BIOLOGI TANAH. Tanah sebagai tempat kehidupan berbagai jasad hidup (makro, dan mikro)

(1)

SIFAT BIOLOGI

TANAH

(2)

BIOLOGI TANAH

 Ilmu yang mempelajari : Organisme yang hidup

dalam tanah, klasifikasi dan aktivitas metabolismenya,serta peranannya dalam siklus nutrisi dan perombakan bahan pencemar.

 Tanah sebagai tempat kehidupan berbagai jasad

(3)

TANAH

 Tanah merupakan habitat yang sangat

heterogen.

 Penghuninya beragam (mikroflora, mesofauna,

makrofauna)

 Persaingan untuk mendapatkan nutrisi, tempat

(4)

(5)

JASAD HIDUP TANAH DALAM

STRUKTUR EKOSISTEM

 PRODUSEN (TANAMAN)

 KONSUMEN (HEWAN, MANUSIA)  PEROMBAK (JASAD HIDUP TANAH)

(6)

MIKROBIA DAN TANAH

 Tanah mengandung bahan organik, bahan

mineral yang mendukung kehidupan

 Karakteristik tanah tergantung pada:

1. Iklim dan ketersediaan air 2. Umur geologi muda-tua 3. Kehidupan biologi

(7)

SIFAT TANAH & AKTIVITAS

ORGANISME

 Aktivitas dan pertumbuhan organisme tanah dipengaruhi:  Sifat sifat fisik, kimia, dan biologi tanah

 Interaksi diantara komunitas para penghuni tanah

 Interaksi antara komunitas penghuni tanah dengan akar

tanaman (Rhizosfer)

 Relationship tersebut sangat kompleks dan bersifat timbal

balik. Sifat tanah yang baik akan mendukung aktivitas organisme di dalamnya dan aktivitas organisme tanah berpengaruh positip terhadap perkembangan tanah dan pertumbuhan tanaman di atasnya.

(8)

(9)

 Tekstur tanah merupakan distribusi ukuran butiran tanah.  Tanah kasar biasanya mempunyai aerasi yang baik

sedangkan tanah halus mempunyai aerasi yang kurang baik.

 Tanah pasiran mempunyai total pori lebih rendah namun

biasanya ukuran porinya berupa pori makro.

 Bakteri mempunyai ukuran sel 1 sd 3 μm, mobilitas bakteri

terhambat ukuran pori berupa pori mikro.

 Pada umumnya organisme menyukai lingkungan pada pH

6-7. Pada pH tersebut hara terdapat dalam bentuk tersedia/terlarut. Namun demikian mikroorganisme dapat dijumpai pada pH 1-13.

 KPA maupun KPK tanah berperan dalam mengikat

(10)

 Air tanah dibutuhkan untuk metabolisme dan sarana

perpindahan mikrobia pertukaran gas serta terlaksananya reaksi kimia tanah.

 Aerasi tanah berkaitan dg kelembaban, tekstur dan

porositas tanah. Udara memasuki tanah secara difusi. Tektur tanah mempengaruhi difusi udara ke dalam tanah.

 Apabila tanah mempunyai kadar lempung yang tinggi

maka tanah didominasi oleh pori yang kecil. Diameter pori yang kecil akan memperlambat difusi udara/oksigen.

 Difusi oksigen juga mengalami hambatan dengan adanya

air. Kedalaman tanah juga mempengaruhi aerasi tanah. Semakin dalam kedalaman semakin terbatas aerasi tanah.

(11)

Faktor Lingkungan yang

Mempengaruhi Aktivitas Organisme

 Sifat fisik dan kimia tanah yg mempengaruhi

aktivitas organisme tanah, antara lain: nutrisi, oksigen, air dan pH

1. Nutrisi  Bahan organik, KPK

2. Oksigen  Bahan organik, tekstur, struktur

3. Ketersediaan air  Bahan organik, struktur, tekstur 4. pH  Jenis tanah, kesehatan tanah

(12)

Peran mikrobia dalam pembentukan

agregat

 Pasir, debu dan lempung

saling berikatan karena bahan organik, bahan anorganik yang

terendapkan, serta mikrobia yg berperan

sebagai pengikat/perekat. Dalam agregat air

mengelilingi ruangan udara.

(13)

RHIZOSFER (Daerah Perakaran

Tanaman)

 Di antara semua lingkungan tanah, yang paling

kompleks adalah rhizosfer.

 Lapisan tanah yang menempel pada akar

dan dipengaruhi oleh aktivitas akar tanaman.

 Kaya akan energi dan nutrisi.

 Tempat disukai oleh sejumlah besar mikrobia

yg menguntungkan, merugikan, atau netral.

 Bakteri yg hidup pd rhizosfer disebut

(14)

 Rhizosfer merupakan habitat yg baik untuk

pertumbuhan mikroba

 Di daerah rhizosfer terdapat eksudat akar berupa:

gula, asam amino, asam organik, vitamin, enzim, nukleotida, flavonon, faktor tumbuh, tannin, alkaloid, dan BO sisa jaringan akar.

 Nisbah jumlah mikroba di rhizosfer dibanding

jumlah mikroba di tanah (R/S): 5-20

(15)

(16)

(17)

Keuntungan adanya mikroba di

rhizosfer bagi tanaman

 Memineralisasi senyawa anorganik

 Melarutkan atau menyediakan unsur-unsur

mineral

 Menghasilkan vitamin, asam amino, auxin,

giberelin

 Menghambat pertumbuhan mikroba lain yg

patogenik dengan menghasilkan antibiotik, siderofor, dan senyawa lain.

