PERAN BAHAN ORGANIK DALAM AKTIVITAS MIKROBA DAN PENYEDIAAN UNSUR HARA

Tomorrow I have a presentation about the role of organic matter in soil microbial activity and for soil fertility to fulfill KTNT II assignment. And this is my work. Check this out !!

PERAN BAHAN ORGANIK DALAM AKTIVITAS MIKROBA

DAN PENYEDIAAN UNSUR HARA

Diajukan untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Kesuburan Tanah dan Nutrisi tanaman II

Disusun Oleh :

Kelompok 8

Agroteknologi B

Yusup Sholihin           150510110034

Beni J.F. Sebayang     150510110038

Rivan Aditya B.          150510110053

Siti Afiqah F.              150510110054

Lathifatul Mawaddah 150510110057

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2012

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penyusun panjatkan ke hadirat Tuhan yang Maha Esa atas bimbingan-Nya kami dapat menyelesaikan penulisan makalah ini dengan baik. Dalam proses penulisan makalah ini kami banyak belajar dan memperoleh ilmu pengetahuan, khususnya mengenai peran bahan organik dalam aktivitas mikroba dan penyediaan unsur hara. Penulisan makalah ini bertujuan untuk memberikan pengetahuan dan pemahaman kepada para pembaca mengenai peran bahan organik dalam aktivitas mikroba dan penyediaan unsur hara. Kami berharap makalah ini dapat memberikan pengetahuan baru kepada setiap pembacanya. 

Kami juga mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam proses penulisan makalah ini. Bantuan yang diberikan sangat berguna sehingga makalah ini dapat dituangkan ke dalam bentuk makalah. Makalah ini juga masih memiliki banyak kekurangan. kami sangat terbuka untuk setiap masukan yang membangun untuk perbaikan dari makalah ini. Akhir kata dari tim mengucapkan terima kasih untuk kesempatan yang diperoleh untuk menulis makalah ini.

Jatinangor, 5 Desember 2012

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR........................................................................................................ ii

DAFTAR ISI....................................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................. 3

1.1    Latar Belakang.............................................................................................................. 3

1.2    Rumusan Masalah......................................................................................................... 4

1.3    Tujuan Pembuatan Makalah.......................................................................................... 4

1.4    Manfaat Pembuatan Makalah....................................................................................... 4

BAB II METODE PENULISAN....................................................................................... 5

TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................................... 6

BAB III PEMBAHASAN.................................................................................................. 7

3.1  Rreaksi reduksi oksidasi(redoks).................................................................................. 7

3.1.1 Oksidasi - Reduksi Tanah.................................................................................... 7

3.2  Donor  Eleketron.......................................................................................................... 8

3.3  Akseptor  Elektron........................................................................................................ 9

3.4  Konsep Reaksi Redoks Berdasarkan Transfer Elektron............................................. 11

3.5  Reaksi transfer elektron dan kesetimbangan reaksi redoks........................................ 11

3.5.1 Pelepasan dan Penerimaan Elektron.................................................................. 11

3.5.2 Reduktor dan Oksidator.................................................................................... 12

3.5.3 Contoh Reduktor dan Oksidator....................................................................... 13

3.6  Reaksi Redoks Berdasarkan Perubahan Bilangan Oksidasi....................................... 13

BAB IV PENUTUP ........................................................................................................... 15

Kesimpulan.......................................................................................................................... 15

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 16

BAB I

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

Bahan organik merupakan bahan-bahan yang dapat diperbaharui, didaur ulang, serta dirombak menjadi unsur yang dapat digunakan oleh tanaman tanpa mencemari tanah dan air. Sumber primer bahan organik adalah jaringan tanaman berupa akar, batang, ranting, daun, dan buah. Bahan organik dihasilkan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis sehingga unsur karbon merupakan penyusun utama dari bahan organik tersebut. Unsur karbon ini berada dalam bentuk senyawa-senyawa polisakarida, seperti selulosa, hemiselulosa, pati, dan bahan- bahan pektin dan lignin. Jaringan tanaman ini akan mengalami dekomposisi dan akan terangkut ke lapisan bawah serta diinkorporasikan dengan tanah. Tumbuhan tidak saja sumber bahan organik, tetapi sumber bahan organik dari seluruh makhluk hidup.

