Organisme
THE ORGANIC COMPONENTS
Soil organic matter occurs in the following forms:
• Living macro-organisms (roots and macro-
invertebrates) are not normally considered to be part of the soil organic matter.
• micro-organisms (the micro- and mesofauna) are included in soil samples (microbial biomass) 1 and 5%.
– Fungal hyphae ramify through the soil pores often penetrating dead or living plant tissues and soil aggregates.
– Bacteria frequently occur as colonies of a few tens of individuals or less surrounded by polysaccharide
capsules on the surfaces of which clay platelets may be adsorbed
• Decomposing animal, plant and micro-organism remains still retaining much of their original
form;
• Exudates and mucus produced by organisms;
– Root exudates and mucilages, which form a thick film over the actively-growing part of the roots;
– Polysaccharide capsules and sheaths produced by bacteria and fungi;
– M ucus and other secreta deposited by such
invertebrates as earthworms and termites on the walls of their galleries, or admixed with ingested soil in order to facilitate digestive processes.
• Leachates from above-ground litter and vegetation;
a considerable proportion of soil organic matter comprises small particles of uncertain origin
falling in the micron to sub-micron size range.
These particles are amorphous or granular in structure and include translocated and
precipitated organic materials leached from the surface, humic substances synthesised in situ by microbial activity, or formed through
spontaneous chemical reactions.
• Humic materials.
Organic materials roles
• Form a reserve of energy and nutrients;
• Link mineral components within the soil matrix through their colloidal
and charge properties;
• Retain cations on their
predominantly negatively charged
surfaces.
Five pools soil organic substances
Plant materials
• Readily decomposable “metabolic” plant material with a turnover time of 0.1 to 1 year;
• Resistant structural plant material (2-5 year turnover time);
Soil organic matter
• Active soil organic matter (i.e.: microbial biomass) (2-4 year turnover time);
• Slow (or physically stabilized) soil organic matter (20-50 year turnover time);
• Passive (or chemically protected) soil organic matter (800-1,200 year turnover time).
Pengaruh biota tanah atas proses tanah dalam ekosistem
Organisme Pendauran hara Struktur tanah M ikroflora
M ikrofauna
M esofauna
M akrofauna
Katabolisasi bahan organik, mineralisasi dan imobilisasi
M engatur populasi bakteri dan fungi, mengubah
perputaran hara
M engatur populasi fungi dan mikrofauna, mengubah
perputaran hara, memotong- potong sisa tumbuhan
M emotong-potong sisa tumbuhan, merangsang kegiatan mikrobia
M enghasilkan senyawa organik pengikat agregat, hyphae
menjerat zarah menjadi agregat Dapat mendayai struktur
agregat liwat salingtindak dengan mikroflora
M enghasilkan gentel tinja, menciptakan biopori,
memajukan humifikasi
M encampurkan zarah organik dan mineral, mengagihkan ulang bahan organik dan jasad renik, menciptakan biopori, memajukan humifikasi,
menghasilkan gentel tinja
Perombakan Bahan Organik Perombakan Bahan Organik
• Fase pertama disebutnya biokimia awal yang Fase pertama disebutnya biokimia awal yang terjadi di sekitar saat kematian jaringan
terjadi di sekitar saat kematian jaringan
makhluk. Proses berlangsung dengan hidrolisis makhluk. Proses berlangsung dengan hidrolisis
dan oksidasi.
dan oksidasi.
– H idrolisis memecahkan secara parsial senyawa H idrolisis memecahkan secara parsial senyawa polimer tinggi menjadi senyawa lebih sederhana, polimer tinggi menjadi senyawa lebih sederhana, seperti amilum menjadi gula dan protein menjadi seperti amilum menjadi gula dan protein menjadi peptida dan asam amino.
peptida dan asam amino.
– Oksidasi menguraikan senyawa cincin fenol menjadi Oksidasi menguraikan senyawa cincin fenol menjadi senyawa berciri zat warna (daun dan jerami berubah senyawa berciri zat warna (daun dan jerami berubah warna).
warna).
