah pada posisi nilai pH tanah yang menyebabkan nilai kesuburan kimiawi optimal secara menyeluruh.
Kapasistas absorbsi merupakan kemampuan tanah untuk mengikat suatu kation dan anion oleh partikel-partikel koloid tanah (koloid liat dan koloid organik). Kapasitas absorbsi mencerminkan kemampuan tanah melakukan aktivitas pertukaran hara. Semakin tinggi nilai kapasitas absorbsi maka kesuburan tanah semakin baik. Menurut (Silalahi, Lubis, and Hanum 2016), agregat yang stabil dan struktur tanah yang bagus dapat meningkatkan retensi
dan transmisi air, sehingga memberikan pertumbuhan tanaman yang lebih baik. Kesuburan tanah secara fisik yang lebih baik menunjang pertumbuhan.
Beberapa organisme tanah mampu meningkatkan kesuburan tanah melalui hasil samping yang dihasilkan, seperti organisme pelarut fosfat ataupun penambat N-bebas yang hidup bebas/soliter ataupun yang hidup bersimbiose secara mutualistis dengan tanaman. Benang-benang miselium/hifa dari jamur benang (fungi) juga dapat mengikat agregat-agregat tanah untuk saling berikatan, sehingga tidak mudah rusak dan tahan terhadap tekanan fisik/ erosi (Subowo 2010)
Kandungan liat dan kandungan bahan organik menggambarkan kandungan kolloid tanah. Kolloid tanah ini baik kolloid liat maupun kolloid organik merupakan partikel tanah yang memiliki luas permukaan tempat terjadinya pertukaran hara. Semakin tinggi jumlah partikel ini maka semakin tinggi kemampuan untuk absorbsi hara dan ruang pori juga makin tinggi. Semakin tinggi partikel kolloid ini juga menunjukkan kesuburan tanah yang tinggi.
Namun jumlah kandungan liat ini juga harus seimbang dengan jumlah komponen tanah yang lain. Jika kandungan kolloid liat yang mendominasi akan mengakibatkan rendahnya peredaran air dan udara dalam tanah rendah atau aerasi tanah, infiltrasi, perkolasi dan permeabilitas tanah rendah.
Kandungan bahan organik merupakan indikator paling penting dalam kesuburan tanah. Bahan organik bersifat multifungsi dalam tanah. Bahan organik mampu merubah sifat-sifat tanah, baik sifat fisik, kimia maupun sifat biologi tanah. Kandungan BO merupakan indikator paling penting dan menjadi kunci dinamika kesuburan tanah. Bahan organik mempunyai peran yang multifungsi, yaitu mampu merubah sifat fisik, sifat kimia dan sifat biologi tanah. Selain itu bahan organik juga mampu berperan mengaktifkan persenyawaan yang ditimbulkan dari dinamikanya sebagai ZPT (zat pengatur tumbuh), sumber Enzim (katalisator reaksi-reaksi persenyawaan dalam metabolisme kehidupan) dan Biocide (obat pembasmi penyakit dan hama dari bahan organik). Bahan organik dikatakan mampu merubah sifat fisik tanah, karena kondisi fisik tanah yang keras/liat (pejal) akan dapat berubah menjadi tanah yang gembur oleh adanya bahan organik. Akibatnya porositas dan permeabilitas tanah semakin baik sehingga aerasi udara meningkat, ini bermanfaat untuk menghindari kejenuhan air yang menyebabkan kebusukan akar (Munawar 2018).
Beberapa organisme tanah mampu meningkatkan kesuburan tanah melalui hasil samping yang dihasilkan, seperti organisme pelarut fosfat ataupun
penambat N-bebas yang hidup bebas/soliter ataupun yang hidup bersimbiose secara mutualistis dengan tanaman. Benang-benang miselium/hifa dari jamur benang (fungi) juga dapat mengikat agregat-agregat tanah untuk saling berikatan, sehingga tidak mudah rusak dan tahan terhadap tekanan fisik/ erosi.
Fauna tanah yang hidup di dalam tanah dengan menggali lubang dan mencampur tanah dapat memperbaiki aerasi dan kesuburan tanah (Subowo 2010). Meningkatnya aktivitas organisme tanah yang mampu mencegah laju penyusutan bahan organik, memperbaiki aerasi dan agregat tanah, meningkatkan ketersediaan hara, dan mencegah berkembangnya hama penyakit tular tanah akan meningkatkan kesuburan dan produktivitas tanah.
Bab 2
Hubungan Tanah, Air dan Tanaman
2.1 Pendahuluan
Air memiliki pengertian menurut Ahlam Suskha (2020), yaitu cairan yang bersifat jernih berasal dari air hujan atau dari dalam tanah. Air dan hara yang diperlukan tanaman sebagian besar diperoleh atau diambil tanaman dari dalam tanah. Tanah, air dan tanaman, merupakan hubungan yang berkaitan, tak dapat dipisahkan satu sama lain. Keberadaan hara dan aspek dukungan mekanis bagi tanaman disediakan oleh tanah. Hal itu dipengaruhi oleh kandungan air dalam tanah tersebut, dan begitu sebaliknya, serta masing-masing interaksi tersebut memberikan pengaruh terhadap tanaman atau vegetasi yang ada di atasnya.
Adapun fungsi air untuk tanaman yakni,
1. Sebagai bahan utama pada molekul makro protoplasma
2. (protein, karbohidrat, pektin) dan berkerja sama dengan molekul air membentuk struktur koloid.
3. Sebagai pelarut reaksi biokimia dan zat hara untuk tanaman.
4. Sebagai sarana transportasi memindahkan zat hara.
5. Sebagai bahan dasar reaksi biokimia (jika tak ada air fotosintesis tidak dapat terjadi karena air berperan sebagai donor elektron)
6. Sebagai pemberi tekanan hidrolisis pada sistem hidrolisis dalam sel sehingga menyebabkan turgor pada dinding sel tanaman. Tekanan hidrolisis tersebut biasanya dijumpai ketika menutup dan membukanya stomata.