Di dalam ekosistem, organisme perombak bahan organik memegang peranan penting karena sisa organik yang telah mati diurai menjadi unsur-unsur yang dikembalikan ke dalam tanah (N, P, K, Ca, Mg, dan lain-lain) dan atmosfer (CH4 atau CO2) sebagai hara yang dapat digunakan kembali oleh tanaman, sehingga siklus hara berjalan sebagaimana mestinya dan proses kehidupan di muka bumi dapat berlangsung. Adanya aktivitas organisme perombak bahan organik saling mendukung keberlangsungan proses siklus hara dalam tanah.

1.2              Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud bahan organik?

2.      Bagaimana aktivitas mikroba dalam tanah?

3.      Apa yang dimaksud unsur hara?

4.      Bagaimana peran bahan organik bagi aktivitas mikroba dan penyediaan unsur hara?

1.3              Tujuan Penulisan

1.      Mengetahui pengertian bahan organik

2.      Mengetahui aktivitas mikroba dalam tanah

3.      Mengetahui pengertian unsur hara

4.      Mengetahui peran bahan organik bagi aktivitas mikroba dan penyediaan unsur hara.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1       Bahan Organik

Bahan organik atau biasanya disingkat dengan kata BO sering kita dengar dalam kaitannya dengan masalah pertanian. Bahan organik merupakan bahan-bahan yang dapat diperbaharui, didaur ulang, dirombak oleh bakteri-bakteri tanah menjadi unsur yang dapat digunakan oleh tanaman tanpa mencemari tanah dan air. Bahan organik tanah merupakan penimbunan dari sisa-sisa tanaman dan binatang yang sebagian telah mengalami pelapukan dan pembentukan kembali. Bahan organik demikian berada dalam pelapukan aktif dan menjadi mangsa serangan jasad mikro. Sebagai akibatnya bahan tersebut berubah terus dan tidak mantap sehingga harus selalu diperbaharui melalui penambahan sisa-sisa tanaman atau binatang.

Adapun sumber primer bahan organik adalah jaringan tanaman berupa akar, batang, ranting, daun, dan buah. Bahan organik dihasilkan oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis sehingga unsur karbon merupakan penyusun utama dari bahan organik tersebut. Unsur karbon ini berada dalam bentuk senyawa-senyawa polisakarida, seperti selulosa, hemiselulosa, pati, dan bahan- bahan pektin dan lignin. Selain itu nitrogen merupakan unsur yang paling banyak terakumulasi dalam bahan organik karena merupakan unsur yang penting dalam sel mikroba yang terlibat dalam proses perombakan bahan organik tanah. Jaringan tanaman ini akan mengalami dekomposisi dan akan terangkut ke lapisan bawah serta diinkorporasikan dengan tanah. Tumbuhan tidak saja sumber bahan organik, tetapi sumber bahan organik dari seluruh makhluk hidup.

Sumber sekunder bahan organik adalah fauna. Fauna terlebih dahulu harus menggunakan bahan organik tanaman setelah itu barulah menyumbangkan pula bahan  organik.  Perbedaan sumber bahan organik tanah tersebut akan memberikan perbedaan pengaruh yang disumbangkannya ke dalam tanah. Hal itu berkaitan erat dengan komposisi atau susunan dari bahan organik tersebut. Kandungan bahan organik dalam setiap jenis tanah tidak sama. Hal ini tergantung dari beberapa hal yaitu; tipe vegetasi yang ada di daerah tersebut, populasi mikroba tanah, keadaan drainase tanah, curah hujan, suhu, dan pengelolaan tanah. Komposisi atau susunan jaringan tumbuhan akan jauh berbeda dengan jaringan binatang. Pada umumnya jaringan binatang akan lebih cepat hancur daripada jaringan tumbuhan. Jaringan tumbuhan sebagian besar tersusun dari air yang beragam dari 60-90% dan rata-rata sekitar 75%. Bagian padatan sekitar 25% dari hidrat arang 60%, protein 10%, lignin 10-30% dan lemak 1-8%. Ditinjau dari susunan unsur karbon merupakan bagian yang terbesar (44%) disusul oleh oksigen (40%), hidrogen dan abu masing-masing sekitar 8%. Susunan abu itu sendiri terdiri dari seluruh unsur hara yang diserap dan diperlukan tanaman kecuali C, H dan O.