• Pemecahan mekanik menjadi sibir-sibir kecil Pemecahan mekanik menjadi sibir-sibir kecil oleh meso- dan makrofauna dengan gigitan, oleh meso- dan makrofauna dengan gigitan,
kunyahan, dan/atau cernaan. M enurut Lal kunyahan, dan/atau cernaan. M enurut Lal
(1988), peranan utama dijalankan oleh cacing (1988), peranan utama dijalankan oleh cacing
tanah, rayap, dan semut.
tanah, rayap, dan semut.
• Penguraian mikrobiologi oleh semua organisme Penguraian mikrobiologi oleh semua organisme heterotrofik dan saprofitik, baik flora maupun heterotrofik dan saprofitik, baik flora maupun
fauna. Proses yang terlibat ialah ensimatik dan fauna. Proses yang terlibat ialah ensimatik dan
oksidasi.
oksidasi.
– Penguraian ensimatik senyawa rumit menjadi yang Penguraian ensimatik senyawa rumit menjadi yang lebih sederhana sebagian digunakan organisme untuk lebih sederhana sebagian digunakan organisme untuk membangun tubuh, akan tetapi terutama digunakan membangun tubuh, akan tetapi terutama digunakan sebagai sumber energi.
sebagai sumber energi.
– Tahap terakhir penguraian mikrobiologi adalah oksidasi Tahap terakhir penguraian mikrobiologi adalah oksidasi (respirasi) yang produksi CO2 dan H 2O membebaskan (respirasi) yang produksi CO2 dan H 2O membebaskan energi.
energi.
• Pada waktu bersamaan, N dibebaskan dalam bentuk N H Pada waktu bersamaan, N dibebaskan dalam bentuk N H (amonifikasi) yang dapat berlanjut diubah menjadi N O (amonifikasi) yang dapat berlanjut diubah menjadi N O (nitrifikasi).
(nitrifikasi).
• P dibebaskan menjadi fosfat, P dibebaskan menjadi fosfat,
• S menjadi sulfat, dan S menjadi sulfat, dan
• unsur-unsur basa K, Ca, M g, dll. dilepaskan sebagai ion unsur-unsur basa K, Ca, M g, dll. dilepaskan sebagai ion bebas atau terikat.
bebas atau terikat.
– Pembebasan unsur-unsur yang semula terikat secara Pembebasan unsur-unsur yang semula terikat secara organik disebut mineralisasi.
organik disebut mineralisasi.
• Dalam menentukan potensi tanah faktor biologi perlu dipertimbangkan karena banyak sifat tanah yang sangat dipengaruhi oleh kegiatan biologi
tanah. Dalam hal biologi makro faktor manusia dan jenis vegetasi alami dapat mempengaruhi potensi tanah. Demikian juga berbagai jenis hewan vertebrata.
• Rekayasa manusia dapat meningkatkan potensi tanah, tetapi sebaliknya dapat juga menurunkan potensinya. Usaha pengelolaan yang baik atau dengan menambahkan berbagai masukan
teknologi. Sebaliknya dengan pengelolaan yang kurang tepat maka tanah yang berpotensi tinggi dapat berubah menjadi rendah.
• Faktor vegetasi berpengaruh timbal balik dengan tanah. Artinya, tanah mempengaruhi
pertumbuhan, baik yang alami maupun tanaman budidaya, sebaliknya vegetasi dapat
mempengaruhi sifat-sifat tanah.
• Berbagai jenis organisme yang dapat dibedakan menjadi jenis fauna dan jenis flora, baik yang
berukuran mikro, meso, ataupun makro.
– Organisme tersebut ada yang bermanfaat (misalnya
cacing tanah, bakteri pengikat N , dll) dan ada juga yang – mengganggu pertumbuhan tanaman (tikus, nematoda
parasit, phythium, dll).