7. Sebagai penstabilan, buffer, dan pemindahan panas guna mengatur suhu panas tubuh tanaman. Penyerapan radiasi cahaya hanya akan memberi sedikit perubahan suhu pada tanaman karena sebagian besar radiasi cahaya akan kembali ke lingkungan melalui penguapan air pada permukaan tubuh tanaman.
8. Sebagai alat gerak, air dalam sel tanaman bersifat terikat dan bebas.
Ikatan air tersebut seperti ikatan ion dengan molekul polar, ikatan hidrogen bersama molekul lain, ikatan koloid atau ikatan-ikatan secara kapiler. Air bersifat bebas karena berbentuk cairan encer yang biasanya dijumpai pada vakuola. Ketika tanaman pada kondisi kekurangan air maka air yang bersifat bebas yang akan hilang lebih dahulu.
Tanaman memerlukan air untuk bertahan hidup oleh karena itu, air merupakan syarat utama menumbuhkan tanaman. Air memiliki sifat yang lembut dan jernih sehingga air dapat terserap dengan baik oleh tanaman dari akar sampai ke daun.
Proses transpirasi merupakan proses pada pergerakan air dari tanah yang bisa berasal dari air hujan atau yang lain kemudian membantu akar dalam membawa sari pati makanan untuk disalurkan ke seluruh bagian tanaman. Menurut Suskha et al. (2020), dalam ilmu sains ketersediaan air merupakan penyediaan yang harus ada dalam syarat melakukan proses penanaman benih tumbuhan. Oleh karena itu, air harus selalu tersedia sesuai dengan kebutuhan tanaman dan suhu lingkungan tempat tanaman tersebut tumbuh, karena tanaman akan dapat tumbuh apabila memiliki suhu tertentu sesuai kemampuan tanaman.
2.2 Interaksi Tanah dan Air
Air dan tanah adalah sumber untuk kehidupan berbagai makhluk hidup yang ada di bumi. Sangat penting kita paham akan interaksi antara tanah dan air, meliputi kandungan lengas tanah, cara tanah memegang air, dan tensi air tanah.
Tujuan dari pemahaman interaksi tanah dan air ini berguna untuk proses pertanian dalam penanaman atau budidaya serta irigasi.
2.2.1 Kandungan Lengas Tanah
Kandungan lengas tanah merupakan petunjuk dalam mengintegrasikan totality air yang terserap dalam tanah, pada satuan waktu tertentu. Kejenuhan (saturation), kapasitas lapang (field capacity), titik layu (wilting point), dan kering oven (oven dried) merupakan macam jenis umum kadar lengas dari tanah yang sudah ditentukan. Titik air jenuh disebabkan karena terjadinya hujan lebat atau mengalami irigasi sehingga semua ruang pori tanah penuh dengan air.
Keadaan tersebut dikenal dengan air gravitasi, air bergerak ke bawah karena pengaruh gravitasi maka kelebihan air tersebut dapat dipergunakan oleh tanaman atau bisa juga menguap dan hilang.
Totalitas air, sisa air dalam tanah setelah proses perkolasi atau biasa disebut sebagai sepertiga tensi atmosfer, disebut dengan kapasitas. Titik layu merupakan titik batas potensi air pada tanaman yang digunakan dalam mengabsorpsi air yang diimbangi oleh potensi air dari tanah. Titik kering oven merupakan titik yang digunakan sebagai patokan tanah yang sudah kering oven untuk menentukan kandungan lengas tanah. Titik kering oven dicirikan dengan tanah sudah kehilangan semua air atau telah dihilangkan kandungan air dari tanah.
Kandungan lengas tanah biasanya mengacu pada kadar air (kelembapan) yang terkandung dalam pori-pori tanah. Menurut Mutmainna et al., (2017), satuan kadar air tanah dapat berupa persentase berat atau persentase volume. Beberapa faktor yang memengaruhi kandungan lengas tanah ini meliputi iklim, cara pemberian air irigasi pada tanah, kandungan bahan organik yang berada dalam tanah, kandungan tanah liat di tanah, topografi, dan tersedianya bahan yang menutupi tanah organik dan anorganik.
Kandungan lengas tanah dibedakan menjadi, lengas higroskopis, lengas tanah pori-pori makro, dan lengas tanah pori-pori mikro. Lengas higroskopis merupakan air yang menyelimuti butiran partikel tanah. Lengas tanah pori-pori makro merupakan air non kapiler di antara agregat sekunder. Lengas tanah pori-
pori mikro merupakan air kapiler di antara agregat primer. Menurut Zulkarnain (2018), jumlah air terikat tanah sangat bergantung dengan tekstur, dan struktur penyusun tanah, serta kandungan bahan organik yang ada dalam tanah, sedangkan jumlah air yang dapat terserap akar tanaman bergantung pada daya tahan agregat tanah terhadap air.
Memperkirakan kelembaban air dalam tanah penting untuk pengelolaan sumber daya air dan digunakan dalam aplikasi meteorologi terutama pada pertanian.
Menurut Malik dan Shukla (2014), informasi jangka panjang tentang kelembaban tanah juga sangat penting untuk memantau kekeringan dan memperkirakan hasil panen pertanian. Variabel spasial dan temporal kelembaban air tanah diperoleh dari berbagai jenis tekstur tanah, topografi, penutup tanah (cover crop), praktik irigasi, dan perubahan kedalaman air tanah.
Kandungan bahan organik yang tinggi di tanah akan menyebabkan kapasitas buffer rendah ketika keadaan basah. Tanah mendapatkan sumber air salah satunya dari air hujan, dari air tersebut tanah memiliki kemampuan untuk menentukan spesies tanaman apa yang akan tumbuh. Salah satu sifat fisika tanah yaitu kandungan lengas tanah, yang digunakan dalam menentukan kemampuan setiap tanaman menyerap air dan ketersediaan nutrisi. Menurut Anshar et al., (2011), lengas tanah yang rendah dapat menyebabkan penyerapan air dan nutrisi oleh akar tanaman terhambat dan memengaruhi proses difusi CO2 ke dalam tanah yang kemudian akan memiliki efek negatif pada kecepatan fotosintesis tanaman. Pengaruh kadar air yang rendah ditandai dengan pertumbuhan tanaman yang memiliki daun kecil.