Humus merupakan salah satu bentuk bahan organik. Jaringan asli berupa tubuh tumbuhan atau fauna baru yang belum lapuk terus menerus mengalami serangan-serangan jasad mikro yang menggunakannya sebagai sumber energinya dan bahan bangunan tubuhnya. Hasil pelapukan bahan asli yang dilakukan oleh jasad mikro disebut humus. Humus biasanya berwarna gelap dan dijumpai terutama pada lapisan tanah atas. Definisi humus yaitu fraksi bahan organik tanah yang kurang lebih stabil, sisa dari sebagian besar residu tanaman terdekomposisi.  Humus merupakan bentuk bahan organik yang lebih stabil, dalam bentuk inilah bahan organik banyak terakumulasi dalam tanah. Humus memiliki kontribusi terbesar terhadap durabilitas dan kesuburan tanah. Humuslah yang aktif dan bersifat menyerupai liat, yaitu bermuatan negatif. Tetapi tidak seperti liat yang kebanyakan kristalin, humus selalu amorf (tidak beraturan bentuknya).

2.2       Mikroorganisme / Mikroba

Mikroorganisme adalah organisme yang berukuran sangat kecil sehingga tidak dsapat dilihat dengan mata telanjang. Mikroorganisme dapat disebut mikroba atau jasad renik. Tanah yang subur mengandung lebih dari 100 juta mikroorganisme per gram tanah. Produktivitas dan daya dukung tanah tergantung pada aktivitas mikroorganisme tersebut. Sebagian besar mikroorganisme tanah memiliki peranan yang menguntungkan, yaitu berperan dalam menghancurkan limbah organik, siklus hara tanaman, fiksasi nitrogen, pelarut posfat, merangsang pertumbuhan, biokontrol patogen, dan membantu penyerapan unsur hara.

Organisme tanah berperan penting dalam mempercepat penyediaan hara dan juga sebagai sumber bahan organik tanah. Mikroorganisme tanah sangat nyata perannya dalam hal dekomposisi bahan organik pada tanaman tingkat tinggi. Dalam proses dekomposisi sisa tumbuhan dihancurkan atau dirombak menjadi unsur yang dapat digunakan tanaman untuk tumbuh.

 Mikroorganisme, dalam lingkungan alamiahnya jarang terdapat sebagai biakan murni. Berbagai spesimen tanah atau air boleh jadi mengandung bermacam-macam spesies cendawan, protozoa, algae, bakteri dan virus. Mikroorganisme-mikroorganisme penghuni tanah merupakan campuran populasi dari (a) protozoa seperti amoeba, flagella, ciliata, (b) bakteri (Clostridium, Rhizobium), (c) alga (ganggang) seperti alga biru, alga hijau, diatom, dan (d) jamur, terutama jamur bertingkat rendah seperti jamur lendir, berbagai ragi dan berbagai Phycomycetes dan Ascomycetes.

2.3       Peran Bahan Organik bagi Aktivitas Mikroba dan Penyediaan Unsur Hara

Ciri dan kandungan bahan organik tanah merupakan ciri penting suatu tanah, karena bahan organik tanah mempengaruhi sifat-sifat tanah melalui berbagai cara. Hasil perombakan bahan organik mampu mempercepat proses pelapukan bahan-bahan mineral tanah; distribusi bahan organik di dalam tanah berpengaruh terhadap pemilahan (differentiation) horison. Proses perombakan bahan organik merupakan mekanisme awal yang selanjutnya menentukan fungsi dan peran bahan organik tersebut di dalam tanah.

Mikroorganisme perombak bahan organik ini terdiri atas fungi dan bakteri. Pada kondisi aerob, mikroorganisme perombak bahan organik terdiri atas fungi, sedangkan pada kondisi anaerob sebagian besar perombak bahan organik adalah bakteri. Fungi berperan penting dalam proses dekomposisi bahan organik untuk semua jenis tanah. Fungi toleran pada kondisi tanah yang asam, yang membuatnya penting pada tanah-tanah hutan masam. Sisa-sisa pohon di hutan merupakan sumber bahan makanan yang berlimpah bagi fungi tertentu mempunyai peran dalam perombakan lignin.