• Sifat-sifat fisik tanah yang dipengaruhi oleh mikroorganisme adalah pembentukan humus dan struktur tanah, sedang sifat-sifat kimia antara lain meliputi proses oksidasi reduksi berbagai unsur (S, N , F e, M n, dll),
pengikatan N dari udara dll. Peranan cacing tanah juga penting, baik mekanik, fisik,
maupun kimia.
• Pada tanah mineral proses pembentukan
humus, pembentukan struktur tanah, proses oksidasi - reduksi S dan N sangat
dipengaruhi oleh kegiatan organisme tanah.
• Pada tanah-tanah yang cukup lembab dengan tata udara baik dan banyak bahan organik, cacing tanah berkembang dengan baik.
– Cacing tanah memakan sisa-sisa bahan organik yang kemudian dikeluarkan sebagai kotoran (casting) yang
berupa agregat tanah yang berbentuk granuler dan tahan terhadap pukulan-pukulan air hujan serta banyak
mengandung unsur hara yang mudah tersedia bagi tanaman.
– Cacing tanah juga mengaduk tanah dan memperbaiki tata udara tanah sehingga infiltrasi air menjadi lebih baik dan lebih mudah ditembus akar.
• Di daerah-daerah yang berdrainase lebih baik sering ditemukan bukit-bukit sarang rayap.
– Tanah di sekitar sarang rayap sangat beragam
produktivitasnya tergantung dari susunan kimia dan mineralogi tanah di bawahnya.
– Pencampuran banyak bahan organik oleh rayap,
meningkatkan stabilitas agregat tanah dan akumulasi kotoran rayap, maka tanah yang terganggu oleh rayap biasanya lebih produktif daripada tanah sekitarnya yang tidak mendapat gangguan rayap.
• M ikroorganisme tanah: jenis bakteri, fungi, aktinomisetes, dan algae. Bakteri, fungi, dan
aktinomisetes membantu pembentukan struktur tanah yang baik karena organisme tersebut mengeluarkan (sekresi) zat perekat yang tidak mudah larut dalam air dan mampu merekatkan butir primer tanah menjadi agregat yang mantap.
• Dalam hal pembentukan struktur tanah fungi dan
aktinomisetes berperan lebih penting daripada bakteri.
Aktinomisetes, fungi dan bakteri mempunyai peranan penting dalam proses pembentukan humus.
Aktinomisetes dan fungi mampu menghancurkan bahan organik yang tahan seperti selulosa dan lignin, sehingga dekomposisi bahan organik kasar menjadi bahan
organik halus dan pembentukan humus berjalan lebih lancar.
• Bakteri yang bersifat autotrof sangat penting dalam proses oksidasi amonia, nitrit, S, Fe, M n, H , dan CO
dalam tanah. Oksidasi tersebut merubah senyawa yang kurang bermanfaat atau beracun menjadi senyawa-
senyawa yang lebih bermanfaat, tidak beracun dan lebih mudah diserap tanaman misalnya nitrit menjadi nitrat, CO (beracun) menjadi CO2 dsb.
• Dengan bantuan ensim yang dikeluarkan oleh bakteri heterotrof terjadilah:
– penghancuran senyawa protein menjadi senyawa amino (R-N H 2) yang selanjutnya dengan bantuan bakteri heterotrof juga diubah menjadi senyawa amonium,
– setelah itu melalui proses nitrifikasi, amonium diubah menjadi nitrit oleh bakteri N itrosomonas, yang selanjutnya diubah lagi menjadi nitrat oleh N itrobakter.
• Di mintakat perakaran tanaman (rhizosphere) banyak ditemukan mikroorganisme yang dapat menghasilkan asam organik sehingga mampu meningkatkan kelarutan unsur hara misalnya
unsur P. M ikroorganisme yang hidup dimintakat perakaran antara lain Pseudomonas,
M ycrobacterium, Bacillus, F lavobacterium, Penicillium, Sclerotium, F usarium dan
Asppergillus.
Daur Bahan Organik Dalam Tanah