2.2.2 Tanah Memegang Air
Terdapat dua cara tanah dalam memegang air yaitu sebagai selaput tipis dan sebagai cadangan air yang dilakukan dengan cara menyimpan air di pori-pori tanah. Tanah memegang air dilakukan dengan cara dalam bentuk penyimpanan berbentuk selaput tipis pada tanah dalam proses tahapan adsorpsi. Selaput air menempel pada lapisan luar molekul pada partikel dalam tanah. Cara kedua tanah dalam memegang air yaitu menyimpan air dalam pori-pori tanah atau disebut dengan penyimpanan air kapiler.
Kandungan bahan organik dalam tanah sangat memengaruhi kadar air tanah tersebut. Menurut Delsiyanti et al., (2016), semakin tinggi kadar bahan organik terkandung di tanah maka semakin tinggi juga kadar air dan partikel air di pori- pori total tanah berpasir semakin rendah, namun apabila partikel pori-pori semakin besar maka lalu lintas air dalam tanah semakin efisien. Persentase
volume air pada tanah berpasir sangat kecil sehingga menunjukkan bahwa tanah memegang kapasitas air rendah. Bahan – bahan organik pada tanah mampu memperbaiki struktur penyusun tanah dengan menggabungkan partikel tanah membentuk agregat padat dan tanah bersarang, sehingga dapat menyerap air lebih cepat dan tanah memiliki daya hantar hidrolisis yang lebih tinggi. Menurut Asmaranto et al., (2012), tekstur tanah dengan tekstur liat memiliki nilai berat yang lebih kecil sedangkan tanah dengan tekstur berpasir memiliki nilai volume berat tanah yang lebih besar. Tanah berpasir cenderung melewatkan air lebih cepat daripada tanah berbasis lempung karena kandungan pori besar yang dominan di tanah berpasir. Secara umum, semakin besar porositas tanah maka semakin besar pula konduktivitas hidrolisisnya.
2.2.3 Tensi Air Tanah
Salah satu sumber air bersih yang dapat diminum yaitu air tanah. Kebutuhan akan air tanah terus meningkat seiring dengan pertambahan penduduk. Menurut Simaremare (2015), air tanah mempunyai karakteristik tertentu, baik dalam pergerakannya, rembesan, dan lainnya. Pengambilan air menyebabkan perubahan dalam tekanan pada pori air. Kondisi akuifer meskipun rumit tapi dapat diprediksi. Saat curah hujan tinggi atau musim hujan kondisi akuifer meningkat dan ketika curah hujan rendah atau musim kemarau kandungan air pada akuifer menurun bahkan tak ada sama sekali.
Potensial air tanah dapat diartikan mudahnya tanaman dapat mengekstrak air dari tanah tergantung dari tensi air tanah. Tanaman lebih mudah melakukan ekstraksi air pada kondisi tensi yang rendah. Tensi air mengalami peningkatan atau akan lebih besar tensi airnya yaitu pada tanah kering.
Kondisi tingkat jenuh, berkisar 0,001 bar tensi air. Satu bar tensi = 14,7 psi (1 atmosfer tekanan). Hal ini membuat tanaman mudah untuk melakukan ekstraksi air dari suatu tanah jenuh. Kejenuhan air dapat bertahan hanya dalam jangka waktu sebentar, tanaman hanya mengekstrak air berasal di suatu bagian kecil di atas kapasitas lapang. Sepertiga tekanan atmosfer atau 0.3 bar diperkirakan merupakan kondisi kapasitas lapang dan kondisi air dari tanah yang dapat diambil oleh tanaman. Tanaman mengembangkan potensi atau tensi untuk mengalirkan air tanah dari tanah ke dalam akar, lalu menyebarkannya pada semua bagian tanaman dengan mempertimbangkan tensi air atau potensial air di sel tanaman. Terdapat beberapa bagian dalam potensial air. Salah satu bagian yang terpenting yaitu potensial osmotik. Potensial osmotik disebabkan terdapatnya bahan terlarut, misalnya asam amino dan gula dalam sel tanaman.
Kualitas tanah yang dimuat perilaku dinamis berbeda dengan perilaku selama pembebanan statis. Dalam kondisi terisi air, beban dinamis akan memengaruhi perilaku tekanan air pori dari waktu ke waktu. Kusumawardani et al. (2015), menyatakan bahwa perubahan nilai tekanan air pori tergantung pada besar kecilnya beban kerja dan frekuensi beban yang diberikan. Secara teoritis, perubahan tekanan air pori dalam tanah akan memengaruhi kemampuan tanah untuk menampung beban. Secara teoritis, hubungan keduanya berbanding terbalik, jika tekanan air pori dalam tanah meningkat, dapat juga dijelaskan sebagai penurunan ketahanan tanah terhadap beban.
Tekanan air pori biasanya berasal dari air di dalam pori. Setelah dipertimbangkan, air tidak digunakan untuk menopang tegangan geser. Sompie dan Pontororing (2014), menyatakan bahwa tegangan geser sama dengan jumlah tegangan geser. Telah dipertimbangkan tekanan normal positif untuk digunakan sebagai tegangan tarik. Air dianggap sebagai suatu bahan isotropik, sehingga seluruh tekanan pori dianggap sama. Cara membedakan alat pengukur tekanan air pori dengan suatu faktor volume yang besar. Dalam pemakaian alat, saat ada pembangunan bendungan tanah harus dipikirkan kondisinya agar tetap aman. Menurut Ziliwu (2001), kurva tekanan air pori pada tiap tempat yang terukur secara asimtotik mendekati nilai yang sama. Hal ini menunjukkan dalam tubuh terjadi tekanan air pori sisa.