Nitrogen (N) harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknya menjadi tersedia bagi tanaman. Mikroba penambat N ada yang bersimbiosis dan ada pula yang hidup bebas. Mikroba penambat N simbiotik antara lain Rhizobium sp. Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman leguminose saja, sedangkan mikroba penambat N non-simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis tanaman.

Mikroba tanah lain yang berperan di dalam penyediaan unsur hara adalah mikroba pelarut fosfat (P) dan kalium (K). Tanah pertanian umumnya memiliki kandungan P cukup tinggi (jenuh). Namun, unsur hara P ini sedikit/tidak tersedia bagi tanaman karena terikat pada mineral liat tanah. Di sinilah peranan mikroba pelarut P, mikroba ini akan melepaskan ikatan P dari mineral liat dan menyediakannya bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P, antara lain Aspergillus sp, Penicillium sp, Pseudomonas sp, dan Bacillus megatherium. Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi dalam melarutkan K.

Pengertian umum yang saat ini banyak dipakai untuk memahami organisme perombak bahan organik atau biodekomposer adalah organisme pengurai nitrogen dan karbon dari bahan organik (sisa-sisa organik dari jaringan tumbuhan atau hewan yang telah mati) yaitu bakteri, fungi, dan aktinomisetes. Perombak bahan organik terdiri atas perombak primer dan primer sekunder. Perombak primer adalah mesofauna perombak bahan organik, seperti Colembolla, Acarina yang berfungsi meremah-remah bahan organik menjadi berukuran lebih kecil. Cacing tanah memakan sisa-sisa remah tadi yang dikeluarkan menjadi faeces setelah mengalami pencernaan dalam tubuh cacing. Perombak sekunder ialah mikroorganisme perombak bahan organik seperti Trichoderma reesei, T. harzianum, T. koningii, Phanerochaeta crysosporium, Cellulomonas, Pseudomonas, Thermospora, Aspergillus niger, A. terreus, Penicillium, dan Streptomyces. Adanya aktivitas fauna tanah, memudahkan mikroorganisme untuk memanfaatkan bahan organik, sehingga proses mineralisasi berjalan lebih cepat dan penyediaan hara bagi tanaman lebih baik. Umumnya kelompok fungi menunjukkan aktivitas biodekomposisi paling signifikan, dapat segera menjadikan bahan organik tanah terurai menjadi senyawa organik sederhana yang berfungsi sebagai penukar ion dasar yang menyimpan dan melepaskan nutrien di sekitar tanaman.

Mikroorganisme perombak bahan organik merupakan aktivator biologis yang tumbuh alami atau sengaja diberikan untuk mempercepat pengomposan dan meningkatkan mutu kompos. Jumlah dan jenis mikroorganisme menentukan keberhasilan proses dekomposisi atau pengomposan. Proses dekomposisi bahan organik di alam tidak dilakukan oleh satu organisme monokultur tetapi dilakukan oleh konsorsia mikroorganisme.

Stevenson (1982) menyajikan proses dekomposisi bahan organik dengan urutan sebagai berikut :

1. Fase perombakan bahan organik segar. Proses ini akan merubah ukuran bahan menjadi lebih kecil.

2. Fase perombakan lanjutan, yang melibatkan kegiatan enzim mikroorganisme tanah. Fase ini dibagi lagi menjadi beberapa tahapan :

a) Tahapan awal : dicirikan oleh kehilangan secara cepat bahan-bahan yang mudah terdekomposisi sebagai akibat pemanfaatan bahan organik sebagai sumber karbon dan energi oleh mikroorganisme tanah, terutama bakteri. Dihasilkan sejumlah senyawa sampingan seperti : NH3, H2S, CO2, dan lain-lain.

b) Tahapan tengah : terbentuk senyawa organik tengahan/antara (intermediate products) dan biomasa baru sel organism.

c) Tahapan akhir : dicirikan oleh terjadinya dekomposisi secara berangsur bagian jaringan tanaman/hewan yang lebih resisten (misal lignin). Peran fungi dan Actinomycetes pada tahapan ini sangat dominan