(18)

Jenis mikroba rhizosfer yang

menguntungkan

 Mikroba perombak bahan organik

 Mikroba penambat nitrogen dan pengubah

nitrogen

 Mikroba pelarut fosfat dan mikoriza  Mikroba pengoksidasi sulfur

TUGAS:

(19)

ORGANISME TANAH

 Tanah mengandung bahan organik dan bahan

mineral yang mendukung kehidupan organisme A healthy soil has abundant biological activity.

Biological activity contributes to beneficial chemical and physical soil properties.

(20)

(21)

Klasifikasi Organisme Tanah

Klasifikasi organisme tanah berdasarkan ukurannya

(22)

(23)

(24)

Distribusi biomassa dalam

tanah

(25)

Aproximate Numbers of Organism

Commonly Found in Soils

(26)

Peran mikroflora/mikroorganisme tanah

(Bakteri, fungi, aktinomycetes, alga, virus)

 Proses biogeokimia dan keseimbangan energi  Dekomposisi bahan organik, perubahan nutrisi  Pengawetan unsur hara

 Siklus unsur hara

 Bioteknologi, Bioremidiasi (mendekomposisi racun)

lingkungan

 Hidrologi (mengurangi penggunaan air, meningkatkan

daya simpan air)

 Meningkatkan pertumbuhan akar tanaman  Menekan penyakit akar & daun

(27)

PERAN BAKTERI

 Berperan dalam perubahan biokimia dalam tanah

– menyebabkan perubahan kimia industri

– menghasilkan enzim, antibiotika, racun/toksin – jasad pengurai (redusen) di alam

 Bakteri tanah utama

•Arthrobacter, •Bacillus, •Pseudomonas, •Agrobacterium, •Alcaligenes, •Flavobacterium, •(Actinomyces) –Streptomyces, –Nocardia

(28)

 Pemanfaatan potensi bakteri :

• pupuk organik (organic fertilizer) • pupuk hayati (biofertilizer)

• zat pengatur tumbuh (growth factor

(29)

PERANAN JAMUR

 Peranan

– Mendekomposisi bahan organik

– Memperbaiki struktur/agregasi tanah

– Membantu penyerapan unsur hara: mikorisa

 Sifat umum - non fotosintetik - berdinding sel  Cara Hidup - bebas - simbiosis - saprofit - parasit

(30)

Peran makro dan mesofauna

tanah

 Cacing Tanah

– Mencerna bahan organik

– Mencampurkan bahan organik antar lapisan tanah (Bioturbasi)

– Memperbaiki struktur tanah

– Meningkatkan aerasi dan drainase

– Mencerna dan menghaluskan bahan mineral

– Menyuburkan tanah krn kotorannya mempunyai kandungan hara tinggi

(31)

(32)

Peran makrofauna tanah

Semut & Kumbang

 Mentranslokasikan dan pencerna bahan organik

Oribatid Mites [Olfert]

 Memakan mikroflora dan bahan tanaman dekomposer

atau perombak bahan organik membawa bahan tanaman ke atas/ ke bawah, memindahkan nutrien/unsur hara,

membawa mikro dan

mesofauna, membuat lobang-lobang atau lorong kecil dalam tanah

Hewan Pengerat

 Menghaluskan ukuran bahan organik  Menggumpalkan dan mengaduk tanah  Memperbaiki draenasi dan aerasi

(33)

Peran mesofauna tanah

 Nematodes

Microscopic nonsegmented roundworms

Found in all habitats

Overall, 10-20 million/m-sq are found Free-living and parasitic

(34)

Peran mikrofauna tanah

 Protozoa

 Heterotrof (perombak bahan organik); beberapa

parasit

 Pemakan bakteria dan fungi  Membebaskan nutrisi tanaman

(35)

FUNGSI ORGANISME TANAH

No. Jenis Organisme Tanah Fungsi Utama

1. Fotosintesis: ganggang,

bakteri Menangkap energi: Menggunakan energi

matahari utk menambat CO2; memasok BO ke dlm tanah (sel mati, metabolit

sekunder)

2. Perombak: Bakteri, jamur Melapukkan residu:

Imobilisasi hara dalam

biomassanya; menghasilkan senyawa organik baru sbg sumber energi dan nutrisi organisme lain

(36)

3. Mutualis: Bakteri, jamur Memperbaiki pertumbuhan

tanaman: Melindungi tanaman dari patogen;

beberapa bakteri menambat N2; asosiasi mikoriza

dengan akar dapat memasok hara seperti P, dan air ke

tanaman

4. Patogen: Bakteri, jamur Menyebabkan penyakit:

Memakan akar dan bagian lain tanaman

5. Parasit: Bakteri, jamur Parasit pada nematode atau

insekta, termasuk organisme penyebab penyakit

(37)

6. Pemakan akar: Nematoda,

arthropoda Memakan akar tanaman: menurunkan hasil tanaman

7. Pemakan bakteri: Protozoa,

nematoda Memakan bakteri: melepaskan N tersedia

(NH4+) dan hara lainnya ketika memakan bakteri; mengendalikan organisme pemakan akar yang lain atau organisme penyebab

(38)

No. Jenis Organisme Tanah Fungsi Utama

8. Penggerek: Cacing tanah,

arthropoda

Melapukkan residu dan

memperbaiki struktur tanah: Menggerek seresah tanaman ketika memakan bakteri dan jamur; menyediakan habitat utk bakteri dlm kotorannya;

memperbaiki struktur tanah krn menghasilkan kotoran dan

menggali tanah

9. Predator tingkat tinggi:

Nematoda memakan nematoda, arthropoda lebih besar (tikus, burung, dll)

Mengendalikan populasi: Mengendalikan populasi

predator organisme yg lebih besar; memperbaiki struktur tanah; organisme lebih besar membawa organisme lebih kecil ke lokasi lebih jauh ke dlm tanah