2.3 Penggunaan Air oleh Tanaman
Evapotranspirasi merupakan siklus yang terdapat pada siklus air dan memegang peran penting bagi tanaman. Dalam Wang et al. (2012) menerangkan evapotranspirasi yaitu berubahnya wujud air menjadi gas atau uap yang bergerak ke atmosfer dari bidang penguapannya.
Kebutuhan air tanaman dapat diartikan jumlah atau tinggi air yang diperlukan tanaman di suatu area luas guna memenuhi kandungan air yang hilang melalui evapotranspirasi Perhitungan evapotranspirasi digunakan dalam penentuan besarnya tingkat konsumsi air oleh tanaman, dan analisis ketersediaan air atau perkiraan jumlah air di suatu area pada jumlah tertentu serta pada waktu tertentu pula. Selain itu digunakan juga untuk menentukan kapasitas pompa guna irigasi, air yang dialirkan melalui saluran irigasi, dan kapasitas waduk.
2.3.1 Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan jumlah air untuk irigasi yaitu (liter per detik per hektar) jumlah air yang diperlukan untuk sawah dengan suatu jenis tanaman tertentu dan pada tahap pertumbuhan tertentu. Dalam penyediaan dan upaya pengaturan air dalam menunjang kegiatan pertanian merupakan pengertian irigasi. Ada tiga jenis irigasi yaitu irigasi permukaan dan irigasi bawah tanah serta irigasi pompa. Pada Juhana et al. (2015), menyatakan pengairan bertujuan untuk penyiraman secara teratur didasarkan pada kebutuhan tanaman di saat suplai air tanah tak mencukupi dalam proses pertumbuhan tanaman, agar tanaman dapat tumbuh baik. Perencanaan irigasi sangat cocok untuk meningkatkan hasil panen. Dalam menentukan kebutuhan air untuk irigasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya sumber air yang ada pada irigasi, keadaan profil tanah dan tanaman, dan curah hujan efektif di daerah tertentu. Perhitungan dilakukan pada interval 10 harian (dekade).
Kebutuhan air tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu topografi, hidrologi, klimatologi, dan tekstur. Ketinggian tempat atau topografi dapat juga berpengaruh pada kebutuhan air suatu tanaman. Pada topografi dengan kemiringan curam, air yang dibutuhkan jauh lebih banyak jika dibandingkan dengan topografi lahan datar. Hal ini karena pada lahan atau topografi miring air mengalir lebih cepat menjadi aliran permukaan dan hanya sedikit yang mengalami infiltrasi. Bisa dikatakan bahwa pada lahan miring terjadi kehilangan air jauh lebih besar dibanding lahan datar. Hidrologi, jumlah turunnya hujan berpengaruh juga terhadap kebutuhan air pada tanaman. Semakin tinggi curah hujan, semakin rendah atau sedikit kebutuhan air tanaman. Klimatologi atau cuaca pada tempat tertentu yang sudah dirata-rata merupakan salah satu syarat penting untuk pengelolaan pertanian. Pada cuaca buruk banyak tanaman yang tidak mampu bertahan. Diperlukan penanaman tanaman pada periode atau musim yang tepat sesuai dengan keadaan tanah, dan memperhatikan cuaca serta cara pemanfaatannya.
Cuaca dapat dimanfaatkan untuk menentukan laju evaporasi dan radiasi matahari. Radiasi matahari dipengaruhi oleh jumlah penyinaran. Selain klimatologi, tekstur tanah memengaruhi kebutuhan air tanaman. Pada pertanian tanah memiliki tekstur tanah yang baik yaitu tanah yang mudah dalam pengerjaannya dan subur serta memiliki sifat produktif. Tekstur tanah tersebut memperbaiki pori-pori partikel tanah sehingga menjamin sirkulasi air dan udara dalam tanah, mempermudah akar tanaman tumbuh dan zona sekitar akar tanaman memiliki kelembaban yang baik serta memiliki kesediaan hara yang
dibutuhkan tanaman. Kebutuhan air setiap tanaman berbeda bergantung pada beberapa faktor. FAO (2012), menyatakan bahwa faktor yang memengaruhi di antaranya iklim, waktu tanam, dan ketersediaan air dalam tanah. Tanaman yang tumbuh di iklim yang panas akan membutuhkan air lebih banyak jika dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh di iklim yang relatif dingin. Selain karena sinar matahari, kelembaban udara dan kecepatan angin juga berpengaruh. Saat udara kering, kebutuhan air jauh lebih banyak dibandingkan saat udara tenang.
2.3.2 Kedalaman Akar Tanaman
Fungsi penting akar sebagai salah satu organ tanaman yaitu menjadikan tanaman tumbuh tegak dan menyerap air, unsur hara berasal dari dalam tanah.
Fungsi lain dari akar yaitu tempat mensintesis hormon pertumbuhan (sitokinin dan giberelin), selain itu akar juga berperan dalam proses fotosintesis untuk menjalankan proses produksi karbohidrat dan energi. Umumnya, perakaran tanaman akan berkembang dan terus tumbuh masuk ke dalam tanah mencari kandungan air lebih banyak. Tanaman yang memiliki perakaran panjang mampu mengabsorpsi air dengan lebih baik dibandingkan dengan tanaman yang memiliki perakaran pendek. Hal ini memberikan efek volume air tanah yang diambil akar lebih banyak dengan kedalaman atau densitas akar yang meningkat. Seperti pada ubi jalar, tanaman mampu masuk menembus kedalaman tanah dengan memanjangkan akarnya untuk mendapatkan air pada kondisi cekaman kekeringan. Perakaran dengan sistem yang efisien dapat menaikkan laju pengangkutan jumlah air menuju tajuk, meminimalisir hilangnya air melalui epidermis, dan melalui proses penggulungan atau pelipatan daun ubi jalar yaitu mengurangi penyerapan panas Pertumbuhan akar yang sulit untuk dilakukan monitoring secara visual menjadi suatu kendala dalam upaya peningkatan absorbsi air oleh akar.
Keadaan fisik tanah memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan akar.
