5 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pupuk Hayati
Pupuk adalah organik, anorganik, agen remediasi tanah, kapur pertanian, serbuk mulsa dan belerang serta zat lain yang digunakan dalam tanah, yang dapat memperbaiki kondisi fisik, kimia dan biologi tanah serta meningkatkan hasil tanaman (Kartikawati, dkk , 2017). Pupuk hayati adalah sejenis mikoorganisme hidup, yang dapat dimasukkan pada tanah sebagai agen untuk membantu dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman, mampu memberikan nutrisi kepada tanaman. Produksi pupuk organic dan pupuk hayati adalah alternatif bagi masyarakat dan banyak dijual ditoko pertanian. Pupuk hayati alternatif yang memiliki prospek yang unggul untuk pengembangann usaha dan dapat digunakan sebagai pengganti pengelolaan nutrisi yang ramah lingkungan.(Sopha,dkk, 2017)
Pupuk hayati merupakan terdiri dari agen hayati yangbberasal dari mikroba yang dapat menambah efeisiensi pemupukan. Pupuk hayati mengandung kelompok mikroba pemfiksasi nitrogen dan hormone IAA seperti Azotobacter sp., Azospirillum sp., sedangkan untuk pelarut fosfat seperti Bacillus sp., Aspergillus sp.,. Kelompok mikroba tersebut mampu meningkatkan kandungan hara tanaman dengan mekanisme pemfiksasi nitrogen dari udara, menghasilkan metabolit hormone IAA, melarutkan fosfat yang ada didalam tanah, dan menghasilkan metabolit yang dapat menekan mikroba penyakit tular tanah. Aplikasi pupuk hayati dapat mengurangi penggunaaan pupuk anorganik dan lebih aman untuk lingkungan. (Rochmini S,dkk , 2016)
2.2 Agen Hayati
Agen biologi/hayati mengacu pada spesies, subspesies atau jenis organisme termasuk serangga, nematoda, protozoa, jamur, bakteri, virus, mikoplasma dan organisme lain, yang dapat digunakan untuk pengendalian hama dalam produksi pada semua tahap perkembangan. Pengolahan, pengolahan hasil pertanian dan berbagai kebutuhan lainnya. Agen hayati merupakan salah satu komponen pengendalian organisme berbahaya dan penyakit nabati di lingkungan.
Penggunaan agen hayati sebagai agen pengendali hama di perkebunan diharapkan dapat menjadi produk pengendalian yang dapat mengurangi atau menggantikan penggunaan pestisida sintetis. Oleh karena itu, metode budidaya tanaman yang sehat untuk pencegahan dan pengendalian hama dan penyakit secara menyeluruh dapat diterapkan. Penggunaan pestisida dengan bahan aktif yang sangat beracun dan tidak dapat terurai juga dapat berdampak negatif terhadap lingkungan, seperti hilangnya keanekaragaman hayati dan pengurangan populasi biologis yang bermanfaat, musuh alami serta pencemaran lingkungan. Agens hayati selaku pengganti pestisida sintetik hendak menciptakan produk sayur yang sehat bebas dari bahan kimia, keuntungan memakai agens biologi merupakan residunya bersifat organik sehingga akan menyatu dengan hasil metabolism tanaman dan terurai bersamaan dengan waktu, metode aplikasinya sangat gampang sebab bisa diaplikasikan secara konvensional ataupun modern serta bisa diaplikasikan langsung terhadap benih, bibit, tanah ataupun tanaman, tidak beresiko terhadap serangga berguna semacam pollinator serta musuh alami (Syatrawati and Inderiati, 2017).
2.3 Biodegradasi
Biodegradasi adalah proses di mana enzim yang dihasilkan oleh organisme mengubah bahan organik menjadi bahan organik. Proses biodegradasi merupakan salah satu proses oksidasi dasar, enzim yang dihasilkan oleh bakteri mengkatalisis posisi oksigen dalam hidrokarbon, sehingga molekul dapat digunakan untuk metabolisme sel. Biodegradasi juga dapat memecah senyawa menjadi molekul yang dapat memasuki jalur perantara atau pusat metabolism (Oetomo, 2015).
Menurut Islami (2019) Biodegradasi adalah proses di mana mikroorganisme (terutama bakteri aerob) menguraikan zat organik menjadi zat yang lebih sederhana seperti karbondioksida, air dan amonia. Senyawa hidrokarbon tidak dapat sepenuhnya terdegradasi hanya oleh satu jenis mikroorganisme, tetapi harus dilakukan dalam bentuk konsorsium oleh beberapa jenis mikroorganisme yang bersifat sinergis.
Berikut ini merupakan faktor yang dapat mempengaruhi biodegradasi antara lain:
1. Skala substart dan senyawa penyusun substart adalah faktor yang dapat mempengaruhi proses degradasi. Degradasi berlangsung cepat bila ukuran substart kecil dan senyawa penyusunnya lebih sederhana, dibutuhkan waktu yang lebih singkat untuk mendegradasi begitu pula sebaliknya apabila ukuran substart besar dan senyawa penyusunnya kompleks proses degradadi lebih lama.
2. Nitrogen sering digunakan dan banyak dibutuhkan seperti ammonium sulfat, ammonium nitrat dan urea. Apabila enzim ekstraseluler yang diperoleh oleh mikroba sangat banyak, maka untuk proses degradasi
berlangsung lebih cepat dibandingkan dengan mikroba yang menghasilkan enzim ekstraseluler yang lebih sedikit.
3. pH untuk degradasi adalah faktor penting untuk enzim tertentu untuk mengurai substart yang hanya sesuai dengan aktivitas ph tertentu. Apabila pH sudah sesuai dengan yang diperlukan untuk aktivitas enzim, maka enzim ekstraseluler akan bekerja untuk mendegradasi substrat secara maksimal.