3. Fase perombakan dan sintesis ulang senyawa-senyawa organik (humifikasi) yang akan membentuk humus.

Sisa-sisa tanaman dan binatang mengalami perombakan dalam atau di atas tanah pada kondisi-kondisi yang berbeda. Kecepatan perombakan dan hasil-hasil akhir terbentuk bergantung kepada suhu, lengas, udara, bahan kimia dan mikrobia. Semakin tinggi suhu (hingga 40°C) akan semakin mempercepat perombakan. Ini merupakan salah satu alasan bahwa tanah atasan mempunyai kandungan bahan organik rendah. Lengas diperlukan untuk perombakan secara biologis, namun air yang berlebihan sangat menyebabkan kurang udara dan akibatnya akan memperlambat perombakan. Ketersediaan bahan-bahan kimia yang diperlukan sebagai zat hara (terutama N) bagi mikrobia menentukan kecepatan perombakan dan berpengaruh terhadap jenis humus yang dibentuk. Urutan perombakan komponen-komponen bahan organik tanah adalah :

1. Gula, pati, protein-protein yang larut air

2. Protein kasar

3. Hemicelulose

4. Selulosa

5. Minyak, lemak, lignin, lilin

Proses perombakan bahan organik dapat berlangsung pada kondisi aerob dan anaerob. Pengomposan aerob merupakan proses pengomposan bahan organik dengan menggunakan oksigen. Hasil akhir dari pengomposan aerob merupakan produk metabolisme biologi berupa CO2, H2O, panas, unsur hara, dan sebagian humus. Pengomposan anaerob merupakan pengomposan tanpa menggunakan oksigen. Hasil akhir dari pengomposan anaerob terutama berupa CH4 dan CO2 dan sejumlah hasil antara; timbul bau busuk karena adanya H2S dan sulfur organik seperti merkaptan.

Hasil-hasil sederhana yang dihasilkan dari aktivitas mikroba tanah adalah sebagai berikut:

• Karbon : CO2, CO3=, HCO3- CH4, karbon elementer

• Nitrogen : NH4+, NO2-, NO3-, gas N2

• Sulfur : S, H2S, SO3=, SO4=, CS2

• Fosfor : H2PO4-, HPO4=

• Lain-lain : H2O, O2, H2, H+, OH-, K+, Ca2+, Mg2+ dan lain-lain.

BAB III

PENUTUP

3.1       Simpulan

            Jadi, bahan organik merupakan bahan-bahan yang dapat diperbaharui, didaur ulang, serta dirombak menjadi unsur yang dapat digunakan oleh tanaman tanpa mencemari tanah dan air. Mikroorganisme adalah organisme yang berukuran sangat kecil sehingga tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Mikroorganisme tanah sangat nyata perannya dalam hal dekomposisi / penguraian bahan organik pada tanaman tingkat tinggi. Perombak bahan organik terdiri atas perombak primer dan primer sekunder. Kecepatan perombakan dan hasil-hasil akhir terbentuk bergantung kepada suhu, lengas, udara, bahan kimia dan mikrobia. Semakin tinggi suhu (hingga 40°C) akan semakin mempercepat perombakan.  Dalam proses dekomposisi sisa tumbuhan dihancurkan atau dirombak oleh mikroorganisme menjadi unsur hara yang dapat digunakan tanaman untuk tumbuh dan berkembang.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2009. Mikroorganisme. http://amboinas.wordpress.com. Diakses pada tanggal 5 Desember 2012.

Anonim, 2010. Bahan Organik. http://lestarimandiri.org. Diakses pada tanggal 5 Desember 2012.

Anonim, 2010. Peran Mikroorganisme dalam Mendekomposisi Bahan Organik. http://bianconeri16.blogspot.com. Diakses pada tanggal 5 Desember 2012.

Noorhayati, 2009. Mikroorganisme Dalam Tanah. http://ekinaseae.blogspot.com. Diakses pada tanggal 5 Desember 2012

Rendika Ferri Kurniawan, Mahasiswa Jurusan Tanah, Program Studi Ilmu Tanah, Universitas Gadjah Mada, 2011. http://kuliahnyok.wordpress.com/2011/12/20/ peranan-mikroorganisme-dalam-perombakan-bahan-organik-dan-pelapukan-unsur-mineral-k/. Diakses pada tanggal 5 Desember 2012