Pemadatan tanah akibat kegiatan eksploitasi dapat mengubah pori-pori dan struktur tanah, yang bisa berdampak pada perubahaan kandungan air tanah. Hal ini dikarenakan tanah memiliki peran sebagai tempat atau wadah tumbuh dan berkembang akar tanaman serta tempat berinteraksi unsur hara dengan tanaman.
Proses pemadatan tanah memengaruhi kandungan air tanah dan juga berpengaruh terhadap pertumbuhan akar tanaman. Selain pengaruh dari keadaan fisik tanah, kondisi lingkungan, air, udara, serta cara pengelolaan tanah juga ikut serta memengaruhi pertumbuhan akar.
O’Toole (Mackill et al., 1999) mengemukakan adanya mekanisme sifat perakaran dalam hubungannya dengan ketahanan terhadap kekeringan, dijabarkan dalam tiga poin antara lain; 1) kondisi perakaran dalam dan padat memiliki pengaruh terhadap serapan air dengan besarnya penampungan air tanah, 2) penetrasi akar yang besar di lapisan tanah keras mampu menaikkan serapan air di kondisi penampungan air tanah, 3) Adaptasi tegangan osmosis akar dapat menaikkan kandungan ketersediaan air tanah untuk tanaman di kondisi kekurangan air.
Menurut Hartati (2008), kedalaman perakaran yang efektif di tanah pada bawah tegakan sengon, mangium, dan leda termasuk ke dalam golongan sangat dangkal (berkisar kurang dari 25 cm), sedangkan untuk hutan alam kedalaman efektifnya juga termasuk kategori dangkal yakni kisaran 50-25cm. Perakaran efektif tanah yang dangkal dapat diakibatkan kandungan adanya liat yang tinggi (lebih dari 30%) sehingga mengakibatkan tanah jadi padat dan sukar untuk ditembus oleh akar tanaman.
2.3.3 Kualitas tanah dan Air
Tanah dan air adalah faktor penting bagi kehidupan tanaman. Keduanya memiliki peran yang vital bagi tumbuh kembang tanaman. Fungsi tanah secara umum adalah sebagai media tumbuh atau penunjang keberlangsungan hidup tanaman. Sedangkan air lebih terkait pada fungsi pendukung selama proses pertumbuhan tanaman, di samping unsur-unsur penting dalam tanah. Peran penting tanah yaitu tanah sebagai faktor produksi yakni sebagai tempat tumbuh dan tempat tersedia sebagian besar unsur hara bagi tanaman. Selain itu, tanah juga berperan menjaga kualitas lingkungan melalui kemampuannya dalam menyaring bahan pencemar terkait dengan kemurnian sumber air, tempat pengontrol lepasnya air ke badan air seperti sungai dan danau, serta tempat penyimpanan karbon dalam mengurangi emisi gas rumah kaca (Adhikari dan Hartemink, 2016).
Kapasitas tanah pada suatu lahan untuk penyediaan fungsi yang diperlukan manusia dan atau ekosistem alami pada jangka waktu yang cukup panjang merupakan pengertian dari kualitas tanah. Pada fungsi tersebut merupakan kemampuan untuk mempertahankan pertumbuhan dan produktivitas makhluk hidup, mempertahankan kualitas lingkungan, dalam hal ini mempertahankan kualitas air dan udara. Kualitas tanah dapat diukur menggunakan beberapa indikator, hasil pengukuran indikator kualitas tanah yaitu indeks kualitas tanah.
Sehingga didapatkan pengertian indeks kualitas tanah adalah indeks angka hasil perhitungan berdasarkan nilai dan bobot dari setiap indikator. Dalam Partoyo (2005), beberapa indikator kualitas tanah merupakan hasil pilihan dari sifat-sifat yang menunjukkan kapasitas fungsi tanah tersebut.
Pada kualitas tanah yang baik memiliki kondisi gambaran tanah dengan sifat fisik,kimia dan biologi tanah yang baik. Sifat fisik tanah berpengaruh terhadap sifat biologi dan sifat kimia tanah. Hal ini dibahas secara mendalam pada Bab 1 buku ini. Sifat fisik tanah berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Fungsi pertama tanah yaitu tempat tumbuh, merupakan media akar mencari ruang melakukan penetrasi baik secara vertikal maupun horizontal.
Proses mudahnya tanah dipenetrasi oleh akar tanaman dipengaruhi oleh pori- pori ruang partikel tanah, antara lain struktur penyusun tanah, tekstur tanah dan berat volume tanah, serta berat jenis tanah. Kemudahan air bersirkulasi dengan udara atau drainase dan aerasi tanah ditentukan oleh kerapatan porositas. Dalam hal ini mengindikasikan bahwa dalam menentukan indeks angka kualitas tanah perlu diketahui sifat fisik tanah tersebut pada suatu budidaya tanaman (Rusdiana et al., 2000).
Indikator lain dalam penentuan kualitas tanah yaitu mengetahui pH tanah, kandungan nutrisi dan hara yang terkandung dalam tanah merupakan indikator kimia. Indikator kimia merupakan faktor yang cukup penting pada pengukuran kualitas tanah. Hal ini disebabkan merupakan kunci produksi dan pertumbuhan tanaman serta mikroorganisme yang ada di tanah. Selain indikator sifat fisik dan kimia tanah, adapun indikator lain yang penting dalam mengukur kualitas tanah, yaitu indikator biologi tanah. Adapun yang termasuk dalam indikator biologi tanah yaitu temperatur tanah, proses transpirasi – proses respirasi dalam tanah, C/N rasio atau kemampuan tanah dalam melakukan penguraian bahan organik berubah jadi hara nutrisi tanaman dengan bantuan mikroorganisme.
Melihat kompleksitas fungsi dan multi dimensi tanah, maka sistem terkait pengelolaan tanah harus diperhatikan. Pengelolaan yang kurang bijaksana akan merusak kondisi tanah atau lahan sehingga memiliki dampak, berkurangnya kualitas tanah dan menyebabkan penurunan bahkan hilangnya sebagian besar fungsi tanah tersebut. Hal ini secara langsung akan menurunkan produktivitas lahan. Penurunan kualitas tanah dipengaruhi oleh perubahan sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Hal itu dapat disebabkan oleh penggunaan pupuk yang berlebih, penggunaan pestisida yang tidak sesuai dosis, pembakaran jerami, intensitas tanam tinggi, serta sistem pengairan yang tidak teratur.