4. Suhu Peningkatan suhu menyebabkan energi kinetik pada molekul substrat dan enzim meningkat, sehingga degradasi juga meningkat. Namun suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan rusaknya enzim yang disebut denaturasi, sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja enzim. Biodegradasi tidak dapat berjalan dengan baik jika kerja enzim terhambat atau struktur dari enzim tersebut rusak.
5. Kelembaban Rendahnya kelembaban dapat menyebabkan berkurangnya kelarutan nutrient di dalam substrat. Sedangkan tingginya kelembaban dapat menyebabkan berkurangnya enzim yang dihasilkan. Proses biodegradasi akan berlangsung lebih lama jika jumlah enzim berkurang.
2.4 Nitrogen
Nitrogen merupakan nutrisi penting yang diperlukan oleh tumbuhan.
Nitrogen mampu digunakan oleh tanaman dalam bentuk ion, ion bermuatan negatif nitrogen dalam larutan mampu diserap dengan mudah oleh akar tumbuhan.
Ion nitrat mudah dicuci oleh air, oleh sebab itu tanaman tidak bisa digunakan. Ion amonium yang memiliki muatan positif bergabung dengan tanah dan tidak mudah hilang selama pelindian, dan bisa digunakan oleh tumbuhan untuk pertukaran
kation. Sumber N terbesar yaitu berasal dari atmosfer, yang mampu masuk kedalam tanah melalui udara, dan hujan oleh bakteri pemfiksasi nitrogen seperti Rhizobium sp. Bakteri mampu menyediakan sebanyak 50%-70% nitrogen yang dibutuhkan oleh tumbuhan. (Siswanto, 2019)
Proses metabolisme tumbuhan membutuhkan unsur hara yang memiliki fungsi untuk membantu berjalannya proses metabolisme. Unsur hara makro seperti N merupakan bagian penyusunan klorofil sehingga dibutuhkan dalam proses fotosintesis. Tumbuhan yang memiliki kandungan nitrogen yang cukup dengan adanya fotosisntesis, daun berwarna tampak hijau. (Atmaja, 2017)
2.5 Fosfat
Fosfat merupakan nutrisi penting yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Fosfat sebenarnya ada dalam jumlah besar di dalam tanah, tetapi sekitar 95-99% fosfat merupakan fosfat yang tidak terlarut, sehingga tanaman tidak dapat memanfaatkannya. Meningkatkan pemanfaatan fosfat tanaman dengan menggunakan pupuk fosfat anorganik dan organik. Namun ternyata setelah diaplikasikan, sejumlah besar bentuk fosfat yang tersedia dalam pupuk langsung diubah menjadi bentuk tidak larut (Siswanto, 2019). Fosfat dibutuhkan dalam penyerapan unsur hara juga dibutuhkan dalam proses pembentukan ATP dan energi. Pergerakan hara dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah membutuhkan energi ATP, hal ini disebabkan berlangsung melalui proses difusi. (Atmaja, 2017)
2.6 Kalium
Unsur hara kalium adalah unsur hara mobil dalam tanah yang berperan dalam pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke organ reproduktif, diantaranya umbi, biji , buah . Agar fungsi daun dalam pertumbuhan buah dan jumlah gula pada buah berfungsi dengan baik maka dibutuhkan unsur hara kalium, Untuk memperbaaiki ukaran, rasa dan warna buah juga membutuhkan unsur hara kalium (Atmaja, 2017).
N, P dan K merupakan ketiga unsur hara makro yang diserap tanaman, Jumlah yang melimpah dipermukaan bumi yaitu kalium. Tanah pada kedalaman 15,24 cm mengandung 400-650 kg kalium. Mineral primer sekitar 90-98 % berbentuk yang tidak dapat terserap oleh tanaman, sekitar 1-10 % terjebak dalam koloid tanah karena kalium bermuatan positif, sisanya hanya 1-2 % terdapat dalam larutan tanah dan tersedia bagi tanaman. Unsur K pada sebagian tanah tidak mudah dipindahkan. Untuk perpindahan K terutama melalui proses difusi. Unsur K kurang mobile dibandingkan dengan nitrat, tetapi lebih mobile dari unsur P.
(Siswanto, 2019)
2.7 Logam Berat
Logam berat sesuai tingkat toksikologi, logam berat dibedakan menjadi dua yaitu esensial dan non esensial. Logam berat Esensial dimana keberadaanya dalam julan tertentu masih dibutuhkan dan ditolerir oleh mikroba, akan tetapi akan menimbulkan efek toksik apabila dalam jumlah yang berlebihan. Contoh yaitu zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lainnya adalah logam esensial. Untuk jenis logam berat yang kedua yaitu non esensial atau beracun yang mana keberadaanya tidak ada manfaatnya dan bersifat toksik, contohnya seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lainnya.
Bagi kesehatann manusia dan juga tergantung pada bagian tubuh apa yang terdapat logam berat tersebut, logam berat dapat menimbulkan efek yang berbahaya. Apabila kadar logam berat tinggi, logam ini akan menjadi ancaman untuk kesehatan manusia, tumbuhan, dan mahluk hidup lainnya jika memasuka rantai makanan. Logam berat adalah unsur logam yang mempunyai densitas > 5 g/cm3 dalam air laut, logam berat terdapat dalam bentuk terlarut dan tersuspensi.
Pencemaran logam berat ditandai dengan perubahan kimia, fisik, biologi yang biasanya terdapat pada air , udara, tanah. (Yudo, 2006)