Kualitas air tanah yang dipergunakan sebagai sumber air irigasi sama pentingnya dengan kesuburan tanah (Singh dan Khare, 2008). Kelayakan kualitas air untuk irigasi dapat ditentukan berdasarkan tingkat bahaya salinitas, toksisitas, dan alkalinitas nya (Khan et al., 2014). Penilaian kesesuaian kualitas air irigasi dengan lahan pertanian dapat dilakukan dengan model indeks kualitas air irigasi yaitu Model IWQI (Irrigation Water Quality Index). Model tersebut kemudian dikembangkan berdasarkan parameter daya hantar listrik, nilai rasio serapan Natrium terkoneksi, konsentrasi kation Natrium, konsentrasi anion Klorida, dan konsentrasi anion Bikarbonat. Nilai IWQI dapat merefleksikan bahaya salinitas dan alkalinitas air irigasi terhadap tanah, serta bahaya toksisitasnya terhadap tanaman budidaya (Siswoyo et al., 2020).
Kualitas air dan tanah bersifat saling mendukung bagi kehidupan ekosistem terutama pertumbuhan tanaman. Tingginya kualitas air tidak akan bermanfaat bagi tanaman apabila struktur tanah keras dan tidak mendukung. Hal ini berkaitan dengan strategi pengolahan air dan tanah bagi pertumbuhan tanaman khususnya pada tanaman yang dibudidayakan. Pengelolaan air dan tanah berdampak pada meningkatnya kualitas atau meminimalisir penurunan kualitas keduanya sehingga pengelolaan yang bijak sangat diperlukan bagi keberlangsungan hidup makhluk di atasnya.
Bab 3
Bahan Organik Tanah
3.1 Pendahuluan
Tanah jika dipandang dari sudut budidaya tanaman, merupakan tempat tumbuh, dan tegaknya tanaman, dengan harapan tanah tersebut dapat memenuhi kebutuhan hara bagi tanaman. Orang awam sering mengatakan bahwa tanah yang subur itu mengandung humus, dan tanahnya berwarna coklat hitam, hal ini didasarkan pengamatan dan pengalamannya. Sehingga perkataan tersebut hampir sepenuhnya benar, karena ada juga tanah yang berwarna coklat ke hitaman tetapi kurang subur, dan hanya tanaman tertentu saja yang dapat tumbuh baik, seperti pada tanah gambut. Tanah gambut umumnya memiliki warna coklat kehitaman, memiliki keasaman yang tinggi (pH rendah). Hasil pengamatan di lapangan ternyata tanaman nenas memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi sehingga dapat tumbuh dan menghasilkan dengan baik..
Mempelajari tentang bahan organik tanah ada baiknya kita mempelajari atau mengetahui sedikit tentang jenis- jenis tanah, karena setiap jengkal tanah tidak sama kesuburannya. apalagi jika jenis tanah tersebut telah diusahakan untuk ditanami dan tanpa memperhatikan kelangsungan dan kesehatan tanah tersebut, maka pastilah akan memiliki tingkat kesuburan yang berbeda dari sebelumnya.
Kadar bahan organik di dalam tanah dicerminkan oleh kandungan karbonnya.
Karbon menjadi tolok ukur dalam pengelolaan tanah, bahkan dipercaya bahwa kandungan bahan organik merupakan ketahanan tanah terhadap kekeringan dan keberlanjutan suatu produksi tanaman pangan (Bot dan Benites, 2005).
Kandungan organik di dalam tanah dipakai untuk tolok ukur menilai kerusakan tanah akibat erosi, dengan demikian dapat melihat besarnya kehilangan lapisan bagian atas yang terkikis. Kecilnya kadar organik pada tanah dapat dilakukan dengan penambahan Penambahan bahan organik dapat berupa kompos yang dapat dibuat dari limbah hasil tanaman seperti kulit pisang, kulit kopi, daun-daun segar atau yang gugur, jerami padi, sekam padi, limbah kacang-kacangan, limbah jagung atau dengan menambahkan pupuk kandang (sapi, kambing, bebek, dan lain-lain). Penambahan bahan organik ini biasanya selain menambah bahan organik tanah juga dapat sedikit meningkatkan pH tanah.Tanah yang ideal mengandung bahan padat sebesar 50% (terdiri dari 45% mineral dan 5%
bahan organik) dari seluruh volume tanah, terdiri dari udara (gas) 25% serta air 25%. Kondisi tanah seperti ini merupakan lapisan tanah yang sesuai bagi pertumbuhan dan perkembangan perakaran tanaman.
3.2 Bahan Organik Tanah?
Banyak definisi atau pengertian tentang tersebut,. dapat digambarkan secara sederhana dinyatakan sebagai daun-daun tanaman yang gugur atau binatang mati. Menurut Stevenson dan Cole, 1999) adalah semua materi berada di dalam tanah. Bahan organik secara umum merupakan bahan yang berasal dari jaringan tanaman maupun hewan yang sudah mati atau yang masih hidup, dan mengalami perombakan secara terus menerus, sehingga tidak salah ada yang mendefinisikan bahwa timbunan serasah tanaman yang telah lapuk..
3.3 Sekilas Mengenal Jenis Tanah
Tanah berbeda-beda tingkat kesiapan untuk ditanami,. dinyatakan bahwa bahan organik tanah memiliki andil dalam menentukan tingkat kesuburan tanah.
Kandungan bahan organik tanah dari suatu jenis tanah tentunya tidak terlepas dari letak geografis, iklim dan jenis tanaman yang tumbuh di atasnya.
Berdasarkan asalnya secara umum tanah terdiri dari tanah organik dan anorganik atau mineral. Tanah organik merupakan tanah yang berasal dari sisa- sisa tanaman/tumbuhan yang telah melapuk atau berasal dari organisme yang telah mati, sedangkan tanah anorganik atau biasa disebut sebagai tanah mineral adalah tanah yang terbentuk dari pelapukan batuan secara kimiawi karena adanya air/hujan maupun fisik seperti suhu, sinar matahari dan angin.
Pembentukan tanah gambut menurut Hardjowigeno (1986) merupakan proses geogenik, yaitu pembentukan tanah yang disebabkan oleh proses deposisi dan transportasi, sedangkan pembentukan tanah mineral umumnya melalui proses pedogenik.
3.3.1 Tanah Organik
Tanah gambut merupakan tanah organik. Berdasarkan klasifikasi tanah, gambut disebut juga tanah organosol,histosols, karena jenis tanah ini berasal dari sisa- sisa tumbuhan maupun mikroorganisme yang telah mati yang terbentuk bertahun tahun. Kedalaman/ ketebalan gambut bervariasi dalam suatu wilayah.
Semakin tebal ketebalan gambut potensi untuk ditanami semakin kecil, sehingga banyak petani berusaha bertanam pada gambut yang memiliki ketebalan rendah. Berdasarkan ketebalannya tanah gambut dibagi atas (1) gambut dangkal dengan ketebalan 0,5 - < 1,0 m, (2) gambut sedang dengan ketebalan 1 – 3 m dan gambut dalam dengan ketebalan > 3 m (Hardjowigeno, 1997)
Oleh karena itu , pemanfaatan gambut untuk pertanian secara umum lebih problematik karena memerlukan input yang lebih besar dan model pengelolaan air yang lebih kompleks serta adanya kemungkinan dampak negatif terhadap lingkungan. Pertanian di lahan gambut yang dilakukan petani umumnya dilakukan pada tanah gambut dangkal (0,5 m – 1 m), sebagai contoh untuk tanaman padi di lahan gambut dilakukan pada gambut dengan kedalaman 0,2 – 0,5 m (Subagyo et al, 1996).
Di Indonesia gambut diperkirakan terjadi jaman nenek moyang kita ribuan tahun lalu, pembentukannya sangat kecil/tipis setiap tahunnya tidak sampai 1 cm. Apalagi bila suatu wilayah tumbuhan telah terbuka, saat sinar matahari menyinari ditambah dengan adanya air yang cukup tinggi maka berakibat aliran permukaan dan dekomposisi lebih cepat dibandingkan dengan laju pembentukannya.
Perbedaan antara tanah gambut dengan tanah mineral di antaranya adalah: (1) tingkat kemasaman tanah (2) kandungan hara kesuburannya, (3) mudah terbakar jika terlalu kering, dan sulit dibasahi kembali (4) bila terdapat beban berat di atas gambut mudah terbenam, (5) bobot isinya rendah, (6) daya serap terhadap air yang tinggi, (7) serasah organik dan nilai C yang tinggi,
3.3.2 Tanah Anorganik atau Mineral
Jenis tanah anorganik atau mineral sangat berbeda jauh dengan tanah organik.
Pada bab ini akan diuraikan hanya 2 Jenis tanah saja yang termasuk pada kelompok tanah mineral ini di antaranya tanah aluvial, dan tanah ultisol yang mencakup podsolik merah kuning. Tanah aluvial merupakan jenis tanah yang terjadi karena endapan lumpur biasanya yang terbawa karena aliran sungai.
Tanah ini biasanya ditemukan dibagian hilir karena dibawa dari hulu. Tanah ini biasanya berwarna coklat hingga kelabu. Karakteristik tanah ini umumnya cocok untuk pertanian baik pertanian padi maupun palawija seperti jagung, tembakau dan jenis tanaman lainnya karena teksturnya yang lembut dan mudah digarap sehingga tidak perlu membutuhkan kerja yang keras untuk mencangkulnya. Penyebaran tanah ini di Indonesia Kalimantan, Sumatera, Sulawesi, Papua dan Jawa.
Tanah Ultisol (Podsolik merah kuning) merupakan tanah yang telah mengalami pelapukan sempurna, tingkat KB rendah < 35 %, KTK rendah <24 me per 100 g liat), kandungan organiknya rendah, unsur hara rendah dan tanahnya masam.
Menurut beberapa referensi bahwa tanah ultisol ini dianjurkan untuk tidak terus menerus bertanam tanaman pangan secara monokultur, sebaiknya dilakukan tumpang sari dengan tanaman yang berumur panjang dan memiliki perakaran dalam.
Tanah mineral ini dapat ditambahkan dengan mencampurkannya pada tanah gambut, yang bertujuan untuk mengurangi asam-asam organik yang dihasilkan selama proses dekomposisi yang bersifat racun bagi tanaman, dapat menghambat metabolisme tanaman sehingga berakibat penurunan pertumbuhan tanaman. Kandungan kation polivalen yang ada pada tanah mineral seperti Fe, Al, Cu dan Zn membentuk ikatan koordinasi dengan ligan organik membentuk senyawa komplek. Menurut Saragih (1996), kation polivalen tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan amelioran gambut.
3.4 Peranan Bahan Organik Tanah
Karbon organik dari suatu jenis tanah sebagai cermin kualitas tanah langsung maupun tidak langsung sehingga dapat tergambarkan besarnya kandungan bahan organik tanah (Editorial, 2007). Bahan organik tanah memiliki fungsi dan manfaat yang sangat penting bagi keberlanjutan usaha budidaya tanaman.
Bahan organik tanah akan berpengaruh pada indikator fisik, kimia dan biologi.
Pada tanah yang memiliki kandungan bahan organiknya cukup tinggi akan tampak tanahnya gembur, bila dipegang tidak lengket. Sehingga jika tanah tersebut ditanami, maka akar akan mudah menembusnya hal ini dapat diketahui dari pengukuran volume akarnya,
Beberapa referensi menyatakan bahwa bahan organik di dalam tanah biasanya berkisar 2 – 10%, namun walaupun persentase kandungan bahan organik seperti itu, tetapi peranannya sangatlah penting. Pada tanah anorganik atau mineral yang bahan organiknya sangat rendah, tanaman tampak mudah layu jika kondisi lingkungan bersuhu tinggi. Kondisi ini sangat jelas bila penanaman tanaman dilakukan dalam polibag, hal ini disebabkan oleh air penyiraman yang diberikan tidak meresap sepenuhnya ke dalam tanah, tetapi air tersebut akan dipermukaan sebentar yang kemudian mengalir kebawah melalui lubang yang ada di polibag, dan tampak permukaan tanah basah, namun dibagian bawahnya kering.
Pengaruh bahan organik pada indikator fisik tampak jika tanah padat dengan adanya bahan organik, struktur tanah menjadi remah, daya ikat tanah terhadap air meningkat, sedangkan pengaruhnya kepada sifat kimia adalah membantu penyediaan unsur hara pada tanah selama beberapa musim, bahan organik dapat menyangga pH pada kisaran agak masam, netral dan alkalis. Pengaruh bahan organik terhadap indikator biologi ini banyak dari kita, maupun petani tidak menyadarinya bahwa bahan organik ini sangat penting dalam membantu binatang di dalam tanah seperti cacing tanah maupun mikroorganisme fungsional, seperti bakteri pelarut fosfat, bakteri pengikat nitrogen dan bakteri pelarut K dan mikroorganisme fungsional lainnya. Bahan organik di dalam tanah merupakan sumber energi bagi mikroorganisme untuk berkembang memperbanyak diri.
Saat ini telah berkembang fungsi dari mikroorganisme fungsional untuk dijadikan sebagai bio fertilizer dalam membantu menyediakan unsur hari bagi tanaman. Mikroorganisme ini ada yang hidup bersimbiose maupun tidak bersimbiose dengan tanaman. Contoh mikroorganisme yang memerlukan
simbiose pada tanaman yaitu bakteri rhizobium pada tanaman kacang- kacangan, mikrooragnisme fungi yangm membutuhkan hidup di dalam akar tanaman, namun banyak mikroorganisme yang tidak bersimbiose seperti bakteri Azotobacter, Azosperillium, bakteri dari genus Bacillus, dll.
3.5 Faktor Yang Memengaruhi Kandungan Bahan Organik Tanah
Kandungan bahan organik di dalam tanah dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti suhu, tekstur tanah, reaksi tanah, pengelolaan tanah, penambahan bahan organik.
3.5.1 Suhu
Kecepatan dekomposisi bahan organik dipengaruhi oleh suhu. Iklim tropika proses pelapukan bisa mencapai sampai 5 kali lebih cepat dibandingkan daerah subtropik (sedang). Sanchez (1976) menyatakan bahwa kenaikan temperatur 100C terjadi peningkatan pelapukan Temperatur yang tinggi yang diiringi dengan kelembaban yang tinggi ternyata juga mempercepat proses dekomposisi bahan organik, secara sederhana dapat dilihat jika kita sedang membuat kompos. Jika suhunya tinggi sementara kelembaban bahan rendah bahan kompos tampak seperti terbakar dengan warna putih, sehingga dalam membuat kompos perlu diperhatikan kadar airnya agar kelembabannya tercapai baik.
3.5.2. Tekstur tanah
Tekstur tanah terdiri liat, pasir dan debu. Di antara ketiga komponen tekstur ini lihat ternyata memiliki fungsi menghambat proses dekomposisi bahan organik yang dilakukan oleh mikroorganisme tanah. Dikatakan bahwa bahan organik cenderung meningkat
3.5.3 Reaksi Tanah
Reaksi tanah yang dimaksud disini adalah kondisi kemasaman tanah, apakah masam, netral atau basa akan berpengaruh pada hasil biomassa dan kerja mikroba tanah. Tanah dengan pH ekstrim terlalu rendah atau tinggi
menghambat mikroorganisme. Fungi bekerja lebih efisien dibandingkan bakteri walaupun lambat.
3.5.4 Adanya Input Bahan Organik
Bahan yang akan di input ke dalam tanah untuk meningkatkan kualitas tanah agar dapat memberikan produksi tanaman yang tinggi pada tanah yang rendah bahan organiknya, Persentase perbandingan antara karbon dengan nitrogen kecil atau rendah < 25% proses pelapukan akan lebih cepat terjadi, dibandingkan bila persentase perbandingan tersebut tinggi. Namun bila tinggi menyebabkan struktur tanah meningkat, terjadi adanya humus, dan penumpukan materi organik, dan mendorong perubahan unsur hara dari anorganik menjadi senyawa organik. Bahan yang sulit dilakukan seperti mengandung serat yang tinggi akan sulit mengalami penguraian.
3.5.5 Pengolahan Tanah
Pengelolaan tanah yang salah atau tidak memikirkan keberlanjutan usahanya akan menyebabkan tanah menjadi rusak. Kegiatan pengangkutan sisa tanaman, pembakaran, merupakan suatu kegiatan merusak, karena akan menurunkan bahan organik tanah. Pengolahan tanah yang tidak memperhatikan kondisi tanah menyebabkan kerusakan pada tanah, terutama pada sifat fisik tanah.
Proses dekomposisi membutuhkan oksigen. Pengolahan tanah dengan bersamaan dengan membenamkan sisa tanaman yang bersama oksigen tadi, mempercepat proses penguraian melepaskan CO2 . Pengolahan yang berulang- ulang yang tidak dibarengi dengan input bersamaan dengan penurunan input bahan organik ke dalam tanah akan menyebabkan tanah peka dengan erosi dan mudah terjadi pemadatan.
3.6 Bagaimana Cara Meningkatkan Bahan Organik Di Dalam Tanah
Kandungan bahan organik di dalam tanah dapat saja menurun, akibat penggunaan budidaya, namun bahan organik ini dapat diperlambat atau bahkan dapat dipertahankan dengan baik jika penggunaan lahan dilakukan dengan cara- cara yang sustainable (berkelanjutan).
